HY-1033通信原理實(shí)驗(yàn)箱（新模塊化）

通信原理實(shí)驗(yàn)箱是針對(duì)全國(guó)各高等院校通信與電子類及相關(guān)專業(yè)的實(shí)際情況所開(kāi)發(fā)的新一代通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

一、產(chǎn)品特點(diǎn)

● 采用嵌入式模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊既獨(dú)立又相互構(gòu)成系統(tǒng)，較方便地安裝與組合；各個(gè)模塊采用先進(jìn)透明盒，既能保護(hù)電路，又能觀察到相應(yīng)電路。同時(shí)可供用戶根據(jù)自己的需求購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的模塊，升級(jí)方便，節(jié)約經(jīng)費(fèi)；

● 該實(shí)驗(yàn)箱可以通過(guò)不同的模塊組合成基帶傳輸系統(tǒng)、載波傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)等多種通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。有利于培養(yǎng)學(xué)生建立通信系統(tǒng)的整體概念；

● 二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放性強(qiáng)，可二次開(kāi)發(fā)器件類別多，既有單片機(jī)、DSP，也有CPLD、模擬可編程電路等，完全可以滿足課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求；

● 該產(chǎn)品不僅可以開(kāi)設(shè)《通信原理》課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，而且還可以開(kāi)設(shè)《數(shù)字通信原理》、《移動(dòng)通信》、《擴(kuò)頻通信》等課程的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解更多的現(xiàn)代通信技術(shù)。

● 該實(shí)驗(yàn)箱是一個(gè)開(kāi)放式的平臺(tái)，不僅可以滿足學(xué)生做課程實(shí)驗(yàn)，而且還可以用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)大賽等，同時(shí)教師也可以利用該平臺(tái)做一些研究開(kāi)發(fā)工作；

二、產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn)

● 首次在通信原理實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了多路DS-CDMA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

● 在實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易的頻譜分析功能，能用普通雙蹤示波器觀測(cè)、分析實(shí)驗(yàn)信號(hào)的頻譜特性。

● 實(shí)現(xiàn)了多種調(diào)制解調(diào)技術(shù)，既有普通的ASK、FSK、PSK等二進(jìn)制調(diào)制解調(diào)，還可完成GSM系統(tǒng)中使用的GMSK，CDMA2000系統(tǒng)中使用的π/4正交差分相移鍵控（π/4—DQPSK）等多種調(diào)制解調(diào)。

● 采用時(shí)分復(fù)用方式在實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的全雙工數(shù)字通信。

三、實(shí)驗(yàn)箱功能

信號(hào)源部分為整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供配套的各種數(shù)字和模擬信號(hào)以及語(yǔ)音信號(hào)；終端部分用來(lái)定性判斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通信質(zhì)量的好壞。

（1）模擬信號(hào)源：

頻率、幅度可調(diào)，帶頻率顯示；

正弦波、方波、三角波、鋸齒波：1Hz～50KHz；

幅 度：大可達(dá)20Vpp。

（2）點(diǎn)頻正弦波輸出： 32KHz、64KHz、1MHz，幅度可調(diào)，大可達(dá)4V。

（3）NRZ碼：碼元、碼速率可調(diào)（24位碼通過(guò)碼型設(shè)置開(kāi)關(guān)設(shè)置碼型，通過(guò)分頻設(shè)置選擇碼速率，分頻比為1～9999）；

（4）點(diǎn)頻方波信號(hào)：P8KHz、8KHz、32KHz、64KHz、256KHz、1024KHz、24M；

（5）位同步信號(hào)BS：頻率可控；

（6）2BS信號(hào)：2倍位同步信號(hào)；

（7）幀同步信號(hào)FS：窄脈沖頻率是位同步信號(hào)頻率的1/24；

（8）PN碼：偽隨機(jī)碼，N=15、N=31、N=511的m序列；

（9）語(yǔ)音信號(hào)：話筒插座，音樂(lè)片信號(hào)，語(yǔ)音放大，耳機(jī)或揚(yáng)聲器；可通過(guò)與原始語(yǔ)音信號(hào)聲音的對(duì)比來(lái)判斷通信質(zhì)量的好壞。

（10）數(shù)字終端：用發(fā)光二極管同時(shí)顯示兩路24位以下的NRZ碼；可將原始的數(shù)字基帶信號(hào)與接收到的數(shù)字基帶信號(hào)分別用兩路發(fā)光二極管同時(shí)顯示，根據(jù)兩組發(fā)光二極管的亮滅情況來(lái)判斷接收到的數(shù)字信號(hào)中是否出現(xiàn)了誤碼，進(jìn)而判斷整個(gè)通信系統(tǒng)通信質(zhì)量的好壞；

（11）電源：提供實(shí)驗(yàn)所用+12V/1A、-12V/1A、+5V/3A、-5V/1A電源。

1、基礎(chǔ)原理性實(shí)驗(yàn)

（1）頻譜分析模塊

功能、特點(diǎn)：

用來(lái)分析各實(shí)驗(yàn)信號(hào)的頻譜及進(jìn)行高速、高精度數(shù)據(jù)采集。

①高速（高可達(dá)20M）、高精度（10位）數(shù)據(jù)采集；

②可通過(guò)串口與PC機(jī)通信；

③預(yù)留CPLD、DSP擴(kuò)展端口，便于二次開(kāi)發(fā)。

（2）PAM/AM模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

 

①抽樣定理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

②脈沖幅度調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)（PAM）；

③常規(guī)雙邊帶調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)（AM）；

④抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB-SC）；

⑤二極管包絡(luò)檢波特性測(cè)試；

⑥常規(guī)雙邊帶調(diào)制與抑制載波調(diào)制特性比較。

（3）模擬信號(hào)數(shù)字化模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實(shí)驗(yàn)；

②增量調(diào)制與解調(diào)（CVSD）實(shí)驗(yàn)；

③自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（ADPCM）實(shí)驗(yàn)。

（4）碼型變換模塊

功能、特點(diǎn)：

多種典型基帶碼型的變換與反變換。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①RZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

②BRZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

③BNRZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

④CMI碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

⑤HDB3碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

⑥BPH碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

⑦AMI碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

⑧預(yù)留CPLD擴(kuò)展端口，便于二次開(kāi)發(fā)。

（5）信道模擬模塊

模擬多種典型信道,用DSP進(jìn)行實(shí)時(shí)差錯(cuò)控制編碼。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①理想信道模擬實(shí)驗(yàn)；

②高斯白噪聲信道模擬實(shí)驗(yàn)；

③帶限信道模擬實(shí)驗(yàn)；

④固定干擾信道模擬實(shí)驗(yàn)；

⑤眼圖實(shí)驗(yàn)；

⑥差錯(cuò)控制編碼（漢明碼）實(shí)驗(yàn)；

⑦其它二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)（如卷積編譯碼實(shí)驗(yàn)等），預(yù)留CPLD、DSP擴(kuò)展端口，便于二次開(kāi)發(fā)。（6）數(shù)字調(diào)制模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①二進(jìn)制振幅鍵控調(diào)制（2ASK）實(shí)驗(yàn)；

②二進(jìn)制移頻鍵控調(diào)制（2FSK）實(shí)驗(yàn)；

③二進(jìn)制移相鍵控調(diào)制（2PSK）實(shí)驗(yàn)；

④二進(jìn)制差分移相鍵控調(diào)制（2DPSK）實(shí)驗(yàn)。

（7）數(shù)字解調(diào)模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①二進(jìn)制振幅鍵控解調(diào)（2ASK）實(shí)驗(yàn)；

②二進(jìn)制移頻鍵控解調(diào)（2FSK）實(shí)驗(yàn)；

③二進(jìn)制移相鍵控解調(diào)（2PSK）實(shí)驗(yàn)；

④二進(jìn)制差分移相鍵控解調(diào)（2DPSK）實(shí)驗(yàn)。

（8鎖相環(huán)模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①555時(shí)鐘產(chǎn)生器實(shí)驗(yàn)；

②基本鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)（可觀察同步態(tài)、捕捉態(tài)、跟蹤態(tài)）；

③數(shù)字頻率合成器實(shí)驗(yàn)（分頻比1～999）。

（9）同步提取模塊

用純數(shù)字鎖相環(huán)提取位同步、幀同步信號(hào)，用科斯塔斯環(huán)提取同步載波信號(hào)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①純數(shù)字鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)；

②位同步信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)；

③幀同步信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)以及假同步對(duì)信息傳輸影響；

④同步載波信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)。

（10）時(shí)分復(fù)用模塊

包含二路脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)，時(shí)分復(fù)用與解復(fù)用；

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①二路脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實(shí)驗(yàn)；

②兩路脈沖編碼調(diào)制信號(hào)時(shí)分復(fù)用實(shí)驗(yàn)；

③時(shí)分復(fù)用信號(hào)解復(fù)用實(shí)驗(yàn)；

④預(yù)留CPLD擴(kuò)展端口，便于二次開(kāi)發(fā)。

2、通信系統(tǒng)特色實(shí)驗(yàn)（綜合性實(shí)驗(yàn)）

（1）現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制模塊

預(yù)留CPLD二次開(kāi)發(fā)端口，便于二次開(kāi)發(fā)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①小頻移鍵控（MSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)；

②高斯濾波小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（有BbTs=0.3，BbTs=0.5兩種形式）；

③四相相移鍵控（QPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

④交錯(cuò)正交四相相移鍵控（OQPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

⑤四相相對(duì)相移鍵控（DQPSK）調(diào)制（A、B兩種方式）；

⑥π/4正交差分相移鍵控（π/4－DQPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)；

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