实验一--数字信源实验.doc

《实验一--数字信源实验.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验指导书实验一数字信源实验一.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.掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。二.实验内容用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、位同步信号（BS）及帧同步信号（PS），了解它们的对应关系。三.基本原理本实验使用数字信号源模块。本模块是整个实验系统的发终端，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

2、位。此NRZ信号为集中插入同步时分复用信号。发光二极管亮状态表示1码，熄灭状态表示0码。图1-2帧结构6实验指导书6实验指导书本模块有如下测试点及输出点：·CLK晶振信号测试点·BSOUT信源位同步信号输出点/测试点·PSOUT信源帧同步信号输出点/测试点·NRZOUTNRZ信号输出/测试点图1-3为数字信源模块的电原理图，图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关系如下：·晶体CRY1：晶体；U1：反向器7404·分频器U3：计数器74161；U4：计数器74193；U9：计数器40160并行码产生器K4、K2、K3：8位手动开关，从左到右依

3、次与帧同步码、数据1、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U4、U5、U8：8位数据选择器LS151·三选一U7：8位数据选择器LS151·倒向器U28：非门74HC04·抽样U30：D触发器74HC74下面对分频器、八选一、三选一等单元电路作进一步说明（1）分频器74161进行13分频，输出信号频率为341kHz，74161是一个4位二进制加计数器，预置在3状态。74193完成÷2、÷4、÷8、÷16运算，输出BS、S1、S2、S3等4个信号。BS为位同步信号，频率为170.5kHz。S1、S2、S3为3个选通信

4、号，频率分别为BS信号频率的1/2、1/4、1/8。74193是一个4位二进制加/减计数器，当CPD=1、MR=0时，可在Q0、Q1、Q2、Q3端分别输出上述4个信号。40160是一个二——十进制加数器，预置在7状态，完成÷3运算，在Q0和Q1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S1、S2、S3、S4、S5等5个信号的波形如图1-4（a）和1-4（b）所示。（2）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1-1所示。U24、U25和U27的

5、地址信号输入端A、B、C并连在一起并分别接S1、S2、S3信号，它们的8个数据信号输入端x0~x7分别与K1、K2、K3输出的8个并行信号连接。由表1-1可以分析出U24、U25、U27输出信号都是码速率为170.5KB、以8位为周期的串行信号。（3）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U8的地址端A和B，U24、U25、U27输出的3路串行信号分别输入到U8的数据端x3、x0、x1，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）。6实验指导书图1-4分频器输出信号波形

6、（1）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信号的下降沿稍有点滞后。在实验二的数字调制单元中，有一个将绝对码变换为相对码的电路，要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，而这两个信号由数字信号源提供。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BS-OUT信号满足码变换电路的要求。FS信号可用作示波器的外同步信号，以便观察2DPSK等信号。FS信号、NRZ-OUT信号之间的相位关系如图1-5所示，图中NRZ-OUT的无定义位为0，帧同步码为1110010，数据1为1111000

7、0，数据2为00001111。FS信号的低电平、高电平分别为4位和8位数字信号时间，其上升沿比NRZ-OUT码第一位起始时间超前一个码元。6实验指导书图1-5FS、NRZ-OUT波形一.实验步骤熟悉信源模块的工作原理。1、用示波器观察数字信号源模块上的各种信号波形。2、用FS作为示波器的外同步信号，进行下列观察：（1）示波器的两个探头分别接NRZ-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；（2）用K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7为帧同步码），K2、K

8、3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。按照实验指导书要求，用K1产生代码11110010，用K2生代