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1、武汉凌特电子技术有限公司 LTE-TX-02E通讯原理实验指导书目 录第一章 信号源实验1实验一 CPLD可编程数字信号发生器实验1实验二 模拟信号源实验6第二章 语音编码技术12实验三 抽样定理和PAM调制解调实验12实验四 增量调制编译码系统实验20实验五 脉冲编码调制解调实验36实验六 ADPCM编译码实验50第三章 锁相环实验61实验七 模拟锁相环实验（选做）61实验八 数字频率合成实验（选做）73第四章 数字调制与差错控制技术77实验九 振幅键控（ASK）调制与解调实验77实验十 移频键控FSK调制与解调实验83实验十一 移相键控（PSK/DPSK）调制与解调实验89实验十二 QPS
2、K/OQPSK调制与解调实验（选做）97实验十三 矢量调制星座图实验（选做）105实验十四 汉明码编译码实验（选做）109第五章 数字基带传输技术114实验十五 码型变换实验114实验十六 眼图实验121第六章 同步技术124实验十七 载波同步提取实验124实验十八 位同步提取实验130实验十九 帧同步提取实验139第七章 时分复用技术148实验二十 两路PCM时分复用实验148实验二十一 两路PCM解复用实验154实验二十二 计算机数据通信实验157第八章 信道模拟174实验二十三 眼图观测实验（选做）174实验二十四 数字信号的最佳接收实验（选做）177实验二十五 信道模拟实验（选做）18
3、1第九章 系统实验184实验二十六 载波传输系统实验184实验二十七 数字基带传输系统实验186实验二十八 两路话音两路计算机数据综合传输系统实验188第十章 二次开发实验191实验二十九 分频器实验191实验三十 PN序列产生实验194实验三十一 AMI编码实验197实验三十二 AMI译码实验200实验三十三 HDB3编码实验202实验三十四 HDB3译码实验205实验三十五 CMI编码实验207实验三十六 CMI译码实验209第十一章 模拟调制实验（选做）211实验三十七 调幅及同步检波实验211实验三十八 调频及正交鉴频实验219武汉凌特电子技术有限公司 LTE-TX-02E型通信原理实
4、验指导书第一章 信号源实验实验一 CPLD可编程数字信号发生器实验一、 实验目的1、 熟悉各种时钟信号的特点及波形。2、 熟悉各种数字信号的特点及波形。二、 实验内容1、 熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。2、 测量并分析各测量点波形及数据。3、 学习CPLD可编程器件的编程操作。三、 实验器材1、 信号源模块 一块2、 连接线 若干3、 20M双踪示波器 一台四、 实验原理CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和各种数字信号。它由CPLD可编程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下载接口电路和一块晶振组成。晶振JZ1用来产生系统内的32.768MHz主时钟
5、。1、 CPLD数字信号发生器包含以下五部分：1) 时钟信号产生电路将晶振产生的32.768MHZ时钟送入CPLD内计数器进行分频，生成实验所需的时钟信号。通过拨码开关S4和S5来改变时钟频率。有两组时钟输出，输出点为“CLK1”和“CLK2”，S4控制“CLK1”输出时钟的频率，S5控制“CLK2”输出时钟的频率。2) 伪随机序列产生电路通常产生伪随机序列的电路为一反馈移存器。它又可分为线性反馈移存器和非线性反馈移存器两类。由线性反馈移存器产生出的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移存器序列，通常简称为m序列。以15位m序列为例，说明m序列产生原理。在图1-1中示出一个4级反馈移存
6、器。若其初始状态为（）（1,1,1,1），则在移位一次时和模2相加产生新的输入，新的状态变为（）（0,1,1,1），这样移位15次后又回到初始状态（1,1,1,1）。不难看出，若初始状态为全“0”,即“0,0,0,0”，则移位后得到的仍然为全“0”状态。这就意味着在这种反馈寄存器中应避免出现全“0”状态，不然移位寄存器的状态将不会改变。因为4级移存器共有24=16种可能的不同状态。除全“0”状态外，剩下15种状态可用，即由任何4级反馈移存器产生的序列的周期最长为15。图1-1 15位m序列产生信号源产生一个15位的m序列，由“PN”端口输出，可根据需要生成不同频率的伪随机码，码型为111100
7、010011010，频率由S4控制，对应关系如表1-2所示。3) 帧同步信号产生电路信号源产生8K帧同步信号，用作脉冲编码调制的帧同步输入，由“FS”输出。4) NRZ码复用电路以及码选信号产生电路码选信号产生电路：主要用于8选1电路的码选信号；NRZ码复用电路：将三路八位串行信号送入CPLD，进行固定速率时分复用，复用输出一路24位NRZ码，输出端口为“NRZ”，码速率由拨码开关S5控制，对应关系见表1-2。5) 终端接收解复用电路将NRZ码（从“NRZIN”输入）、位同步时钟（从“BS”输入）和帧同步信号（从“FSIN”输入）送入CPLD，进行解复用，将串行码转换为并行码，输出到终端光条（
8、U6和U4）显示。2、 24位NRZ码产生电路本单元产生NRZ信号，信号速率根据输入时钟不同自行选择，帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义（本实验系统将首位固定为0），第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。光条（U1、U2和U3）对应位亮状态表示信号1，灭状态表示信号0。图1-2 帧结构1) 并行码产生器由手动拨码开关S1、S2、S3控制产生帧同步码和16路数据位，每组发光二极管的前八位对应8个数据位。拨码开关拨上为1，拨下为0。2）八选一电路采用8路数据选择器74LS151，其管脚定
9、义如图1-3所示。真值表如表1-1所示。表1-1 74LS151真值表CBASTRYLLLLD0LLHLD1LHLLD2LHHLD3HLLLD4HLHLD5HHLLD6HHHLD7HL图1-3 74LS151管脚定义74LS151为互补输出的8选1数据选择器，数据选择端（地址端）为C、B、A，按二进制译码，从8个输入数据D0D7中选择一个需要的数据。STR为选通端，低电平有效。本信号源采用三组8选1电路，U12，U13，U15的地址信号输入端A、B、C分别接CPLD输出的74151_A、74151_B、74151_C信号，它们的8个数据信号输入端D0D7分别与S1,S2,S3输出的8个并行信号
10、相连。由表1-1可以分析出U12，U13，U15输出信号都是以8位为周期的串行信号。五、 测试点说明CLK1：第一组时钟信号输出端口，通过拨码开关S4选择频率。CLK2：第二组时钟信号输出端口，通过拨码开关S5选择频率。FS：脉冲编码调制的帧同步信号输出端口。（窄脉冲，频率为8K）NRZ：24位NRZ信号输出端口，码型由拨码开关S1，S2，S3控制，码速率和第二组时钟速率相同，由S5控制。PN：伪随机序列输出，码型为111100010011010，码速率和第一组时钟速率相同，由S4控制。NRZIN：解码后NRZ码输入。BS：NRZ码解复用时的位同步信号输入。FSIN：NRZ码解复用时的帧同步信
11、号输入。六、 实验步骤1、 打开信号源模块的电源开关POWER1，使信号源模块工作。2、 观测时钟信号输出波形。信号源输出两组时钟信号，对应输出点为“CLK1”和“CLK2”，拨码开关S4的作用是改变第一组时钟“CLK1”的输出频率，拨码开关S5的作用是改变第二组时钟“CLK2”的输出频率。拨码开关拨上为1，拨下为0，拨码开关和时钟的对应关系如下表所示表1-2拨码开关时钟拨码开关时钟000032.768M1000128K000116.384M100164K00108.192M101032K00114.096M101116K01002.048M11008K01011.024M11014K0110
12、512K11102K0111256K11111K1) 根据表1-2改变S4，用示波器观测第一组时钟信号“CLK1”的输出波形；2) 根据表1-2改变S5，用示波器观测第二组时钟信号“CLK2”的输出波形。3、 用示波器观测帧同步信号输出波形信号源提供脉冲编码调制的帧同步信号，在点“FS”输出，一般时钟设置为2.048M、256K，在后面的实验中有用到。将拨码开关S4分别设置为“0100”、“0111”或别的数字，用示波器观测“FS”的输出波形。4、 用示波器观测伪随机信号输出波形伪随机信号码型为111100010011010，码速率和第一组时钟速率相同，由S4控制。根据表1-2改变S4，用示波
13、器观测“PN”的输出波形。5、 观测NRZ码输出波形信号源提供24位NRZ码，码型由拨码开关S1，S2，S3控制，码速率和第二组时钟速率相同，由S5控制。1) 将拨码开关S1，S2，S3设置为“01110010 11001100 10101010”，S5设为“1010”，用示波器观测“NRZ”输出波形。2) 保持码型不变，改变码速率（改变S5设置值），用示波器观测“NRZ”输出波形。3) 保持码速率不变，改变码型（改变S1、S2、S3设置值），用示波器观测“NRZ”输出波形。七、 实验报告要求1、 分析各种时钟信号及数字信号产生的方法，叙述其功用。2、 画出各种时钟信号及数字信号的波形。3、 记录实验过程中遇到的问题并进行分析，提出改进建议。第 231 页 共228页实验二 模拟信号源实验一、实验目的1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。2、观察分析各种模拟信号波形的特点。二、实验内容1、测量并分析各测量点波形及数据。2、熟悉几种模拟信号的产生方法，了解信号的来源、变换过程和使用方法。三、实验器材1、信号源模块 一块2、连接线 若干3、20M双踪示波器
