实验四数字基带通信系统实验

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1、实验四数字基带通信系统实验一、实验目的1.掌握时分复用数字基带通信系统的基木原理及数字信号传输过程。2.掌握位同步信号抖动、帧同步信号错位对数字信号传输的影响。3.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接屮的作用。二、实验内容1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统，使系统正常工作。2.观察位同步信号抖动对数字信号传输的影响。3.观察帧同步信号错位対数字信号传输的影响。4.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。三、基本原理本实验使用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块。1.数字终端模块工作原理原理

2、框图如图4・1所示。它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号，把两路数据信号从时分复用信号屮分离出來，输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。两个并行信号驱动16个发光二极管，左边X个发光二极管显示第一路数据，右边8个发光二极管显示第二路数据，二极管亮状态表示“广，熄灭状态表示两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。在数字终端模块中，有以下测试点及输入输出点：•FS-IN帧同步信号输入点•S-IN时分复用基带信号输入点•BS-IN位同步信号输入点•SD抽样判后的时分复用信号测试点•BD延迟后的位同步信号测试点•FD整形后的帧同步信号测试点•D1分接后的第一路数字信号

3、测试点•B1第一路位同步信号测试点•F1笫一路帧同步信号测试点•D2分接示的第二路数字信号测试点•B2笫二路位同步信号测试点图4・2为数字终端电路原理图。图4・1中各单元与图4-2中的元器件对•的应关系如下:•串/并变换U37.U38：八级移位寄存器4094•并/串变换U39、U40：八级移位寄存器4014•显示发光二极管BS-INBD显示BDS-IN•延迟2SD-D＞串/并变换冲并/串变换F14B1D1FS-IN蚪整形Fd

4、IFD-7彳串/并变换D2延迟3FD-15FD-8FD-16片并/串变换十3*显示•延迟1U30：单稳态触发器74LS123•延迟2U32:A：D触发器74LS74•整

5、形U31:A：单稳态触发器74LS123；U32:B：D触发器74LS74•延迟3U50、U51、U52:六D触发器74LS174U33：内藏译码器的二进制寄存器4017•m3图4-1数字终端原理方框图延迟1、延迟2、延迟3、整形及m3等5个单元可使串/并变换器和并/串变换器的输入信号SD、位同步信号及帧同步信号满足匸确的相位关系，如图4-3所示。D触发器74LS174把FD延迟7、8、15、16个码元周期，得到FD-7、FD・15、FD-8(即F1)和FD-16(即F2)等4个帧同步信号。在FD・7及而■的作用下，U65(4094)将笫一路串行信号变成第一•路8位并行信号，在FD-15和丽

6、■作用下，U70(4094)将笫二路串行信号变成第二路8位并行信号。在F1及B1的作用下，U66(4014)将笫一路并行信号变为串行信号D1,在F2及B2的作用下，U71(4014)将笫二路并行信号变为串行信号D2。B1和B2的频率为位同步信号BS频率的1/3,D1信号、D2信号的码速率为信源输出信号码速率的1/3。U65、U70输出的并行信号送给显示单元。根据数字信源和数字终端对应的发光二极管的亮熄状态，可以判断数据传输是否正确。串/并变换及并/串变换电路都有需要位同步信号和帧同步信号，还要求帧同步信号的宽度为一个码元周期且其上升沿应与第一路数据的起始时刻对齐，因而送给移位寄存器U67的帧

7、同步信号也必须符合上述要求。但帧同步模块提供的帧同步信号脉冲宽度大于两个码元的宽度，且帧同步脉冲的上升沿超前于数字信源输出的基带信号第一•路数据的起始时刻约半个码元（帧同步脉冲上升沿略迟后于位同步信号的上升沿，而位同步信号上升沿位于位同步器输入信号的码元屮间，由帧同步器匸作原理可得到上述结论），故不能肯接将帧同步器提取的帧同步信号送到移位寄存器U67的输入端。◄数据］►<数据2►帧同步►SDFDFD-7FD-8(F1)FD-15FD-16(F2)-LTO^TLn—n^LTLTLb2_n―nLTLn__n^Ln―n_图4・3变换后的信号波形fl殳占巻邊占占占占di占占6占JioQ2M1uaMs

8、pnaroonrtA^GCK.n•n

9、E：IT■J.主”一一萨占*•A12EQoanw.卅Wb00000017000DIs5r--UOOP言C2TC苔Ll・吉3玄H?aQBakurt终端模块将帧同步器提取的帧同步信号送到单稳U64的输入端，单稳U64设为上升沿触发状态，其输出脉冲宽度略小于一•个码元宽度，然后用位同步信号BD对单稳输出抽样后得到FD,可通过电位器R35来改变BD的相位，从而得到两种不同的FD信