通信原理綜合實(shí)驗箱的結(jié)構(gòu)組成
本實(shí)驗平臺根據(jù)教學(xué)大綱對通信原理課程性質(zhì)的定位,為廣大院校師生提供了良好的教學(xué)實(shí)驗條件。我們在多年積累的教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)校使用反饋意見的基礎(chǔ)上,保留了原有的特色實(shí)驗,擴(kuò)展了實(shí)驗?zāi)K的功能,加強(qiáng)了模塊間的系統(tǒng)性實(shí)驗與CPLD二次開發(fā)實(shí)驗,大大增加了可行性實(shí)驗內(nèi)容;同時為了配合實(shí)驗室設(shè)備管理,我們在電路板上加有有機(jī)玻璃保護(hù)罩。整個實(shí)驗平臺不追捧時髦的實(shí)現(xiàn)手段,突出體現(xiàn)理論知識的系統(tǒng)性和教學(xué)內(nèi)容的穩(wěn)定性,使學(xué)生能夠掌握分析研究通信系統(tǒng)各種部件的基本方法,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和研究、開發(fā)、創(chuàng)新的能力。
本實(shí)驗平臺共由24個實(shí)驗?zāi)K組成,可分為信號源模塊、終端編譯碼模塊、線路編譯碼模塊、信道調(diào)制解調(diào)模塊、二次開發(fā)模塊、各種測量通信接口模塊,以及控制顯示模塊等幾大類。其電路板結(jié)構(gòu)布局圖見(書后的附錄一:實(shí)驗平臺電路板結(jié)構(gòu)布局圖),各模塊功能敘述如下:
1、液晶顯示模塊
顯示實(shí)驗?zāi)K及其工作方式以供選擇。
2、鍵盤控制模塊
(1) 選擇實(shí)驗?zāi)K及其工作方式。
(2) 學(xué)生可自己編制數(shù)字信號輸入,進(jìn)行編碼或調(diào)制實(shí)驗。
3、模擬信號源模塊
提供同步正弦波、非同步信號(正弦波、三角波、方波)、音樂信號等模擬信號,可通過連接線發(fā)送到各終端編碼模塊。
4、用戶電話接口模塊
提供用戶電話接口,進(jìn)行用戶摘掛機(jī)檢測,可發(fā)送語音信號,接收語音信號。
5、數(shù)字信號源模塊
(1)EPM7128芯片,可編程輸出各種數(shù)字信號
(2)通過計算機(jī)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號
(3)薄膜鍵盤鍵入編制數(shù)字信號
(4)EPM7064芯片,學(xué)生二次開發(fā)編程輸出各種數(shù)字信號
6、噪聲源模塊
提供白噪聲信號,可加入到調(diào)制信道中模仿信道噪聲干擾。
7、抽樣定理與PAM實(shí)驗系統(tǒng)
完成抽樣定理的驗證實(shí)驗,及PAM通信系統(tǒng)實(shí)驗。
注:提供多種頻率的方波及窄脈沖信號抽樣
8、PCM編譯碼系統(tǒng)模塊
完成PCM的編碼、譯碼實(shí)驗;
完成兩路PCM編碼數(shù)字信號時分復(fù)用及解復(fù)用實(shí)驗。
注:可改變時分復(fù)用的時隙位置,時分可復(fù)用路數(shù)及進(jìn)行時分?jǐn)?shù)據(jù)交換,加深學(xué)生對時分復(fù)用概念的理解
9、增量調(diào)制的編碼模塊
完成增量調(diào)制的編碼實(shí)驗,可進(jìn)行獨(dú)立模塊或系統(tǒng)實(shí)驗。
注:提供了三種編碼時鐘
10、增量調(diào)制的譯碼模塊
完成增量調(diào)制的譯碼實(shí)驗,可進(jìn)行獨(dú)立模塊或系統(tǒng)實(shí)驗。
注:提供了對應(yīng)的三種譯碼時鐘
11、AMI/HDB3編譯碼系統(tǒng)模塊
完成AMI編譯碼功能、HDB3編譯碼功能。
注:提供對全“1”、全“0”、偽隨機(jī)碼、手工編制數(shù)字信號等進(jìn)行編碼譯碼
12、卷積編碼實(shí)驗?zāi)K
完成卷積編碼實(shí)驗。
注:通過對地址開關(guān)撥動編制數(shù)字信號輸入,可模擬在信道中插入誤碼,分析卷積編譯碼的糾錯能力
13、卷積譯碼實(shí)驗?zāi)K
完成卷積譯碼實(shí)驗。
注:通過發(fā)光二極管顯示譯碼輸出信號。
14、VCO數(shù)字頻率合成器模塊
完成對1KHz、2KHz和外加數(shù)字信號的倍頻輸出。
15、頻移鍵控FSK(ASK)調(diào)制模塊
完成頻移鍵控FSK調(diào)制實(shí)驗, ASK調(diào)制實(shí)驗。
注:①可對方波,偽隨機(jī)碼,計算機(jī)數(shù)據(jù)等信號的調(diào)制輸出;
②可對已調(diào)信號進(jìn)行放大或衰減輸出;
③可在已調(diào)信號中加入噪聲,模擬信道干擾
④可完成本實(shí)驗箱的自環(huán)單工通信實(shí)驗,也可完成兩臺實(shí)驗箱間的雙工通信實(shí)驗
16、頻移鍵控FSK(ASK)解調(diào)模塊
完成頻移鍵控FSK解調(diào)實(shí)驗,ASK解調(diào)實(shí)驗。
17、相移鍵控BPSK(DPSK)調(diào)制模塊
完成相移鍵控BPSK(DPSK)調(diào)制實(shí)驗。
注:①可對方波,偽隨機(jī)碼,及計算機(jī)數(shù)據(jù)等信號進(jìn)行調(diào)制輸出;
②可對已調(diào)信號進(jìn)行放大或衰減輸出;
③可在已調(diào)信號中加入噪聲,模擬信道干擾
④可完成本實(shí)驗箱的自環(huán)單工通信實(shí)驗,也可完成兩臺實(shí)驗箱間的雙工通信實(shí)驗
18、相移鍵控BPSK(DPSK)解調(diào)模塊
完成相移鍵控BPSK(DPSK)解調(diào)實(shí)驗。
19、數(shù)字同步提取及眼圖觀察模塊
①完成對CPLD產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼,PSK解調(diào)的基帶信號等信號同步時鐘的提取,信碼再生、相對碼與絕對碼的轉(zhuǎn)換等實(shí)驗。
②完成數(shù)字基帶信號的眼圖觀察實(shí)驗,可加入噪聲對比觀察,效果明顯。
20、音頻功放模塊
完成對終端模擬信號的功率放大,喇叭播放功能,可直觀判斷通信質(zhì)量的優(yōu)劣。
21、誤碼測試接口模塊
完成測試FSK、PSK信道誤碼率時,在中央處理器的控制下,誤碼數(shù)據(jù)的輸入輸出,同步時鐘的輸入輸出等功能。
22、中央處理器模塊
完成鍵盤的掃描,液晶顯示的控制,實(shí)驗參數(shù)的控制選擇等功能。
23、CPLD可編程全開放系統(tǒng)模塊
全開放CPLD開發(fā)系統(tǒng),在中央處理器的控制下,切換運(yùn)行學(xué)生的CPLD實(shí)習(xí)程序,產(chǎn)生信號可送往各模塊進(jìn)行實(shí)驗。
24、計算機(jī)接口,MODEM通信接口模塊
完成計算機(jī)與實(shí)驗箱間通信,實(shí)驗箱間的通信,計算機(jī)間的通信,可擴(kuò)展光纖通信信道,無線通信信道。