通信实验讲义.doc

实验一 信号源实验 一、实验目的 了解频率连续变化的各种波形的产生方法。 理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。 熟练掌握信号源模块的使用方法。 二、实验内容 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。 观察点频方波信号的输出。 观察点频正弦波信号的输出。 拨动拨码开关，观察码型可变NRZ码的输出。 观察位同步信号和帧同步信号的输出。 三、实验仪器 信号源模块 20M双踪示波器 一台 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。 模拟信号源部分 图1-1 模拟信号源部分原理框图 模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波（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、1MHz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U05并存放在固定的地址中。当单片机U06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U04中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管M01~M04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U05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U07和开关电容滤波器U08后得到所需模拟信号。 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SW103、SW104、SW105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U04来完成，通过拨码开关SW101、SW102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。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、8KHz的方波以及8KHz的窄脉冲信号。可预置分频器的分频比可通过拨码开关SW101、SW102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SW103、SW104、SW105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。 图1-2 数字信号源部分原理框图 五、实验步骤 将信号源模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。 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） 模拟信号源部分 ① 按下“复位”按键使U06复位，波形指示灯“正弦波”亮，波形指示灯“三角波”、“锯齿波”、“方波”以及发光二极管LED07灭，数码管M01~M04显示“2000”。 ② 按一下“波形选择”按键，波形指示灯“三角波”亮（其它仍熄灭），此时信号输出点“模拟输出”的输出波形为三角波。逐次按下“波形选择”按键，四个波形指示灯轮流发亮，此时“模拟输出”点轮流输出正弦波、三角波、锯齿波和方波。在实验报告中记录波形。 观察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电位器“32K幅度调节”、“64K幅度调节”、“1M幅度调节”可分别改变各正弦波的幅度。在实验报告中记录波形。 数字信号源部分 拨码开关SW101、SW102的作用是改变分频器的分频比（以4位为一个单元，对应十进制数的1位，以BCD码分别表示分频比的千位、百位、十位和个位），得到不同频率的位同步信号。分频前的基频信号为2MHz，分频比变化范围是1～9999，所以位同步信号频率范围是200Hz～2MHz。例如，若想信号输出点“BS”输出的信号频率为15.625KHz，则需将基频信号进行128分频，将拨码开关SW101、SW102设置00101000，就可以得到15.625KHz的方波信号。拨码开关SW103、SW104、SW105的作用是改变NRZ码的码型。1位拨码开关就对应着NR