通信原理實驗箱

一、概述：

通信原理實驗箱以現(xiàn)代數(shù)字傳輸技術和軟件無線電技術為主要實驗方向，強化了有關模擬信號的數(shù)字化、各類數(shù)字信號的復接與解復接、信源及信道編解碼、信息的數(shù)字化調(diào)制與解調(diào)、模擬與數(shù)字鎖相等內(nèi)容。為突出重點，集中利用有限的軟硬件資源，具體做法是進一步強化了軟件無線電技術，通過FPGA與DSP的協(xié)同工作進行雙向信號的編解碼處理、信息的數(shù)字化調(diào)制與解調(diào)處理，而舍棄了電話接口電路、電話交換模塊等非關鍵的技術內(nèi)容。實驗中必需的雙向信源則采用可任意改變信號頻率、信號幅度的內(nèi)置函數(shù)信號發(fā)生器以及數(shù)字碼型發(fā)生器代替，通過雙蹤示波器或誤碼檢測儀等設備觀察傳輸效果。

二、電路硬件平臺的基本組成：

通信原理實驗箱由函數(shù)信號源模塊、PCM/PAM模塊、復接/解復接模塊、線路編/解碼及鎖相環(huán)模塊、CVSD編/解碼模塊、FPGA與DSP初始化模塊、數(shù)字信號處理模塊、AD/DA與調(diào)制/解調(diào)模塊以及顯示控制模塊（人機界面）等9個基本功能模塊組成，學生通過自行連接信號線貫通各基本模塊，構建完整的通信系統(tǒng)，檢驗和調(diào)整各個關鍵點的信號，可大大加深對現(xiàn)代通信系統(tǒng)概念和結構的理解。

在本系統(tǒng)中，包含兩套不對稱的傳輸信道，這樣做的目的是為了盡可能多的涵蓋通信傳輸系統(tǒng)各方面的技術：

（1）主要體現(xiàn)無線信道傳輸技術的傳輸信道，信號流程為：模擬函數(shù)信號源→CVSD話音編碼（或誤碼儀的碼型信號發(fā)生器）→數(shù)字調(diào)制→信道→數(shù)字解調(diào)→CVSD話音譯碼→示波器顯示（或誤碼儀的誤碼檢測器）。

（2）主要體現(xiàn)有線信道傳輸技術的信號支路，信號流程為：模擬函數(shù)信號源→PCM話音編碼→信道復接→線路編碼（HDB3/CMI）→線路譯碼→信道解復接→PCM話音譯碼→示波器顯示。

函數(shù)信號源模塊輸出正弦波和方波，TPAO1S、TPAO2S分別為輸出端口，VS102調(diào)節(jié)方波輸出大小，調(diào)節(jié)范圍：0～5V。VS103調(diào)節(jié)正弦波輸出大小，調(diào)節(jié)范圍：0～5V；信號輸出有高低兩個頻段：JS01跳線插入、JS02跳線不插輸出高頻信號，輸出信號頻率范圍20KHz～350KHz；JS01跳線不插、JS02跳線插入，輸出低頻信號，輸出信號頻率范圍300Hz～2KHz。

三、主要包括的通信原理實驗內(nèi)容：

1、PAM信源編/譯碼實驗

2、PCM信源編/譯碼實驗

3、ADPCM信源編/譯碼實驗

4、幀成形與幀傳輸實驗

5、CVSD信源編/譯碼實驗

6、AMI/HDB3線路碼型變換原理實驗

7、HDB3線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗

8、CMI碼型變換原理實驗

9、CMI線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗

10、漢明糾錯編/譯碼原理實驗(選配)

11、AM-FM調(diào)制/解調(diào)原理實驗

12、二進頻移鍵控FSK傳輸系統(tǒng)調(diào)制、解調(diào)實驗及系統(tǒng)性能測試         

13、二進相移鍵控BPSK傳輸系統(tǒng)調(diào)制、解調(diào)實驗及系統(tǒng)性能測試

14、差分二進制相移鍵控傳輸DBPSK系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)實驗

15、四相相移鍵控QPSK傳輸系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)實驗

16、差分四相相移鍵控DQPSK傳輸系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)實驗

17、四相交錯相移鍵控OQPSK傳輸系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)實驗

18、最小頻移鍵控MSK傳輸系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)實驗

19、高斯最小頻移鍵控傳輸GMSK系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)實驗

20、π/4差分四相相移鍵控π/4DQPSK傳輸系統(tǒng)調(diào)制、解調(diào)實驗

21、模擬鎖相環(huán)載波同步實驗

22、模擬鎖相環(huán)時鐘提取實驗

23.數(shù)字鎖相環(huán)位同步實驗

24.幀同步提取系統(tǒng)實驗

25.RS422平衡數(shù)字傳輸接口實驗

26.通過FPGA或DSP的預留編程配置接口進行二次開發(fā)，內(nèi)容主要包括：

(1)顯示控制模塊CPU（89C51系列）鍵盤掃描程序編制實驗

(2)CPU驅動液晶顯示器的應用實驗

(3)顯示控制模塊中用戶操作界面的編程實驗

(4)通過JTAG接口對DSP編程進行DSP信號處理實驗

(5)通過JTAG接口對FPGA編程進行DDS波形生成實驗

(6)通過JTAG接口對FPGA編程實現(xiàn)幀成形實驗

(7)通過JTAG接口對FPGA編程實現(xiàn)幀同步實驗

(8)通過JTAG接口對FPGA、DSP進行綜合編程實現(xiàn)AM（有能力還可延伸到QAM、CDMA等）調(diào)制/解調(diào)實驗