通信原理与数据通信技术实验

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1、重庆邮电学院ChongQingUniversityofPosts&Telecommunications通信原理与数据通信技术实验指导书（一）重庆邮电学院数字通信实验室明艳张宗琪2005年2月通信原理与数据通信实验指导目录绪论.....................................2实验一抽样定理实验.......................4实验二PCM编译码实验.....................8实验三AMI／HDB3编译码实验...............11实验四帧结构及其传输实验.....

2、...........15实验五BPSK传输系统实验..................19实验六汉明码编译码实验..................23实验七循环码编、译码器实验..............29实验八FSK传输系统实验...................33实验九CMI码型变换实验...................38-第1页-通信原理与数据通信实验指导绪论通信原理综合实验系统中，涉及有数字调制解调技术、纠错编译码技术、语音编码技术、数字复接技术、基带传输技术、电话接口技术、数字接口技术等。该系统将当今

3、的核心技术和新器件融入通信原理课程。其系统主要由下列功能模块组成:1、显示控制模块2、FPGA初始化模块3、信道接口模块4、DSP+FPGA处理模块5、D/A模块6、中频调制模块7、中频解调模块8、A/D模块9、测试模块10、汉明编码模块11、汉明译码模块12、噪声模块13、电话接口（1、2）模块14、DTMF（1、2）模块15、PAM模块16、ADPCM（1、2）模块17、CVSD发模块18、CVSD收模块19、帧传输复接模块20、帧传输解复接模块21、AMI/HDB3码模块22、CMI编码模块23、CMI译码模块24、模拟

4、锁相环模块25、数字锁相环模块-第2页-通信原理与数据通信实验指导在该硬件平台中，模块化功能较强，其电路布局如下图。对于每一个模块，在PCB板上均由白线条将其明显分割开来，每个测试模块都能单独开设实验，便于教学与学习。通信原理综合实验系统布局图-第3页-通信原理与数据通信实验指导实验一抽样定理实验一、实验原理及电路组成框图抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号

5、称为脉冲调幅（PAM）信号。抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为fh，则可以唯一地由频率等于或大于2fh的样值序列所决定。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。通常将语音信号通过一个3400Hz低通滤波器（或通过一个300～3400Hz的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz，这样可以用频率大于或等于6800Hz的样值序列来表示。语音信号的频谱和语音信号抽样频谱见图1.1.1和图1.1.2所示。从语音信号抽样频谱图可知，用截止频率

6、为fh的低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t)。图1.1.1语音信号频谱图1.1.2语音信号的抽样频谱-第4页-通信原理与数据通信实验指导图1.1.3fs<2fh时语音信号抽样频谱图1.1.4留出防卫带的语音信号的抽样频谱实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率，这样可以留出一定的防卫带（1200Hz），参见图1.1.4所示。当抽样频率fs低于2倍语音信号的最高频率fh，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量，原理参见图1.1.3所示。在

7、抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为fh的信号来代替实际语音信号。通过改变函数发生器的频率fh观察抽样序列和低通滤波器的输出信号，检验抽样定理的正确性。抽样定理实验各点波形见图1.1.5所示，通信原理综合实验系统所设计的抽样定理实验电路组成框图见图1.1.6所示。该电路模块各测试点安排如下：1、TP701：输入模拟信号2、TP702：经滤波器输出的模拟信号-第5页-通信原理与数据通信实验指导3、TP703：抽样序列4、TP704：恢复模拟信号图1.1.5抽样定理实验原理框图图1.1.6抽

8、样定理实验电路组成框图二、实验仪器1、JH5001通信原理综合实验箱一台；2、GOS-65350M双踪示波器一个；3、XD2信号发生器一台。三、实验目的1、观察脉冲幅度调制（PAM）信号的形成过程；2、验证抽样定理。-第6页-通信原理与数据通信实验指导四、实验内容1、抽样脉冲