《数据通信原理》实验指导书

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1、数据通信原理实验指导书（2007级电子信息工程专业用）《数据通信原理》课程组编福建农林大学计算机与信息学院2010年3月实验一数字信号源实验1实验二数字调制实验6实验三2ASK、2FSK数字解调实验15实验四2DPSK数字解调实验22实验五数字基带通信系统实验29附录I实验记录数据35实验一数字信号源实验一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。2、掌握集屮插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。3、掌握数字信号源电路纽成原理。二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码

2、(NRZ)、帧同步信号(FS)、位同步时钟(BS)o2、用示波器观察NRZ、FS、BS三个信号的对应关系。3、学习电路原理图。三、基本原理本模块是实验系统中数字信号源，即发送端，其原理方框图如图1-1所示。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复川信号。发光二极管亮状态表示T'码，熄状态表示'0,码。本模块有以卜•

3、测试点及输入输岀点：•CLK-OUT•BS-OUT•FS•NRZ-OUT时钟信号测试点，输出信号频率为4.433619MHz信源位同步信号输出点/测试点，频率为170.5KHz信源帧同步信号输出点/测试点，频率为7.IKHzNRZ信号输出点/测试点图1-3为数字信源模块的电路原理图。图1-1中各单元与图1-3屮的元器件对应关系如F：•品振•分频器CRY：晶体;U1：反相器7404US2：计数器74161；US3：计数器74193；US4：计数器40160•并行码产生器KS1、KS2、KS3：8位手动开

4、关，从左到右依次与帧同步码、数据I、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对■应•八选一•三选一•倒相器US5、US6、US7：8位数据选择器4512US8：8位数据选择器4512US10：非门74HC04•抽样US9：D触发器74HC74图1-1数字信源方框图下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。(1)分频器74161进行13分频，输出信号频率为341kHzo74161是一个4位二进制加计数器，预置在3状态。74193完成宁2、F4、一8、一16运算，输出BS、SI、S2、

5、S3等4个信号。BS为位同步信号，频率为170.5kHzoSI、S2、S3为3个选通信号，频率分别为BS信号频率的1/2、1/4和1/8。74193是一个4位二进制加/减计数器,当CD=PL=KMR=0时，町在Q0、QB、QC及QD端分别输出上述4个信号。40160是一个二一十进制加计数器，预置在7状态，完成三3运算，在Q。和Q：端分别输出选通信号S4、S5,这两个信号的频率相等、等于S3信号频率的1/3。分频器输出的SI、S2、S3、S4、S5等5个信号的波形如图1-4(a)和1-4(b)所示。(2

6、)八选一采用8路数据选择器4512,它内含了8路传输数据开关、地址译码器和三态驱动器，其真值表如表1T所示。US5、US6和US7的地址信号输入端A、B、C并连在一起并分别接SI、S2、S3信号，它们的8个数据信号输入端xO〜x7分别KI、K2、K3输出的8个并行信号连接。由表1T町以分析出US5、US6、US7输出信号都是码速率为170.5KB、以8位为周期的串行信号。(1)三选一三选一电路原理同八选一电路原理°S4、S5信号分别输入到US8的地址端A和B,US5、US6、US7输出的3路串行信号分

7、别输入到US8的数据端x3、x0、xl,U8的输出端即是一个码速率为170.5KB的2路时分复用信号，此信号为单极性不归零信号(NRZ)。si-TLTLrLrLrLrLn52―[―(—m―rn―r53(a)S3jn_n_n_n_n_rLS41S5(b)图1-4分频器输出信号波形(2)倒相与抽样图1-1中的NRZ信号的脉冲上升沿或下降沿比BS倍号的下降沿稍有点迟后。在实验二的数字调制单元中，有一个将绝对码变为相对码的电路，耍求输入的绝对码信号的上升沿及下降沿与输入的位同步信号的上升沿对齐，而这两个信号由

8、数字信源提供。倒相与抽样电路就是为了满足这一要求而设计的，它们使NRZ-OUT及BSPUT信号满足码变换电路的要求。表1-14512真值表CBAINHDISzCBAINHDISz00000xO10100x500100xl11000x601000x211100x701100x3①①①10010000x4①1高阻IKusmBSSIIK-01.7741au/US1BMLSM<^l4.433M'll:ul±l)l■IKi30191517161514131211