通信系统实验指导书分解

ZY1804I光纤通信原理实验系统简介本实验系统是为配合《光纤通信》课程的理论教学，结合目前光纤通信工程技术最新进展，为了提高大专院校学生实际操作和动手能力而研制开发的。

一、产品的系统特点光纤I型实验系统注重产品的系统和功能组成，产品的设计着重体现系统性、先进性、实用性，并根据市场及客户实际需求，充分考虑工艺外观结构、产品的功能和性价比。

整个系统分中央控制器、备用环和光传输三大部分，各自独立又相互关联，所有模块在单独进行实验同时又可系统集联，实验灵活丰富，可设计、可比较、可操作、可观测性强。

整个系统采用2.048M传输速率，既有利于实验观测，又可以模拟实际光纤传输时的各种性能。

实验紧密结合光通信新技术的发展趋势，将波分复用、光时分复用和SDH传输网等新技术都通过实验演示出来，简单易懂。

采用大规模的现场可编程门阵列器件，使得产品的开放性、可升级性强。

同时为了实现自愈环（即备用环）功能以及使学生有更大的开发和操作空间，特意制作了二次开发板，并预留大量的I/O扩展口，可在开发板上独立完成二次开发设计。

所有实验大多采用开关控制，减小了实验操作时的繁琐性。

该实验系统融合了当今的光纤通信技术发展的一些新技术和新器件，并将其融入到光纤通信原理课程当中，同时与通信原理和程控交换课程的部分原理结合，其主要有以下特点：1、实验箱采用“整板+核心板”设计，特殊光器件玻璃罩保护，元器件贴片化，模块元件布局完全对称。

所有的测试钩和连接孔均有标识，深蓝色的电路板，白色丝印使得整个电路板层次性强、美观、大方。

2、实验箱和光纤通信原理教材紧密结合，实验项目和顺序与教材保持完全同步。

通过八个方面全面实验来了解光纤通信的全过程，八个方面分别是：光纤和光缆；通信用光器件（有源器件和无源器件）；光端机(光发、光收端机)；数字光纤通信系统；模拟光纤通信系统；光纤通信新技术；光纤通信测量技术；光纤通信网络。

3、系统采用整板上分模块的设计方式，除了核心板——中央控制器外，还配置了光发端机、光收端机、模拟信号源、数字信号源、数字终端、电话模块、串口通信模块等。

GSM移动通信系统试验系统试验指导书目录第一章感知性试验 (3)第二章原理性试验 (10)试验一调制与解调试验 (10)试验二频谱分析原理与试验 (24)试验三信道编码与解码试验 (32)试验四 FDD TDMA原理试验 (58)第三章系统试验部分 (70)试验一手机入网、手机主呼和手机被呼试验 (70)试验二移动台发信机技术指标及测试 (78)附录1：GSM900无线接口信道号与频率值对应表 (82)附录2：各个测试点波形 (84)附录3：各个测试点波形说明 (89)附录4：测试点分布图 (90)第一章感知性试验一、实验目的1、使学生了解整个试验箱整体结构框架；2、使学生了解射频部分使用的一些特殊器件（如穿心电容、射频连接器等）的作用；3、使学生了解人机接口部分的器件功能。

二、实验器材1、GSM移动通信系统试验箱三、试验原理实验箱的结构GSM移动通信系统实验箱（简称GSM试验箱，下同）整体布局图和整机控制图如图1－1－1和1－1－2所示。

图1－1－1 试验箱整机布局各部分完成的功能如下： 1、射频部分射频部分包括接收部分和发射部分。

接收部分的作用使将接收的高频信号下变到1MHz 的中频，并解调出模拟I 、Q 信号；发射部分的作用是将基带I 、Q 信号调制到高频载波上去。

2、频谱测量部分频谱测量部分的作用是分析接收信号的频谱，确定接收信号的质量。

3、中央控制单元中央控制单元的作用是控制整机的工作进程。

4、基带部分基带部分的作用是进行信道编解码，GMSK 调制与解调，以及TDMA 帧形成。

5、整机时钟整机时钟主要是给中央控制单元提供时钟，给射频部分提供参考频率。

6、射频率减器部分射频率减器为发射部分和接收部分共用，最大衰减量为60dBm 。

7、人机接口单元人机接口单元主要作用是便于整机操作和观察试验现象。

8、测试区测试区中设置很多测试钩，便于测试各试验中所需观察的信号。

射频板结构射频部分的接收和发射各为一个PCB 板，分别装在两个屏蔽盒中，屏蔽盒与盒盖接触处开有凹槽，槽内装有屏蔽网线，以便屏蔽盒和盖子之间进行可靠接触，从而达到良好的屏蔽效果。

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—SiO2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。

实验一信号源实验一、实验目的1、了解通信系统的一般模型及信源在整个通信系统中的作用。

2、掌握信号源模块的使用方法。

二、实验内容1、对应液晶屏显示，观测DDS模拟信源输出波形。

2、观测各路数字信源输出。

3、观测正弦点频信源输出。

4、模拟语音信源耳机接听话筒语音信号。

三、实验仪器1、信号源模块一块2、带话筒立体声耳机一副3、20M双踪示波器一台四、实验原理1、通信系统的一般模型通信系统的一般模型如下图1-1所示。

图1-1 通信系统的一般模型信源的作用是把各种消息转换成原始电信号。

根据消息的种类不同，信源可分为模拟信源和数字信源。

模拟信源输出连续的模拟信号，如话筒的语音信号；数字信源则输出离散的数字信号，如NRZ码信号。

信号源模块大致分为DDS模拟信源、数字信源、正弦点频信源和模拟语音信源几部分。

2、DDS模拟信源DDS直接数字频率合成模拟信源输出波形种类、频率、幅度及方波B占空比均可通过“DDS信源按键”调节（具体的操作方法见“实验步骤”），并对应液晶屏显示波形信息。

正弦波输出频率范围为1Hz～200KHz，幅度范围为200mV～4V。

三角波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。

锯齿波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。

方波A输出频率范围为1Hz～50KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比50％不变。

方波B输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比以5％步进可调。

输出波形如下图1-2所示。

正弦波：1Hz-200KHz图1-2 DDS模拟信源信号波形3、数字信源（1）数字时钟信号24.576M：钟振输出时钟信号，频率为24.576MHz。

2048K：类似方波的时钟信号输出点，频率为2048 KHz。

64K：方波时钟信号输出点，频率为64 KHz。

32K：方波时钟信号输出点，频率为32KHz。

8K：方波时钟信号输出点，频率为8KHz。

AM调制解调实验一、实验目的1．掌握AM调制器的组成；2．观察AM信号、DSB信号的形成过程；3．掌握AM包络检波器的原理；二、实验仪器1．JH5001（Ⅱ）通信原理实验系统一台2．20MHZ双踪示波器一台3．函数信号发生器一台三、实验原理在通信过程中，一般一个用户只占据某一特定的频点与带宽，将信号的频谱搬移到载频f0上，这一过程称之为调制，最简单的调制方式有AM调制。

如果一输入信号S(t)，载频信号为x(t)，则AM调制输出信号为：y(t)=m a.s(t).x(t)+x(t)=[1+ m a..s(t)].x(t)其中m a为AM调制的调制度。

本实验调制由乘法器UA1（MC1496）完成，调节电位器RAW1，可改变已调信号的载波量，获得AM调制信号和DSB调制信号。

在接收端从AM已调信号中恢复出原始信号S(t)的过程称之为解调。

对AM常用的解调方式有：非相干解调（检波）与相干解调（同步解调）。

AM的非相干解调又叫峰值包络检波，是将AM信号通过一检波二极管，再经过一低通滤波器即可获取原始的模拟信号S(t)。

AM的非相干解调不需要本地载波，此方法常用于民用通信设备中，可大大降低接收机的成本，提高整机通信的可靠性。

理想情况下，峰值包络检波器的输出波形应与调幅波包络线的形状完全相同。

但实际上二者之间总会有一差距，亦即检波器输波形有某些失真。

本实验可以观察到该检波器的两种特有失真：即惰性失真和负峰切割失真。

惰性失真是由于检波电容C选得不合适，使放电时间常数RC过大引起。

负峰切割失真是由于检波器的直流负载电阻R与交流（音频）负载电阻相差太大引起的一种失真，它使负载输出信号底部被削掉，因而称为负峰切割失真或底部切割失真。

振幅调制由乘法器MC1496定成，调节RAW3可改变已调信号中的载波量，实现AM 调制和DSB调制。

AM调制信号经UA2放大后送入由D1、CA10、CA9、CA12、组成的包络检波器，其中D1是检波二极管CA10、CA9、CA12是检波电容。

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。

实验一 移动通信系统组成及功能一、实验目的1．了解移动通信系统的组成。

2．了解移动通信系统的基本功能。

3．了解基带话音的基本特点。

二、实验内容1．按网络结构连接各设备，构成移动通信实验系统。

2．完成有线→有线、有线→无线及无线→有线呼叫接续，观察呼叫接续过程，熟悉移动通信系统的基本功能。

3．用实验箱及示波器观测空中传输的话音波形。

三、基本原理图1-1是与公用电话网（PSTN ）相连的蜂窝移动通信系统方框图。

系统包括大量移动台MS 、许多基站BS 、若干移动交换中心MSC 及若干与MSC 相连的数椐库(HLR 、VLR 等，图中未画出)，MSC 通过中继线与公用电话网PSTN 的交换机EX 相连，接入公用电话网。

系统的基本功能是：移动台能与有线电话或其它移动台通话(或传输数椐等信息)。

图1-1 移动通信系统方框图这样庞大复杂的系统无法放在实验桌上由同学自己动手做实验。

将系统合理简化得到图1-2，它将图1-1实际系统全部交换机EX 及MSC 合并成一部交换机；基站BS 及移动台MS 各选用一台；有线电话采用二部。

它与图1-1实际系统在包含的各种功能设备(交换机、基站、移动台及有线电话)、系统基本网络结构(各设备的连接关系)及系统功能等特征方面是相同的。

蜂窝移动通信系统公用电话网（PSTN ） MS ( Mobile Station ) : 移动台BS ( Base Station ) : 基地台MSC ( Mobile Switch Center ) : 移动交换中心(包括交换机和数据库)EX ( Exchanger ) : 公用电话网(PSTN)程控交换机TEL (Telephone ) : 有线电话ˋˋˋMSMSˋˋˋEXMSCBSBS ˋˋˋˋˋˋTEL TEL图1-2 简化的移动通信系统方框图常用的移动通信系统主要有四类：蜂窝移动通信系统、集群移动通信系统、无绳电话系统及无线寻呼系统，它们的功能及应用场合各不相同，但它们涉及的基本工作原理及技术是相同的。

移动通信实验指导书王明志主编信息学院前言移动通信是上一世纪末三大新兴通信技术（移动通信、光纤通信、卫星通信）之一。

它使人类实现了随时随地快速可靠地进行各种信息的交换。

移动通信集各种通信最新技术之大成，是一种较为理想的通信方式。

针对不断发展的新技术，高等院校通信专业的课程设置也在不断更新，实验手段也在不断发展。

我们针对移动通信实验课与移动通信技术、设备现状，设计了相关实验，编写了这套教材。

本教材是根据多年从事移动通信教学和工程实验，并在考了国内外有关文献和资料的基础上编写而成。

移动通信网络是一个非常庞大、复杂的网络，涉及当今通信领域的方方面面。

为了让高等院校通信专业的学生对移动通信技术有一个全面的了解，“移动通信课程”的开设适应了这一形势的要求。

另一方面，在让学生对移动通信系统有一个较全面了解的同时，对其中关键技术的学习或深入地掌握是必要的。

对于这一部分知识点的学习，一方面可以通过理论课堂的学习获得，另一方面可以通信实验的环境进行加强。

ZH7005B多体制移动通信实验平台为学生们了解当今移动通信技术的发展提供了一个良好的实验平台。

在多体制移动通信实验平台中，设计了一个通用的信道硬件平台，它能支持多种模式的移动通信网络。

对目前常见的移动通信技术的关键部分“空中接口技术”，学生能有一个全面的了解：1.最小频移键控（MSK）2.高斯最小频移键控（GMSK）3.π/4差分四相相移键控（π/4DQPSK）4.CDMA/DS码分多址通信技术5.CDMA/DS-IS95码分多址通信技术6.跳频通信技术目录实验一QPSK传输系统实验实验二OQPSK传输系统实验实验三传输系统实验实验四MSK传输系统实验实验五GMSK传输系统实验实验六16QAM传输系统实验实验七64QAM传输系统实验实验八CDMA传输系统实验附录HDB3测试码序列的改进在ZH5001通信原理实验系统中，设计了一个通用的信道硬件平台，在该实验平台上除了完成以前几章的实验外，还能完成以下实验：1.振幅调制传输系统实验AM2.单边带调制SSB3.抑制载波的双边带调制DSB4.频率调制FM5.四相相移键控QPSK6.四相交错相移键控OQPSK7.最小频移键控MSK8.高斯最小频移键控GMSK9.π/4差分四相相移键控π/4DQPSK10.16QAM传输系统16QAM11.64QAM传输系统64QAM以上实验采用数字信号处理DSP技术+PFGA技术实现，其具有较完善的测试接口：通过这些测试接口，可以对每一种调制解调方式有一个全面的了解。

实验一信道分配实验六、实验步骤1．无绳电话的使用：将实验箱附带的无绳电话按照说明书的方法组装起来（注意手机和座机的供电，手机与座机电话线的连接），座机的水晶头插入实验箱的水晶头插座（电话1或电话2），实验箱附带的另外一部电话插入电话2或电话1，这时实验箱通电，摘机可听见拨号音，按照实验箱上的电话号码拨另外一部电话，双方可以实现通话，此时若无绳电话作为被叫，手机在说明书允许的距离范围内可以听见振铃音乐。

如果无绳电话作为主叫，则按下手机的通话键可以听见拨号音，在说明书允许的距离范围内可以拨打另外一部电话，双方可以通话。

也可以在公众电话网（PSTN）上用同样的方法使用无绳电话。

关于无绳电话的来电转接，对讲等功能详见无绳电话的使用说明书。

需要特别说明的是，无绳电话在使用前，一定要对码，对码的具体操作与不同的无绳电话厂家有关，但大多为同时按住手机和座机的“对码”键，听到提示音（如嘀的一声响），表明对码成功。

2．信道的切换：在上述通话的基础上，注意观察无绳电话的手机和座机上均有此时的通话信道，如01，02，03，……，18，19，20等。

或者用手机呼叫座机，有的厂家称为对讲，即按手机的“对讲“键，这时听见座机发出响声指示，按座机的免提键或拿起话筒，均可以实现通话，这时在手机和座机的液晶屏上均有此时通话的信道（需要是带有手动选频功能的无绳电话，若无此功能，则看不见通话的信道，只能通过专用仪器测试得知。

本移动通信原理实验箱所配的无绳电话具有该功能，但是在“对讲”模式下，是不能进行信道的切换的）。

此时如果通话效果不佳，则可以利用该功能，按下手机的“信道”键（不同品牌的无绳电话可能有不同的称呼），则可以实现信道的切换，可以从手机和座机的液晶屏上看出信道的变化。

但是在有的情况下，空闲信道受到较强的干扰，则座机寻找空闲信道失败，双方均会发出相应的响声提示，这时就不能实现信道的切换。

将组装好的无绳电话按照上述步骤进行对讲通话，进行信道切换的实验。

实验1 电光、光电转换传输实验一、实验目的1.了解本实验系统的基本组成结构；2.初步了解完整光通信的基本组成结构；3.掌握光通信的通信原理。

二、实验仪器1.光纤通信实验箱2.20M双踪示波器3.FC-FC单模尾纤 1根4.信号连接线 2根三、基本原理本实验系统重要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。

电端机又分为电信号发射和电信号接受两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接受端机三个子部分。

实验系统基本组成结构（光通信）如下图所示：图1.2.1 实验系统基本组成结构在本实验系统中，电发射部分可以是M 序列，可以是各种线路编码（CMI 、5B6B 、5B1P 等），也可以是语音编码信号或者视频信号等，光信道可以是1550nmLD+单模光纤组成，可以是1310nm 激光/探测器组成，也可以是850nmLED+多模光纤（选配）组成。

本实验系统中提供的1550nmLD 光端机是一体化结构，光端机涉及光发射端机TX （集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动温度控制等），光接受端机RX （集成了光检测器、放大器、均衡和再生电路）。

其数字电信号的输入输出口，都由铜铆孔开放出来，可自行连接。

一体化数字光端机的结构示意图如下：图1.2.2 一体化数字光端机结构示意图四、实验环节1. 关闭系统电源，将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口（选择工作波长为1550nm 的光信道），注意收集好器件的防尘帽。

2. 打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI 码PN ”。

确认，即在P101铆孔输出32KHZ 的15位m 序列。

3. 示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。

4. 用信号连接线连接P101、P203两铆孔，示波器A 通道测试TX1550测试点，确认有相应的波形输出，调节W205即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度，最大不超过P204光接受输入光发射输出5V。

即将m序列电信号送入1550nm光发端机，并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

5g通信基础实验指导书5G通信是指第五代移动通信技术，是对4G通信技术的进一步升级和发展。

作为一种新型的通信技术，5G通信具有更高的传输速率、更低的延迟和更大的网络容量。

本文将从实验的角度介绍5G通信的基础知识和相关实验指导。

一、实验目的5G通信基础实验旨在帮助学生了解5G通信技术的基本原理和应用，掌握5G通信系统的搭建和调试方法，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

二、实验器材1. 5G通信模块：使用5G通信模块作为实验的核心设备，用于进行5G通信信号的发射和接收。

2. 5G通信天线：用于接收和发射5G通信信号。

3. 5G通信设备：包括5G基站和5G终端设备。

4. 实验计算机：用于控制和监测5G通信系统。

三、实验步骤1. 搭建实验环境：将5G通信模块与计算机连接，并连接5G通信天线。

2. 配置实验参数：在计算机上配置实验参数，包括频段、频率、功率等。

3. 发射信号：通过计算机控制5G通信模块，发送5G通信信号。

4. 接收信号：使用5G终端设备接收5G通信信号，并进行信号分析和处理。

5. 数据分析：将接收到的信号数据进行分析，计算信号质量指标，如信噪比、误码率等。

6. 故障排查：对实验中出现的问题进行排查和解决，保证实验的顺利进行。

7. 结果评估：根据实验结果评估5G通信系统的性能和可靠性。

四、实验注意事项1. 实验过程中需注意安全操作，避免对设备和人员造成伤害。

2. 实验中涉及到的参数设置需根据实际情况进行调整，确保实验的准确性。

3. 实验结束后，及时关闭设备，保持实验环境的整洁和安全。

五、实验结果分析通过以上实验步骤，可以获取到5G通信系统的性能数据和实验结果。

根据实验数据和结果，可以评估5G通信系统的性能和可靠性，并对实验中出现的问题进行分析和解决。

同时，实验结果也可用于进一步的研究和开发工作。

六、实验拓展在完成基础实验后，可以进一步拓展实验内容，如探究不同环境条件对5G通信信号的影响、比较不同品牌或型号的5G通信设备的性能差异等。

实验一HDB3码型变换实验一、实验目的1、了解二进制单极性码变换为HDB3码的编码规则，掌握它的工作原理和实现方法；2、掌握HDB3码的位同步码的提取方法。

二、实验内容1、观察HDB3编译码的各种波形；2、观察全0码和全1码时的HDB3码的编码波形；3、观察从HDB3编码信号中提取位同步信号的过程。

三、实验原理AMI码编码原理：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1，1的符号交替反转；信息代码0仍为0码。

因此，AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度τ与码元宽度（码元周期、码元间隔）Ts的关系是τ=0.5Ts。

AMI码的主要特点是无直流成分，接收端收到的码元极性与发送端完全相反也能正确判断。

译码时只需把AMI码经过全波整流就可以变为单极性码。

HDB3码的编码原理：HDB3码主要解决AMI码在连0过多时同步提取困难的问题。

编码时，将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码时取代节码000V；有偶数个信息1码（包括0个）时取代节为B00V，其它的信息0码仍为0码。

这样，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，而V的符号破坏这种符号交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的。

因此，HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。

码如图2-1所示。

设信息码为0000 0110 0001 0000，则NRZ码、AMI码、HDB3信息代码 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0NRZ波形AMI码 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0AMI波形HDB3码 B 0 0 V 0 -1 1 -B 0 0 - V 1 0 0 0 VHDB3波形图1-1 NRZ、AMI、HDB3关系图分析表明，AMI码及HDB3码的功率谱如图1-2所示，它不含有离散谱fs成分（fs=1/T,等于位同步信号的频率）。

前言通信原理课程是通信工程、电子信息工程及其他电子信息类专业的专业基础课，是一门理论性和实践性都很强的课程。

对培养学生通信理论知识和综合应用能力有着非常重要的作用。

由于学生在学习这门课前一般只使用过收音机、电视机、电话机及手机等通信工具，而对通信原理，特别是数字通信原理缺少实践经验和感性认识。

同时，作为通信工程专业的学生不仅要有扎实的理论知识，还要有较强的实际动手能力，因而需要与之相配套的实验教学环节，以便掌握和巩固理论知识。

本实验指导书以JH5001A型通信原理教学实验箱为平台，通过验证性、综合设计性的实验形式涵盖了通信原理课程的主要知识点。

本书共编写了11个实验。

包括码型变换，ASK、FSK调制与解调，脉冲编码调制解调，两路PCM时分复用通话，汉明码编译码，通信系统等实验，并详细列出了每个实验的实验目的、内容和步骤，同时还留有相应的思考题，以使学生在实验的基础上对通信理论有更深入的理解。

书后附有实验操作要求和电子工程实验室实验习惯实施措施。

由于编者水平有限，书中纰漏在所难免，敬请广大师生批评指正。

编者第 2 页目录实验一AMI/HDB3码型变换实验 (1)一、实验原理和电路说明 (1)二、实验仪器 (4)三、实验目的 (4)四、实验内容 (4)五、实验报告 (8)实验二CMI码型变换实验 (9)一、实验原理和电路说明 (9)二、实验仪器 (13)三、实验目的 (13)四、实验内容 (13)五、实验报告 (15)实验三FSK传输系统实验 (16)一、实验原理和电路说明 (16)二、实验仪器 (26)三、实验目的 (26)四、实验内容 (27)五、实验报告 (32)实验四PAM编译码器系统 (33)一、实验原理和电路说明 (33)二、实验仪器 (36)三、实验目的 (37)四、实验内容 (37)五、实验报告 (38)实验五PCM编译码器系统 (39)一、实验原理和电路说明 (39)二、实验仪器 (41)第 1 页通信系统原理实验指导书三、实验目的 (41)四、实验内容 (42)五、实验报告 (44)实验六汉明码系统 (46)一、实验原理和电路说明 (46)二、实验仪器 (52)三、实验目的 (52)四、实验内容 (52)五、实验报告 (54)实验七帧成形及其传输实验 (55)一、实验原理和电路说明 (55)二、实验仪器 (58)三、实验目的 (58)四、实验内容 (58)五、实验报告 (60)实验八电话交换呼叫处理通信系统综合实验 (61)一、实验原理 (61)二、实验仪器 (62)三、实验目的 (62)四、实验内容 (63)五、实验报告 (65)实验九时分复用（TDM）通信系统综合实验 (66)一、实验原理 (66)二、实验仪器 (66)三、实验目的 (66)四、实验内容 (67)五、实验报告 (69)实验十CMI线路编码通信系统综合实验 (70)一、实验原理 (70)二、实验仪器 (70)2三、实验目的 (70)四、实验内容 (71)五、实验报告 (72)实验十一HDB3线路编码通信系统综合测试 (73)一、实验原理 (73)二、实验仪器 (73)三、实验目的 (73)四、实验内容 (74)五、实验报告 (75)实验十二汉明纠错编码通信系统综合测试 (76)一、实验原理 (76)二、实验仪器 (76)三、实验目的 (76)四、实验内容 (77)五、实验报告 (78)实验十三BPSK（DBPSK）调制+汉明码系统测试 (79)一、实验原理 (79)二、实验仪器 (79)三、实验目的 (80)四、实验内容 (80)五、实验报告 (82)附录1．实验系统概述 (83)1.1概述 (83)1.2电路组成概述 (83)1.3通信原理实验箱用户使用说明书 (87)附录2．实验操作要求 (89)附录3．电子工程实验室实验习惯实施措施 (90)第 3 页实验一AMI/HDB3码型变换实验实验一AMI/HDB3码型变换实验一、实验原理和电路说明AMI码的全称是传号交替反转码。

通信原理实验指导书物理与电子电气工程学院二0一一年三月目录实验一、AM调制解调通信系统实验 (3)实验二、数字基带信号实验 (6)实验三、数字调制实验 (15)实验四、数字解调实验 (20)实验一AM调制解调通信系统一、实验目的1. 掌握集成模拟乘法器的基本工作原理；2. 掌握集成模拟乘法器构成的振幅调制电路的工作原理及特点；3. 学习调制系数m及调制特性(m-Uωm )的测量方法，了解m<1 和m=1及 m>1时调幅波的波形特点。

4. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。

二、实验仪器1. 双踪示波器一台2. 通信原理Ⅵ型实验箱一台3. M5模拟调制解调模块三、基本原理图1-1 AM调制电路原理图本实验调制部分电路如图1-1所示。

图中MC1496芯片引脚1和引脚4接两个51Ω和两个100Ω电阻及51K电位器用来调节输入馈通电压，调偏RP1，有意引入一个直流补偿电压，由于调制电压uΩ与直流补偿电压相串联，相当于给调制信号uΩ叠加了某一直流电压后与载波电压uc相乘，从而完成普通调幅。

如需要产生抑制载波双边带调幅波，则应仔细调节RP1，使MC1496输入端电路平衡。

另外，调节RP1也可改变调制系数m。

MC1496芯片引脚2和引脚3之间接有负反馈电阻R3，用来扩展uΩ的输入动态范围。

载波电压uc由引脚8输入。

MC1496芯片输出端（引脚12）接有一个三极管组成的射随器，来增加电路的带载能力。

幅度解调实验电路——同步检波器如图1-2所示。

本电路中MC1496构成解调器，载波信号加在8—10脚之间，调幅信号加在1—4脚之间，相乘后信号由12脚输出，经C11、C12、R25、R26、R31和U3组成的低通滤波器输出解调出来的调制信号。

图1-2 AM 解调电路原理图四、实验内容及步骤1、实验连线：a ．实验连接线：b. 实验连接线：保持调制实验连接线不变，增加以下连接线2、低频正弦信号源：OUT1输出频率范围为：0-5.5KH Z （通过调节电阻RP1进行调整），幅度范围为：0-15V PP （通过调节电阻RP2进行调整）。

现代通信原理、综合、系统实验指导书仇润鹤刘世地郁进明编东华大学信息学院通信系2009年5月目录1.数字基带信号实验 (32.HDB3编译码实验 (103.简单时分多路通信系统实验 (154. 帧同步识别、保护、提取实验 (195.2FSK调制与解调实验 (226.2PSK.2DPSK调制与相干解调实验 (257.2PSK.2DPSK信号的最佳接收实验 (318.PCM编译码及全双工数字基带通信系统实验 (369.ΔM编译码及全双工数字基带通信系统实验 (4310. 时域均衡器实验(选做.................................... (5211、两人可通话时分复用2DPSK频带传输系统实验5712、两人可通话时分复用基带传输系统实验5813、两人可通话PCM通信系统实验 59 附录 (64数字基带信号实验一、实验目的:1.了解单极性码、双极性码、归零码、非归零码等基带信号的产生原理及其波形的特点。

2.掌握AMI码、HDB3码、双相码的编码规则。

3.掌握插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

二、实验内容:1.用示波器观察单极性非归零码(NRZ,传号交替反转码(AMI,三阶高密度双极性码(HDB3。

2.改变码序列,比较其单极性码、AMI码、HDB3码波形,并验证是否符合其编码规则。

3.观察HDB3编码中的四连零检测、补V、加B补奇、单/双极性变换的波形,并验证是否符合编码规则。

4.观察并比较单、双极性码(非归零、归零、时钟信号、时序信号及双相码的波形和相位特点。

三、基本原理:本实验使用数字信源模块和HDB3编、译码模块。

1. 数字信源:原理框图如图1-1所示。

本模块产生的时钟频率为256k H Z。

信码速率为256kBit/S.帧结构如图1-2所示。

帧长为32位,首位为任意码位。

第2位~第8位是帧同步码(7位巴克码为1110010,x1110010x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x图1-2帧结构另外24位为3路数据码,每路为8位。

页眉内容《通信系统基础实验》实验指导书页眉内容计算机与通信学院2011年3月课程说明一、先修课程：《模拟电路》、《数字电路》、《高频电子线路》、《通信原理》等二、课程的性质和任务：本课程是与《通信原理》等课程配套的一门实验课程，通过本课程的学习，使学生进一步加深对通信原理基本概念的理解和基本理论的掌握，培养学生通信系统原理实验的基本技能，提高学生的专业综合素质和工程实践的能力，为深入学习通信后续各门课程打下良好基础。

页眉内容兰州理工大学2011 年春季学期《通信系统基础实验》课程实验报告资料袋姓名：胡家琪学号：专业班级：通信工程（08）级（ 4 ）班指导教师：陈昊成绩：内装资料：目录实验一通信原理多种信号的产生和通信话路终端语音信号传输实验............... 错误！未定义书签。

实验二脉冲幅度调制(PAM)及系统实验................................................................ 错误！未定义书签。

实验三脉冲编码调制(PCM)及系统实验 ............................................................... 错误！未定义书签。

实验四FSK调制解调实验...................................................................................... 错误！未定义书签。

实验五通信系统综合实验 ...................................................................................... 错误！未定义书签。

第一部分增量调制编译码系统实验（编码部分）....................................... 错误！未定义书签。