现代通信技术实验讲义
图3-6 五级伪随机码仿真波形图
图3-7中介绍是异步四级2分频电路,其特点是电路简单,但由于其后级触发器的触发脉冲要待前级触发器的状态翻转之后才能产生,因此其工作速率较低。在对分频输出时钟的相位关系要求严格的情况下,一般采用同步分频法,具体实现原理请同学自己整理。图3-8为异步四级2分频电路仿真波形图。
图3-7 四级2分频原理图
图3-8 四级2分频仿真波形图
另外,在本模块上设计了一个8位的拨码器和一个5位的拨码器。8位的拨码器用来设置8比特的数字信号源,5位的拨码器用来控制数字信号的速率、码型和其它模块的工作时钟,具体设置可参见“前言”中的拨码开关设置说明。
本模块上的EPM240芯片的编译环境是quartusII软件。
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四、各测量点的作用
本模块加电后即运行,输出各种数字信号和时钟,通过底板送到各个实验模块。 4P01:输出m序列或4SW01设置的8比特串行数据,由4SW02拨码器控制。 4P02:4TP01对应的码元时钟。 4P03: 4TP01对应的相对码。
4TP01:4P01对应的一些码型变换,由4SW02拨码器控制。 4TP02:4TP01对应的码型变换时钟。
五、实验内容及步骤
1.插入有关实验模块
在关闭系统电源的条件下,将“时钟与基带数据发生模块”,插到底板“G”号的位置插座上(具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”)。注意模块插头与底板插座的防呆口一致,模块位号与底板位号的一致。 2.加电
打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。
3.拨码器4SW02设置“00000”,此时4P01输出15位2KHZ伪随机码。用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列,记录其波形。
4.拨码器4SW02设置“00001”,此时4P01输入15位32KHZ伪随机码。用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列,记录其波形。
5.拨码器4SW02设置“00010”,此时4P01输出31位2KHZ伪随机码。用示波器测试4P01、4P02测试点。由于位数(码长)较长,示波器无法看清稳定的波形。
6.拨码器4SW02设置“00011”,此时4P01输出31位32KHZ伪随机码。用示波器测试4P01、4P02测试点。由于位数(码长)较长,示波器无法看清稳定的波形。
7.拨码器4SW02设置“01110”或“01111”,此时4P01输出的波形为4SW01拨码器设置的数据。改变拨码器4SW01设置,用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列,记录其波形。 8. 关机拆线
实验结束,关闭电源,拆除信号连线,并按要求放置好实验模块。
六、实验报告要求
1.记录本模块产生的时钟和伪随机码序列,画出测试的波形图。
2.运用MAX+PLUS II或quartusII软件,VDHL语言或图形法设计产生一个多级m序列。写出你设计过程和仿真结果。
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实验3 接收滤波放大器实验
一、实验目的
1.了解接收滤波器与功放模块的组成结构; 2.掌握接收滤波器与功放模块的使用方法。
二、实验仪器
1.时钟与基带数据发生模块,位号:G 2.20M双踪示波器1台 3.信号连接线2根
三、实验原理
本实验模块位于底板的右边,由低通滤波器、低频功放、喇叭等组成。可作为PAM、PCM、CVSD等通信模块的接收终端。其组成结构示意图,如图4-1所示。
P14 P15 低通 滤波器 功率 放大器 K04 K04
图4-1 终端滤波放大器结构示意图
外加信号通过P14铆孔送入低通滤波器电路,“时钟与基带数据发生模块”上的拨码器4SW02可设置低通滤波器的多种截止频率。经过低通滤波器滤波后的信号,可在P15测试点进行观测。滤波后的信号接着送入LM386构成的低频功率放大器,驱动小喇叭播放出声音, W09可调节喇叭音量大小。实验者通过本模块喇叭播放功能,可感性的判断音频信号经编解码信道的传输质量。
四、实验设置
K05:小喇叭开关。”ON”接通喇叭,,“OFF”断开喇叭。
W09:音频功率放大器输出功率的调节电位器,注意音量不可调节太大。
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P14:外加模拟信号输入连接铆孔。 P15:经滤波器滤波后输出连接铆孔。
五、实验内容及步骤
1.插入有关实验模块
在关闭系统电源的条件下,将“时钟与基带数据发生模块”,插到底板“G”号的位置插座上(具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”)。注意模块插头与底板插座的防呆口一致,模块位号与底板位号的一致。 2.加电
打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。
3.滤波器测试用信号源选择与调节
采用非同步函数信号选择正弦波档,用示波器和频率计监测P03测试点,调节W02使其频率最低,峰峰值4V左右。如用其它音频信号源亦可。 4.信号线连接
用专用导线将P03、P14两铆孔连接,将测试信号送入后面的“接收端滤波放大模块”。 5.截止频率3K滤波器测试
K04打于相应的档位,用示波器监测P15测试点,调节W01,测试其滤波器截止频率并作记录。(P15输出的信号幅度下降至P14输入信号幅度的0.707时所对应的频率为滤波器的截止频率。)
6.截止频率6K滤波器测试
K04打于相应的档位,用示波器监测P15测试点,调节W01,测试其滤波器截止频率并作记录。
注:1)测试过程中可将喇叭关闭,避免噪声干扰;测试的数据可作为后续实验参考。
2)当进行CVSD编译码和复接、解复接等后续实验时,将默认滤波器截止频率为
3KHZ。 7. 关机拆线
实验结束,关闭电源,拆除信号连线,并按要求放置好实验模块。
六、实验报告要求
1.画出实验过程结构示意图,熟悉低通滤波器频率的设置。
2.LM386芯片常用来设计低频功率放大器,请查找有关资料,画出放大倍数分别为20、50、200的LM386构成的功放电路。
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第二部分 原理实验
实验1 抽样定理及其应用实验
一、实验目的
1.通过对模拟信号抽样的实验,加深对抽样定理的理解; 2.通过PAM调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点; 3.学习PAM调制硬件实现电路,掌握调整测试方法。
二、实验仪器
1.PAM脉冲调幅模块,位号:H 2.时钟与基带数据发生模块,位号:G 3.20M双踪示波器1台 4.频率计1台 5.小平口螺丝刀1只 6.信号连接线3根
三、实验原理
抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原原信号。这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
通常,按照基带信号改变脉冲参量(幅度、宽度和位置)的不同,把脉冲调制分为脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)。虽然这三种信号在时间上都是离散的,但受调参量是连续的,因此也都属于模拟调制。关于PDM和PPM,国外在上世纪70年代研究结果表明其实用性不强,而国内根本就没研究和使用过,所以这里我们就不做介绍。本实验平台仅介绍脉冲幅度调制,因为它是脉冲编码调制的基础。
抽样定理实验电路框图,如图1-1所示。
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