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1、 实验一实验一 信号源实验信号源实验一、实验目的1. 掌握频率连续变化的各种波形的产生方法。 2. 掌握用 FPGA 产生伪随码的方法。 3. 掌握码可变 NRZ 码的产生方法。 4. 了解用 FPGA 进行电路设计的基本方法。 5. 理解帧同步信号与同步信号在整个通信系统中的作用。 6. 熟练掌握信号源模块的使用方法。二、实验内容1. 观察频率连接可变信号发生器输出的各种波形及 7 段数码管的显示。 2. 观察点频方法信号的输出。 3. 观察点频正弦波信号的输出。 4. 拨动拨码开关，观察码型可变 NRZ 码的输出。 5. 观察位同步信号和帧同步信号输出。 6. 改变 FPGA 程序，扩展其
2、他波形。三、实验器材1.信号源模块。 2.20M 双踪示波器 一台 3.频率计（可选） 一台 4.PC 机（可选） 一台 5.连接线 若干四、实验原理信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。1.模拟信号源部分 模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波，三角波，方波，锯 齿波以及 32KHZ,64KHZ,1MHZ 的点频正弦波。图 1-1 模拟信号源部分原理框图 2.数字信号源部分 数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波 NRZ 码（可以通过拨码开关 SW103，SW104，SW105 改变码型）以及位同步信号和帧同步信号。绝大部分 电路功能由 U004
3、 来完成，通过拨码开关 SW101，SW102 可改变整个数字信号 源位同步信号和帧同步信号的速率。2 24 4M MH Hz z晶晶振振3 3分分频频可可预预置置 分分频频器器2 2分分频频2 2分分频频分分频频器器N NR RZ ZN NR RZ Z码码 产产生生器器分分频频器器2 2B BS SB BS SF FS S2 24 4位位N NR RZ Z码码型型设设置置1 10 02 24 4K K2 25 56 6K K6 64 4K K3 32 2K K8 8K KB BC CD D码码分分频频设设置置P PN N序序列列 产产生生器器P PN N1 15 5P PN N3 31 1P
4、 PN N5 51 11 1图 1-2 数字信号源原理框图五、实验步骤1.将信号源模块小心固定在主机箱中，确保电源接触良好。 2.插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关 POWER1，POWER2. 发光二极管 LED001，LED002 发光，按一下复位键，信号源模块开始工作。 3.模拟信号源部分 观察32K 正弦波 ， 64K 正弦波 ， 1M 正弦波各点输出的正弦波形，对 应的电位器32K 幅度调节 ， 64K 幅度调节 ， 1M 幅度调节可分别改变各 正弦波的幅度。 按下复位按键使 U006 复位，波形指示灯正弦波亮，波形指示灯三 角波 ， 锯齿波 ， 方波 ，以及发光二极管
5、 LED007 灭，数码管 M001M004 显示2000 。 按下波形选择 ，指示灯三角波亮，此时信号输出点模拟输出的输 出波形为三角波。逐次按下波形选择键，轮流输出各种波形。 选择波形为正弦波，转动旋转编码器 K001，改变输出信号的频率，观察模 拟输出点的波形，并注意计算其频率是否与数码管显示的一致。转动电位器 幅度调节 1可改变输出信号的幅度，幅度最大可达 3V 上。 将波形分别选择为三角波，锯齿波，正弦波，方波，重复上述实验。 模拟信号放大通道：用导线连接模拟输出点与IN 点 ，观察OUT点 波形，转动电位器幅度调节 2 可改变输出信号的幅度。 电位器 W006 用来调节开关电容滤波
6、器 U008 的控制电压，电位器 W007 用 来调节 D/A 转换器 U007 的参考电压，这两个电位器在出厂已经调好，不用再 自行调节。六、实验记录 32KHz 的波形：频谱分析图：64KHz 的波形：频谱分析图：1MHz 的波形：频谱分析图：三角波的波形图：频谱分析图：锯齿波的波形：方波的波形：频谱分析图：七、思考题1.位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用? 同步信号包括了帧同步,帧同步信号是从同步信号里分解出来的.主要的作用 就是使接受端解调出来的信号,与发送端的被调制信号频率相位一致.八、心得体会由本次实验，观察了正弦波不同频率的波形及三角波、锯齿波、方波的及对 应的频谱分析，对基本波形有了进一步的了解。
