通信原理实验（PAM PCM PSM HDB3 FSK ）.pdf-资料库

guowei693372302lala-2458996-2017cbb6a498075320c6a103dd9c2800.pdf-第1页.png

第1页 / 共173页

guowei693372302lala-2458996-2017cbb6a498075320c6a103dd9c2800.pdf-第2页.png

第2页 / 共173页

guowei693372302lala-2458996-2017cbb6a498075320c6a103dd9c2800.pdf-第3页.png

第3页 / 共173页

guowei693372302lala-2458996-2017cbb6a498075320c6a103dd9c2800.pdf-第4页.png

第4页 / 共173页

guowei693372302lala-2458996-2017cbb6a498075320c6a103dd9c2800.pdf-第5页.png

第5页 / 共173页

guowei693372302lala-2458996-2017cbb6a498075320c6a103dd9c2800.pdf-第6页.png

第6页 / 共173页

guowei693372302lala-2458996-2017cbb6a498075320c6a103dd9c2800.pdf-第7页.png

第7页 / 共173页

guowei693372302lala-2458996-2017cbb6a498075320c6a103dd9c2800.pdf-第8页.png

第8页 / 共173页

通信原理实验电工电子实验教学中心

目录实验一抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验..............2 实验二脉冲编码调制(PCM)实验.....................13 实验三增量调制（ΔM）编译码实验.................27 实验四移相键控(PSK)实验.........................41 实验五 HDB3 码型变换实验 .........................58 实验六 FSK电力线载波通信实验.....................68 实验七数字基带信号处理实验......................86 实验八通信系统原理课程设计数字信号的基带传输...122 附录一（ZQ4121 型自动失真仪非本装置所必备的实验仪器） ...............................................131 附录二（HF5150A型杂音计非本装置所必备的实验仪器，可用示波器代替）..................................136 附录三部分实验芯片简介.........................147 1

实验一抽样定理和脉冲调幅（PAM）实验 [实验目的] 1、验证抽样定理； 2、观察了解 PAM 信号形成过程，平顶展宽解调过程； 3、了解时分多路系统中的路际串话现象。 [实验预习要求] 1、复习《通信系统原理》中有关抽样定理及其应用的章节； 2、复习模拟通信系统和基带传输中的有关章节； 3、认真阅读本实验内容，熟悉实验步骤。 [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 2

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。 PAM 语音信号抽样量化编码信道 PAM 解码滤波语音信号发定时收定时图 1-1 单路 PCM 系统示意图作为例子，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。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 fH(即 m(t) 的频谱中没有 fH 以上的分量)，可以唯一地由频率等于或大于 2fH 的样值 3

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 fH 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＜2fH，就会出现频谱混迭的现象，如图 1-5 所示。 M 0 fH 图 1-2 语音信号的频谱 M 理想低通滤波器 fs 2fs 0 fH fs+ fH fH fs+2 图 1-3 语言信号的抽样频谱和抽样信号的频谱 4 f f

在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率 fH 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 fH,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。 M 一般低通滤波器 fs 2fs 0 fH fs+ fH fs+2 fH 图 1-4 留出防卫带的语音信号的抽样频谱 M fs 2fs 0 fH fs+ fH fH fs+2 f f 图 1-5fs＜2fH 时语音信号的抽样频谱验证抽样定理的实验方框如图 1-6 所示。在图 1-8 中，连接(TP8)和 (TP14)，就构成了抽样定理实验电路。抽样电路采用场效应晶体管开关电路。抽样门在抽样脉冲的控制下以每秒八千次的速度开关。T1 为结型场效 5

应晶体管，T2 为驱动三极管。当抽样脉冲没来时，驱动三极管处于截止状态，-5V 电压加在场效应晶体管栅极 G，只要 G 极电位负于源极 S 的电位，并且|UGS|>|UP|，则场效应晶体管处于夹断状态，输出信号为“0”。抽样脉冲来时，驱动三极管导通，发射极+5V 电压加到驱动二极管，使之反向偏置。从截止到导通的跳变电压经跨接在二极管两端的电容加到场效应晶体管的 G 极。使栅极、源极之间的电压迅速达到场效应晶体管导通的数值，并一直达到使源极电压等于漏极上的模拟电压。这样，抽样脉冲期间模拟电压经场效应晶体管开关加到负载上。由于抽样电路的负载是一个电阻，因此抽样的输出端能得到一串脉冲信号。此脉冲信号的幅度与抽样时输入信号的瞬时值成正比例，脉冲的宽度与抽样脉冲的宽度相同。这样，脉冲信号就是脉冲调幅信号。当抽样脉冲宽度远小于抽样周期时，电路输出的结果接近于理想抽样序列。由图 1-6 可知，用一低通滤波器即可实现模拟信号的恢复。为便于观察，解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成，低通滤波器的截止频率为 3400Hz。抽样门低通滤波音频信号抽样脉冲图 1-6 抽样定理实验方框图 1.多路脉冲调幅(PAM 信号的形成和解调) 多路脉冲调幅的实验框图如图 1-7 所示。在图 1-8 电原理图中，连接 (TP8)和(TP11)、(TP13)和(TP14)就构成了多路脉冲调幅实验电路。 6

分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。n 路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。本实验设置了两路分路抽样电路。音频信号 1 音频信号 2 分路抽样 1 分路2 分路抽样 2 分路2' 相加信道分路选通 1 展宽低通分路3 图 1-7 多路脉冲调幅实验框图多路脉冲调幅信号进入接收端后，由分路选通脉冲分离成 n 路，亦即还原出单路 PAM 信号。发送端分路抽样与接收端分路选通是一一对应的，这是依靠它们所使用的定时脉冲的对应关系决定的。为简化实验系统，本实验的分路选通脉冲直接利用该路的分路抽样脉冲经适当延迟获得。接收端的选通电路也采用结型场效应晶体管作为开关元件,但输出负载不是电阻而是电容。采用这种类似于平顶抽样的电路是为了解决 PAM 解调信号的幅度问题。由于时分多路的需要，分路脉冲的宽度τS 是很窄的。当占空比为τS/TS 的脉冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。这样大的衰减带来的后果是严重的。但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的 PAM 信号展宽到 100%的占空比，从而解决信号幅度衰减过大的问题。但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。 7

资料库

通信原理实验（PAM PCM PSM HDB3 FSK ）.pdf

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料