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1、基于PCM的可通话全双工2DPSK传输系统,通信原理实验之七,Company Logo,Company Logo,一.实验目的,1.将所做过的独立实验进行组合，构成可通话的频带传输系统。掌握系统工作原理，了解信号流程各部分模块之间的连脚，完成两人通话功能。 2.分析系统连接后所遇到的问题，且提出解决问题的方法 3.了解载波相位误差及位同步相位误差对系统造成影响的方法。 4.了解相位抖动对系统的影响。,二.实验内容,1.了解两人通话的2DPSK频带传输系统的原理，掌握实验模块的正确 组合和连线。,帧同步/终端模块,Company Logo,2DPSK数据传输流程,数字信源 模块,数字调制 模块,
2、载波、时钟提 取和提纯模块,数字解调 模块,帧同步 提取模块,数字终端 模块,发端,收端,从终端分路器接收第一路码、第二路码、第三路码，完成数据传输,传输数据信息时，从信源产生巴克码、第一路内码、第二路码、第三路内码，构成数据信息,Company Logo,语音通话数据传输流程,语音时，话音从话筒经PCM编码成数据信息后再传输，中间过程同数据信息传输，最后还要经PCM译码恢复成话音，我们可以从耳机听到。,为了制作简洁，编码、译码是在同一个模块上， 但要理解成是一个发送端的编码器、一个接受端的译码器,声音入,数字信源 模块,数字调制 模块,载波、时钟提 取和提纯模块,数字解调 模块,帧同步 提取
3、模块,数字终端 模块,PCM译码 模块B,PCM编码 模块B,PCM编码 模块A,PCM译码 模块A,声音出,Company Logo,相干解调数据传输全过程,数据,复接,绝相变换,全波整流,调相器,滤波,平方波形,2fo放大,移相,整形,二分频,数据,锁相提纯,相干解调,整形移相,时钟锁相提纯,相乘,低通,比较,再生,相绝变换,帧同步,分接,信源模块,调制模块,解调模块,帧同步提取模块,数字终端模块,2dpsk信号,载波,256k时钟,放大,2dpsk信号,载波,256k时钟,载波、时钟提 取和提纯模块,Company Logo,信源模块,最佳接收数据传输全过程,数据,复接,绝相变换,全波整
4、流,调相器,滤波,平方波形,2fo放大,移相,整形,二分频,锁相提纯,相干解调,整形移相,时钟锁相提纯,2dpsk信号,载波,256k时钟,相乘,低通,放大,积分,积分,相 加,窄带取样 判决,脉冲展宽,载波,清洗脉冲,清洗脉冲,再生,数据,相绝变换,帧同步,分接,调制模块,2dpsk信号,256k时钟,载波、时钟提 取和提纯模块,解调模块,帧同步提取模块,数字终端模块,Company Logo,三.实验仪器,实验仪器： 两路3A直流电源一台 2. 频率计一台 3. 示波器一台 数字信源模块、数字调制模块、载波时钟提取模块、 数字解调模块、帧同步提取模块、终端模块、PCM编译 码模块各一台 5
5、. 连接线若干,Company Logo,四.实验原理,1.可通话的2DPSK频带传输系统的发端原理,发端是以信源模块的时钟为基准，由信源内的时钟256KHz、时序脉冲8KHz、主时钟2048KHz，提供给PCM模块的编码器使用。复接后的PCM编码送往调制模块，经过绝/相变换后的相对码对载波进行绝对调相产生2DPSK信号。,时序信号的产生： 通过二进制分频器，得到16kHz和8Hz方波信号，然后送入2/4译码器，得到反相的脉宽为八个时钟周期的四个脉冲信号,经反相器后得到正相的时序脉冲信号。,复接： 四路独立的八位数码，在四路时序信号的控制下，依次选通模拟开关0.1.2.3，按顺序依次将四路数码
6、接入同一通道，形成了一路串行码，完成四路数据码的复接。在本传输实验中，将其中第一路数据码置成帧同步码（巴克码）X1110010。,Company Logo,Company Logo,Diagram,3.绝/相变换 该电路作用是把数据信息源输出的绝对码变相对码，2DPSK信号由相对码进行绝对调相得到。绝/相变换电路由模二加（74LS86）和D触发器（74LS74）组成，其逻辑关系为： 其中ai是绝对码，bi_1是延迟一个码元的相对码，bi是相对码,Company Logo,2.可通话的2DPSK频带传输系统收端原理,2DPSK信号送入载波、时钟提取提纯模块，产生载波和时钟，但是由于提取和提纯电路
7、存在稳态相差和随机相差，使得提取的相干载波的相位与已调信号的载波相位不完全相同，同时，使得提取的时钟相位并不是我们所需要的最佳判决位置。这时就需要适当地调整相干载波与时钟的相位。以便达到最佳效果。 将2DPSK信号送入载波、时钟提取模块，若提取到信号,锁相指示灯亮。将提取、提纯的载波送入解调模块的外载波入口，检查相乘器输出信噪比，若小可调整载波提取模块的载波移相电路电位器，可使相乘器输出信噪比增大。,Company Logo,实验室采用的是相干解调方案，由VR5调整比较器门限。码元再生时调整VR13,使时钟滞后于信码。采用相干解调方案时，由VR5调整比较器门限。码元再生时调整VR13，使时钟滞
8、后于信码。由于采用最佳接收与相干解调方式不同，码再生前的码元相移不同，因此调整VR13改变时钟相移时要兼顾。,2,2PSK信号,绝对码输出,T15,T42,码再生,P10,T7,T14,P8,T27,码再生,Company Logo,将提取、提纯的时钟送入解调模块的外时钟入口，输入时钟的相移由时钟提取、提纯模块VR4、VR5调整。采用最佳接收方案时，解调模块的积分时间由VR3调整，窄脉冲取样判决的位置由VR11调整，码元再生时调整VR13，使时钟滞后于信码。,Company Logo,五.参考实验步骤,步骤 按照发端、收端原理方框图把电源线模块之间连线接好。在信源模块中，将巴克码置为“X111
9、0010”内码，第一路、第二路、第三路码置为“10101010”，设为内码。 2. 信源模块的载波1024KHz（方波）送入调制器外1MHz方波入口，同时将信源模块的256K时钟，256kb/s信码送入调制模块。将信源模块的话路的时序脉冲送入对应的PCM编码器的时序脉冲输入口。 3. 检查2DPSK信号与相对码的关系是否正确，若不正确请检查发端连线是否错误。 4. 检查各个模块上拨码开关是否拨到正确的档位，如果不正确请检查哪里出现错误。,Company Logo,1、信源模块与调制模块的连接,时钟T19,1M载波T13,单极性非归0码T20,数字信源模块,外时钟T8,1M载波T10,外码输入T
10、8,数字调制模块,传输数据时4路开关都置于内码。各路对应下面的内码产生器传输语音时后2路开关置于外码。后两路分别连接到PCM的编码输出,Company Logo,4路开关都置于内码,数据,时钟,T20,T19,Company Logo,载波、时钟提 取和提纯模块,外时钟T8,1.024M载波T10,外码输入T8,2DPSK输出T20,2DPSK输入,数字调制模块,要注意开关拨置绝对码还是相对码,2、调制模块与载波、时钟提取和提纯模块的连接,解调模块,2DPSK输入P8,Company Logo,载波、时钟提 取和提纯模块,2DPSK输入,解调模块,载波输出P2,时钟输出P19,相干载波入P10
11、,时钟入T15,3、载波、时钟提取和提纯模块与解调模块的连接,Company Logo,相干载波入P10,时钟入T15,2DPSK输入P8,解调模块,绝对码出P13,时钟出P9,码元入T2,时钟入T1,帧同步提取模块,4、解调模块与帧同步提取模块的连接,解调模块,Company Logo,Company Logo,码元入T2,时钟入T1,帧同步提取模块,时钟出T3,码元出T4,帧同步出T5,数字终端模块,时钟入T6,码元入T9,帧同步入T7,5、帧同步提取模块与数字终端模块的连接,信码 输出,帧头 输出,Company Logo,建立基于PCM可通话全双工的2dpsk数字传输系统的具体方法和上
12、述实验过程大致相同。主要就是PCM模块如何接入整个系统的问题，现加以详细说明。 PCM模块要和信源模块进行复接，必须要求相位上信号保持一致，所以PCM上的主时钟，位时钟，时序都要从信源模块接入(即所有的拨码开关都要打到外时钟)。 现假设用PCM编码器A进行编码，信源模块的第一路进行PCM信号的复接，则要把相对应的第一路码元开关打到外码。,Company Logo,2048k时钟T12,时序2T2,数字信源模块,外码2P16,256k时钟T19,PCM编码器A,2048k时钟P9,8k帧同步P13,编码器A码出P1,256k位时钟P11,当数字信号进行复接后，经过调制和解调，到达终端模块，分接出
13、各路信号，在 PCM译码模块中也要求译码的信号和时序，位时钟要求相位上一致，所以在译码模块 要用终端模块输出的时序，时钟（注：由于终端模块没有2048k的时钟输出端口，所以 允许使用PCM本身的2048k主时钟，即译码模块的主时钟要用内时钟进行异步的译码， 其余的都要用外时钟）。,Company Logo,由于我们在例子中用的是PCM编码器A，信源模块的第一路码元进行的数据 复接，所以解码时要用PCM解码器B（这是为什么呢？大家自己考虑）进行译码。 当进行全双工语音通话时要用到信源模块的两路信号进行复接，具体的清参 考例题。 注：在进行全双工语音通话时，耳机要交错相接。（具体原因大家自行考虑）
14、,PCM译码器B,2048k时钟(内时钟),8k帧同步P8,译码器B码入P15,256k位时钟P6,数字终端模块,时序输出1T12,第一路码输出15,时钟输出输出T8,Company Logo,PCM模块加入耳机、话筒、两人对话若出现咯咯声，是相位误差所致，稍调一下载波、时钟提取模块VR9相移电位器即可。如果耳机声音特别大，则调节耳机本身的增益旋钮。,Company Logo,Company Logo,基于PCM可通话（全双工）频带传输实验系统连线图,Company Logo,Company Logo,六.实验报告,实验报告 1.画出发端、收端关键波形，且绘出相位关系 2.画出可通话2DPSK方框原理图 3.分析联调时所遇问题如何解决,
