实验一 数字基带信号系统实验
一、 实验目的
1、 了解插入帧同步码信号的帧结构特点。 2、 了解数字绝对波形输出特点。
3、 了解单极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
二、 实验原理
数字信源块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方块图如图1-1
所示。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。
并行码产生器 八选一 八选二 八选三 S1 分 S2 晶 CLK S3 振 频 S4 FS 三选一 NRZ 抽 S5 NRZ-OUT 样 BS BS-OUT 器 倒相器
图1-1 数字信源方框图
红色二极管 绿色二极管 绿色二极管
无定 帧同步码 数据1 数据2 义位 1 1 1 0 0 1 0
图1-2帧结构
帧同步码 数据1 数据2
MAR-OUT FS
图1-3 FS、NRZ-OUT波形
三、 实验内容
用示波器观察数字信源中晶振信号试点，信源位同步信号，信源帧同步信号，NRZ信号
（绝对码）。
本模块有以下测试点及输入输出点：
CLK 晶振信号测试点
BS—OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个) FS 信源帧同步信号输出点/测试点
NRZ—OUT（AK） NRZ信号（绝对码）输出点/测试点（4个）
四、 实验步骤
本实验使用数字信源单元。
1、 熟悉数字信源单元的工作原理，检查直流稳压电源输出正常的+5V，+12V、-12V电压，
关直流稳压电源。将与直流稳压电源相连（若未连接好请通知指导教师）的实验专用的电源四芯插头正确的插入实验板左上角的四芯插座中。打开直流稳压电源，实验中不再改变电源输出参数。（以后的实验中接通电源均照此操作！）
2、 用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。01110010 11110000 00001111
(1.)
示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ—OUT和BS—OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄。）
(2.)
用开关K1产生代码X1110010（X为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结
构，和NRZ码特点。
五、 实验仪器
1、 通信原理教学实验系统 2、 虚拟示波器、RVO—2100L 3、 计算机、TCL
实验二 HDB3编译码系统实验
一． 实验目的：
1了解单极性码，双极性码，归零码，不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码信号中提取同步信号的方法。
二． 实验内容：
1用示波器观察从HDB3码中和AMI码中提取同步信号的电路中有关波形。 2用示波器观察HDB3，AMI绎码器输出波形。
三． 基本原理：
本实验使用HDB3编译码模块
原理框图如图所示。本模块内部使用+5V和-5V电压，其中-5V电压由-12V电源经三端稳压器7905变换得到。本单元有以下信号测试点：
·NRZ 译码器输出信号
·BS-R 锁相环输出的位同步信号 ·（AMI）HDB3 编译码输出信号 ·BPF 带通滤波器输出信号 ·（AMI-D）HDB3-D （AMI）HDB3整流输出信号
下面简单介绍 AMI，HDB3码编码规则
AMI码的编码规则是：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1，1的符号交换反转；信息代码0的为0码。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码。
HDB3码的编译规律是：4个连0信息码用取代节000V或B00V 代替，当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V，有偶数个信息1码时取代节为B00V，其他的信息0码仍为0码；信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；HDB3码中1，B的符号符合交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。
整流器 NRZ-IN +H-OUT +H (AMI)HDB3 单—双 双—单 向加 BS-IN -H-OUT HDB3 -H 编译码器 器 变换 变换 (AMI) NRZ (AMI) 锁相环 限幅放大 带通 BS-R BPF
图1-6 HDB3编译码方框图
帧同步码 数据1 数据2 MAR-OUT
FS
图1-5 FS、NRZ-OUT波形
四． 实验步骤：
用示波器观察HDB3编译单元的各种波形
（1） 示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的（AMI）
HDB3，将信源单元的K1，K2，K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码和HDB3码；再将K1，K2，K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察AMI码和将HDB3单元的开关K4置于A端，观察HDB3码时将K4置于H端，观察时应注意AMI，HDB3码是占空比等于0.5的双极性归零码。
（2） 将K1，K2，K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察记录对应的AMI
码和HDB3码。
（3） 将K1，K2，K3置于任意状态，K4先置A（AMI）端再置H（HDB3）端，CH1接信
源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的（AMI-D）HDB3-D，BPF，BS-R和NRZ，观察这些信号波形。观察时应注意：
·HDB3单元的NRZ信号（译码输出）滞后于信源模块的NRZ-OUT信号（编码输入）8个码元。
1、
·AMI-D，HDB3-D是占空比等于0.5的单极性归零码。
·BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的正铉信号，BS-R是一个周期基本恒定（等于一个码源周期）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。
五、实验仪器
1、虚拟示波器、RV0-2100L 2、计算机、TCL
现代通信原理教学实验系统
六、思考问题
1、归零和不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 是否一定相同？为什么？
3、总结从HDB3码中提取位同步信号原理。
实验三 数字调制系统实验
一 实验目的：
1．掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2．掌握用控制法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
3．掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
二 实验内容：
1．用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2．用示波器观察2ASK、2FSK、2DPSK信号波形。
三 基本原理：
本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（以在实验电路板上连通，不必手工接线）。调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用控制法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。调制模块内部只用+5V电压。
数字调制单元的原理方框图如图所示。