当抽样频率为8KHz时，一帧中包含32个时隙，但只传输两路数字音频信号，其中一路信号放在第2个时隙，另一路可放在第1、2、5、7任何一个时隙内，第0个时隙中有7位帧同步码，其余29个时隙为全0码。
11. 两人通话模块
本模块包含音频放大器和衰减电路，与PCM编译码模块连接后可以进行两人时分复用通话实验。
12．设计实验模块
本模块以ATMEL的CPLD芯片ATF1508AS为核心，配合一些外围电路，由实验者通过硬件描述语言自行设计完成某些通信模块的功能。
用上述第1、3、4、5、7、8、9等7个模块可构成一个理想信道2DPSK通信系统，用第1、3、6、7、8、9等6个模块可构成理想信道2FSK通信系统，用第1、7、8、9等4个模块可构成一个理想信道数字基带通信系统。
利用TX-6B型实验设备，可以做数字基带信号及AMI/HDB3编译码、数字调制、模拟锁相环与载波同步、数字解调与眼图、数字锁相环与位同步、帧同步、PCM编译码等验证性实验以及时分复用数字基带通信系统、时分复用2DPSK/ 2FSK通信系统、时分复用通话与抽样定理等通信系统实验，还可以完成数字基带信号码型变换、位同步提取、帧同步提取、信道编译码等设计性实验。通过这些实验，同学们可以获得数字通信系统的传输技术及时分复用技术的感性认识、巩固课堂上所学的理论知识。
在学习通信原理这门课之前，同学们已基本具备了模拟电路及数字电路的分析、设计及调试能力，通信实验的主要目的是帮助大家理解通信系统的整体概念及基本理论。因此在本书中，没有详细地分析各种电路的工作原理，只说明了它们的作用。
TX-6B型实验设备所需的三输出直流稳压电源（+5V、3A，+12V、0.5A，?12V、0.5A）已内置，实验时只需外接220V交流电。实验设备电源插座在箱体后侧，开关在箱体的左侧。电源开关中带指示灯。
实验必备仪器为双踪模拟示波器（至少为20MHZ），设计性实验需要计算机配合。在某些实验步骤中，需用频率计、低失真度低频信号源、失真仪、频谱仪等,但无这些仪器时绝大部分实验内容仍可完成。
·3·
·4· 电源接入+5V-12V+12VGNDNRZBS-RAMI-HDB3编译码AMI-HDB3 CODEC单刀双掷开关AMI数字终端DIGITAL TERMINALK4HDB3AMI-HDB3BPFDETGNDS-INSDBDFDB1B2D1D2F1F2GND数字信源DIGITAL SOURCE2DPSK 解调器数字调制DIGITAL MODULATER2DPSK DEMODULATORR39LPFMUBKVCAK-OUTCMBS-INGND八位微动开关ON K1GNDCLKBS-OUTDIP8ON K2NRZ-OUT(AK)DIP8ON K3(外同步)FSGNDDIP82FSK 解调器2FSK DEMODULATORNRZK7M序列CARBK2DPSK2FSK2ASKGNDFDLPFCMBS-INAK-OUTCR34GNDCR2位同步手调电位器帧同步FRAME SYNCHRONIZER复位键载波同步CARRIER SYNCHRONIZERBIT SYNCHRONIZERS-INONBS-OUTGNDS-INBS-INGAL÷24THFSMUVCOUdCAR-OUTGNDK11OFF设计实验K8K10四位微动开关DIP41 2 5 7DIP4K9GNDPCM编译码PCM CODECSTA-INBSSL0SLASLBSRBSTASRASTBPCMPCM-APCM-BK5STA-SSTB-INK6STB-SR208 4 2 _kHZDIP4IN 1 2 3 4SLBJTAG插座CLK2FS-DOUT1OUT2OUT3BOUTGND两人通话接口(A)MIC(话筒)SPEAKER(耳机)STASRB-OUT-INSRASTB-IN-OUTMICSPEAKER接口(B)图0-2 TX-6B通信原理教学实验系统布局示意图
实验1 数字基带信号与AMI/HDB3编译码
1.1 实验目的
1、掌握单极性码、双极性码、归零码、非归零码等基带信号波形特点。 2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌握集中插入帧同步码同步时分复用信号的帧结构特点。
1.3 实验内容及实验步骤
1、熟悉数字信源模块和AMI/HDB3编译码模块的工作原理，接好电源线，打开实验设备电源开关。
2、 用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。
将示波器置于外同步触发状态，用信源模块的FS信号作为示波器的外同步触发信号。示波器探头的地线接在信源模块的GND点，进行下列观察：
（1）示波器的两个通道探头分别接信源模块的测试点NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源模块是否已正常工作（“1”码对应的发光管亮，“0”码对应的发光管灭）；
（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察NRZ码特点（只有正脉冲且“1”码的脉冲宽度等于位时钟周期）以及集中插入帧同步码同步时分复用信号帧结构特点（帧同步码被集中插入到每一帧的固定位置，各路数据占有各自固定的时隙）。 3、 用示波器观察AMI/HDB3编译码模块的各种波形。 （1） 示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源模块的测试点NRZ-OUT和AMI/HDB3模块的测试点AMI-HDB3，将信源模块的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码波形。观察时应注意：AMI码和HDB3码波形的占空比为0.5；编码输出信号AMI-HDB3比输入信号NRZ-OUT滞后了约4个码元。 （2）将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的AMI码和HDB3码。 （3）将K1、K2、K3置于任意状态，CH1接信源模块的NRZ-OUT。K4先置左方AMI端，CH2依次接AMI/HDB3模块的DET、BPF、BS-R和NRZ，观察这些信号波形；再将K4置右方HDB3端，再次观察DET、BPF、BS-R和NRZ等信号波形。观察时应注意：
? AMI/HDB3模块的NRZ信号（译码输出）滞后于信源模块的NRZ-OUT信号（编码
1
输入）约8个码元。
? DET是占空比等于0.5的单极性归零信号。
? BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的准正弦信号，BS-R是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。
? 信源代码连“0”个数越多，越难于从AMI码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），而HDB3码则不存在这种问题。本实验中若24位信源代码中连“0”很多时，则难以从AMI码中得到一个符合要求的稳定的位同步信号，因此不能完成正确的译码（由于分离参数的影响，各实验设备所能观察到的现象可能不同。一般可将信源代码置成只有1个“1”码的状态来观察上述现象）。
1.4 实验思考题
1．集中插入帧同步码同步时分复用信号的帧结构有何特点？ 2. 根据实验观察和纪录回答：
（1）非归零码和归零码的特点是什么？
（2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同？为什么？ 3. 设信源代码为全“1”码或全“0”码或0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出对应的AMI码及HDB3码的代码和波形。
4. 总结用滤波法从HDB3码中提取位同步信号的原理。
5. 占空比为0.5的单极性归零码的功率谱密度公式为
Ps(f)?fsP(1?P)G(f)?fP22s2m????G(mf)?(f?mf)
2ss?式中fs=1/Ts，P为“1”码的概率，G( f )=0.5TsSa(0.5?f/fs) 。试用此公式说明：为什么信息代码中的连“0”码越长，越难于从AMI码中提取位同步信号，而HDB3码则不存在此问题。
2
实验2 数字调制
2.1 实验目的
1、掌握绝对码(AK)、相对码(BK)的概念以及它们之间的关系。 2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
3、掌握BK与2PSK信号波形之间的关系、AK与2DPSK信号波形之间的关系。
4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
2.3 实验内容及实验步骤
1、熟悉数字调制模块的工作原理。接通电源，打开实验箱电源开关。将数字调制模块单刀双掷开关K7置于左方N端，使信源输出周期性NRZ信号（而非m序列信号）作为调制器的基带信号。
2、将示波器置于外同步触发状态，用数字信源模块的FS信号作为示波器的外同步触发信号。示波器CH1接信源模块的NRZ-OUT(AK)，CH2接数字调制模块的BK，信源模块的K1、K2、K3置于任意状态（非全0），观察AK、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律。
3、示波器CH1接2DPSK，CH2分别接AK及BK，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系）。
观察时应注意：
? 若用20MHz模拟示波器观察，可将时基扩展MAG开关置于X10档，以便更清晰地观察到多个码元周期内2PSK信号或2DPSK信号波形。
? 若用模拟示波器观察，带衰减探头的灵敏度应置于X10档，以减小探头输入电容对信号波形的影响。
? 接已调信号的示波器探头(CH1)的地线应接在数字调制模块的GND点，以免已调信号相位不连续处出现较大的毛刺。
? 几种已调信号幅度远小于基带信号的幅度，观察时要适当调节示波器CH1通道的幅度旋钮，增加此通道的灵敏度。
4、示波器CH2接AK、CH1依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（“1”码与“0”码对应的2FSK信号的幅度可能略有不同）。
5、用频谱议观察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱（条件不具备时可不进行此项观察）。
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