通信原理实验指导书(1)

武汉长江工商学院

通 信 原 理

实 验 指 导 书

黄正华 彭文勇 主编

武汉长江工商学院实验教学中心与电信系编制

武汉长江工商学院教务部印刷

目 录

实验一 信号源实验 ................................................................................................... 1

一、实验目的 ........................................................................................................................... 1 二、实验内容 ........................................................................................................................... 1 三、实验仪器 ........................................................................................................................... 1 四、实验原理 ........................................................................................................................... 1 五、实验步骤 ........................................................................................................................... 2 六、输入、输出点参考说明 ................................................................................................... 3

实验二 频谱分析实验 ............................................................................................... 5

一、实验目的 ........................................................................................................................... 5 二、实验内容 ........................................................................................................................... 5 三、实验仪器 ........................................................................................................................... 5 四、实验原理 ........................................................................................................................... 5 五、实验步骤 ........................................................................................................................... 9 六、输入、输出点参考说明 ................................................................................................. 10 七、实验报告要求 ................................................................................................................. 10

实验三 常规双边带调幅与解调实验 ..................................................................... 11

一、实验目的 ......................................................................................................................... 11 二、实验内容 ......................................................................................................................... 11 三、实验仪器 ......................................................................................................................... 11 四、实验原理 ......................................................................................................................... 11 五、实验步骤 ......................................................................................................................... 16 六、输入、输出点参考说明 ................................................................................................. 17 七、实验报告要求 ................................................................................................................. 17 八、实验思考题 ..................................................................................................................... 17

实验四 码型变换实验 ............................................................................................. 24

一、实验目的 ......................................................................................................................... 24 二、实验内容 ......................................................................................................................... 24 三、实验仪器 ......................................................................................................................... 24 四、实验原理 ......................................................................................................................... 24 五、实验步骤 ......................................................................................................................... 28 六、输入、输出点参考说明 ................................................................................................. 30 七、实验报告要求 ................................................................................................................. 30 八、实验思考题 ..................................................................................................................... 30

实验五 脉冲编码调制与解调实验 ......................................................................... 31

一、实验目的 ......................................................................................................................... 31 二、实验内容 ......................................................................................................................... 31 三、实验仪器 ......................................................................................................................... 31 四、实验原理 ......................................................................................................................... 31 五、实验步骤 ......................................................................................................................... 35 六、输入、输出点参考说明 ................................................................................................. 36 七、实验报告要求 ................................................................................................................. 37

八、实验思考题 ..................................................................................................................... 37

实验六 ASK调制与解调实验 .............................................................................. 38

一、实验目的 ......................................................................................................................... 38 二、实验内容 ......................................................................................................................... 38 三、实验仪器 ......................................................................................................................... 38 四、实验原理 ......................................................................................................................... 38 五、实验步骤 ......................................................................................................................... 41 六、输入、输出点参考说明 ................................................................................................. 42 七、实验报告要求 ................................................................................................................. 43 八、实验思考题 ..................................................................................................................... 43

实验七 FSK调制与解调实验 ................................................................................. 44

一、实验目的 ......................................................................................................................... 44 二、实验内容 ......................................................................................................................... 44 三、实验仪器 ......................................................................................................................... 44 四、实验原理 ......................................................................................................................... 44 五、实验步骤 ......................................................................................................................... 46 六、输入、输出点参考说明 ................................................................................................. 47 七、实验报告要求 ................................................................................................................. 47 八、实验思考题 ..................................................................................................................... 48

实验八 PSK(DPSK)调制与解调实验 .................................................................... 49

一、实验目的 ......................................................................................................................... 49 二、实验内容 ......................................................................................................................... 49 三、实验仪器 ......................................................................................................................... 49 四、实验原理 ......................................................................................................................... 49 五、实验步骤 ......................................................................................................................... 53 六、输入、输出点参考说明 ................................................................................................. 54 七、实验报告要求 ................................................................................................................. 55 八、实验思考题 ..................................................................................................................... 55

实验一 信号源实验

一、实验目的

1、了解频率连续变化的各种波形的产生方法。 2、了解NRZ码、方波、正弦波等各种信号的频谱。

3、理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。 4、熟练掌握信号源模块的使用方法。

二、实验内容

1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。 2、观察点频方波信号的输出。 3、观察点频正弦波信号的输出。

4、拨动拨码开关，观察码型可变NRZ码的输出。 5、观察位同步信号和帧同步信号的输出。

6、观察NRZ码、方波、正弦波、三角波、锯齿波的频谱。

三、实验仪器

1、信号源模块

2、20M双踪示波器 一台 3、频率计（可选） 一台 4、PC机（可选） 一台 5、连接线 若干

四、实验原理

信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。 1、模拟信号源部分

模拟信号源部分可以输出频率和幅度任意改变的正弦波（频率变化范围100Hz～10KHz）、三角波（频率变化范围100Hz～1KHz）、方波（频率变化范围100Hz～10KHz）、锯齿波（频率变化范围100Hz～1KHz）以及32KHz、64KHz的点频正弦波（幅度可以调节），各种波形的频率和幅度的调节方法请参考实验步骤。该部分电路原理框图如图1-1所示。

在实验前，我们已经将各种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U04,并存放在固定的地址中。当单片机U03检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后，一方面通过预置分频器调整U01中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管SM01～SM04显示)；另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类，通过地址选择器选中数据存储器U04中对应地址的区间，输出相应的数字信号。该数字信号经过D/A转换器U05和开关电容滤波器

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U06后得到所需模拟信号。

图1-1 模拟信号源部分原理框图

2、数字信号源部分

数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ码（可通过拨码开关SW01、SW02、SW03改变码型）以及位同步信号和帧同步信号。绝大部分电路功能由U01来完成，通过拨码开关SW04、SW05可改变整个数字信号源位同步信号和帧同步信号的速率，该部分电路原理框图如图1-2所示。

BCD码分频设置可预置分频器2BSBSFSNRZ码产生器24MHz晶振3分频2分频2分频分频器NRZ分频器PN序列产生器24位NRZ码型设置1024K256K64K32K8KPN15PN31PN511

图1-2 数字信号源部分原理框图

晶振出来的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预置分频器分频，前一分频器分频后可得到1024KHz、256KHz、64KHz、32KHz、8KHz的方波。可预置分频器的分频值可通过拨码开关SW04、SW05来改变，分频比范围是1～9999。分频后的信号即为整个系统的位同步信号（从信号输出点“BS”输出）。数字信号源部分还包括一个NRZ码产生电路，通过该电路可产生以24位为一帧的周期性NRZ码序列，该序列的码型可通过拨码开关SW01、SW02、SW03来改变。在后继的码型变换、时分复用、CDMA等实验中，NRZ码将起到十分重要的作用。

五、实验步骤

1、将信号源模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。

2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER1、POWER2，发光二极

管LED01、LED02发光，按一下复位键，信号源模块开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/i96d.html