【开发版】《通信原理》实验指导书

通信原理 实验指导书

编写人：*** 审核人：*** 目 录 实验一 信号发生器系统实验 .................................................................................... 1 实验二 数字基带信号 ................................................................................................ 4 实验三 FSK调制解调实验 ....................................................................................... 8 实验四 2PSK(2DPSK)调制实验 ............................................................................. 13 实验五 2PSK(2DPSK)解调实验 ............................................................................. 16 实验六 脉冲编码调制(PCM)及系统实验 .............................................................. 20 实验七 增量调制编码系统实验 .............................................................................. 23 实验八 增量调制译码系统实验 .............................................................................. 26 1

实验一 信号发生器系统实验 一、实验目的 1. 了解多种时钟信号的产生方法。 2. 掌握用数字电路产生伪随机序列码的实现方法。 3. 了解PCM编码中的收、发帧同步信号的产生过程。 二、预习要求

阅读本实验原理部分内容，理解信号发生器系统的原理，熟悉各芯片的功能。 三、实验仪器仪表

1. 双踪示波器 一台 2. 电子与通信原理实验箱 一台 3. 万用表 一块 4. 数字频率计 一台 5. 通信原理实验箱一 一台 四、实验电路

时钟信号是其他各级电路的重要组成部分，在通信电路及其他电路中，若没有时钟信号，则电路基本工作条件将得不得满足而无法工作。因此，我们在做电子与通信原理各项实验时，必须先对所有的时钟信号加以了解、熟悉，以便能顺利的进行后面的各项实验。 电路组成如下： 信号发生器原理框图如图1-1所示。

图1-1 信号发生器原理框图 2

音频信号发生器原理框图如图1-2所示。 图1-2 音频信号发生器原理框图 信号发生器原件布局图如图1-3所示。

图1-3 信号发生器原件布局图 五、实验内容

1. 用时钟信号源产生的信号作为总时钟输入，S001开关解2、3，分别分析各级电路，并测出各测量点的波形。 2. 观测简易正弦信号发生器波形，调节W104、W105、 W106、W107电位器，观测输出变化。 六、实验步骤及注意事项

1. 接好电源，打开电源开关，相对应的指示发光二极管亮，使电路工作。 2. 该实验单元的元器件位置结构见图1-3所示。 3. 分析该实验电路的电路原理图1-1、1-2，并理解其工作过程。 3

4. 在测试正弦波信号发生器输出波形时，注意调节W104、W105、 W106、W107电位器，观察输出信号波形的变化。 5. 在分析测试PCM编译码电路中使用的8KHz窄脉冲作收、发分频同步信号时，先分析该电路的各点工作波形与时序关系，然后画出波形图，并用示波器对各个测试点进行测试，并作详细的分析验证。 七、实验报告要求

1. 分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。 2. 根据实验测试记录，画出各测量点的波形图。 3. 写出完成本次实验后的心得体会，以及对本次实验的改进意见。 4

实验二 数字基带信号 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码、HDB3码的编码规则。 3. 掌握从HDB3码中提取位同步信号的方法。 4. 掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5. 了解HDB3编译码集成电路CD22103。

二、实验仪器仪表 1. 信号源 一台 2. 双踪示波器 一台 3. 频率计 一台 4. 万用表 一块 5 实验系统2 一台

三、实验电路 本实验相关实验电路如下： 图2-1为HDB3编译码方框图，图2-2为HDB3编译码电路图，图2-3为HDB3原件布局图。

图2-1 HDB3编译码方框图 5 图2-2 HDB3编译码电路图 6 图2-3 HDB3原件布局图 四、实验内容 1. 用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、信号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。 7

2. 用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3. 用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。

五、实验步骤

1. 熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。 2. 用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。 3. 用示波器观察HDB3编译码单元的各种波形。 六、实验报告要求 1. 根据实验观察和记录回答下列问题： (1) 不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AMIA码及HDB3码是否一定相同？为什么？ 2. 设置一组信息码，给出对应的AMIA及HDB3码的代码和波形。 3. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。 4. 写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进意见。 8

实验三 FSK调制解调实验 一、实验目的 1. 理解FSK调制工作原理及电路组成。 2. 理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。

二、实验仪器仪表 1. 信号源 一台 2. 双踪示波器 一台 3. 频率计 一台 4. 万用表 一块 5 通信原理实验箱二 一台

三、实验内容 1. 测试FSK调制电路各测量点波形，并作详细分析。 2. 测试FSK解调电路各测量点波形，并作详细分析。

四、实验电路 本实验相关实验电路如下： 图3-1为FSK调制原理图； 图3-2为FSK解调原理图； 图3-3为FSK调制解调原件分布图。 9 图3-1 FSK调制原理图 10 图3-2 FSK解调原理图 11 图3-3 FSK调制解调原件分布图 12

五、实验步骤 1. FSK调制实验 (1) 拨动开关为ON； (2) 按下“开始”与“FSK”功能键； (3) 跳线开关设置：S9001-2、S9011-2、S9021-2； (4) 在CA901上插电容； (5)注意选择不同的数字基带信号的速率。 2. FSK解调实验 接通开关S950“1”和“2”脚，输入FSK信号给解调电路，注意观察：“1”、“0”码内所含载波的数目； 观察FSK解调输出测试点波形，并作记录。同时观察FSK调制端的基带信号，比较两者波形，观察是否失真。 六、实验报告要求

1. 分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。 2. 根据实验测试记录，在坐标纸上画出各测量点的波形图，并分析实验现象。 3.写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进意见。 13

实验四 2PSK(2DPSK)调制实验 一、实验目的 1. 掌握2PSK(2DPSK)调制的工作原理及电路组成。 2. 了解载频信号的产生方法。 3. 掌握二相绝对码与相对码的变换方法。

二、实验仪器仪表 1. 信号源 一台 2. 双踪示波器 一台 3. 频率计 一台 4. 万用表 一块 5 通信原理实验箱二 一台

三、实验电路 本实验相关实验电路如下所示： 图4-1为PSK调制电路原件分布图，图4-2为PSK调制电路图。

图4-1 PSK调制电路原件分布图 14 图4-2 PSK调制电路图 15

四、实验内容 1. 二相PSK调制器 用内载波发生器产生的信号作输入载波信号来观察T700-T706各测量点的波形。 2. 二相DPSK调制器 加入差分编码器电路来传输二相DPSK信号，重复上一组内容。 五、实验步骤

1. 拨动开关S702为ON； 2. 按一下“开始”与“PSK”功能键，显示代码“PSK”； 3. 跳线开关设置功能如下： K700 1-2：伪随机码，码序列为1110010，速率为32KHz的绝对码； K700 2-3：伪随机码，码序列为1110010，速率为32KHz的相对码； K700 4-5：128KHz方波，码序列为11100码； K700 5-6：64KHz方波，码序列为11100码； K704 1-2：1.024MHz方波，作为载波输入； K704 2-3：512KHz方波，作为载波输入。 4. 做二相PSK实验时，必须把开关K700的1脚与2脚相连接，做二相DPSK实验时，必须把开关K700的2脚与3脚相连接。 六、实验报告要求

1. 根据实验结果，作出DPSK已调信号的波形。 2. 简述DPSK调制电路的工作原理及工作过程。 3. 画出二相PSK调制器详细框图，并简述其工作过程。 4. 根据实验测试记录(波形、频率、相位、幅度以及时间对应关系)依次画出 工作波形，并给以必要的说明。 5. 写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进意见。