现代通信系统导论（西电版）第八章现代通信系统实训

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1、第八章 现代通信系统实训,8.1 概述 8.2 现代通信系统实训 ,8.1 概 述,近年来通信技术、 计算机技术日新月异, 特别是在无线移动通信技术、 程控交换技术、 卫星通信技术、 光纤通信技术等方面取得了迅速发展。 针对不断发展的新技术, 高等院校通信专业的课程设置也在不断更新, 实验手段在不断发展。,8.2 现代通信系统实训,8.2.1 实训内容简介 1. 光纤通信系统实验 1) 电终端实验 (1) 户环路接口实验； (2) 双音多频检测实验； (3) PCM编码实验； (4) 信号复接(E1传输系统)实验； (5) 信号解复接(E1的同步与解复接)实验； (6) 电终端与光终端接口(H

2、DB3)实验。,2) 光终端实验 (1) 数据接口实验； (2) 码型变换(CMI编码)实验； (3) 码型变换(CMI译码)实验； (4) 5B6B编码实验； (5) 5B6B译码实验； (6) 加扰实验； (7) 接收码流扰码实验；,(8) 光发送系统实验； (9) 光接收系统及测试实验； (10) 模拟锁相环实验； (11) 同步始终提取(数字锁相环)实验； (12) 波分复用光纤传输特性测试实验； (13) 光无源器件(光耦合器、 光衰减器等)特性测试实验。,3) 系统实验 (1) 电话(PCM)光纤传输系统实验； (2) 步数据光纤传输系统实验； (3) 光纤传输系统误码测量实验；

3、(4) 光纤监测设备系统实验(光功率、 误码、 码型)。,2. 程控交换系统实验 实验一 程控交换实验系统及控制单元实验； 实验二 用户线接口电路及二/四线变换器实验； 实验三 程控交换PCM编码实验； 实验四 多种信号及铃流信号发生器实验； 实验五 双音多频DTMF接收实验； 实验六 交换网络原理(含人工模拟话务台)系统实验； 实验七 程控交换原理系统编程调试实验； 实验八 中继接口通信实验；,实验九 时间表调度实验； 实验十 用户摘挂机识别实验； 实验十一 脉冲收号实验； 实验十二 位间隔识别实验； 实验十三 软计时实验； 实验十四 数字程控交换信号实验； 实验十五 交换网络接续实验。,3

4、. 移动通信实验 实验一 M序列的产生与特点； 实验二 Gold序列的产生与特点； 实验三 频率合成器技术； 实验四 白噪声信道特性的测量； 实验五 多径信道特性测量； 实验六 第二代移动通信: GMSK窄带数字调制技术； 实验七 第二代移动通信: GMSK窄带数字解调技术；,实验八 第二代移动通信: 窄带数字调制技术； 实验九 第二代移动通信: 窄带数字解调技术； 实验十 第二代移动通信: 窄带移动通信数字调制信号在白噪声环境下的性能； 实验十一 第二代移动通信: 窄带移动通信数字调制信号在衰落环境下的性能； 实验十二 第三代移动通信: 直接序列扩频通信(DS/CDMA)地址码的搜索； 实验

5、十三 第三代移动通信: 直接序列扩频通信(DS/CDMA)地址码的捕获； 实验十四 第三代移动通信: DS/CDMA的多址通信；,实验十五 第三代移动通信: DS/CDMA在白噪声环境下的性能； 实验十六 第三代移动通信: DS/CDMA的抗干扰性能测试； 实验十七 第三代移动通信: DS/CDMA的抗衰弱性能； 实验十八 第三代移动通信: Rake信道接收机； 实验十九 蓝牙扩频通信: 跳频序列的产生与特性； 实验二十 蓝牙扩频通信: 跳频信号的产生与特性； 实验二十一 蓝牙扩频通信: 跳频(FH/CDMA)扩频技术；,实验二十二 蓝牙扩频通信: 跳频(FH/CDMA)同步技术； 实验二十三

6、 蓝牙扩频通信: FH/CDMA的抗干扰性能测试； 实验二十四 蓝牙扩频通信: FH/CDMA在白噪声环境下的性能； 实验二十五 蓝牙扩频通信: FH/CDMA的多址通信； 实验二十六 蓝牙扩频通信: FH/CDMA的抗衰弱性能。,4. 通信终端系统实验 实验一 用户环路接口实验 让学生掌握用户环路接口的主要功能， 了解常用接口器件的主要性能、 特点, 熟悉交换机的控制过程， 并对状态音信号、 馈电功能、 振铃功能、 摘挂机功能进行测量。 实验二 CODEC实验(用户接口编译码实验) 掌握PCM编译码器在程控交换器中的作用, 熟悉单片PCM编译码集成电路(TP3067)的使用方法， 并进行采样

7、信号、 编码码字、 频响特性、 电平特性等测量, 熟悉PCM电路设计时电路增益的设计方法和设计原则。 ,实验三 双音频(DTMF)检测实验 加强学生对用户接口地址信令的认识与理解, 熟悉信令通道与话音通道处理上的独立性, 通过对DTMF信号波形的观测， DTMF信号的检测与编码测量， DTMF信号的灵敏度检测等指标测量来掌握DTMF信号的基本原理。 实验四 程控交换接续过程实验(主叫实验) 让学生掌握主叫用户的呼叫过程, 了解在主叫呼叫中的信令处理过程。 通过正常通话、 被叫忙呼叫、 被叫久不应等呼叫过程让学生掌握被叫用户在接续过程中信号音的变化， 被叫用户在接续过程中状态的变化， 被叫状态对

8、主叫的影响。 ,实验五 回波返损实验 让学生了解回波产生的原因及其对通信的影响, 掌握回波返损的测量方法, 熟悉在实际通信中消除回波影响的方法。 实验六 空分交换实验 让学生了解空分交换网络的组成, 通过测量熟悉空分交换网络的空分方法。 实验七 事件调度实验 让学生了解事件调度表在程控交换机中的作用, 测量事件调度的次序关系。 ,实验八 电话网损耗分配实验 让学生了解掌握网络损耗的设计方法, 了解网络损耗在电话网中的分配方法。 测量并计算通程净损耗量, 找出感觉舒适度与通程损耗曲线。 实验九 模拟锁相环实验 在本实验箱中设计由数字门电路实现的全数字锁相环。 让学生建立全数字锁相环的概念, 通过

9、测量来掌握数字锁相环的基本特征, 数字模拟锁相环的性能指标及使用场合。 ,实验十 全数字锁相环实验 在本实验箱中设计由数字门电路实现的全数字锁相环。 让学生建立全数字锁相环的概念, 通过测量来掌握数字锁相环的基本特征, 熟悉模拟数字锁相环的性能指标及使用场合。 实验十一 AMBE(多带激励)低速话音编码实验 AMBE是声码器的一种, 可以在1.5 kb/s4.8 kb/s速率下得到较好的语音质量。,5. 通信信道实验 1) 通信信道实验系统基本要求 通信信道实验系统应包括加性噪声信道、 瑞利衰落信道、 二径衰落信道、 非线性信道、 硬限幅信道、 光纤信道及常用接口电路。图8-1是一个通信信道实

10、验系统的框图。,图 8-1 通信信道实验系统框图,2) 实验内容 实验一 模拟信号光纤传输系统实验 让学生了解模拟光纤传输系统的主要指标, 模拟光纤传输系统的噪声来源, 了解发光端机的发光管特性, 掌握如何在光纤信道中传输模拟信号, 掌握发光端机中传输模拟信号时的驱动电路设计, 了解弱信号光检测器的原理, 学习光接收机的组成。 实验二 数字信号光纤传输系统实验 让学生了解数字光纤传输系统的主要技术指标, 如何在光纤信道中进行数字信号的传输, 熟悉发送光端机在传输数字信号时的驱动电路, 了解数字信号光检测器的原理及数字光接收机的组成。,实验三 白噪声特性测量 让学生学习并掌握白噪声的性质和特点,

11、 掌握噪声对通信系统的影响。 实验四 瑞利衰落信道特性测试与仿真 让学生了解瑞利衰落的机理, 掌握瑞利衰落信道的特性。 实验五 莱斯衰落特性测试与仿真 让学生了解莱斯衰落的机理, 掌握莱斯衰落信道的特性。 实验六 二径衰落特性测试与仿真 让学生了解二径衰落的机理, 掌握二径衰落信道的特性。 实验七 非线性信道、 硬限幅信道特性测量 让学生了解非线性信道产生的原因, 掌握一般非线性信道的特性。 ,6. 无线传输技术/软件无线电技术系统实验 如以下九种均为目前的常规制式: 二进制频移键控(FSK) 二进制相移键控(BPSK) 差分二进制相移键控(DBPSK) 四相相移键控(QPSK) 差分四相相移

12、键控(DQPSK) 四相交错相移键控(OQPSK) , 差分四相相移键控 最小频移键控(MSK) 高斯最小频移键控(GMSK) 实验平台上还包括差分编码、 卷积编码、 维特比译码等技术, 学生通过实验能对信道传输技术有一个较完整的理解。 学生可以在软件无线电技术实验平台上通过键盘选择相应的工作模式与设置, 设置项目见表8-1。 ,表8-1 工作模式与设置,7. 通信网络实验系统实验 1) 系统描述 通信技术从最初简单的无线电报技术到目前的移动通信技术、程控交换技术、卫星通信技术、光纤通信技术, 技术水平与规模都取得了飞速发展。 2) 实验介绍 (1) 通信信道实验。 参见前面通信信道实验部分。

13、 (2) 通信终端实验。 参见前面通信终端实验。 (3) 无线传输技术/软件无线电技术实验。 参见前面无线传输技术/软件无线电技术系统实验。 (4) 通信网络实验系统部分实验介绍: ,实验一 出/入中继实验 让学生掌握中继电路的组成, 了解中继线路与一般用户电路的区别, 使学生对通信网络工程有一个完整的概念。 实验二 系统定时实验 让学生熟悉系统同步的基本概念, 了解通信网络中时钟同步的作用, 掌握常用同步的实现方法。 实验三 接收帧同步实验 让学生了解帧同步的概念, 掌握帧同步的过程与方法。 实验四 移动通信终端实验 让学生熟悉移动通信终端在移动无线信道下的特性, 了解移动通信终端的编码特性

14、。,实验五 卫星通信终端实验 让学生熟悉卫星终端在卫星信道下的性能, 卫星信道的延时、 误码特性。 实验六 系统故障设置实验 让学生根据故障现象, 运用所学知识分析解决故障, 提高分析问题、 解决问题的能力, 进一步加强学生动手能力的培养。 (5) 通信网络实验系统部分二次开发实验介绍: 实验一 键盘扫描程序实验 让学生熟悉键盘扫描程序的基本过程, 掌握抖动消除的基本方法, 能够正确响应按键的输入。 ,实验二 液晶显示实验 让学生学习并掌握液晶显示的基本程序设计过程, 学习模块化程序设计, 学会基本字符、 汉字字库制作方法, 并可按要求在指定位置显示数字及汉字。 实验三 用户操作界面编程实验

15、让学生学习一个完整应用程序的设计过程, 为了便于对程序进行维护, 要求采用工程文件方式来组织程序, 对每个子程序有较清晰的接口关系、 较完整的上下文保护措施。 实验四 DSP信号处理实验 让学生掌握DSP信号处理的基本方法, 学习数字化滤波器的设计及进行一定的仿真, 熟悉通信信道硬件设计方法, 为完成后面实验奠定基础。 ,实验五 DDS波形产生实验 让学生掌握FPGA实现的基本方法, 学习FPGA如何使用全局时钟, 掌握利用FPGA实现DDS(直接数字信号合成技术)功能。 实验六 FPGA实现帧形成实验 让学生熟悉帧形成的基本过程, 掌握利用FPGA产生一个帧信号(仿E1帧结构)输出。 实验七 FPGA实现帧同步实验 让学生进一步掌握FPGA编程的基本方法, 熟悉帧同步的基本方法, 对输入的帧信号设计同步电路。 ,实验八 调制解调实验 该实验是一项综合实验, 是对“调制解调技术”、 “DSP技术”、 “FPGA技术”、 “编程技术”等课程的一个综合应用, 让学生学习在FPGA中实现对信号的调制以及在DSP中实现对信号的解调。 实验九 摘挂机检测(振铃状态)编程实验 让学生学习并掌握用户接口电路的基本组成及摘挂机检测的基本过程, 培养学生采用状态图进行编程的能力, 同时掌握如何在振铃状态下对用户摘挂机进行检测。 ,实验十 双音多频检测编程实验 让学生学习并掌握DSP信