KH-1031通信原理實(shí)驗(yàn)箱（新模塊化）是針對(duì)全國(guó)各高等院校通信與電子類及相關(guān)專業(yè)的實(shí)際情況所開發(fā)的新一代通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

一、通信原理實(shí)驗(yàn)箱特點(diǎn)：

1、采用嵌入式模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊既獨(dú)立又相互構(gòu)成系統(tǒng)，較方便地安裝與組合；各個(gè)模塊采用透明盒，既能保護(hù)電路，又能觀察到相應(yīng)電路。同時(shí)可供用戶根據(jù)自己的需求購(gòu)買相應(yīng)的模塊，升級(jí)方便，節(jié)約經(jīng)費(fèi)；

2、該實(shí)驗(yàn)箱可以通過(guò)不同的模塊組合成基帶傳輸系統(tǒng)、載波傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)等多種通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。有利于培養(yǎng)學(xué)生建立通信系統(tǒng)的整體概念；

3、二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)開放性強(qiáng)，可二次開發(fā)器件類別多，既有單片機(jī)、DSP，也有CPLD、模擬可編程電路等，可以滿足課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求；

4、該產(chǎn)品不僅可以開設(shè)《通信原理》課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，而且還可以開設(shè)《數(shù)字通信原理》、《移動(dòng)通信》、《擴(kuò)頻通信》等課程的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解更多的現(xiàn)代通信技術(shù)。

5、該實(shí)驗(yàn)箱是一個(gè)開放式的平臺(tái)，不僅可以滿足學(xué)生做課程實(shí)驗(yàn)，而且還可以用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)大賽等，同時(shí)教師也可以利用該平臺(tái)做一些研究開發(fā)工作；

6、在通信原理實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了多路DS-CDMA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

7、在實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易的頻譜分析功能，能用普通雙蹤示波器觀測(cè)、分析實(shí)驗(yàn)信號(hào)的頻譜特性。

8、實(shí)現(xiàn)了多種調(diào)制解調(diào)技術(shù)，既有普通的ASK、FSK、PSK等二進(jìn)制調(diào)制解調(diào)，還可完成GSM系統(tǒng)中使用的GMSK，CDMA2000系統(tǒng)中使用的π/4正交差分相移鍵控（π/4—DQPSK）等多種調(diào)制解調(diào)。

9、采用時(shí)分復(fù)用方式在實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的全雙工數(shù)字通信。

二、通信原理實(shí)驗(yàn)箱功能：

信號(hào)源部分為整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供配套的各種數(shù)字和模擬信號(hào)以及語(yǔ)音信號(hào)；終端部分用來(lái)定性判斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通信質(zhì)量的好壞。

1、模擬信號(hào)源：頻率、幅度可調(diào)，帶頻率顯示；正弦波、方波、三角波、鋸齒波：1Hz～50KHz；幅度：可達(dá)20Vpp。

2、點(diǎn)頻正弦波輸出： 32KHz、64KHz、1MHz，幅度可調(diào)，可達(dá)4V。

3、NRZ碼：碼元、碼速率可調(diào)（24位碼通過(guò)碼型設(shè)置開關(guān)設(shè)置碼型，通過(guò)分頻設(shè)置選擇碼速率，分頻比為1～9999）；

4、點(diǎn)頻方波信號(hào)：P8KHz、8KHz、32KHz、64KHz、256KHz、1024KHz、24M；

5、位同步信號(hào)BS：頻率可控；

6、2BS信號(hào)：2倍位同步信號(hào)；

7、幀同步信號(hào)FS：窄脈沖頻率是位同步信號(hào)頻率的1/24；

8、PN碼：偽隨機(jī)碼，N=15、N=31、N=511的m序列；

9、語(yǔ)音信號(hào)：話筒插座，音樂(lè)片信號(hào)，語(yǔ)音放大，耳機(jī)或揚(yáng)聲器；可通過(guò)與原始語(yǔ)音信號(hào)聲音的對(duì)比來(lái)判斷通信質(zhì)量的好壞。

10、數(shù)字終端：用發(fā)光二極管同時(shí)顯示兩路24位以下的NRZ碼；可將原始的數(shù)字基帶信號(hào)與接收到的數(shù)字基帶信號(hào)分別用兩路發(fā)光二極管同時(shí)顯示，根據(jù)兩組發(fā)光二極管的亮滅情況來(lái)判斷接收到的數(shù)字信號(hào)中是否出現(xiàn)了誤碼，進(jìn)而判斷整個(gè)通信系統(tǒng)通信質(zhì)量的好壞；

11、電源：提供實(shí)驗(yàn)所用+12V/1A、-12V/1A、+5V/3A、-5V/1A電源。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

一）基礎(chǔ)原理性實(shí)驗(yàn)：

1、頻譜分析模塊功能特點(diǎn)：用來(lái)分析各實(shí)驗(yàn)信號(hào)的頻譜及進(jìn)行高速、高精度數(shù)據(jù)采集。

（1）高速（可達(dá)20M）、高精度（10位）數(shù)據(jù)采集；

（2）可通過(guò)串口與PC機(jī)通信；

（3）預(yù)留CPLD、DSP擴(kuò)展端口，便于二次開發(fā)。

二）PAM/AM模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1.抽樣定理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

2.脈沖幅度調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)（PAM）；

3.常規(guī)雙邊帶調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)（AM）；

4.抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB-SC）；

5.二極管包絡(luò)檢波特性測(cè)試；

6.常規(guī)雙邊帶調(diào)制與抑制載波調(diào)制特性比較。

三）模擬信號(hào)數(shù)字化模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1.脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實(shí)驗(yàn)；

2.增量調(diào)制與解調(diào)（CVSD）實(shí)驗(yàn)；

3.自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（ADPCM）實(shí)驗(yàn)。

四）碼型變換模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：多種典型基帶碼型的變換與反變換。

1.RZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

2.BRZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

3.BNRZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

4.CMI碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

5.HDB3碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

6.BPH碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

7.AMI碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

8.預(yù)留CPLD擴(kuò)展端口，便于二次開發(fā)。

五）信道模擬模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：模擬多種典型信道,用DSP進(jìn)行實(shí)時(shí)差錯(cuò)控制編碼。

1.理想信道模擬實(shí)驗(yàn)；

2.高斯白噪聲信道模擬實(shí)驗(yàn)；

3.帶限信道模擬實(shí)驗(yàn)；

4.固定干擾信道模擬實(shí)驗(yàn)；

5.眼圖實(shí)驗(yàn)；

6.差錯(cuò)控制編碼（漢明碼）實(shí)驗(yàn)；

7.其它二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)（如卷積編譯碼實(shí)驗(yàn)等），預(yù)留CPLD、DSP擴(kuò)展端口，便于二次開發(fā)。

六）數(shù)字調(diào)制模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1.二進(jìn)制振幅鍵控調(diào)制（2ASK）實(shí)驗(yàn)；

2.二進(jìn)制移頻鍵控調(diào)制（2FSK）實(shí)驗(yàn)；

3.二進(jìn)制移相鍵控調(diào)制（2PSK）實(shí)驗(yàn)；

4.二進(jìn)制差分移相鍵控調(diào)制（2DPSK）實(shí)驗(yàn)。

七）數(shù)字解調(diào)模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1.二進(jìn)制振幅鍵控解調(diào)（2ASK）實(shí)驗(yàn)；

2.二進(jìn)制移頻鍵控解調(diào)（2FSK）實(shí)驗(yàn)；

3.二進(jìn)制移相鍵控解調(diào)（2PSK）實(shí)驗(yàn)；

4.二進(jìn)制差分移相鍵控解調(diào)（2DPSK）實(shí)驗(yàn)。

八）鎖相環(huán)模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1.555時(shí)鐘產(chǎn)生器實(shí)驗(yàn)；

2.基本鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)（可觀察同步態(tài)、捕捉態(tài)、跟蹤態(tài)）；

3.數(shù)字頻率合成器實(shí)驗(yàn)（分頻比1～999）。

九）同步提取模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用純數(shù)字鎖相環(huán)提取位同步、幀同步信號(hào)，用科斯塔斯環(huán)提取同步載波信號(hào)。

1.純數(shù)字鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)；

2.位同步信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)；

3.幀同步信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)以及假同步對(duì)信息傳輸影響；

4.同步載波信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)。

十）時(shí)分復(fù)用模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：包含二路脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)，時(shí)分復(fù)用與解復(fù)用；

1.二路脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實(shí)驗(yàn)；

2.兩路脈沖編碼調(diào)制信號(hào)時(shí)分復(fù)用實(shí)驗(yàn)；

3.時(shí)分復(fù)用信號(hào)解復(fù)用實(shí)驗(yàn)；

4.預(yù)留CPLD擴(kuò)展端口，便于二次開發(fā)。

十一）通信系統(tǒng)特色實(shí)驗(yàn)（綜合性實(shí)驗(yàn)）：

現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：預(yù)留CPLD二次開發(fā)端口，便于二次開發(fā)。

1.最小頻移鍵控（MSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)；

2.高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（有BbTs=0.3，BbTs=0.5兩種形式）；

3.四相相移鍵控（QPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

4.交錯(cuò)正交四相相移鍵控（OQPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

5.四相相對(duì)相移鍵控（DQPSK）調(diào)制（A、B兩種方式）；

6.π/4正交差分相移鍵控（π/4－DQPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)；

7.二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)   

十二）現(xiàn)代數(shù)字解調(diào)模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：預(yù)留CPLD二次開發(fā)端口，便于二次開發(fā)。

1.最小頻移鍵控（MSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)；

2.高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)（有BbTs=0.3，BbTs=0.5兩種形式）；

3.四相相移鍵控（QPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

4.交錯(cuò)正交四相相移鍵控（OQPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

5.四相相對(duì)相移鍵控（DQPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

6.π/4正交差分相移鍵控（π/4－DQPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)；

7.二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)。

十三）電話及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信模塊實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：有兩個(gè)電話接口，利用模擬信號(hào)數(shù)字化和時(shí)分復(fù)用模塊可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)信道進(jìn)行兩部電話全雙工數(shù)字通信；有兩個(gè)PC機(jī)串口，利用時(shí)分復(fù)用模塊可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)信道進(jìn)行兩臺(tái)PC機(jī)全雙工通信。

1.電話接口實(shí)驗(yàn)；

2.計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)；

3.電話通信實(shí)驗(yàn)；

4.計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)。

十四）移動(dòng)通信基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：移動(dòng)通信基礎(chǔ)模塊CDMA用glod序列擴(kuò)頻與解擴(kuò)；兩路信號(hào)擴(kuò)頻調(diào)制后疊加，在接收端選擇不同的gold序列可分別解調(diào)出這兩路信號(hào)，實(shí)現(xiàn)真正的碼分多址；

1.m序列和Gold序列的特性；

2.Gold序列的自相關(guān)和互相關(guān)特性的觀察；

3.延遲滯后鎖相環(huán)（DLL）的鑒相特性曲線；

4.擴(kuò)頻碼的捕獲與跟蹤（無(wú)固有頻差的情況下）；

5.擴(kuò)頻碼的捕獲與跟蹤（有固有頻差的情況下）；

6.觀察基帶信號(hào)擴(kuò)頻前后的譜變化；

7.觀察擴(kuò)頻后PSK調(diào)制的譜及波形；

8.觀察兩路擴(kuò)頻信號(hào)疊加后的譜及波形；

9.擴(kuò)頻、解擴(kuò)與基帶解調(diào)；

10.碼分多址；

11.擴(kuò)頻碼定時(shí)偏移對(duì)解擴(kuò)的影響；

12.窄帶干擾信號(hào)對(duì)解擴(kuò)的影響。

注意事項(xiàng)：必須配合數(shù)字解調(diào)模塊中PSK解調(diào)部分使用。

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