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通信企业管理通信原理指导书最终

实验一数字信号发生实验

一、实验目的

1．了解多种时钟信号的产生方法；

2．了解PCM编码中的收、发帧同步信号的产生过程；

3．掌握3级、4级、5级伪随机码的编码方法和伪随机码性质。

二、实验仪器与设备

1．THEXZ-2B型实验箱、数字信号发生模块；

2．20MHz双踪示波器。

三、实验原理

时钟信号乃是数字通信各级电路的重要组成部分，在数字通信电路中，若没有时钟信号，则电路基本工作条件将得不到满足而无法工作。

（一）电路组成

时钟与伪码发生实验是供给PCM、PSK、FSK、HDB3等实验所需时钟和基带信号，由以下电路组成：

1．内时钟信号源，图18-1。

2．多级分频及脉冲编码调制系统收、发帧同步信号产生电路，图18-1。

3．三级伪随机码发生电路，图18-2；

4．四级伪随机码发生电路，图18-3；5．五级伪随机码发生电路，图18-4。

图18-1时钟及多级分频及脉冲编码调制系统收、发帧同步信号产生电原理图

图18-2三级伪码发生电原理图

图18-3四级伪码发生电原理图

18-4五级伪码发生电原理图

（二）电路工作原理

1．时钟信号源

时钟信号源由钟振Y1提供，若电路加电后，在CLK测试点输出一个比较理想的方波信号，输出振荡频率为4.096MHz，经过D触发器进行二分频，输出为2.048MHz方波信号。

2．三级基准信号分频及PCM编码调制收发帧同步信号产生电路

该电路的输入时钟信号为2.048MHZ的方波，由可预置四位二进制计数器（带直接清零）组成的三级分频电路组成，逐次分频变成1K方波，由第一级分频电路产生的P128KHZ窄脉冲和由第二级分频电路产生的Q8KH窄脉冲进行与非后输出，即为PCM编译码中的收、发分帧同步信号P8K。

3．三级伪随机码发生器电路

伪随机序列，也称作m序列，它的显著特点是：（a）随机特性；（b）预先可确定性；

（c）可重复实现。

本电路采用带有两个反馈的三级反馈移位寄存器，示意图见图18-5。若设初始状态为111（Q2Q1Q0=111），则在CP时钟作用下移位一次后，由Q1与Q0模二加产生新的输入Q=Q0○+Q1=1○+1=0，则新状态为Q2Q1Q0=011。当移位二次时为Q2Q1Q0=001；当移位三次为Q2Q1Q0=100；

移位四次后为Q2Q1Q0=010；移位五次后为Q2Q1Q0=101；移位六次后为Q2Q1Q0=110；移位七次后为Q2Q1Q0=111；即又回到初始状态Q2Q1Q0=111。该状态转移情况可直观地用“状态转移图”表示。见图18-6。

图18-2是实验系统中3级伪随机序列码发生器电原理图。从图中可知，这是由三级D触发器和异或门组成的三级反馈移存器。在测量点PN处的码型序列为1110010周期性序列。

若初始状态为全“零”则状态转移后亦为全“零”，需增加U8A三输入与非门“破全零状态”。

图18-5具有两个反馈抽头的3级伪随机序列码发生器图18-6状态转移图

4．四级伪随机码发生电路

图18-3是实验系统中4级伪随机序列码发生器电原理图。从图中可知，这是由4级D触发器和异或门组成的4级反馈移位寄存器。本电路是利用带有两个反馈抽头的4级反馈移位寄存器，其示意图见图18-7，状态转移图见表18-1，在测量点PN处的码序列为111100010011010。

图18-7具有两个反馈抽头的4级伪随机序列码发生器

5．五级伪随机码发生电路

图18-4是实验系统中5级伪随机序列码发生器电原理图，从图中可知，这是由5级D触发器和异或门组成的5级反馈移位寄存器。本电路是利用带有两个反馈抽头（注意，反馈点是Q0与Q2）的5级反馈移位寄存器，其示意图见图18-8，状态转移图见表18-1，在测量点PN处的码序列为1111100011011101010000100101100。

图18-8具有两个反馈抽头的5级伪随机序列码发生器表18-13级、4级、5级伪随机码、状态转移图

三级伪随机码

四级伪随机码

五级伪随机码

Q2

Q1

Q0

Q3

Q2

Q1

Q0

Q4

Q3

Q2

Q1

Q0

1

1

1

1

1

1

1

1

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