一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1.掌控把握FSK(ASK)調(diào)制的作業(yè)原理及電子回路構(gòu)成。 2.掌控把握運(yùn)用鎖相環(huán)解調(diào)FSK的原理和完成方法。

二、實(shí)驗(yàn)電子回路作業(yè)原理


圖9-1 FSK調(diào)制解調(diào)電原理框圖

數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)值通信中使用較早的一種通信方法。由于這種調(diào)制解調(diào)方法容易完成，抗噪聲和抗群時(shí)延功能較強(qiáng)，因此在無(wú)線中低速數(shù)值傳輸通信系統(tǒng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
數(shù)字調(diào)頻又可稱作移頻鍵控FSK，它是運(yùn)用載頻頻率改變來(lái)傳遞數(shù)字信息。
數(shù)字幅度調(diào)制ASK本實(shí)驗(yàn)箱沒(méi)有做成專門(mén)的ASK單元，因?yàn)橹唤油‵SK調(diào)制單元電子回路中相加開(kāi)關(guān)K902的"對(duì)1調(diào)制"信號(hào)，即為ASK調(diào)制。
（一） FSK調(diào)制電子回路作業(yè)原理
FSK調(diào)制解調(diào)電原理框圖，如圖9-1所示；圖9-2是它的調(diào)制電子回路電原理圖。 寫(xiě)入的基帶信號(hào)分成兩路，一路控制f1=32KHz的載頻，另一路經(jīng)倒相去控制f2=16KHz的載頻。當(dāng)基帶信號(hào)為"1"時(shí)，模仿開(kāi)關(guān)1打開(kāi)，模仿開(kāi)關(guān)2關(guān)閉，此時(shí)輸出f1=32KHz，當(dāng)基帶信號(hào)為"0"時(shí)，模仿開(kāi)關(guān)1關(guān)閉，模仿開(kāi)關(guān)2開(kāi)通。此時(shí)輸出f2=16KHz，于是可在輸出端得到已調(diào)的FSK信號(hào)。
電子回路中的兩路載頻(f1、f2)由內(nèi)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，兩路載頻分別經(jīng)射隨、選頻濾波、射隨、再送至模仿開(kāi)關(guān)U902A與U901B(4066)。
（二） FSK解調(diào)電子回路作業(yè)原理
FSK包括電子回路模仿鎖相環(huán)解調(diào)器由于功能優(yōu)越，價(jià)格低廉，體積小，所以得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。解調(diào)電子回路電原理圖如圖9-3所示。 FSK包括電子回路模仿鎖相環(huán)解調(diào)器的作業(yè)原理是十分簡(jiǎn)便的，只要在設(shè)計(jì)鎖相環(huán)時(shí)，使
它鎖定在FSK的一個(gè)載頻如f1上，對(duì)應(yīng)輸出高電平，而對(duì)另一載頻f2失鎖，對(duì)應(yīng)輸出低電平，那末在鎖相環(huán)路濾波器輸出端就可以得到解調(diào)的基帶信號(hào)序列。
FSK鎖相環(huán)解調(diào)器中的包括鎖相環(huán)選用了MC14046。
壓控振蕩器的中心頻率設(shè)計(jì)在32KHz。圖9-3中R924、R925、CA901主要用來(lái)確定壓控振蕩器的振蕩頻率。R929、C916包括外接低通濾波器，其功能數(shù)值選用要適用環(huán)路功能指標(biāo)的要求。從要求環(huán)路能快速捕捉、迅速鎖定來(lái)看，低通濾波器的通帶要寬些；從提升環(huán)路的跟蹤特性來(lái)看，低通濾波器的通帶又要窄些。因此電子回路設(shè)計(jì)應(yīng)在適用捕捉時(shí)間前提下，盡量減小環(huán)路低通濾波器的帶寬。?
當(dāng)寫(xiě)入信號(hào)為16KHz時(shí)，環(huán)路失鎖。此時(shí)環(huán)路對(duì)16KHz載頻的跟蹤破壞。
可見(jiàn)，環(huán)路對(duì)32KHz載頻鎖定時(shí)輸出高電平，對(duì)16KHz載頻失鎖時(shí)就輸出低電平。只要適當(dāng)選用環(huán)路功能數(shù)值，使它對(duì)32KHz鎖定，對(duì)16KHz失鎖，則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)輸出的基帶信號(hào)序列。關(guān)于FSK調(diào)制原理波動(dòng)線見(jiàn)圖9-4所示。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
測(cè)量試驗(yàn)FSK調(diào)制解調(diào)電子回路TP901—TP910各測(cè)量點(diǎn)波動(dòng)線，并作詳細(xì)解析。
1．按下實(shí)驗(yàn)箱右測(cè)電源開(kāi)關(guān)，電源指示燈亮。
2．跳線開(kāi)關(guān)設(shè)定：
K901：1－2：碼元速率為2KB/s的111100010011010偽隨機(jī)碼或2KHz方波，由薄膜鍵盤(pán)選用寫(xiě)入；
2－3：PC數(shù)值。
K902：1-2和3-4均相連時(shí)，調(diào)制波動(dòng)線疊加合成開(kāi)關(guān)。
K903：1－2：在已調(diào)信號(hào)中加入噪音(模仿實(shí)際通信中的信道噪聲, 可在噪聲模型塊中TP108處測(cè)得噪聲波動(dòng)線，W101調(diào)動(dòng)噪聲幅度,幅度不宜過(guò)大)；
2－3：不加入噪音（或者跳線拔掉不連）。
SW01：1－2：FSK自環(huán)；
2－3：斷開(kāi)FSK自環(huán)，F(xiàn)SK可經(jīng)過(guò)MODEM連接口完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)間的雙工通信（此實(shí)驗(yàn)將在后續(xù)章節(jié)中完成）。
3．電位器調(diào)動(dòng)：
W901：調(diào)動(dòng)32KHz正弦波幅度大小。
W902：調(diào)動(dòng)16KHz正弦波幅度大小。
W903：調(diào)動(dòng)FSK已調(diào)信號(hào)幅度大小。
W904：調(diào)動(dòng)解調(diào)電子回路壓控振蕩器時(shí)鐘的中心頻率。
4．調(diào)動(dòng)W904電位器使壓控振蕩器作業(yè)在32KHz（16 KHz行不行）。
5．注意：當(dāng)基帶信號(hào)的碼元速率與載頻信號(hào)的頻率相差太近時(shí),FSK解調(diào)端輸出測(cè)量點(diǎn)TP910輸出應(yīng)為不平穩(wěn)的輸出波動(dòng)線。
6．接通開(kāi)關(guān)SW01的1-2腳(自環(huán))或2-3腳(斷開(kāi)自環(huán))，寫(xiě)入FSK信號(hào)給解調(diào)電子回路，注意查看"1"、"0"碼內(nèi)所含載波的數(shù)目。
7．查看FSK解調(diào)輸出TP908～TP910波動(dòng)線，并作記錄，并同時(shí)查看FSK調(diào)制端的基帶信號(hào)，對(duì)比兩者波動(dòng)線，查看是否有失真。
FSK頻移鍵控原理波動(dòng)線示意圖（如圖9-4）。



圖9-2 FSK調(diào)制電子回路電原理圖



圖9-3 FSK解調(diào)電子回路電原理圖

FSK頻移鍵控原理波動(dòng)線圖（如圖9-4）



圖9-4 FSK頻移鍵控原理波動(dòng)線圖

四、測(cè)量點(diǎn)說(shuō)明
TP901：32KHz方波信號(hào)，由U101芯片(EPM7128)編程產(chǎn)生。
TP902：16KHz方波信號(hào)，由U101芯片(EPM7128)編程產(chǎn)生。
TP903：32KHz載波信號(hào)，可調(diào)動(dòng)電位器W901改變幅度
TP904：16KHz載波信號(hào)，可調(diào)動(dòng)電位器W902改變幅度
TP905：作為數(shù)字基帶信碼信號(hào)寫(xiě)入，由開(kāi)關(guān)K901決定。
K901的1與2相連：碼元速率為2KHz的111100010011010碼或2KHz方波由薄膜鍵盤(pán)選用寫(xiě)入；
K901的2與3相連： PC數(shù)值寫(xiě)入。
TP906：FSK調(diào)制信號(hào)輸出，此測(cè)量點(diǎn)需使用雙蹤對(duì)比測(cè)量，另一蹤（觸發(fā)）測(cè)量TP905。
K902的1-2相連、3-4斷開(kāi)時(shí)，TP906為32KHz載波FSK調(diào)制信號(hào)輸出；
K902的1-2斷開(kāi)、3-4相連時(shí)，TP906為16KHz載波FSK調(diào)制信號(hào)輸出；
K902的1-2和3-4均相連時(shí)，TP906為FSK調(diào)制信號(hào)疊加輸出。
TP907：衰減或放大的FSK調(diào)制信號(hào)輸出。
K903的1-2腳相連時(shí)，在調(diào)制信號(hào)中加入噪聲，電位器W101調(diào)節(jié)噪聲幅度(可在TP108處測(cè)得波動(dòng)線)，模仿實(shí)際通信中的信道傳輸。
TP908：FSK解調(diào)信號(hào)寫(xiě)入。
SW01的1－2腳相連時(shí)：FSK自環(huán)，即同一平臺(tái)上調(diào)制解調(diào)；
SW01的2－3相連時(shí)：FSK自環(huán)斷開(kāi)，F(xiàn)SK可經(jīng)過(guò)MODEM連接口完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)間的雙工通信。
TP909：FSK解調(diào)電子回路中壓控振蕩器輸出時(shí)鐘的中心頻率，正常作業(yè)時(shí)應(yīng)為32KHz左右，頻偏不應(yīng)大于2KHz，若有偏差，可調(diào)動(dòng)電位器W904。
TP910：FSK解調(diào)信號(hào)輸出，即數(shù)字基帶信碼信號(hào)輸出，波動(dòng)線同TP905。
注：在FSK解調(diào)時(shí)，數(shù)字基帶信號(hào)的頻率與載頻的頻率應(yīng)適用4F ≤ fc2的關(guān)系，否則它們的頻譜重疊，F(xiàn)SK解調(diào)電子回路解調(diào)不出此時(shí)的數(shù)字基帶信碼信號(hào)。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1.畫(huà)出FSK、ASK各主要測(cè)量試驗(yàn)點(diǎn)波動(dòng)線。
2.寫(xiě)出改變4046的哪些外圍元件功能數(shù)值對(duì)其解調(diào)正確輸出有影響?
3.解析其輸出數(shù)字基帶信號(hào)序列與發(fā)送數(shù)字基帶信號(hào)序列相比有否產(chǎn)生延遲，什么現(xiàn)象下會(huì)出現(xiàn)解調(diào)輸出的數(shù)字基帶信號(hào)序列反向的問(wèn)題?

--8621D 通信原理綜合實(shí)驗(yàn)箱(增強(qiáng)型)

一、設(shè)備簡(jiǎn)介
--8621D通信原理綜合實(shí)驗(yàn)箱是針對(duì)電子和通信工程類專業(yè)學(xué)生，系統(tǒng)完成《通信原理》等現(xiàn)代通信技術(shù)相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)專門(mén)研制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)最大的特別點(diǎn)是系統(tǒng)性強(qiáng)，它真實(shí)再現(xiàn)了：信源的模數(shù)變換、模仿調(diào)制、信道擬真、模仿解調(diào)、信宿的數(shù)模變換的頻帶傳輸過(guò)程；光纖傳輸、幀同步位同步、糾錯(cuò)譯碼、解復(fù)接、信宿的數(shù)模變換的基帶傳輸過(guò)程；信源、信源編碼、碼分復(fù)用、傳輸、碼分解復(fù)用、信源譯碼、信宿的位移傳輸過(guò)程；
通信原理綜合實(shí)驗(yàn)箱全部應(yīng)用模型塊化構(gòu)造，各模型塊既能完成完整通信系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)單元部分實(shí)驗(yàn)，又能由學(xué)生用單元模型塊組建一個(gè)完整通信系統(tǒng)實(shí)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，從而有助于學(xué)生理解通信系統(tǒng)中各要素的作用；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)把通信系統(tǒng)中涉及的基礎(chǔ)電子回路、終端編譯碼、調(diào)制解調(diào)、信道傳輸?shù)戎匾恼n程課程理論安排了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)既有基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，又有應(yīng)用新技術(shù)新器件（FPGA、DSP）等提升型實(shí)驗(yàn)，從而完成一個(gè)課程課程理論檢驗(yàn)性、綜合性、二次研發(fā)性，由低向高的系統(tǒng)學(xué)習(xí)掌控把握過(guò)程。經(jīng)過(guò)這些實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼龠M(jìn)學(xué)生對(duì)《通信原理》課程內(nèi)容的理解、掌控把握，并使學(xué)生對(duì)通信系統(tǒng)、當(dāng)今新技術(shù)、工程完成有一個(gè)較全面的理解。系統(tǒng)應(yīng)用"主板+實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪K"相集合的靈活構(gòu)造，方便學(xué)校選用、定制、多加功能、硬件升級(jí)。
二、技術(shù)功能數(shù)值參考規(guī)格
1、應(yīng)用了"底層基板+實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪K"的構(gòu)造，不僅按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與功能將電子回路模型塊化，而而且各個(gè)模型塊單單獨(dú)設(shè)計(jì)，能便利地結(jié)合實(shí)行單元實(shí)驗(yàn)和多種單/雙工通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪K的寫(xiě)入輸出信號(hào)全部應(yīng)用鉚孔開(kāi)放出來(lái)，由實(shí)驗(yàn)者按照實(shí)驗(yàn)需要實(shí)行連接結(jié)合，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)者的參與性。
4、每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪K全部應(yīng)用有機(jī)玻璃覆蓋保護(hù)，便利實(shí)驗(yàn)室管理。
5、實(shí)驗(yàn)中的重要功能數(shù)值全部可以調(diào)動(dòng)或設(shè)定，便利實(shí)驗(yàn)者解析對(duì)比。
6、可完成單元、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)幾十項(xiàng)，涵蓋了終端編譯碼、線路編譯碼、調(diào)制解調(diào)、光纖、位移等方面的內(nèi)容。
7、內(nèi)置函數(shù)信號(hào)源、數(shù)字信號(hào)源、電話連接口、計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值連接口、同軸電纜信道、兩個(gè)收發(fā)一體光端機(jī)信道、音頻功放等功能模型塊，詳細(xì)見(jiàn)"系統(tǒng)構(gòu)成" 項(xiàng)。
8、內(nèi)置4組穩(wěn)壓電源，全部設(shè)定有短路軟截至保護(hù)自動(dòng)恢復(fù)功能，并提供電源輸出連接口。
9、系統(tǒng)涉及了計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值通信、MS51、DSP、CPLD等多種技術(shù)，并留有研發(fā)連接口，二次研發(fā)性強(qiáng)。
三、實(shí)驗(yàn)類型
A.通信原理部分
第一部分 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1 DDS信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2 模仿信號(hào)源實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3 CPLD可編程邏輯器件實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4 接收濾波放大器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5 數(shù)值通信實(shí)驗(yàn)
第二部分 原理實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1 基帶信號(hào)的常見(jiàn)碼型變換實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2 抽樣定理及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3 PCM編譯碼系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4 ADPCM編譯碼系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5 CVSD編譯碼系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6 FSK（ASK）調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)7 相位鍵控PSK（DPSK）調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)8 數(shù)字同步技術(shù)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)9 眼圖查看測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)10 線路成形與頻分復(fù)用
實(shí)驗(yàn)11 時(shí)分復(fù)用與解復(fù)用
實(shí)驗(yàn)12 碼分復(fù)用與解復(fù)用
實(shí)驗(yàn)13 數(shù)字頻率合成實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)14 AMI/H-3編譯碼實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)15 卷積編譯碼及糾錯(cuò)能力檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)16 漢明碼編譯碼及糾錯(cuò)能力檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)17 漢明、交織碼編譯碼及糾錯(cuò)能力檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)18 循環(huán)碼編譯碼及糾錯(cuò)能力檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
第三部分 綜合實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1 信源、PCM、H-3傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2 信源、PCM、漢明碼傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3 信源、PCM、漢明、交織碼傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4 信源、CVSD、漢明碼傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5 信源、CVSD、漢明、交織碼傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6 信源、時(shí)分復(fù)接/解復(fù)接系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)7 信源、碼分復(fù)接/解復(fù)接系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
第四部分 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1 PCM時(shí)序控制實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2 CMI編譯碼完成實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3 絕對(duì)/相對(duì)碼變換實(shí)驗(yàn)PC機(jī)數(shù)值、PSK傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4 PC機(jī)數(shù)值、FSK傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5 碼型變換、基帶編碼研發(fā)實(shí)驗(yàn)
四、標(biāo)準(zhǔn)配備表

序號(hào)	分類	硬件名稱	標(biāo)號(hào)	說(shuō)明
1	主 板 硬 件 模 塊	函數(shù)發(fā)生器（正弦波、三角波、方波）	模型塊一	頻率0.3～10KHZ連續(xù)可調(diào)，幅度0～10V連續(xù)可調(diào)
2		同步信號(hào)發(fā)生器	模型塊二	頻率2KHZ，幅度0～10V連續(xù)可調(diào)
3		抽樣脈沖產(chǎn)生模型塊	模型塊三	頻率8KHZ, 頻率2～35KHZ連續(xù)可調(diào)
4		計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值連接口模型塊	模型塊四	提供發(fā)送輸出、接收寫(xiě)入的連接連接口
5		電源引接模型塊	模型塊五	提供-12V、+12V、+5V、-5V等系統(tǒng)電源，另提供輸出連接口
6		同軸電纜傳輸模型塊	模型塊六	同軸電纜傳輸
7		眼圖查看模型塊	模型塊七	可查看噪聲、串?dāng)_、理想眼圖
8		PCM編碼記錄模型塊	模型塊八	自動(dòng)處置整理PCM編碼數(shù)值
9		功放模型塊	模型塊十	提供多組濾波器、音頻功放、喇叭
10		話筒模型塊	模型塊十一	提供話音寫(xiě)入
11	系統(tǒng) 及 備品備件 部分	PPT多媒體課件	贈(zèng)送	擬真電子回路和實(shí)驗(yàn)箱電子回路相一致
12		實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)電子文檔（Word）	贈(zèng)送
13		實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)	贈(zèng)送
14		電源線	贈(zèng)送
15		USB線	贈(zèng)送
16		信號(hào)連接線	贈(zèng)送

實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪K：標(biāo)準(zhǔn)配備

1	時(shí)鐘與基帶數(shù)值發(fā)生模型塊	提供系統(tǒng)時(shí)鐘和各類數(shù)字信號(hào)源
2	PAM脈沖幅度調(diào)制模型塊	完成抽樣定理、PAM調(diào)制、傳輸模仿實(shí)驗(yàn)
3	PCM/ADPCM編譯碼模型塊	完成PCM、ADPCM編譯碼單元實(shí)驗(yàn)
4	CVSD增量調(diào)制編譯碼模型塊	完成CVSD編譯碼單元實(shí)驗(yàn)
5	AMI /H-3編譯碼模型塊	完成AMI /H-3編譯碼單元實(shí)驗(yàn)
6	噪聲模型塊	模仿白噪聲信道
7	數(shù)字頻率合成模型塊	完成壓控振蕩器、頻率合成實(shí)驗(yàn)
8	FSK(MSK)調(diào)制模型塊	完成MSK、FSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)
9	FSK(MSK)解調(diào)模型塊	完成MSK、FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)
10	BPSK(DPSK)調(diào)制模型塊	完成BPSK、DPSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)
11	BPSK(DPSK)解調(diào)模型塊	完成BPSK、DPSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)
12	復(fù)接/解復(fù)接、同步提取模型塊	完成多種數(shù)值的時(shí)分復(fù)接解復(fù)接、碼分復(fù)接解復(fù)接、位同步幀同步提取實(shí)驗(yàn)
13	卷積、漢明、交織、循環(huán)編碼模型塊	完成卷積、漢明、交織、循環(huán)編碼實(shí)驗(yàn)，多種碼型變換
14	卷積、漢明、交織、循環(huán)傳輸模型塊	信道擬真
15	卷積、漢明、交織、循環(huán)譯碼模型塊	完成漢明、交織、循環(huán)譯碼實(shí)驗(yàn)