RZ8641通信技术实验平台讲义
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目录实验需求设备说明1第一章系统模块单元实验1实验1 交换系统组成与结构1实验2 电话用户接口模块实验5实验3 电话用户信令的产生与观测实验10实验4 双音多频<DTMF)接收与检测实验13实验5 程控交换状态设置实验17实验6 用户话路PCM编译码实验21实验7 呼叫处理与线路信号的传输过程实验26实验8 二/四线变换与回波返损考试实验29实验9 用户终端电话信号电平调整实验32第二章信令交换与信息交换35实验10 人工交换实验35实验11 空分交换<MT8816)实验37实验12 时分交换<MT8980)实验39实验13 时分交换<CPLD)实验42实验14 时分交换<DSP)实验44实验15 数字时分中继自环通信实验48实验16 空分中继局间通信实验52实验17 数字时分中继光通信实验*53实验18 电信网通信实验*56第三章与计算机联机通信实验58实验19 交换网络控制程序在线下载实验58实验20 示教软件操作与费率统计实验61第四章现场编程调试实验64实验21 字符型液晶显示编程调试64实验22 薄膜键盘扫描编程调试68实验23 空分交换<MT8816)在线编程调试71实验24 时分交换<MT8980)在线编程调试76实验25 时分交换<CPLD)在线编程调试79实验26 时分交换<DSP)在线编程调试83实验27 新服务功能及编程调试86实验28 呼叫信令过程在线编程调试87实验29 电话接口电路的硬件设计90附录92附录1 液晶显示驱动模块HD 44780的指令集92附录2 数字交换网络芯片MT8980介绍97主要参考文献100实验需求设备说明实验1 交换系统组成与结构电话单机2部实验2 电话用户接口模块实验电话单机2部、示波器1台实验3 电话用户信令的产生与观测实验电话单机2部、示波器1台实验4 双音多频<DTMF)接收与检测实验电话单机2部、示波器1台实验5 程控交换状态设置实验实验6 用户话路PCM编译码实验电话单机2部、示波器1台实验7 呼叫处理与线路信号的传输过程实验电话单机2部、示波器1台实验8 二/四线变换与回波返损考试实验电话单机2部、示波器1台实验9 用户终端电话信号电平调整实验电话单机2部、示波器1台实验10 人工交换实验电话单机2部、示波器1台、铆孔连接线2根实验11 空分交换<MT8816)实验电话单机2部、示波器1台实验12 时分交换<MT8980)实验电话单机2部、示波器1台实验13 时分交换<CPLD)实验电话单机2部、示波器1台、铆孔连接线1根实验14 时分交换<DSP)实验电话单机2部、示波器1台实验15 数字时分中继自环通信实验电话单机2部、示波器1台实验16 空分中继局间通信实验电话单机2部、示波器1台、串口线1根实验17 数字时分中继光通信实验*<选做)电话单机2部、示波器1台、铆孔连接线2根、光信道<选配)实验18 电信网通信实验*<选做)电话单机1部、示波器1台、市话接口<选配)、市话线实验19 交换网络控制程序在线下载实验电话单机2部、示波器1台、串口线1根、计算机1台实验20 示教软件操作与费率统计实验电话单机2部、示波器1台、串口线1根、计算机1台以下为二次开发实验实验21 字符型液晶显示编程调试示波器1台、计算机1台、MS-51仿真器1台实验22 薄膜键盘扫描编程调试示波器1台、计算机1台、MS-51仿真器1台实验23 空分交换<MT8816)在线编程调试电话单机2部、示波器1台、串口线1根、计算机1台、MS-51仿真器<选配)实验24 时分交换<MT8980)在线编程调试电话单机2部、示波器1台、串口线1根、计算机1台、MS-51仿真器<选配)实验25 时分交换<CPLD)在线编程调试电话单机2部、示波器1台、CPLD下载线1根、计算机1台实验26 时分交换<DSP)在线编程调试电话单机2部、示波器1台、计算机1台、DSP仿真器实验27 新服务功能及编程调试电话单机2部、示波器1台、串口线1根、计算机1台、MS-51仿真器<选配)实验28 呼叫信令过程在线编程调试电话单机2部、示波器1台、计算机1台、MS-51仿真器实验29 电话接口电路的硬件设计电话单机、示波器、计算机、PCB板制作、烙铁、元器件、万用表等第一章系统模块单元实验实验1 交换系统组成与结构一、实验目的了解交换系统的组成与结构,为以后的实验打基础。
THSRZ-1型传感器系统综合实验装置简介一、概述THSRZ-1型传感器系统综合实验装置适应不同类别、不同层次专业教学实验、培训、考核的需求,是一套多功能、全方位、综合性、动手型的实验装置,可以与普教中的“物理”,职教、高教中的“传感器技术”、“工业自动化控制”、“非电测量技术与应用”、“工程检测技术与应用”等课程的教学实验配套。
二、设备构成实验台主要由试验台部分、三源板部分、处理(模块)电路部分和数据采集通讯部分组成。
1.实验台部分这部分设有1k~10kHz 音频信号发生器、1~30Hz 低频信号发生器、四组直流稳压电源:±15V、+5V、±2~±10V、2~24V可调、数字式电压表、频率/转速表、定时器以及高精度温度调节仪组成。
2. 三源板部分热源:0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~120 o C,控制精度±1 o C。
转动源:2~24V直流电源驱动。
振动源:振动频率1Hz—30Hz(可调)。
3.处理(模块)电路部分包括电桥、电压放大器、差动放大器、电荷放大器、电容放大器、低通滤波器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、温度检测与调理、压力检测与调理等共十个模块。
4.数据采集、分析部分为了加深对自动检测系统的认识,本实验台增设了USB数据采集卡及微处理机组成的微机数据采集系统(含微机数据采集系统软件)。
12位A/D转换、采样速度达100kHz,利用该系统软件,可对学生实验现场采集数据,对数据进行动态或静态处理和分析,并在屏幕上生成十字坐标曲线和表格数据,对数据进行求平均值、列表、作曲线图以及对数据进行分析、存盘、打印等处理,实现软件为硬件服务、软件与硬件互动、软件与硬件组成系统的功能。
更注重考虑根据不同数据设定采集的速率。
详见THSRZ软件使用手册。
本实验台,作为教学实验仪器,大多传感器基本上都做成透明,以便学生有直观的认识,测量连接线用定制的接触电阻极小的迭插式联机插头连接。
目录主控&信号源模块说明 (1)实验基本操作说明 (8)信源编码技术 (9)抽样定理实验 (9)PCM编译码实验 (16)ADPCM编译码实验 (22)△m及CVSD编译码实验 (24)抽样定理孔径失真现象观测以及其应对方法 (30)基带传输编译码技术 (33)AMI/HDB3码型变换实验 (33)CMI/BPH码型变换实验 (38)基本数字调制技术 (42)ASK调制及解调实验 (42)FSK调制及解调实验 (44)BPSK调制及解调实验 (47)DBPSK调制及解调实验 (50)QPSK/OQPSK数字调制实验 (53)信道编译码技术 (55)汉明码编译码实验 (55)循环码编译码实验 (58)BCH码编译码实验 (61)卷积码编译码实验 (64)卷积交织及解交织实验 (68)同步技术 (71)滤波法及数字锁相环法位同步提取实验 (71)载波同步实验 (75)帧同步提取实验 (77)模拟调制技术 (79)幅度调制及解调 (79)FM调制及解调实验 (81)信道模拟技术 (83)低通和带通信道模拟及眼图实验 (83)时分复用及解复用技术 (86)时分复用与解复用实验 (86)综合实验 (91)HDB3线路编码通信系统综合实验 (91)基带传输系统实验 (94)载波传输系统实验 (96)带限传输系统实验 (98)主控&信号源模块说明一、 按键及接口说明信号源功能1功能2主菜单POWERUSBCLKPN15FST1T2数字信号源W1W2W3128KHzA-OUTMUSIC256KHz选择/确认返回电源指示主控&信号源模块模拟信号源时钟输出PN 序列输出帧同步信号输出待扩展接口幅度调节旋钮模拟信号输出128KHz/256KHz 正弦载波输出MP3音乐输出控制旋钮逆时针控制向下选取,顺时针旋转向上选取,按下为确认选取项。
返回上级按键待扩展按键数字信号源设置菜单模拟信号源设置菜单主菜单界面图1 主控&信号源按键及接口说明二、 功能说明该模块可以完成如下五种功能的设置,具体设置方法如下:1、 模拟信号源功能模拟信号源菜单由“信号源”按键进入,该菜单下按“选择/确定”键可以依次设置:“输出波形”→“输出频率”→“调节步进”→“音乐输出”→“占空比”(只有在输出方波模式下才出现)。
THSRZ-1型传感器技术实训装置简介一、概述“THSRZ-1型传感器技术实训装置”是根据《中华人民共和国教育行业标准-电工电子类实训基地仪器设备配备标准》,教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”要求,按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。
适合高职院校、职业学校的仪器仪表、自动控制、电子技术与机电技术等专业的实训教学。
二、设备构成实训装置主要由实训台、三源板、传感器和变送模块组成。
1.实训台部分1k~10kHz 音频信号发生器、1~30Hz 低频信号发生器、四组直流稳压电源:±15V、+5V、±2~±10V、2~24V可调、数字式电压表、频率/转速表、定时器以及高精度温度调节仪组成。
2. 三源板部分热源:0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~120 o C,控制精度±1 o C。
转动源:2~24V直流电源驱动,转速可调在0~4500 rpm。
振动源:振动频率1Hz—30Hz(可调)。
3.传感器及变送模块部分传感器包含金属应变传感器,差动变压器传感器,磁电传感器,Pt100温度传感器,K型热电偶,光电开关,霍尔开关。
变送模块包括电桥、电压放大器、差动放大器、电荷放大器、低通滤波器、相敏检波器、移相器、温度检测与调理等共五个模块。
本实训台,作为教学实训仪器,传感器基本上都采用工业应用的传感器,以便学生有直观的认识,变送模块上附有变送器的原理框图,测量连接线用定制的接触电阻极小的迭插式联机插头连接。
三、实训内容本装置的实训项目共34项,包括基本技能实训项目25项,应用型实训项目9项。
涉及压力、振动、位移、温度、转速等常见物理量的检测。
通过这些实训项目,使学生能够更全面的学习和掌握信号传感、信号处理、信号转换、的整个过程。
目录传感器基本技能实训一、金属箔式应变片―单臂电桥搭建二、金属箔式应变片―半桥搭建三、金属箔式应变片―全桥搭建四、扩散硅压阻压力传感器差压测量五、差动变压器的性能测试六、激励频率对差动变压器特性的影响测试七、差动变压器零点残余电压补偿八、电容式传感器的位移特性测试九、电容传感器动态特性测试十、直流激励时霍尔式传感器的位移特性测试十一、交流激励时霍尔式传感器的位移特性测试十二、霍尔式传感器振动测量十三、磁电式传感器转速测量十四、压电式传感器振动测量十五、电涡流传感器的位移特性测试十六、被测体材质、面积大小对电涡流传感器的特性影响测试十七、电涡流传感器测量振动十八、光纤传感器的位移特性测试十九、光纤传感器测量振动二十、PT100温度控制的应用二十一、集成温度传感器的温度特性测试二十二、铂电阻温度特性测试二十三、热电偶的冷端温度补偿二十四、气敏传感器测试酒精浓度二十五、湿敏传感器湿度测量传感器应用实训二十六、直流全桥的应用―电子秤定标二十七、交流全桥的应用―振动测量二十八、差动变压器的应用―振动测量二十九、光电转速传感器的应用—转速测量三十、开关型霍尔传感器的应用—转速测量三十一、光纤传感器的应用—转速测量三十二、K型热电偶的应用—测量温度三十三、E型热电偶的应用—测量温度三十四、智能调节仪应用—转速控制传感器基本技能实训一金属箔式应变片――单臂电桥搭建一、实训目的:了解金属箔式应变片的应变效应,掌握单臂电桥的接线方法和用途。
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)二、选做实验部分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)实验六数字光纤通信系统线路编译码实验 (11)三、创新实验部分实验七计算机数据光纤传输系统实验 (14)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,所以可以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。
I P图1-1 发光二极管模拟调制原理图图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,可以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,可以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。
目录目录 (1)前言 (3)拨码器开关设置一览表 (4)第一部分基础实验 (6)实验1 555自激多谐振荡器实验 (6)实验2 模拟信号源实验 (9)实验3 CPLD可编程逻辑器件实验 (13)实验4 接收滤波放大器实验 (18)实验5 计算机串口实验 (21)实验6 数字光纤通信实验 (24)第二部分原理实验 (27)实验1 抽样定理及其应用实验 (27)实验2 PCM编译码系统实验 (33)实验3 ADPCM编译码系统实验 (38)实验4 CVSD编译码系统实验 (43)实验5 FSK(ASK)调制解调实验 (49)实验6 相位键控调制解调实验 (54)实验7 数字同步技术实验 (60)实验8 眼图观察测量实验 (65)实验9 数字频率合成实验 (69)实验10 卷积编译码及纠错能力验证实验 (74)实验11 汉明码编译码及纠错能力验证实验 (83)实验12 汉明、交织码编译码及纠错能力验证实验 (87)实验13 循环码编译码及纠错能力验证实验 (90)实验14 软件无线电技术实验之一(FSK调制解调) (94)实验15 软件无线电技术实验之二(BPSK调制解调) (98)实验16 软件无线电技术实验之三(QPSK调制解调) (101)实验17 软件无线电技术实验之四(OQPSK调制解调) (104)实验18 软件无线电技术实验之五(MSK调制解调) (107)实验19 软件无线电技术实验之六 (110)(直接序列扩频DS编解码) (110)实验20 软件无线电技术实验之七(AM调制) (113)实验21 软件无线电技术实验之八(DSB调制) (118)实验22 软件无线电技术实验之九(SSB调制) (121)实验23 基带信号的常见码型变换实验 (125)实验24 AMI/HDB3编译码实验 (130)第三部分综合实验 (134)实验1 PCM、HDB3传输系统实验 (134)实验2 PCM、汉明码传输系统实验 (136)实验3 PCM、汉明、交织码传输系统实验 (138)实验4 CVSD、汉明码传输系统实验 (140)实验5 CVSD、汉明、交织码传输系统实验 (142)实验6 时分复接/解复接系统实验 (144)实验7 CVSD、PSK传输系统实验 (148)实验8 通信信道误码测试实验 (150)第四部分开发实验 (152)实验1 M序列产生实验 (152)实验2 PCM时序控制实验 (152)实验3 CMI编译码实现实验 (152)实验4 绝对/相对码转换实验 (152)实验5 FSK系统建模与设计(VHDL)实验 (152)前言本通信原理实验平台由实验平台底板和实验模块组成,根据教学大纲对通信原理课程性质的定位,为广大院校师生提供了良好的教学实验条件。
我们在多年积累的教学经验和学校使用反馈意见的基础上,保留了前几款实验箱的特色实验,扩展了实验模块的功能,加强了模块间的系统性实验,大大增加了实验内容;同时为了配合实验室设备管理,我们在各模块电路板上加有有机玻璃保护罩。
整个实验平台,突出体现理论知识的系统性和教学内容的稳定性,使学生能够掌握分析研究通信系统各种部件的基本方法,强调培养学生理论联系实际和研究、开发、创新的能力。
本实验平台要求示波器最低配置为20M双踪模拟示波器,示波器的幅度档一般设置在2V档,探头1X无衰减。
测量时黑色的接地夹子应先接地。
一般情况下,本实验平台上元器件的标号都是按照模块划分的。
如标号58TP01,“58TP01”中的“58”表示模块的标号,即“XXX模块”;“01”表示编号,“TP”表示常规测试点;“位:A”表示此模块需要安置在底板的标号为“A”位置,合起来即表示“XXX 模块”需安置在底板的标号为“A”位置,其中一个标号58TP01波形测量点(镀银测试针)。
另外,如标号为58P01,即表示一个信号输入(输出)连接点(铜质铆孔),如铆孔边的箭头背离铆孔,即表示是信号输出连接点;如箭头指向铆孔,即表示信号输入连接点。
本实验平台中,所有通信信号都是通过铆孔开放出来的,实验时需在了解实验结构的基础上,用铆孔连接线连接构成所需实验系统。
进行铆孔连接时,连接线接头插入铆孔后,轻轻旋转一个小角度,接头将和铆孔锁死;拔出时,回转一个小角度即可轻松拔出,切勿使用莽力拉扯,以免插头针断在铆孔中。
实验操作前,务必预习实验内容,在弄清楚实验要求和各模块功能的基础上,进行实验系统的连接构建。
电子元器件标号首字母的意思:TP表示信号波形测量点,P表示信号输入输出铜铆孔,U表示芯片集成电路,R表示电阻,C表示普通电容,E表示电解电容,J表示接插件,JZ 表示晶振或晶体,K表示选择开关等。
拨码器开关设置一览表在本实验平台上,我们采用了红色的拨码器来设置各种实验的参数。
拨码器的白色开关:往上,记为1;往下,记为0。
一、“时钟与基带数据产生模块”5位拨码开关4SW02:S1:00000:PN15 2K,15位m序列111101*********S2:00001:PN15 32K,15位m序列111101*********S3:00010:PN31 2K,31位m序列31位1111100110100100001010111011000S4:00011:PN31 32K,31位m序列31位1111100110100100001010111011000S5:00100:CVSD,速率8KS6:00101:CVSD,速率16KS7:00110:CVSD,速率32KS8:00111:CVSD,速率64KS9:01000:PCM,线路速率64KS10:01001:PCM,线路速率128KS11:01010:滤波器中心频率3.4KS12:01011:滤波器中心频率6KS13:01100:滤波器中心频率12KS14:01101:待用S15:01110:4SW01拨码器设置数据64KS16:01111:时分复用(4SW01拨码器设置数据64K,PCM编码64K、CVSD编码64K、滤波器3.4K)。
下面是常见码型变换的开关设置:S17:1X000:单极性归零编码S18:1X001:双极性不归零S19:1X010:双极性归零S20:1X011:CMIS21:1X100:曼彻斯特S22:1X101:密勒S23:1X110:PST注:编码数据选择(4P01)。
X=0时为4SW01拨码器设置数据,X=1时为15位m序列。
二、“汉明、交织、循环编码模块”,“汉明、交织、循环传输模块”,“汉明、交织、循环译码模块”的拨码开关设置:编码:24SW01:0XXX外部输入数据,64K1XXX读取SW02设置数据,往上为1,往上为0X001 汉明,可外部输入数据。
24SW02四位数有效X010 交织,可外部输入数据。
24SW02四位数有效X100 循环,不可外部输入数据。
24SW02后三位数有效传输:23SW01:开关往上,原编码数据取反;开关往下,原编码数据不变译码:25SW01:开关设置与编码端24SW01后三位设置同即可,第一位待用。
三、“复接/解复接、同步模块”的4位拨码器开关39SW011.同步、再生和码型转换功能,数据从39P01输入0001 2K时钟提起。
0010 32K DPSK时钟提起、相对码绝对码转换。
39P06输出同步时钟,39P07输出再生和码型转换后信号。
0011 32K PSK时钟提起、再生。
39P06输出同步时钟,39P07输出再生后信号。
2.复接/解复接功能1111 实现4SW02拨码器、PCM编码、CVSD编码等数据的复接和分接输出功能。
第一部分 基础实验实验1 555自激多谐振荡器实验一、实验目的1.了解555内部结构原理和逻辑功能; 2.掌握555构成的各种脉冲电路;3.了解PAM 抽样脉冲形成模块的使用方法和有关参数。
二、实验仪器1.时钟与基带数据发生模块,位号:G 2.频率计1台3.20M 双踪示波器1台三、实验原理555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路,其组成电路框图如图1-1所示。
它的功能表见表1-1。
555定时器有二个比较器A1和A2,有一个RS 触发器,R 和S 高电平有效。
三极管VT1为跟随器,对清零信号起缓冲作用。
三极管VT2做为开关使用,以便提高7端的负载能力。
比较器的输入端有一个由三个5k 电阻组成的分压器,由此可以获得CC32V 和CC31V 两个分压值,一般称为阈值。
555定时器的1脚是接地端GND ,2脚是低触发端TL ,3脚是输出端OUT ,4脚是清除端R d ,5脚是电压控制端CV ,6脚是高触发端TH ,7脚是放电端DIS ,8脚是电源端V CC 。
555定时器的输出端电流可以达到200mA ,因表22-1 555定时器功能表表1-1 555定时器功能表由电路框图和功能表可以得出如下结论:1.555定时器有两个阈值,分别是CC V 31和CC V 32。
2.输出端3脚和放电端7脚状态一致,输出低电平对应放电管饱和,在7脚外接有上拉电阻时,7脚为低电平。
输出高电平对应放电管截止,在有上拉电阻时,7脚为高电平。
3.输出端状态的改变有滞回现象,回差电压为CC V 31。
4.输出与触发输入反相。
掌握这四条,对分析555定时器组成的电路十分有利。
本实验平台上,采用555定时器电路来产生后续实验的抽样脉冲,输出频率覆盖范围为2KHZ ~30KHZ 。
本模块位于底板的左下角。
四、实验设置W05:抽样脉冲频率调节电位器。
K02: 选择开关,“555”档,即输出555定时器产生的矩形脉冲。
“C8”档,即输出与系统时钟同源的8KHZ 的同步时钟。
P09:抽样脉冲输出连接铆孔(注意铆孔下面标注的箭头方向。
若箭头背离铆孔,说明此铆孔点为信号输出孔;若箭头指向铆孔,说明此铆孔点为信号输入孔)。
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.开关K02拨在“555”档。
4.用示波器和频率计监测P09测试点,调节W05电位器(由于本信号带负载能力有限,如果同时接示波器和频率计后,测试的波形可能会失真。
5.记录P09测试点波形的频率调节范围,画出最小、最大等至少三个频率点的波形,注明必要的文字说明。
6. 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555定时器内部结构原理示意图,简明叙述其工作原理。