通信原理實驗系統(tǒng)方案
通信原理實驗箱,通信系統(tǒng)原理實驗室主要設備應用設計型開放式設計理念，跟以往檢驗型實驗設備有本質(zhì)區(qū)別。整個系統(tǒng)應用基于方框圖的模型塊化設計，以數(shù)學函數(shù)方框圖形式來確定硬件基礎模型塊，靈活結(jié)合模型塊以完成任何調(diào)制或編碼技術。
按照原理框圖，運用基礎功能模型塊的結(jié)合實行功能設計，可以完成各個實驗中所需的信號的產(chǎn)生和信號處置整理等來很好地詮釋相應的實驗原理。顛覆了現(xiàn)在市場上通用檢驗型實驗箱的設計思路，真正的設計型實驗系統(tǒng)。經(jīng)過實驗真正對原理的學習掌控把握起到促進作用。 意義一：按照"一個方框圖=一個模型塊"的設計，可把復雜的系統(tǒng)方框圖經(jīng)過模型塊結(jié)合來完成，深入對通信系統(tǒng)原理的學習掌控把握。
意義二：基礎模型塊與新技術的不一樣結(jié)合，可保持與新技術的同步發(fā)展更新。部分模型塊留有連接口，用戶可自行拓展實驗?？砷_展對現(xiàn)代通信技術知識點的學習掌控把握。

設備性質(zhì)：設計型
一、通信原理實驗箱簡介
通信原理實驗箱,通信系統(tǒng)原理實驗室設備,整個系統(tǒng)應用基于方框圖的模型塊化設計，以數(shù)學函數(shù)方框圖形式來確定硬件基礎模型塊，靈活結(jié)合模型塊以完成任何調(diào)制或編碼技術，并可與虛擬儀表器具Labview集合，完成數(shù)值收集和頻譜解析。
通信原理實驗系統(tǒng)參考國外同類設備的實驗方法和構(gòu)造形式，以高校中廣泛使用的《通信原理》（樊昌信）教學資料及實訓指導書為課程課程理論依據(jù)。按照通信原理教學實驗中的原理框圖，運用基礎功能模型塊的結(jié)合實行功能設計，可以完成各個實驗中所需的信號的產(chǎn)生和信號處置整理等來很好地詮釋相應的實驗原理?；A型依托示波器可實行時域的解析
顛覆了現(xiàn)在市場上通用檢驗型實驗箱的設計思路，真正的設計型實驗系統(tǒng)。
經(jīng)過實驗真正對原理的學習掌控把握起到促進作用。

二、技術特別點
1）按照"一個方框圖=一個模型塊"的設計，可把復雜的系統(tǒng)方框圖經(jīng)過模型塊結(jié)合來完成。
2）拓展性與開放性：基礎模型塊與新技術的不一樣結(jié)合，可保持與新技術的同步發(fā)展更新。部分模型塊留有連接口，用戶可自行拓展實驗。
3）安全性：完全單單獨的信號系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，避免學生實驗中誤實操。電源帶自保護系統(tǒng)，可帶點插拔。
4）真正意義上的設計型實驗系統(tǒng)

三、技術功能數(shù)值參考規(guī)格

序號	貨物名稱	數(shù)量	單位	技術功能數(shù)值及要求
1	硬件主機		臺	作為實驗系統(tǒng)的核心設備，供不一樣實驗模型塊插入使用，提供用來傳統(tǒng)示波器測量的連接口，并包括信號源、主時鐘、電源、放大器、濾波器等模型塊。 技術功能數(shù)值參考規(guī)格要求如下： 1) 輸出模型塊供電電源：±12V,5V 2) 模型塊卡槽數(shù)：17 3) ★包括信號源： 同頻：512K，128K，32K，8K，2K。載波輸出，4V峰峰值 DDS函數(shù)信號輸出，幅度、頻率可調(diào)。4V峰峰值 PN偽隨機碼，速率可調(diào)。 PCM專用時隙，兩路，0-31可設定。 同步時鐘：512K、128K、32K、8K、2K、可選 時鐘信號 4) ★包括的數(shù)字示波器連接口： 適用來數(shù)字示波器，兩路可選測量通道 測量連接口兼容傳統(tǒng)示波器 5）語音寫入、功率（W）放大、喇叭語音終端設備 6）USB上位機通信連接口 7）藍牙、手機通信連接口（可選）
2	基礎實驗模型塊		套	★含有緩沖放大器/可變直線DC電源、加法器、雙模仿開關、乘法器、正交分相器/移相器、共同共用模型塊、AMI/H-3線路碼、壓控振蕩器 （2路）、可調(diào)低通濾波、判決器/對比器 （2路）、CVSD編譯碼、 PCM編譯碼、比特時鐘重建器共15個基礎模型塊。 可以完成以下實驗內(nèi)容： AM/DSB/SSB調(diào)制與解調(diào)，包絡檢波，相干檢波，F(xiàn)M調(diào)制，F(xiàn)M同步解調(diào)，采樣定理，時分復用，ASK,QASK調(diào)制與解調(diào)，F(xiàn)SK調(diào)制與解調(diào)，PSK,BPSK,DPSK,QPSK,調(diào)制與解調(diào)，CVSD編譯碼、PCM編譯碼、時鐘提取、載波提取、鎖相環(huán)、H-3編解碼等實驗 ★模型塊供電電源來自主機背板，寫入位于左側(cè)，輸出位于右側(cè)。接線端區(qū)分數(shù)字與模仿信號。寫入輸出錯接，系統(tǒng)自動保護以防損壞。模型塊可以熱插拔。 ★模型塊詳細功能數(shù)值見附件一《基礎實驗模型塊詳細功能數(shù)值》
3	附件		套	每套含有連接實驗連接線若干、使用指導書、電源線等

附件一《基礎實驗模型塊詳細功能數(shù)值》
1．緩沖放大器/可變直線DC電源
緩沖放大器
帶寬：從直線DC至大約1MHz。
增益：0~10。
可變直線DC電源
電源界限：±2.5V直線DC。
短時平穩(wěn)度：小于2mv/h。
分辨率：大約20mV。
輸出電流（A）:小于5mA2.模型塊使用簡介
2．加法器
增益界限：0<<2,0<<2.
帶寬： 1MHz.
輸出直線DC偏移量：開路寫入時小于10mV。
最大輸出值，線性，極性翻轉(zhuǎn)，相位偏移。
3．雙模仿開關
模仿寫入帶寬：＞ 300kHz.
最大控制時鐘速率：＞ 100kHz。
控制寫入電平： TTL。
最大模仿寫入電平：+4V。
4．乘法器
帶寬：約1MHz
特性：kX(t)Y(t)。
k：約為1/2。
5．正交分相器/移相器
正交分相器：
頻率界限：200Hz~10kHz。
相位響應：輸出端相移相差90度。
移向器：
帶寬：<1MHz。
頻率界限：HI 100kHz； LO 2kHz。
粗調(diào)：約180°相移
細調(diào)：約20°相移
6．共同共用模型塊
對比器
作業(yè)界限：＞ 500kHz。
TTL輸出上升時間：100ns。
整流器
帶寬：DC至500kHz
（3）RC低通
LPF,-3dB，2.8kHz
7． AMI/H-3線路碼
AMI/H-3編曲譯碼。
8．壓控振蕩器 2路
頻率界限：1.5kHz 寫入電壓（V）：-3V 增益G.:1 中心頻率電壓（V）界限：-3V 9．可調(diào)低通濾波
本模型塊按照濾波界限和寫入信號的不一樣，有V1，V3和V4兩種指標。
V1，V3的指標
濾波界限：900Hz 每一界限全部是連續(xù)可變的。
濾波器階數(shù)：7階橢圓函數(shù)濾波器
阻帶衰減：＞ 50dB。
通帶紋波：＜ 0.5dB。
時鐘：CLK/880=,NORMAL;
CLK/360=,WIDE;
(2)V4的基礎指標
濾波界限：200Hz 每一界限全部是連續(xù)可變的。
濾波器階數(shù)：5階橢圓函數(shù)濾波器
阻帶衰減：＞ 50dB。
通帶紋波：＜ 0.5dB。
最大寫入電壓（V）：-5V~+5V(使用TTL電平寫入信號)
時鐘：CLK/100=,NORMAL和WIDE
10．判決器/對比器 2路
數(shù)字波動線寫入：IN1，IN2。
數(shù)字波動線輸出：OUT1，OUT2。
寫入/輸出電平依賴于波動線模式選用：TTL+5v，0；單極性+2v，0；雙極性±2v。
波動線選用模式
比特時鐘寫入：TTL電平，標稱值2kHz.
比特時鐘輸出：與輸出波動線同步，時鐘下降沿產(chǎn)生新的輸出比特。
判決點跨度：大于90% 2kHz比特時鐘碼元寬度。
判決點控制選用：
比特時鐘：經(jīng)經(jīng)典型值為2kHz?？捎弥餍盘柲Ｐ蛪K中的2.083kHz正弦波發(fā)生器，經(jīng)過 模型塊的 對比器將其變換為TTL信號；或者用8.33kHz的TTL信號經(jīng)線路編碼模型塊的4分頻電子回路，將其變換為2.083kHz的時鐘信號。
11．CVSD編譯碼
增量調(diào)制編譯碼。
12． PCM編譯碼
寫入Vin +/-2Vpk, 直線DC耦合；時鐘寫入<10kHz, TTL電平；輸出信號為TTL電平的偏移二進制數(shù)值流；輸出格式為8比特數(shù)值，最低有效位為幀同步比特位；數(shù)值化格式：7位線性碼，4位線性碼，4位壓縮碼；幀同步：FS幀同步信號與幀的最低有效位同步。寫入PCM數(shù)值：TTL電平偏移二進制格式的數(shù)值流；寫入格式：8位，最低有效位為幀同步位；數(shù)字化格式：7位線性碼，4位線性碼。
13．比特時鐘重建器
N分頻
寫入/輸出：TTL電平，數(shù)字信號。
時鐘寫入：小于1MHz.
除數(shù)：-1,2,4,8，開關選用
電平跳變檢驗測試器
寫入輸出 ：TTL電平，數(shù)字信號
輸出脈沖寬度：固定脈沖寬度（大約250us）
可調(diào)脈沖寬度（可調(diào)界限大約是10~500us）。
環(huán)路濾波器
寫入輸出：標準電平的模仿信號
類型：經(jīng)經(jīng)典型的無源的第一類二階環(huán)路濾波器構(gòu)造
特性：要求實驗者來確定
緩沖器：有源的，
雙帶通濾波器
寫入輸出：標準實驗平臺電平的模仿信號
數(shù)量：2個
類型：3dB通帶波紋的四階契比夫濾波器
Q值：大約為22，固定。
調(diào)諧時鐘與濾波器中心頻率的比率：50。
內(nèi)部時鐘頻率：104kHz,晶振，給定的2.083kHz的濾波器的中心頻率
外部時鐘頻率界限:50~250kHz,TTL電平。
17．PCM編碼模型塊
寫入Vin +/-2Vpk, 直線DC耦合；時鐘寫入<10kHz, TTL電平；輸出信號為TTL電平的偏移二進制數(shù)值流；輸出格式為8比特數(shù)值，最低有效位為幀同步比特位；數(shù)值化格式：7位線性碼，4位線性碼，4位壓縮碼；幀同步：FS幀同步信號與幀的最低有效位同步，每幀最低有效位值按"0-1-0-1"改變。
寫入PCM數(shù)值：TTL電平偏移二進制格式的數(shù)值流；寫入格式：8位，最低有效位為幀同步位；數(shù)字化格式：7位線性碼，4位線性碼，4位壓縮碼；壓縮格式：TIMS 4位A4-Law和TIMS 4位 u4-Law(PCB可選)；時鐘寫入<10kHz, TTL電平，上升沿與PCM數(shù)值同步。
四、實驗內(nèi)容
（1）線性模仿調(diào)制系統(tǒng)
實驗一、線性幅度調(diào)制（AM）
實驗二、雙邊帶調(diào)制（DSB）
實驗三、單邊帶調(diào)制（SSB）
實驗四、AM調(diào)制非相干解調(diào)
實驗五、相干解調(diào)
（2）非線性模仿調(diào)制系統(tǒng)
實驗六、頻率調(diào)制實驗（FM）
實驗七、頻率解調(diào)實驗
實驗八、載波同步實驗
實驗九、頻分復用實驗
（3）模仿信號的數(shù)字傳輸系統(tǒng)
實驗一、抽樣定理實驗
實驗二、PCM編、譯碼實驗
實驗三、增量調(diào)制編、譯碼實驗
實驗四、時分復用實驗
（4）數(shù)字信號的基帶傳輸系統(tǒng)
實驗一、常見數(shù)字基帶信號測量試驗實驗
實驗二、數(shù)字基帶信號傳輸與碼間串擾實驗
實驗三、眼圖實驗
實驗四、時域均衡實驗
實驗五、位同步實驗
（5）數(shù)字信號的載波傳輸
實驗一、二進制幅移鍵控（2ASK）
實驗二、二進制頻移移鍵控（2FSK）
實驗三、二進制相移鍵控（2PSK）
實驗四、二進制差分相移鍵控（2DPSK）
（6）同步功能
實驗一、時鐘提取實驗
實驗二、載波提取實驗
實驗三、VCO與鎖相環(huán)實驗
實驗四、判決器實驗
（７）通信系統(tǒng)考核
實驗一、雙方語音CVSD編碼PSK傳輸系統(tǒng)實驗考核
實驗二、雙方語音PCM編碼FSK傳輸系統(tǒng)實驗考核
實驗三、模仿傳輸及解調(diào)系統(tǒng)實驗考核
實驗三、載波提取實驗考核
實驗四、最大判決器實驗考核