当前位置:文档之家› 通信原理实验指导书(8个实验)

通信原理实验指导书(8个实验)

通信原理实验指导书(8个实验)
通信原理实验指导书(8个实验)

实验一 CPLD 可编程数字信号发生器实训

一、实验目的

1、熟悉各种时钟信号的特点及波形;

2、熟悉各种数字信号的特点及波形。

二、实验设备与器件

1、通信原理实验箱一台;

2、模拟示波器一台。

三、实验原理

1、CPLD 可编程模块电路的功能及电路组成

CPLD可编程模块(芯片位号:U101)用来产生实验系统所需要的各种时

钟信号和数字信号。它由 CPLD可编程器件 ALTERA公司的 EPM7128(或者是Xilinx 公司的 XC95108)、编程下载接口电路(J104)和一块晶振(OSC1)组成。晶振用来产生系统内的16.384MHz 主时钟。本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法,才可通过CPLD可编程器件的二

次开发生成这些信号,理论联系实践,提高实际操作能力,实验原理图如图1-1 所示。

2、各种信号的功用及波形

CPLD 型号为 EPM7128 由计算机编好程序从 J104 下载写入芯片,OSC1 为晶体,频率为 16.384MHz,经 8 分频得到 2.048MHz 主时钟,面板测量点与EPM7128 各引脚信号对应关系如下:

SP101 2048KHz 主时钟方波对应 U101EPM7128 11 脚

SP102 1024KHz 方波对应 U101EPM7128 10 脚

SP103 512KHz 方波对应 U101EPM7128 9 脚

SP104 256KHz 方波对应 U101EPM7128 8 脚

SP105 128KHz 方波对应 U101EPM7128 6 脚

SP106 64KHz 方波对应 U101EPM7128 5 脚

SP107 32KHz 方波对应 U101EPM7128 4 脚

SP108 16KHz 方波对应 U101EPM7128 81 脚

SP109 8KHz 方波对应 U101EPM7128 80脚

SP110 4KHz 方波对应 U101EPM7128 79脚

SP111 2KHz 方波对应 U101EPM7128 77脚

SP112 1KHz 方波对应 U101EPM7128 76脚

SP113 PN32KHz 32KHz伪随机码对应U101EPM7128 75脚

SP114 PN2KHz 2KHz伪随机码对应U101EPM7128 74脚

SP115 自编码自编码波形,波形由对应 U101EPM7128 73 脚

J106 开关位置决定

SP116 长 0 长 1 码码形为1、0 连“1”对应 U101EPM7128 70脚、0 连“0”码

SP117 X 绝对码输入对应 U101EPM7128 69 脚

SP118 Y 相对码输出对应 U101EPM7128 68 脚

SP119 F80 8KHz0 时隙取样脉冲对应 U101EPM7128 12 脚此外,取样时钟、编码时钟、同步时钟、时序信号还将被接到需要的单元电路中。

PN32KHz、PN2KHz 伪随机码的码型均为 111100010011010,不同的是码

元宽度不一样,PN2KHz 的码元宽度 S=1/2KHz=0.5ms,PN32KHz 的码元宽度 S=0.03125ms。

注:本实验平台中所有数字信号都是由同一个信号源 OSC1 分频产生,所以频率相同或者频率成倍数关系的数字信号,都有相对固定的相位关系。CPLD可编程模块电路图,如图1-1 所示:

图1-1 CPLD可编程模块电路图

四、实验内容

1、熟悉CPLD可编程数字信号发生器各测量点信号波形;

2、查阅CPLD可编程技术的相关资料,了解这些信号产生的方法。

五、实验步骤

本次实验使用了实验平台中“数字信号源模块”。

1、打开电源总开关,电源指示灯亮,系统开始工作;

2、用示波器测出下面所列各测量点波形,并对每一测量点的波形加以分析;GND为接地点,测量各点波形时示波器探头的地线夹子应先接地。

3、测量点输出的理想波形及比较,如图1-2 所示:

图1-2 CPLD可编程模块产生的部分信号理想波形示意图

六、实验报告

1、分析各种时钟信号及数字信号产生的方法,叙述其功用;

2、画出各种时钟信号及数字信号的波形;

七、预习要求

了解 CPLD可编程技术方面的知识

实验二模拟信号发生器实训

一、实验目的

1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途;

2、观察分析各种模拟信号波形的特点及产生原因。

二、实验设备与器件

1、通信原理实验箱一台;

2、模拟示波器一台。

三、实验原理

模拟信号发生器电路用来产生实验所需的各种音频信号:同步正弦波信号、非同步简易正弦波信号、话音信号、音乐信号等。

(一)同步信号源

1、功用

同步信号源用来产生与编码数字信号同步的2KHz 正弦波信号,可作为抽样定理PAM、增量调制CVSD 编码、PCM 编码实验的输入音频信号。在没有数字存贮示波器的条件下,用它作为取样及编码实验的输入信号,可在普通示波器上观察到稳定的取样及编码数字信号波形。

2、电路原理

它由2KHz 方波经高通滤波器、低通滤波器和输出放大及跟随等电路三部分组成,如图1-1所示:

由CPLD 可编程器件U101 产生的2KHz 方波信号,经R501 接入本电路。SP501 为其测量点。U501A 及周边的阻容网络组成一个截止频率为234Hz 高通滤波器和截止频率为2342Hz 的低通滤波器,用以滤除2KHz 方波的各次谐波,输出2KHz 正弦波,SP502“同步输出”铜铆孔为其输出点。2KHz 正弦波通过铜铆孔输出可供PAM、PCM、CVSD(△M)模块使用。W501 用来改

变输出同步正弦波的幅度。

图1-1 为同步正弦信号发生器的电路图

(二)非同步信号源

非同步正弦波信号源是一个简易信号发生器,它可产生频率为0.3~10KHz 的可调正弦波信号,输出幅度为0~10V(一般使用范围0~4V)且幅度由W203 连续可调。在没有数字存贮示波器的条件下,用它作为取样及编码实验的输入信号,可在普通示波器上观察到稳定的取样及编码数字信号波形,非同步信号源发生模块电路原理图如图1-2 所示:

图1-2 非同步信号源发生模块电路原理图

(三)音乐信号源

音乐信号产生电路用来产生音乐信号送往音频终端电路,以检查话音信道的开通情况及通话质量。音乐信号由U601 音乐片厚膜集成电路产生。音乐信号源发生模块电路原理图如图1-3 所示:

图1-3 音乐信号源发生模块电路原理图

(四)音频功率放大器

音频功率放大器采用LM386 单片集成功放,模拟信号从SP1202 引入,W1201 调节音量,J1202 控制与喇叭的连接,当J1202 的1、2 连接时,喇叭接通;2、3 连接时喇叭断开,模拟信号发生模块实物图如图1-4 所示:

图1-4 模拟信号发生模块实物图

四、实验内容

1、观察同步信号源的波形并理解它的原理;

2、观察非同步信号源的波形并理解它的原理;

3、观察音乐信号源的波形并理解它的原理。

五、实验步骤

模拟信号发生模块实验连接示意图如图2-5所示:

图 2-5 模拟信号发生模块电路连接示意图

1、打开实验箱右侧电源开关,电源指示灯亮;

2、连接 SP111 和 SP501,将 CPLD产生的 2KHz 方波信号送入同步信号电路;

3、用示波器测量 SP201、SP502、SP601 等各点波形。

4、将各模拟信号由相应铜铆孔输出,通过连接线接入 SP1201 铜铆孔,此时模拟信号可由喇叭输出(将 J1201 的 1-2 连通),学生可直观地感受各模拟信

号间的差别。

5、模拟信号源模块有关器件接口介绍:

SP201:非同步信号输出,一般使用范围 300Hz~3.4KHz;

SP601:音乐信号输出,SW601 触发后产生;

SP502:同步正弦波输出,频率 2KHz;

SW601:音乐信号触发开关;

SP1201:功放输入。

电位器调节:

W201:非同步正弦信号频率调节;

W202:非同步正弦信号占空比调节;

W203:非同步正弦信号幅度调节;

W501:同步正弦波信号幅度调节

W305:功放放大幅度调节。

6、测量点输出的理想波形

图 2-6 同步正弦波信号波形示意图

图 2-7 非同步信号理想波形比较示意图

六、实验报告

1、画出各测量点波形,并进行分析;

2、画出各模拟信号源的电路框图,叙述其工作原理;

3、记录实验过程中遇到的问题并进行分析。

七、预习要求

理解同步信号源、非同步信号源以及音乐信号源的波形和原理。

实验三抽样定理与PAM系统实训

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、通过对电路组成、波形和所测数据的分析,了解PAM 调制方式优缺点。

二、实验设备与器件

1、通信原理实验箱一台;

2、模拟示波器一台。

三、实验原理

抽样定理和脉冲幅度调制实验系统框图如图3-1、电原理图如图3-2、实物电路如图3-3 所示,由输入电路、高速电子开关电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成。

图3-1 脉冲振幅调制电路原理框图

取样电路是用4066 模拟门电路实现。当取样脉冲为高电位时,取出信号样值;当取样脉冲为低电位,输出电压为0,这样便完成了取样。本电路属低通信号的自然取样。根据取样定理,取样后的信号还原为原信号要通过理想低通滤波器,本滤波电路系统用有源低通滤波器代替理想低通滤波器完成还原。

图3-2 抽样定理实验电路原理图

图3-3 抽样定理实验模块实物图

四、实验内容

1、通过PAM 调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点;

2、掌握抽样的全过程。

五、实验步骤

抽样定理模块实验连接方式示意图,如图3-4所示

图 3-4 抽样定理模块电路连接方式示意图

1、SP201 连接 SP111 接入 2KHz 同步方波产生 2KHz 同步正弦波。

2、连接 SP202 与 SP301,送入模拟信号。

3、SP302 接入抽样时钟信号,频率有 4KHz、8KHz、16KHz 方波可供选择,建议先接入 16KHz开始实验。

4、改变输入SP302 的抽样时钟频率,重复步骤 1-3。

5、连接 SP204 与 SP301、SP303 与 SP30

6、SP305与 TP207,把扬声器

J204 开关置到 1、2位置,变化 SP302 的输入采样时钟信号频率,听辨音乐信的质量。

6、抽样过程理想波形比较示意图,如图3-5 所示:

图 3-5 抽样过程理想波形比较示意图

六、实验报告

1、列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据,验证抽样定理;

2、抽样功能实现的方法很多,请设计一个抽样电路完成功能。

七、预习要求

了解PAM 调制原理和的特点;了解抽样原理及抽样的整个过程。

实验四PCM 编码、译码原理实训

—、实验目的

1、加深对PCM 编码过程的理解;

2、熟悉PCM 编、译码专用集成芯片的功能和使用方法;

3、了解PCM 系统的工作过程;

4、了解帧同步信号的时序状态关系;

5、掌握时分多路复用的工作过程;

6、用同步正弦波信号观察PCM 八比特编码的实验。

二、实验设备与器件

1、通信原理实验箱一台;

2、模拟示波器一台。

三、实验原理

PCM 编/译码原理框图如图4-1 所示。

图4-1 PCM 编/译码原理框图

所谓编码,就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。然而,实际上量化是在编码过程中同时完成的,故编码过程也称为模/数变换,可记作A/D,A/D 及D/A 电路框图如图4-2 所示:

图4-2(a)A→D 电路图4-2(b)D→A 电路

图4-2 A/D 及D/A 电路框图

PCM编译码电路主要由芯片U801及外围电路构成。每个TP3067芯片U801 含有一路PCM 编码器和一路PCM 译码器。

PCM 编/译码实验电路图,如图4-3 所示:

图4-3 PCM 编/译码实验电路图

PCM 编译码模块实物图,如图4-4 所示:

图4-4 PCM 编译码模块实物图

四、实验内容

1、用同步正弦波信号观察PCM 八比特编码的实验;

2、脉冲编码调制(PCM)及系统实验;

3、PCM 八比特编码时分复用输出波形观察测量实验。

五、实验步骤

PCM 编译码模块实验连接方式示意图,如图 4-5 所示:

图 4-5 PCM 编译码模块实验连接方式示意图

1、打开实验箱右侧电源开关,电源指示灯亮;

2、编码部分:

SP111连接SP201,SP401连接 SP203 接入 2KHz 同步正弦波;

SP405连接 TP101接入 2048KHz 主时钟信号;

SP406连接TP119 接入8KHz 时隙脉冲信号;

SP407 连接TP106(64K)或TP103(512K)或TP101(2048K)接入可选发码时钟。3、译码部分:SP408连接 TP119 接入8KHz 时隙脉冲信号;

TP409 连接TP106(64K)或TP103(512K)或TP101(2048K) 接入可选发码时钟。

4、测量 SP801~SP809 各点波形,示波器两通道同时测量 SP403、SP405 两点波形,此时能观察到稳定的 8比特PCM 数字输出信号。

5、用连接线将译码输出信号由 SP409 引出,接入到功放模块 SP408“喇

叭输入”接口;

6、改变输入的模拟信号,选择不同的编译码时钟,测量各点波形。

7. PCM 编码输入、译码输出理想波形示意图如图 4-6 所示:

图 4-6 PCM 编码输入、译码输出理想波形示意图

光纤数字传输系统性能测试

1前言 本实验指导书为 《数字传输技术 (A)《光纤通信系统》 》 《光纤通信测量技术》 《光同步传输技术》课程的实验用书,其有关内容也可以配合《数字传输技术(A)《光纤通信系统》 》 《光纤通信测量技术》 《光同步传输技术》等课程教材使 用。 本实验指导书用于光纤数字传输系统性能测试和光纤传输网络的设备与网 络管理操作几方面的必做实验,主要是光纤数字线路系统传输性能测试、SDH 设备认识和 SDH 网络管理系统及操作。其中光纤数字线路系统传输性能测试是最基本的实验项目。 光纤数字线路系统包括光端机、光中继机和光纤线路等,其性能参数包括设 备和系统光接口参数和电接口传输性能,光接口参数主要是光设备光接口参数、光通道(光纤线路)传输特性,电接口传输性能主要包括误码性能、定时性能和可用性等,需要测试的项目较多,涉及多种测试仪表和测试方法。本指导书重点介绍光纤线路接续和接续损耗的监测、光纤衰减测试实验、光接口参数测试和光纤数字传输系统的传输性能测试实验。 选做实验的指导书另行编写。 目录 1实验一光纤接续和监测 2实验二光纤衰减测试 3实验三光接口参数测试 5实验四电接口传输性能测试 10实验五 SDH 设备认识 17实验六 SDH 网络管理系统及操作 19 3 实验一

光纤的接续和监测 一.试验目的 掌握光纤接续原理 掌握光纤接续损耗的测试原理 学习使用熔接机和了解光纤接续过程 二.试验原理 光纤接续的常用方法有热熔法和冷接法等,热熔法的主要步骤如下:连接光 纤端面的制备,端面的定位和对准,熔接。 光纤接续损耗 As 的定义为 As = ?10 lg 式中 pr pt (dB) pt 为发射光纤发出的光功率,W pr 为接收光纤接收的光功率,W 监测光纤接续损耗的方法有多种,如:光时域反射计(OTDR)监测和四功率法测 试等,目前都采用光时域反射计监测法,其测试系统原理土如图 1.1 所示。 OTDR 发射光纤 接收光纤 图 1.1 光纤接续损耗的监测 测试时 OTDR 发出测试光脉冲,并测得连接光纤的背向色散曲线如图 1.2 所示,根据所得曲线设置五个测试点(即采用五点法)即得到接续损耗值。 三.试验仪器和设备 A 1.TYPE35SE 光纤熔接机, 1 台 2.光时域反射计, 3.光纤, 四.测试步骤

通信原理实验指导书(完整)

实验一:抽样定理实验 一、实验目的 1、熟悉TKCS—AS型通信系统原理实验装置; 2、熟悉用示波器观察信号波形、测量频率与幅度; 3、验证抽样定理; 二、实验预习要求 1、复习《通信系统原理》中有关抽样定理的内容; 2、阅读本实验的内容,熟悉实验的步骤; 三、实验原理和电路说明 1、概述 在通信技术中为了获取最大的经济效益,就必须充分利用信道的传输能力,扩大通信容量。因此,采取多路化制式是极为重要的通信手段。最常用的多路复用体制是频分多路复用(FDM)通信系统和时分多路复用(TDM)通信系统。频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制,把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上,在同一信道上传输。而时分多路系统中则是利用不同时序的脉冲对基带信号进行抽样,把抽样后的脉冲信号按时序排列起来,在同一信道中传输。 利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”,抽样后的信号称为脉冲调幅(PAM)信号。在满足抽样定理的条件下,抽样信号保留了原信号的全部信息。并且,从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。 抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。数字通信系统是以此定理作为理论基础的。在工作设备中,抽样过程是模拟信号数字化的第一步。抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。 作为例子,图1-1示意地画出了传输一路语音信号的PCM系统。从图中可以看出要实现对语音的PCM编码,首先就要对语音信号进行抽样,然后才能进行量化和编码。因此,抽样过程是语音信号数字化的重要环节,也是一切模拟信号数字化的重要环节。 图1-1 单路PCM系统示意图 为了让实验者形象地观察抽样过程,加深对抽样定理的理解,本实验提供了一种典型的抽样电路。除此,本实验还模拟了两路PAM通信系统,从而帮助实验者初步了解时分多路的通信方式。 2、抽样定理 抽样定理指出,一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为f H(即m(t)的频谱中没有f H以上的分量),可以唯一地由频率等于或大于2f H的样值序列所决定。因此,对于一个最高频率为3400Hz的语音信号m(t),可以用频率大于或等于6800Hz的样值序列来表示。抽样频率fs和语音信号m(t)的频谱如图1-2和图1-3所示。 由频谱可知,用截止频率为f H的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t),这就说明了抽样定理的正确性。 实际上,考虑到低通滤波器特性不可能理想,对最高频率为3400Hz的语音信号,通常采用8KHz抽样频率,这样可以留出1200Hz的防卫带,见图1-4。如果fs<2f H,就会出现频谱混迭的现象,如图1-5所示。 在验证抽样定理的实验中,我们用单一频率f H的正弦波来代替实际的语音信号,采用标准抽样频率fs=8KHz,改变音频信号的频率f H,分别观察不同频率时,抽样序列和低通滤波器的输出信号,体会抽样定理的正确性。

光纤通信原理与技术课程教学大纲

《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称:Fiber Communication Principle and its Application 学时:51 学分:3 开课学期:第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识,使学生了解掌握光纤通信的基本特点,学习光纤通信系统的三个重要组成部分:光源(光发射机)、光纤(光缆)和光检测器(光接收机)。通过本课程的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法,了解光纤通信的未来与发展,为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课,以及课下自学,基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况,熟悉光纤通信在电信、通信中的应用,为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点(1学时) 第二章光纤的传输特性(2学时) 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素(5学时) 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件(9学时) 第五章光纤通信技术中的光有源器件(3学时) 第六章光纤通信技术中使用的光放大器(4学时) 第七章光纤传输系统(4学时) 第八章光纤网络介绍(6学时) 第九章光纤通信原理与技术实验(17课时) 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换,光电信息技术应用,光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。

五、教学时数分配 教学时数51学时,其中理论讲授34学时,实践教学17学时。(教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2) 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主,必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式:考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试,期末考试成绩占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%;第二种是采用课程设计(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程设计占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程论文占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》,吴德明编著,科学出版社,第二版,2010年9月 2.参考书 (1)《光纤通信原理与仿真》,郭建强、高晓蓉、王泽勇编著,西南交通大学出版社,第一版,2013年5月 (2)《光通信原理与技术》,朱勇、王江平、卢麟,科学出版社,第二版,2011年8月

光纤通信技术实验指导书

光纤通信技术实验 指导书

光纤通信实验指导书 编写人:王慧敏 审核人:朱东弼 延边大学工学院电子信息通信学科 目录

一、基础实验部分 实验一模拟信号光纤传输实验 (1) 实验二数字信号光纤传输实验 (3) 实验三电话光纤传输系统实验 (5) 实验四图像光纤传输系统实验 (7) 实验五数字光纤通信系统接口码型变换实验 (9) 二、选做实验部分 实验六数字光纤通信系统线路编译码实验 (11) 实验七计算机数据光纤传输系统实验 (14) 三、创新实验部分 实验八数字光纤通信系统综合实验 (16)

实验一模拟信号光纤传输实验 一、实验目的 1.了解模拟信号光纤系统的通信原理 2.了解完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构 二、实验仪器及材料 1.光纤通信原理实验箱一台 2. 示波器一台 三、预习要求 预习模拟光纤通信系统工作原理 四、实验内容 实验原理 根据系统传输信号不同,光纤通信系统可分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。由于发光二极管和半导体激光器的输出光功率(对激光器来说,是指阈值电流以上线性部分)基本上与注入电流成正比,而且电流的变化转换为光频调制也呈线性,因此能够直接调制对于半导体激光器和发光二极管来说具有简单、经济和容易实现等优点。进行发光二极管及半导体激光器调制时采用的就是直接调制。

从调制信号的形式来看,光调制可分为模拟信号调制和数字 信号调制。模拟信号调制直接用连续的模拟信号(如话音、模拟图像信号等)对光源进行调制。图1-1就是对发光二极管进行模拟调制的原理图。 连续的模拟信号电流叠加在直流偏置电流上,适当地选择直流偏置电流的大小,能够减小光信号的非线性失真。电路实现上,LED 的模拟信号调制较为简单,利用其P-I 的线性关系,能够直接利用电流放大电路进行调制,一般来说,半导体激光器很少用于模拟信号的直接调制,半导体激光器模拟调制要求光源线性度很高。而且要求提高光接收机的信噪比比较高。与发光二极管相比,半导体激光器的V-I 线性区较小,直接进行模拟调制难度加大。 本实验经过完成各种不同模拟信号的LED 光纤传输(如正弦波,三角波,外输入音乐信号),了解模拟信号的调制过程及调 I P 图1-1 发光二极管模拟调制原理图

通信原理实验指导书

通信实验指导书电气信息工程学院

目录 实验一AM调制与解调实验 (1) 实验二FM调制与解调实验 (5) 实验三ASK调制与解调实验 (8) 实验四FSK调制与解调实验 (11) 实验五时分复用数字基带传输 (14) 实验六光纤传输实验 (19) 实验七模拟锁相环与载波同步 (27) 实验八数字锁相环与位同步 (32)

实验一 AM调制与解调实验 一、实验目的 理解AM调制方法与解调方法。 二、实验原理 本实验中AM调制方法:原始调制信号为1.5V直流+1KHZ正弦交流信号,载波为20KHZ正弦交流信号,两者通过相乘器实现调制过程。 本实验中AM解调方法:非相干解调(包络检波法)。 三、实验所需部件 调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)。 四、实验步骤 1.熟悉实验所需部件。 2.按下图接线。 3.用示波器(或计算机)分别测出上图所示的几个点的波形,并绘制于下面 各图中。 4.结合上述实验结果深入理解AM调制方法与解调方法。

实验一参考结果

实验二 FM调制与解调实验 一、实验目的 理解FM调制方法与解调方法。 二、实验原理 本实验中FM调制方法:原始调制信号为2KHZ正弦交流信号,让其通过V/F (电压/频率转换,即VCO压控振荡器)实现调制过程。 本实验中FM解调方法:鉴频法(电容鉴频+包络检波+低通滤波) 三、实验所需部件 调制板、解调板、示波器、计算机(数据采集设备)。 四、实验步骤 1.熟悉实验所需部件。 2.按下图接线。 3.用示波器(或计算机)分别测出上图所示的几个点的波形,并绘制于下面 各图中。 4.结合上述实验结果深入理解FM调制方法与解调方法。

光纤通信原理与技术实验指导书

光纤通信原理与技术实验指导书实验一模拟(音频)信号的调制、传输和解调 实验目的和要求 1、光纤端面的处理和夹持; 2、了解模拟信号的光纤调制方法; 3、学会已调信号的解调技术; 4、观看已调波和调制波的波形; 5、光纤折射率的时刻法求解。 实验装置和仪器: GX1000光纤实验仪;半导体激光器;激光功率计;光纤刀;光学实验导轨;光纤调整架;光纤;示波器;音频信号发生器(或收音机)。 实验原理: 激光器的输出特性(I—P)特性 激光器的光输出特性(P—J特性)是表示注入电流与激光器输出功率之间的关系曲线。如图1所示。当注入电流增加时.由于自发辐射量增加,输出功率也会增加,但增加得较慢。当光辐射量超过PN结中的吸取损耗,增益超过损耗时,激光器就开始振荡,因此光输出功率随注入电流的增加而急剧增加。 图1

光的调制 将调制信号加在激光器上,操纵激光器的电流,则激光器的输出功率随调制信号而改变。如图2所示。 光通信系统 图3是典型的光纤通信系统。电信号加在激光器的偏置电路上,操纵激光器的注如 电流,从而使激光器的输出光功率随外加信号变化,达到对输出光进行调制.经调制的光由光纤(光纤通信)或空间(空间光通信)传输到光电探测器,探测器将光信号转变为电信号,后续电路检波解调复原所加的电信号。 图2 图3 图4

实验内容及步骤: (一)光纤端面的处理 1、用光纤剥皮钳剥去光纤两端的涂覆层,长度约10mm。如图5 在5mm出用光纤刀刻划一下。用力不要太大,以不使光纤断裂为限。 在刻划处轻轻弯曲纤芯,使之断裂。处理过的光纤端面不应再被触摸,以免损坏和污染。 将光纤的一端小心放入光纤夹中,伸出长约10mm,用簧片压住,放入三维光纤架中,用锁紧螺钉锁住。 将光纤的另一端放入光纤座上的刻槽中,伸出约10mm ,用磁吸压住。 光纤的耦合 将实验仪置于直流挡。 调整激光的工作电流,使激光不太明亮,用一张白纸在激光器前后移动,确定激光焦点的位置。 通过移动三维光纤调整架和调整Z轴旋钮,使光纤端面尽量靠近焦点。 将激光器工作电流调到最大,通过认真调整三维光纤调整架上的X轴、Y轴、Z轴旋钮和激光器调整架上的水平、垂直旋钮,使激光照亮光纤端面并耦合进光纤。观测光纤输出光强的变化,反复调整各旋钮,直到光纤输出功率达最大为止。记下最大功率值Pf。测量5次,取平均值。

光纤通信实验指导书

目录 系统简介 (2) 实验部分 实验一数字信源及其光纤传输实验 (5) 实验二 HDB3编译码及其光纤传输实验 (11) 实验三 CMI编译码及其光纤传输实验 (20) 实验四光发送模块实验 (28) 实验五光接收模块实验 (35) 实验六数字信号电—光、光—电转换传输实验 (39) 1)方波信号和NRZ码传输; 2)CMI码传输; 3)HDB3码传输; 实验七波分复用(WDM)光纤通信系统实验 (43) EL-GT-IV光纤通信教学实验系统简介 光纤通信教学实验系统是为了配合《光纤通信系统》的理论教学而设计的实验装置,在这套系统上除了完成理论验证实验外,还可实现各种开发性实验,并可配合CPLD进行各模块的二次性开发。此外本实验箱,可扩展实验模块,实现通信原理的实验。 一、结构简介 光纤通信教学实验系统结构框图如下: 1310光纤收发模块1550光纤收发模块

主要由以下功能模块组成: 1.数字信号源单元: 此单元产生码速率为170.5K的单极性不归零码(NRZ),数字信号帧长为24位,其中包括两路数字信息,每路8位,另外8位中的7位为集中插入帧同步码。通过拨码开关,可以很方便地改变要传送的码信息并由发光二极管显示出来。 2.AMI(HDB3)编译码单元: 此单元将数字信号源单元产生的NRZ码进行编码,通过专用芯片转换成HDB3码或AMI码通过切换开关切换,然后将编码后的信号又经过译码单元还原成NRZ码。 3.电话接口单元 此单元有两路独立的电话输入接口、输出接口,通过专用电话接口芯片实现语音的全双工通信。自带馈电电源。 4.PCM&CMI编译码单元; 此单元采用CPLD来实现PCM&CMI编译码电路,可同时完成两路信号的编译码工作。PCM模块可以实现传输两路语音信号,采用TP3057编译器。 5.可调信号源单元: 此单元包括两路频率800HZ—2KHZ可调的方波、正弦波、三角波。 6.串行RS232接口单元: 此单元配有RS232接口及信号端口TX和RX,可实现自发自收通信实验,两台计算机间的全双工光纤通信实验。 7.1310波长光发送单元: PHLC-1310nmFP同轴激光二极管。 8.1550波长光发送单元: PHLC-1310nmFP同轴激光二极管。 9.1310波长光接受单元: 10.1550波长光接受单元: 主要完成光电信号的转换,小信号的检测与信号的恢复放大等功能。它主要有光检测模块、滤波放大模块组成。光检测模块采用PHPC-IS01-PFC,是PHOTRON公司的高性能光检测器件,输出可从DC到1GHZ。 11.数字时分复用光纤传输实验

光纤通信系统实验指导书

光纤通信系统实验指导书 光纤通信系统实验指导书 桂林电子科技大学信息科技学院 二零零九年三月 目录 实验一数字光纤传输测试系统实验 (2) 实验二SDH点对点组网2M配置实验 (9)

实验三SDH 链型组网配置实验 (17) 实验四SDH 环形组网配置实验 (27) 实验一数字光纤传输测试系统实验 概述 光纤通信是利用光波作为载波,以光纤作为传输媒质实现信息传输,是一种最新的通信技术。 光纤是光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载频,以光导纤维为传输媒质

的一种通信方式。光纤通信使用的波长在近红外区,即波长800~1800nm,可分为短波长波段(850nm)和长波长波段(1310nm和1550nm),这是目前所采用的三个通信窗口。 通信发展过程是以不断提高载频频率来扩大通信容量,光是一种频率极高的电磁波(3×1014HZ),因此用光作载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,是通信发展的必然方向。 光纤通信有许多优点:首先它有极宽的频带。目前我国已完成了10Gbps的光纤通信系统,这意味着在125um的光纤中可以传输大约11万路电话。其次,光纤的传输损耗很小,传统的同轴电缆损耗约在5dB/Km以上,站间距离不足10Km;而工作在1.55um的光纤最低已达到0.2dB/Km的损耗,站间无中继传输可达100Km以上。另外,光纤通信还具有抗电磁干扰、抗腐蚀、抗辐射等特点,它 。 在地球上有取之不尽,用之不竭的光纤原材料—SiO 2 光纤通信可用于市话中继线,长途干线通信,高质量彩色电视传输,交通监控指挥,光纤局域网,有线电视网和共用天线(CATV)系统。 波分复用技术(WDM)的出现,使光纤传输技术向更高的领域发展,实现信息宽带、高速传输。 光纤通信将会在光同步数字体系(SDH)、相干光通信、光纤宽带综合业务数字网(B—ISDN)、用户光纤网、ATM及全光通信有进一步发展。 光纤通信系统主要由三部分组成:光发射机、传输光纤和光接收机。其电/光和光/电变换的基本方式是直接强度调制和直接检波。实现过程如下:输入电信号既可以是模拟信号(如视频信号、电话语音信号、正弦波或三角波信号),也可以是数字信号(如计算机数据、PCM编码信号、数字信号源信号);调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号并用来驱动光源器件,对光源器件进行直接强度调制,完成电/光变换的功能;光源 输出的光信号直接耦合到传输光纤中,经一定长度的光纤传输后送达接收端;在接收端,光电检测器对输入的光信号进行直接检波,将光信号转换成相应的电信号,再经过放大恢复等电信号处理过程,以弥补线路传输过程中带来的信号损伤(如损耗、波形畸变),最后输出和原始输入信号相一致的电信号,从而完成整个传送过程。 根据所使用的光波长、传输信号形式、传输光纤类型和光接收方式的不同,光纤通信系统可分成:

光通信原理实验指导书

实验一模拟信号光调制实验 一、实验目的 1、了解模拟信号光纤通信原理。 2、了解不同频率不同幅度的正弦波、三角波、方波等模拟信号的系统光传输性能情况。 二、实验内容 1、测量不同的正弦波、三角波和方波的光调制系统性能。 三、实验器材 1、主控&信号源、25号模块各1块 2、双踪示波器1台 3、连接线若干 4、光纤跳线1根 四、实验原理 1、实验原理框图 光调制功率检测框图 模拟信号光调制传输系统框图 2、实验框图说明 本实验是输入不同的模拟信号,测量模拟光调制系统性能。如模拟信号光调制传输系统框图所示,不同频率不同幅度的正弦波、三角波和方波等信号,经25号模块的光发射机单元,完成电光转换,然后通过光纤跳线传输至25号模块的光接收机单元,进行光电转换处理,从而还原出原始模拟信号。实验中利用光功率计对光发射机的功率检测,了解模拟光调制系统的性能。 注:根据实际模块配置情况不同,自行选择不同波长(比如1310nm、1550nm)的25号光收发模块进行实验。 五、注意事项 1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人,切勿带电进行光纤的连接。 2、不要带电插拔信号连接导线。 六、实验步骤 1、系统关电,参考系统框图,依次按下面说明进行连线。 (1)用连接线将信号源A-OUT,连接至25号模块的TH1模拟输入端。

(2)用光纤跳线连接25号模块的光发端口和光收端口,此过程是将电信号转换为光信号,经光纤跳线传输后再将光信号还原为电信号。注意,连接光纤跳线时需定位销口方向且操作小心仔细,切勿损伤光纤跳线或光收发端口。 (3)用同轴连接线将25号模块的P4光探测器输出端,连接至23号模块的P1光探测器输入端。 2、设置25号模块的功能初状态。 (1)将收发模式选择开关S3拨至“模拟”,即选择模拟信号光调制传输。 (2)将拨码开关J1拨至“ON”,即连接激光器;拨码开关APC此时选择“ON”或“OFF”都可,即APC功能可根据需要随意选择。 (3)将功能选择开关S1拨至“光功率计”,即选择光功率计测量功能。 3、进行系统联调和观测。 (1)打开系统和各实验模块电源开关。设置主控模块的菜单,选择【主菜单】→【光纤通信】→【模拟信号光调制】。此时系统初始状态中A-OUT输出为1KHz正弦波。调节信号源模块的旋钮W1,使A-OUT输出正弦波幅度为1V。 (2)选择进入主控&信号源模块的【光功率计】功能菜单,根据所选模块波长类型选择波长【1310nm】或【1550nm】。 (3)保持信号源频率不变,改变信号源幅度测量光调制性能:调节信号源模块的W1,改变输入信号的幅度,记录不同幅度时的光调制功率变化情况。 (4)保持信号源幅度不变,改变信号源频率测量光调制性能:改变输入信号的频率,自行设计表格记录不同频率时的光调制功率变化情况。 (5)拆除23号模块和25号模块之间的同轴连接线,适当调节25号模块的W5接收灵敏度旋钮,用示波器对比观察光接收机的模拟输出端TH4和光发射机的模拟输入端TH1,了解模拟光调制系统线性度。 (6)改变信号源的波形,用三角波或方波进行上述实验步骤,进行相关测试,表格自拟。 七、实验报告 1、画出实验框图,并阐述模拟信号光调制基本原理。

光纤通信原理实验

光纤通信原理实验 一、实验目的: 1、了解光纤通信系统的工作原理; 2、了解光纤通信的基本特点; 3、通过波分复用解复用器件(WDM)实现双波长单纤单向音频视频通信传输; 二、光纤通信的发展过程: 到了20世纪中页,出身上海的英藉华人高锟(K.C.Kao)博士,通过在英国标准电信实验室所作的大量研究的基础上,对光波通信作出了一个大胆的设想。他认为,既然电可以沿着金属导线传输,光也应该可以沿着导光的玻璃纤维传输。并大胆地预言,只要能设法降低玻璃纤维的杂质,就有可能使光纤的损耗从每公里1000分贝降低到20分贝/公里,从而有可能用于通信。从此揭开了光纤通信的帷幕。光纤通信的发展过程如表1所示。 三、光纤通信优点: 1.光波频率很高,光纤传输的频带很宽,故传输容量很大,理论上可通上亿门话路或上万套电视,可进行图像、数据、传真、控制等多种业务;目前的通信材料主要电缆、波导管、微波和光缆,电缆、波导管、微波和光缆通信容量的对比如表2所示。可以看出光缆的通信容量远远大于其它的通信材料。 表2电缆、波导管、微波和光缆通信容量的对比

2.不受电磁干扰,保密性好;损耗小,中继距离远。光纤是由非金属的石英介质材料构成的,它是绝缘体,不怕雷电和高压,不受电磁干扰,甚至包括太阳风暴也影响不到光纤通信,2000年6月8日的太阳风暴,差点使俄罗斯的一颗导航卫星失去方向。太阳风暴还会造成人造卫星的短路,许多靠卫星传播的通信业务可能因此停顿。1998 年5月,美国银河4号卫星因受太阳风暴影响而失灵,造成北美地区80%的寻呼机无法使用,金融服务陷入脱机状态,信用卡交易也中断了,有试验表明,在核爆炸发生时,地球上所有的电通信将中断,而唯有光通信几乎不受影响;光纤中传输的是频率很高的光波,而各种干扰的频率一般都比较低,所以它不能干扰频率比它高的多的光波。打个比方说,光纤中的光波好比是在万丈高空飞行的飞机,任凭地上行驶的火车、汽车如何得多,也不会影响到它的飞行。 3.光纤材料来源丰富,可节约大量有色金属(如铜、铝),且直径小、重量轻。相同话路的光缆要比电缆轻90%~95%(光缆重量仅为电缆重量的十分之一到二十分之一),而直径不到电缆的五分之一。通21000话路的900对双绞线,其直径为3英寸,重量为8 吨/公里;通讯量为其十倍的光缆,直径仅0.5英寸,重量仅450磅/公里。 4.耐高温、高压、抗腐蚀,工作可靠等等优点就不一一罗列了。 四、光纤通信的原理: 光纤通信系统的工作原理如图1所示: 图1 光纤通信系统的工作原理

通信原理SystemView仿真实验指导书

实验一图符库的使用 一、实验目的 1、了解SystemVue图符库的分类; 2、掌握SystemVue各个功能库常用图符的功能及其使用方法。 二、实验内容 按照实例使用图符构建简单的通信系统,并了解每个图符的功能。 三、基本原理 SystemVue的图符库功能十分丰富,一共分为以下几个大类 1.基本库 SystemView的基本库包括信源库、算子库、函数库、信号接收器库等,它为该系统仿真提供了最基本的工具。 (信源库):SystemView为我们提供了16种信号源,可以用它来产生任意信号 (算子库)功能强大的算子库多达31种算子,可以满足您所有运算的要求 (函数库)32种函数尽显函数库的强大库容! (信号接收器库)12种信号接收方式任你挑选,要做任何分析都难不倒它 2.扩展功能库 扩展功能库提供可选择的能够增加核心库功能的用于特殊应用的库。它允许通信、DSP、射频/模拟和逻辑应用。 (通信库):包含有大量的通信系统模块的通信库,是快速设计和仿真现代通信系统的有力工具。这些模块从纠错编码、调制解调、到各种信道模型一应俱全。 (DSP库):DSP库能够在你将要运行DSP芯片上仿真DSP系统。该库支持大多DSP芯片的算法模式。例如乘法器、加法器、除法器和反相器的图标代表真正的DSP算法操作符。 还包括高级处理工具:混合的Radix FFT、FIR和IIR滤波器以及块传输等。 (逻辑运算库):逻辑运算自然离不开逻辑库了,它包括象与非门这样的通用器件的图标、74系列器件功能图标及用户自己的图标等。 (射频/模拟库):射频/模拟库支持用于射频设计的关键的电子组件,例如:混合器、放大器和功率分配器等。 3.扩展用户库

光纤通信实验指导书(新格式)(精)

《—光纤通信原理—》 实验指导书 刘伟群编写 适用专业:计算机网络 计算机应用 湖南人文科技学院计算机科学技术系 2008年9 月 前言 光纤通信是大容量信息传输的主要手段,光纤通信技术是信息产业的主要支柱技术之一,光纤网络已经遍布全球。为了满足社会对人才的需求,各大学的许多专业(如电子与通信工程、光电子技术、电子信息工程和计算机应用等纷纷开设了有关光纤通信技术的专业理论课程,以培养这方面的专业人才。由于光纤通信是一门实验性很强的技术,除了课堂理论学习外,还需要实验性环节与之配合,否则学习效果会受到很大的影响。由于种种原因,光纤实验课程的开设很困难,许多学校只停留在课堂的理论教学。为了克服这些不足,我们经过多年的研究,研制成功了这个光纤通信实验平台,多次获军内外教学成果奖,现已广泛用于我们和兄弟院校的教学,取得了良好的教学效果,为光纤通信实验课程的开设提供了一种全新的实验教学模式。 该实验平台可置于一个便携式的实验箱内,配合常用的电子信号源、示波器和常用的光纤通信仪表就可以开设光纤通信系统原理的相关实验。其突出的优点为: 1、平台紧扣光纤通信系统的知识点,实验内容丰富,波形测试点多。 2、采用了模块化设计思想和数字化、软件化的实现手段,性能稳定可靠。 3、具有友好的人机界面,操作维护方便。

4、具有专业的指导老师进行实验箱的培训和实验课的指导。 5、具有配套的实验教材和光盘,由人民邮电等出版社正式出版。 由于实验课的开设与理论课相比,存在的问题较多,加上我们的经验和水平有限,肯定存在许多不足,欢迎与我们交流共同开设好实验课,让学生满意。 2008.6 目录 实验一:光纤损耗特性测量 (1 实验二:光源P-I曲线测试 (1 实验三:光纤机械接续与熔接 (1 实验四:线路码型实验 (5 实验五:光接收机灵敏度测试 (11 2M (11 实验六:模拟话音光传输实验 (14 实验七:2M数字光纤通信系统实验 (18 实验八:计算机串口数据光纤传输实验 (24 实验一:光纤损耗特性测量 实验学时:2 实验类型:验证 实验要求:必修 一、实验目的

通信原理实验指导书

通信原理实验指导书 实验准备步骤 在进行通信原理实验之前,请同学们按照下面的步骤进行实验准备: 1.通过串口线、程序下载线连接PC机与实验平台; 2.打开稳压电源,调节电压输入值为12V; 3.检查电源线连接是否正确,白黑相间线连接正极,纯黑线连接负极,切 勿接反; 4.连接无误后,打开实验板电源; 5.打开通信原理实验界面,如下图所示配置并打开串口; 6.将实验板上的拨码开关全部拨到ON; 7.下载程序到实验板上: 打开quartusⅡ5.0软件,选择Tools/programmer,设置Hardware Setup为ByteBlasterll[LPT1],Mode为Passive Serial,单击Add File,选择文件路径E:\实验平台程序与文档\通信原理实验平台程序与文档 \FPGA\toplevel.sof,文件选择完毕后,单击Start 进行程序下载,当 程序下载完毕,且在实验板下载指示灯(LED后四位)未灭时,拔掉实 验板上下载线,如果此过程中指示灯灭了,显示程序下载过程失败,请 重新单击Start进行下载。 完成以上操作步骤后,同学们可以开始进行以下实验内容。

实验一、实验平台基础实验 实验步骤: 通信原理实验界面,选择基础实验,开始以下实验步骤:串口收发及其测温实验 1.点击测温按钮,查看并分析实验结果; 2.发送两位16进制数字,观察LED的变化是否与设定值相同; 3.改变拨码开关并接收数据,查看并分析返回数值。 单片机波形发生器实验 1.填入合适的峰峰值和频率值,选择要生成的波形,单击开始; (由于实验箱问题,输入的峰峰值和示波器测出来的峰峰值有误差) 2.用示波器观察TP13点的输出波形。 语音录放实验 暂时不做 实验结果: 整理实验数据,画出各测试点的波形。 实验二、直接数字频率合成和数字调制实验 实验步骤: DDS频率合成实验 1.进入数字调制技术界面,选择直接数字频率合成; 2.在左方文本框中填入合适的频率值并发送; 3.用示波器观察TP35的DDS输出波形,修改输入值,观察DDS所产生 的频率。 FSK调制实验 1.在两个文本框中分别填写合适的频率值并发送; 2.用示波器观察TP35波形,验证是否为原输入信号相对应的FSK信号。 BPSK、DPSK、ASK调制实验操作均同FSK操作

光纤通信实验指导书3

光纤通信实验指导书 南昌工程学院通信工程专业 2014年12月

实验一光发射机的仿真验证与设计 实验目的 1.熟悉Optisystem实验环境,练习使用元件库中的常用元件组建光纤通信系统。 2.利用Optisystem的优化功能仿真计算光纤通信系统的各项性能参数,并进行分析。 3. 分析LED和LD的谱宽及P/I特性。 实验原理 OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS和MANS都使用。一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器,OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,而成为一系列广泛使用的工具。 OptiSystem允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析,从远距离通讯到MANS和LANS都适用。它的广泛应用包括:物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计;CA TV或者TDM∕WDM网络设计;SONET∕SDH的环形设计;传输器、信道、放大器和接收器的设计;色散图设计;不同接受模式下误码率(BER)和系统代价(penalty)的评估;放大的系统BER和连接预算计算。 Optisystem环境是一种为利用元件库组建光纤通信系统,利用优化功能仿真计算系统的各项性能参数,通过数据分析和图形显示来获得最佳的光纤通信系统。Optisystem通过3部分来实现光纤通信系统仿真,即:器件库、光学方案图编辑器、图形演示。 1、器件库 (1) 发射器 发射器件库包括了所有与光信号产生和编码相关的器件,例如半导体激光器、调制器、编码器和比特序列发生器等。半导体激光器由于它在发射器中的重要角色而成为了最重要的发射器部件。使用OptiSystem,用户可以输入测量过的数据来评估速率方程所需的那些参数。

通信原理实验指导书161702

通 信 原 理 实 验 指 导 书 (2017版) 编者 张水英 汪泓 浙 江 理 工 大 学 2017年3月

目 录 实验一 常规双边带幅度调制系统设计及性能分析 (1) 实验二 模拟信号数字化传输系统的建模与分析 (6) 实验三 BPSK调制、解调实验 (9)

实验一 常规双边带幅度调制系统设计及性能分析 一、实验目的 1、熟悉常规双边带幅度调制系统各模块的设计; 2、研究常规双边带幅度调制系统的信号波形、信号频谱、信号带宽、输入信噪比、输出信噪比及两者之间的关系; 3、掌握 MATLAB 和SIMULINK 开发平台的使用方法; 4、熟悉 Matlab 与Simulink 的交互使用。 二、实验仪器 带有MATLAB 和SIMULINK 开发平台的微机。 三、实验原理 AM 信号产生的原理图如图1所示。AM 信号调制器由加法器、乘法器和带通滤波器(BPF )组成。图中带通滤波器的作用是让处在该频带范围内的调幅信号顺利通过,同时抑制带外噪声和各次谐波分量进入下级系统。 图1 AM 信号的产生 3.1 AM 信号时域表达式及时域波形图 AM 信号时域表达式为 0()[()]cos AM c s t A m t t ω=+ 式中0A 为外加的直流分量;为输入调制信号,它的最高频率为 ()m t

m f ,无直流分量;c ω为载波的频率。为了实现线性调幅,必须要求 0max ()m t A ≤ 否则将会出现过调幅现象,在接收端采用包络检波法解调时,会产生严重的失真。如调制信号为单频信号时,常定义0(/)AM m A A β1=≤为调幅指数。 AM 信号的波形如图2所示,图中认为调制信号是单频正弦信号,可以清楚地看出AM 信号的包络完全反应了调制信号的变化规律。 t t t t ()m t 0(A m t +cos c t ω s ()AM t 图2 AM 信号波形 3.2 AM 信号频域表达式及频域波形图 对AM 信号进行傅里叶变换,就可以得到AM 信号的频域表达式 ()ω如下: AM S 0()[(AM ()] 1 [)()][()()]2 AM c c c c S s t M M A ωωωωωπδωωδωω==++?+++?F 式中,()M ω是调制信号的频谱。 ()m t

光纤通信实验报告

一、实验目的 1.了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求 2.掌握数字光发端机平均输出光功率的测试方法 3.了解数字光发端机的消光比的指标要求 4.掌握数字光发端机的消光比的测试方法 二、实验仪器 1.ZYE4301G型光纤通信原理实验箱1台 2.光功率计1台 3.FC/PC-FC/PC单模光跳线1根 4.示波器1台 5.850nm光发端机1个 6.ST/PC-FC/PC多模光跳线1根 三、实验原理 四、实验内容 1.测试数字光发端机的平均光功率 2.测试数字光发端机的消光比 3.比较驱动电流的不同对平均光功率和消光比的影响 五、实验步骤 A、1550nm数字光发端机平均光功率及消光比测试 1.伪随机码的产生:伪随机码由CPLD下载模块产生,请参看系统简介中的CPLD下载模块。将PCM编译码模块的4.096MH Z时钟信号输出端T661与CPLD下载模块的NRZ信号产生电路的信号输入端T983连接,NRZ信号输出端T980将产生4M速率24-1位的伪随机信号,用示波器观测此信号。将此信号与1550nm光发模块输入端T151连接,作为信号源接入1550nm光发端机。 2.用FC-FC光纤跳线将光发端机的输出端1550T与光功率计连接,形成平均光功率测试系统,调整光功率计,使适合测1550nm信号。 3.用K60、K90和K15接通PCM编译码模块、CPLD模块和光发模块的电源。 4.用光功率计测量此时光发端机的光功率,即为光发端机的平均光功率。 5.测消光比用数字信号源模块输出的NRZ码作为信号源。用K60接通电源,用用示波器从T504观测此信号,将K511接1、2或2、3可观测到速率的变化,将此信号接到T151,作为伪随机信号接入光发端机。 6.用数字信号源模块的K501、K502、K503将数字信号拨为全“1”,测得此时光功率为P1,将数字信号拨为全“0”,测得此时光功率为P0。 7.将P1,P0代入公式2-1式即得1550nm数字光纤传输系统消光比。 B、1310nm数字发端机平均光功率及消光比测试 8.信号源仍用4M速率24-1位的伪随机信号,与1310nm光发模块输入端T101连接。 9.用FC-FC光纤跳线将1310nm光发模块输出端1310T与光功率计连接,形成平均光功率测试系统,调整光功率计,使适合测1310nm信号。 10.将BM1拨至数字,BM2拨至1310nm。 11.接通PCM编译码模块、CPLD模块和1310nm光发模块(用K10)的电源。 12.用万用表在T103和T104监控R110(阻值为1Ω)两端电压,调节电位器W101,使半导体激光器驱动电流为额定值25mA。 13.用光功率计测量此时光发端机的光功率,即为光发端机的平均光功率。 14.测消光比用数字信号源模块输出的NRZ码作为信号源,请参看系统简介中的数字信号源模块部分。用示波器从T504观测此信号,连接T504与T101,将数字信号拨为全“1”,测得此时光功率为P1,将数字信号拨为全“0”,测得此时光功率为P0。

光纤通信实验指导书范本(doc 62页)

光纤通信实验指导书范本(doc 62页)

光纤通信实验指导书

目录 实验要求.................................................................................................... I II 光纤实验箱使用注意事项........................................................................ I V 实验一单模光纤特性测量. (1) 实验二多模光纤特性测量 (8) 实验三光连接器和跳线特性测量 (15) 实验四光可变衰减器性能测试实验 (19) 实验五光波长区分 (24) 实验六 OTDR原理及运用 (28) 实验七双音多频检测实验 (35) 实验八 PDH终端呼叫处理通信系统综合实验 (44) 实验九 OCDMA直接序列扩频技术 (63) 实验十光波分复用器 (76) 附录实验系统概述

实验要求 1、实验前必须充分预习,完成指定的预习任务,预习要求是: 1)认真阅读实验知道书,了解实验任务 2)复习实验中所有各仪器的使用方法及注意事项。 2、使用仪器和学习前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用 时必须严格遵守。 3、实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学 或没有把握应经指导老师审查同意后再接通电源。 4、实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、 发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导老师。找出原因、排除故障,经指导老师同意后再继续实验。 5、实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。 6、实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录试验结果(数据、波形、 现象)。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后在拆除实验线路。7、实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工 具、导线等按规定整理。 8、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

通信原理课程三级项目指导书及课程考核

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索 - 百度文库 《通信原理》课程三级项目说明书远距离通信系统设计 2015年春季学期 2014年9月

一、项目概览 本课程的三级项目是要求学生设计一个从A地到B地的语音或数据通信系统,通过该项目的实施使学生加深对通信原理基础知识的理解,了解相关技术标准以及最新技术成果。初步具备运用所学知识进行资料检索及进行通信系统设计的能力。引导学生积极思考、主动学习,锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力,培养学生的责任感和职业道德。 二、实训目的 1、加深对通信原理基础知识的理解; 2、了解相关技术标准以及最新技术成果; 3、掌握运用所学知识进行资料检索及进行通信系统设计的能力; 4、掌握项目设计报告的撰写方法; 5、培养团队合作精神、项目组织与管理、交流表达能力; 6、培养责任感和职业道德。 三、主要内容 本课程设有一个三级项目,该项目将与通信原理以及数字信号处理课程设计相结合,最终构成二级项目。 本三级项目要求学生根据给定的场景条件,完成一个通信系统的设计方案报告,并对报告进行答辩。在这个设计方案中,要包含总体设计论证、主要设备选型以及参数计算、可行性分析、经济性分析等内容。具体要求如下: 1) 总体设计论证:要根据给定的场景条件,选择模拟或数字通信系统、选择信道传输方式、频谱与带宽配置、调制方式、链路传输损耗预算、收发信机结构组成,提出系统总的技术指标要求。

2) 主要设备选型以及参数计算:根据总体设计论证给出的技术指标要求,检索查询可用的设备。对需要配置参数的设备计算配置参数。 3) 可行性分析:从性能指标、设备供应、施工要求等方面论述方案是否可行。 4) 经济性分析:计算工程总造价。 四、项目研究小组的主要分工 (1) 三级项目采用分组的方式进行。2~4名同学组成1组,每组设组长1人,每组1题。 (2) 每个小组要在项目报告中标明每个人在总体工作中的贡献、工作量权重或者每个人负责的内容; (3) 研究内容的质量会影响到每组的最终成绩,鼓励学生自己在项目框架内选取感兴趣的研究内容进行创新设计和深入研究。 五、项目进程安排 三级项目采用分组的方式进行。2~3名同学组成1组,每组设组长1人,每组1题。 各组的三级项目题目将在通信原理第7章授课开始时下发。由组长负责组织本组同学依据三级项目题目及同学的实际情况进行工作分配。 学生应根据项目题目及课程的进度,按时完成资料的查阅及系统方案的设计。 项目的课内学时要求学生必须集中进行项目的研究讨论工作。 三级项目将以答辩的形式进行验收。 答辩结束后,学生需及时上交项目研究报告和PPT。项目实训内容及时间规划见表1。 表1 项目实训内容及时间安排

相关主题
相关文档 最新文档