《《现代通信原理现代通信原理》》

及及《《实验实验》》

提 纲提 纲

前言前言 -------- 介绍通信发展史及通信电子信息学科特点介绍通信发展史及通信电子信息学科特点一、一、《《现代通信原理现代通信原理》》课程的地位与作用课程的地位与作用二、二、《《现代通信原理现代通信原理》》理论教学内容理论教学内容三、 现代通信原理实验 三、 现代通信原理实验 (( 系统级实验系统级实验 ))

四、 四、 RZ8641BRZ8641B 现代通信技术实验平台简介现代通信技术实验平台简介五、 重要实验介绍五、 重要实验介绍

参考教材：参考教材：《《现代通信原理现代通信原理》》第三版第三版宋祖顺、宋晓勤、宋 平编著宋祖顺、宋晓勤、宋 平编著

电子工业出版社 电子工业出版社 2009 2009 北京北京

前 言前 言

通信发展简史通信发展简史

通信是最古老同时也是最年青的学科通信是最古老同时也是最年青的学科早在原始社会，人们用手势、记号和语言表达思想，传递早在原始社会，人们用手势、记号和语言表达思想，传递信息信息公元前公元前 1414世纪殷墟出土的甲骨文己有边防军传送情报到世纪殷墟出土的甲骨文己有边防军传送情报到殷京的记载殷京的记载商代军队已有通信兵商代军队已有通信兵 ,“,“来僖告之”，僖即是通信兵来僖告之”，僖即是通信兵西周创造性使用“阴书”、“阴符”开始保密通信西周创造性使用“阴书”、“阴符”开始保密通信中国古代很早就建立了烽火台和邮驿，开始了“接力通中国古代很早就建立了烽火台和邮驿，开始了“接力通信”信”古人是以旗、鼓、号、角、烟、光等作为通信工具古人是以旗、鼓、号、角、烟、光等作为通信工具现代通信是指利用电子技术实现通信，也称电通信现代通信是指利用电子技术实现通信，也称电通信

电通信电通信电通信起源于电通信起源于 1818世纪末，开始用于军事目的是世纪末，开始用于军事目的是1919世纪初。世纪初。18301830年莫尔斯发明了莫尔斯电码年莫尔斯发明了莫尔斯电码18761876年贝尔发明了电话年贝尔发明了电话18951895年马可尼和波波夫同时分別实现了无线电通年马可尼和波波夫同时分別实现了无线电通信。信。19291929年贝尔实验室第一次进行了电视试验。年贝尔实验室第一次进行了电视试验。19461946年美国造了第一台电子计算机，到了年美国造了第一台电子计算机，到了 2020世世纪纪 5050年代末开始了计算机通信。年代末开始了计算机通信。19561956年美国摩托罗拉公司生产出第一个无线电寻年美国摩托罗拉公司生产出第一个无线电寻呼机。呼机。

19571957年苏联发射第一颗人造地球卫星，人类开始了年苏联发射第一颗人造地球卫星，人类开始了空间通信。空间通信。19621962年美国发射第一颗通信卫星，卫星通信步入实年美国发射第一颗通信卫星，卫星通信步入实用阶段。用阶段。19661966年美籍华人高锟提出光纤通信设想，十多年后年美籍华人高锟提出光纤通信设想，十多年后实现了光纤通信。实现了光纤通信。19701970年第一部商用数字时分程控电话交换机在法国年第一部商用数字时分程控电话交换机在法国投入使用。投入使用。19781978年美国贝尔实验室研制成功模拟蜂房移动电话年美国贝尔实验室研制成功模拟蜂房移动电话系统。系统。19851985年英国电信公司开设了综合业务数字网。年英国电信公司开设了综合业务数字网。19861986年欧洲推出泛欧数字移动通信网年欧洲推出泛欧数字移动通信网 (GSM)(GSM)并于并于19911991年在欧洲开始商用。年在欧洲开始商用。

19891989年美国科克姆公司开始码分多址数字蜂房通信试年美国科克姆公司开始码分多址数字蜂房通信试验，验， 9393年生产出第一批双模式移动台，此后年生产出第一批双模式移动台，此后 CDMACDMA席卷世界。席卷世界。19911991年美国国防部“易通话”计划提出软件无线电概年美国国防部“易通话”计划提出软件无线电概念，念， 9494年年 1010月完成第一阶段计划并进行演示。月完成第一阶段计划并进行演示。19911991年美国副总统戈尔提出“信息高速公路法案”很年美国副总统戈尔提出“信息高速公路法案”很快得到世界各国响应，全球掀起信息高速公路热潮。快得到世界各国响应，全球掀起信息高速公路热潮。19941994年国际最大的计算机互联网络年国际最大的计算机互联网络 ((英特网英特网 ))商业化，商业化，实现了世界范围的网络资源共享。实现了世界范围的网络资源共享。20002000年国际电信联盟年国际电信联盟 (ITU)(ITU) 确定确定 W-CDMAW-CDMA，， CDMA-CDMA-20002000和和 TD-SCDMATD-SCDMA 三大主流无线接口标准写入第三三大主流无线接口标准写入第三代移动通信系统代移动通信系统 (3G)(3G)技术指导性文件。技术指导性文件。

我国通信事业的发展我国通信事业的发展以光纤为骨干，辅以微波、卫是信道的“八纵八以光纤为骨干，辅以微波、卫是信道的“八纵八横”高速传输系统覆盖全国。横”高速传输系统覆盖全国。金桥、金关、金卡、金税、金企、金农、金智、金金桥、金关、金卡、金税、金企、金农、金智、金策的“八金工程”巳经建成。策的“八金工程”巳经建成。农信工程、共信工程、安信工程、家信工程、城信农信工程、共信工程、安信工程、家信工程、城信工程和工程和 RFIDRFID工程列为六大专项工程正在建设。工程列为六大专项工程正在建设。至至 20092009年年 88月，我国固定电话达月，我国固定电话达 3.283.28 亿户，手机亿户，手机用户达用户达 7.037.03 亿部。亿部。我国固定电话网和移动电话网均为世界第一大网。我国固定电话网和移动电话网均为世界第一大网。

通信电子信息专业的学科特点通信电子信息专业的学科特点通信电子信息学科是尖端科学技术。通信电子信息学科是尖端科学技术。

物质、能源、信息是人类生存的三大资源。物质、能源、信息是人类生存的三大资源。 物质的生产使人类从原始社会进化为农业社会。物质的生产使人类从原始社会进化为农业社会。 能源的开发、利用使人类迈入了工业化社会。能源的开发、利用使人类迈入了工业化社会。 信息的传输和应用摧生了信息社会的诞生。信息的传输和应用摧生了信息社会的诞生。 2121 世纪，人类迈入了信息化社会世纪，人类迈入了信息化社会 (( 不仅改变生产方式还改变生活方式不仅改变生产方式还改变生活方式 )) 。。

通信电子信息产业是朝阳产业。通信电子信息产业是朝阳产业。 通信电子信息产业有很大发展空间。通信电子信息产业有很大发展空间。

通信是其它各行各业的倍增器 通信是其它各行各业的倍增器 通信电子信息专业相近的学科多。通信电子信息专业相近的学科多。

自动控制、遥感、遥控、遥测、仪表、汽车电子、家电、智能楼宇、自动控制、遥感、遥控、遥测、仪表、汽车电子、家电、智能楼宇、机电一体化等 机电一体化等 通信电子信息就业好。通信电子信息就业好。

一 、 一 、 《《现代通信原理现代通信原理》》 课程的地位与作用课程的地位与作用

1. 1. 通信的过程：通信的过程： 信息的采集信息的采集 信息的加工处理信息的加工处理 信息的传输信息的传输 信息的交换信息的交换 信息的利用信息的利用

2.2.以以《《人民防空系统人民防空系统》》为例详解上述五个过程：为例详解上述五个过程：

雷达获取来犯敌机或导弹信息雷达获取来犯敌机或导弹信息 ------ 信息采集、获取信息采集、获取

对雷达信息进行加工处理，如编码、经纬度转换对雷达信息进行加工处理，如编码、经纬度转换等等 ------ 信息加工处理信息加工处理

信息从雷达站向上级传送信息从雷达站向上级传送 ------ 信息传输信息传输

信息经逐级交换传送至中央信息经逐级交换传送至中央 ------ 信息交换信息交换

由中央决定对来犯者实施打击或驱逐由中央决定对来犯者实施打击或驱逐 ------ 信息利用信息利用

3.3. 现代通信原理课程主要内容：现代通信原理课程主要内容：

通信原理以信息传输为核心，部分内容通信原理以信息传输为核心，部分内容涉及信息的加工处理。 涉及信息的加工处理。 信息的传输信息的传输 (( 传输是通信系统中最脆弱、最易受到攻击的环节传输是通信系统中最脆弱、最易受到攻击的环节 ))

模拟信号数字化传输、基带传输、频带传输模拟信号数字化传输、基带传输、频带传输 (( 调制、调制、解调解调 )) 、同步技术、差错控制技术等，都是围绕传输这个、同步技术、差错控制技术等，都是围绕传输这个核心展开讨论的。核心展开讨论的。信息的加工处理信息的加工处理

如如 PCMPCM 、增量调制等少数内容，属于信息加工处理、增量调制等少数内容，属于信息加工处理的范畴。的范畴。

二、二、《《现代通信原理现代通信原理》》理论教学内容理论教学内容 1.1. 绪论绪论 2.2. 统计信号分析统计信号分析 3.3. 模拟调制模拟调制 4.4. 模拟信号的数字化传输模拟信号的数字化传输 5.5. 数字基带传输数字基带传输 6.6. 数字调制数字调制 7.7. 数字信号的最佳接收数字信号的最佳接收 8.8. 同步技术同步技术 9.9. 信道编码信道编码

三、现代通信原理实验三、现代通信原理实验-------- 系统级实验系统级实验

以南京润众公司以南京润众公司 RZ8641RZ8641 实验箱为例，实验内容如下：实验箱为例，实验内容如下： 模拟调制模拟调制 (AM(AM、、 DSBDSB、、 SSBSSB 选做选做 )) 模拟信号的数字化传输模拟信号的数字化传输 (CVSD(CVSD、、 PCMPCM、、 ADPCM)ADPCM) 基带传输基带传输 (AMI(AMI、、 HDB3HDB3 、眼图、码元再生、时域均衡、眼图、码元再生、时域均衡 )) 数字调制数字调制 (ASK(ASK、、 FSKFSK、、 PSKPSK、、 QPSKQPSK、、 MSKMSK；误码；误码实验实验 )) 同步同步 ((锁相环、科斯塔斯特环锁相环、科斯塔斯特环 )) 差错控制差错控制 ((汉明码、循环码、交织码、卷织码汉明码、循环码、交织码、卷织码 )) 复用技术复用技术 (( 频分、时分、码分频分、时分、码分 )) 通信系统实验通信系统实验

涵盖了通信原理理论教学的全部内容，并略有扩展涵盖了通信原理理论教学的全部内容，并略有扩展

四、四、 RZ8641BRZ8641B 现代通信技术现代通信技术实验平台简介实验平台简介

RZ8641BRZ8641B 现代通信技术实验平台是针对电子和通信工程类现代通信技术实验平台是针对电子和通信工程类专业学生，系统完成专业学生，系统完成《《通信原理通信原理》》等现代通信技术相关课程等现代通信技术相关课程实验专门研制的实验平台。实验专门研制的实验平台。系统采用“主板系统采用“主板 ++ 实验模块”相结合的灵活结构，便于学校实验模块”相结合的灵活结构，便于学校选择、定制、硬件升级。选择、定制、硬件升级。 实验平台全部采用模块化结构，各模块既能完成通信系统实验平台全部采用模块化结构，各模块既能完成通信系统中对应单元部件实验，又能由学生用各单元模块构建一个完中对应单元部件实验，又能由学生用各单元模块构建一个完整通信系统进行系统实验。整通信系统进行系统实验。

11 、实验设备、实验设备 1.1.总体结构总体结构

2.2. 大底板大底板 ------ 有共用模拟信源输入输出接口；按位号插入小模块有共用模拟信源输入输出接口；按位号插入小模块

3.3.小模块电路结构举例小模块电路结构举例例例 11

信号输出

插座位号

信号输入

信号测量点工作状态设置开关

例例 22

USB接口 跳线挿头

四十脚挿座

复位按纽

五、重要实验介绍五、重要实验介绍

1.1. 时钟及数字信号实验时钟及数字信号实验2.2. 取样、取样、 PCMPCM、、 CVSDCVSD 实验实验3.3. 各种数字调制实验各种数字调制实验4.4. 眼图、同步技术等实验眼图、同步技术等实验5.5.软件无线电软件无线电6.6. 通信系统实验通信系统实验

1.1. 时钟及数字信号实验时钟及数字信号实验---------- 它是整机的心脏它是整机的心脏

实验实验 3 3 时钟与基带数据发生模块实时钟与基带数据发生模块实验验

--------CPLDCPLD可编程逻辑器件实验可编程逻辑器件实验一、实验内容一、实验内容11．了解．了解 ALTERAALTERA 公司的公司的 CPLDCPLD可编程器件可编程器件 EPM240EPM240；；22．了解本模块在实验系统中的作用及使用方法；．了解本模块在实验系统中的作用及使用方法；33．掌握本模块中数字信号的产生方法。．掌握本模块中数字信号的产生方法。

二、实验仪器二、实验仪器11．时钟与基带数据发生模块，位号：．时钟与基带数据发生模块，位号： GG（实物图片见第（实物图片见第33页）页）22．． 20M20M双踪示波器双踪示波器 11 台 台 33．频率计．频率计 11 台台

二、实验设备二、实验设备 ------ 提供各种时钟、各种伪随机码、自编码等提供各种时钟、各种伪随机码、自编码等

11．拨码器．拨码器 4SW024SW02设置“设置“ 00000”00000” ，此时，此时 4P014P01 输出输出 1515位位 2KHZ2KHZ伪随机码。用示波器测试伪随机码。用示波器测试 4P014P01、、 4P024P02 测试点。测试点。22．拨码器．拨码器 4SW024SW02设置“设置“ 00001”00001” ，此时，此时 4P014P01 输入输入 1515位位 32KHZ32KHZ伪随机码。用示波器测试伪随机码。用示波器测试 4P014P01、、 4P024P02 测试点。测试点。33．拨码器．拨码器 4SW024SW02设置“设置“ 00010”00010” ，此时，此时 4P014P01 输出输出 3131位位 2KHZ2KHZ伪随机码。用示波器测试伪随机码。用示波器测试 4P014P01、、 4P024P02 测试点。测试点。由于位数（码长）较长，示波器无法看清稳定的波形。由于位数（码长）较长，示波器无法看清稳定的波形。44．拨码器．拨码器 4SW024SW02设置“设置“ 00011”00011” ，此时，此时 4P014P01 输出输出 3131位位 32KHZ32KHZ伪随机码。用示波器测试伪随机码。用示波器测试 4P014P01、、 4P024P02 测试点。测试点。由于位数（码长）较长，示波器无法看清稳定的波形。由于位数（码长）较长，示波器无法看清稳定的波形。55．拨码器．拨码器 4SW024SW02设置“设置“ 01110”01110” 或“或“ 01111”01111” ，此时，此时4P014P01 输出的波形为输出的波形为 4SW014SW01拨码器设置的数据。拨码器设置的数据。

2.2. 取样、取样、 PCMPCM、、 CVSDCVSD 实实验验

实验 实验 11 11 抽样定理抽样定理及及 PAMPAM 通信实验通信实验

一、实验内容一、实验内容观测输入模拟信号、抽样脉冲、抽样信号及恢复观测输入模拟信号、抽样脉冲、抽样信号及恢复信号波形信号波形掌握抽样脉冲频率对抽样信号及恢复信号的影响掌握抽样脉冲频率对抽样信号及恢复信号的影响了解输入模拟信号、抽样脉冲频率对接收滤波器了解输入模拟信号、抽样脉冲频率对接收滤波器特性的要求特性的要求了解接收滤波器特性对恢复信号的影响了解接收滤波器特性对恢复信号的影响

二、实验设备二、实验设备

32P0132P01 模拟信号输入，通常与同步正弦波模拟信号输入，通常与同步正弦波输出输出 P04P04 或非同步函数信号输出或非同步函数信号输出 P03P03连接。连接。32P0232P02抽样脉冲输入，通常与抽样脉冲形抽样脉冲输入，通常与抽样脉冲形成电路成电路 P09P09连接。连接。32TP0132TP01 抽样信号测量点抽样信号测量点32P0332P03抽样信号输出，通常与接收滤波器抽样信号输出，通常与接收滤波器与功放电路与功放电路 P14P14连接。连接。

三、参考实验波形三、参考实验波形

实验实验 12 PCM/ADPCM12 PCM/ADPCM编编 // 译码实译码实验验

一、实验内容一、实验内容

掌握掌握 PCM/ADPCMPCM/ADPCM 编译码原理编译码原理观察观察 PCM/ADPCMPCM/ADPCM 编译码各点波形编译码各点波形 ,,掌握信号在掌握信号在编译码过程中信号波形的变化编译码过程中信号波形的变化掌握掌握 PCM/ADPCMPCM/ADPCM 编码时序、时钟信号测试编码时序、时钟信号测试

二、实验设备二、实验设备

34P01 PCM34P01 PCM待编码模拟信号输入，通常与同步正弦波输出待编码模拟信号输入，通常与同步正弦波输出P04P04 或非同步函数信号输出或非同步函数信号输出 P03P03连接。连接。34TP01 PCM34TP01 PCM 编译码抽样编译码抽样 (( 时序时序 ))脉冲测试点，为脉冲测试点，为 8KHZ8KHZ窄窄脉冲。脉冲。34TP02 PCM34TP02 PCM 编译码时钟输入测试点，为编译码时钟输入测试点，为 64KHZ64KHZ或或128KHZ128KHZ 时钟。时钟。34P02 PCM34P02 PCM 编码输出。编码输出。34P03 PCM34P03 PCM译码输入，它常直接或经信道与译码输入，它常直接或经信道与 34P0234P02连接连接34P04 PCM34P04 PCM译码恢复模拟信号输出译码恢复模拟信号输出

34P05 ADPCM34P05 ADPCM 编码模拟信号输入，通常与同步正弦波编码模拟信号输入，通常与同步正弦波输出输出 P04P04 或非同步函数信号输出或非同步函数信号输出 P03P03连接。连接。34TP03 ADPCM34TP03 ADPCM 编译码时钟输入测试点，为编译码时钟输入测试点，为 64KHZ64KHZ 。。34TP04 ADPCM34TP04 ADPCM 编译码抽样编译码抽样 (( 时序时序 ))脉冲测试点，为脉冲测试点，为8KHZ8KHZ窄脉冲。窄脉冲。34P06 ADPCM34P06 ADPCM 编码输出。编码输出。34P07 ADPCM34P07 ADPCM译码输入，它常直接或经信道与译码输入，它常直接或经信道与 34P0634P06连接连接

三、参考实验波形三、参考实验波形

实验实验 13 13 增量调制编增量调制编 // 译码实验译码实验

一、实验内容一、实验内容

掌握增量调制编译码原理掌握增量调制编译码原理观察增量调制编译码各点波形观察增量调制编译码各点波形 ,,掌握信号在编译掌握信号在编译码过程中信号波形的变化码过程中信号波形的变化观察编码时钟速率对增量调制性能影响观察编码时钟速率对增量调制性能影响

二、实验设备二、实验设备

6W016W01 ：编码量化台阶控制电位器。：编码量化台阶控制电位器。7W017W01 ：译码输出积分时常数调整电位器。：译码输出积分时常数调整电位器。6P016P01 ： 模拟信号输入铆孔，通常与同步正弦波输出： 模拟信号输入铆孔，通常与同步正弦波输出 P04P04 或非同步函数信号或非同步函数信号输 出 输 出 P03P03连接，信号幅度不超过连接，信号幅度不超过 2V2V 。。6TP016TP01 ：编码器本地译码输出阶梯波测试点。波形不好可调节：编码器本地译码输出阶梯波测试点。波形不好可调节 6W016W01 电位器。电位器。6TP026TP02 ：编码器数字检测输出信号测试点。当编码出现三个及三个以上：编码器数字检测输出信号测试点。当编码出现三个及三个以上连“连“ 0”0” 或连“或连“ 1”1” 时，输出负电平，直至连时，输出负电平，直至连 00（或连（或连 11）现象结束，返回零）现象结束，返回零电平。电平。6P026P02 ：增量调制编码时钟铆孔，时钟频率由时钟与基带数据发生模块拨码器：增量调制编码时钟铆孔，时钟频率由时钟与基带数据发生模块拨码器4SW024SW02 控制。控制。

6P036P03 ：编码器编码输出信号铆孔，它常与：编码器编码输出信号铆孔，它常与 7P017P01连接。连接。7P017P01 ：译码器收码输入信号铆孔。：译码器收码输入信号铆孔。7P027P02 ：译码输出阶梯波信号铆孔：译码输出阶梯波信号铆孔 ,, 它常与接收滤波器它常与接收滤波器 P14P14连接。连接。

接收滤波器截止频率默认为接收滤波器截止频率默认为 2.65KHZ2.65KHZ 。。

4SW024SW02 0010000100 0010100101 0011000110 0011100111

速 率速 率 8KHZ8KHZ 16KHZ16KHZ 32KHZ32KHZ 64KHZ64KHZ

三、参考实验波形三、参考实验波形

3.3. 各种数字调制实验各种数字调制实验

实验实验 14 FSK(ASK)14 FSK(ASK) 调制实验调制实验

一、实验内容一、实验内容

掌握掌握 FSKFSK 调制调制 // 解调原理解调原理观察观察 FSKFSK 调制调制 // 解调各点波形，掌握信号在调制解调各点波形，掌握信号在调制 //解调过程中信号波形及频谱的变化解调过程中信号波形及频谱的变化掌握掌握 ASKASK 调制调制 // 解调原理解调原理观察观察 ASKASK 调制调制 // 解调各点波形，掌握信号在调解调各点波形，掌握信号在调制制 // 解调过程中信号波形及频谱的变化解调过程中信号波形及频谱的变化

二、实验设备二、实验设备

FSKFSK 调制模块调制模块16K0216K02 ： 两： 两 ASKASK已调信号叠加控制跳线。用短路块将已调信号叠加控制跳线。用短路块将 1-21-2 脚及脚及 3-43-4脚都相连，则输出脚都相连，则输出 FSKFSK已调信号。已调信号。16W0116W01 ： ： 32KHz32KHz 载波幅度调节电位器。载波幅度调节电位器。16W0216W02 ： ： 16KHz16KHz 载波幅度调节电位器。载波幅度调节电位器。16TP0116TP01：： 32KHz32KHz 方波信号输入测试点。方波信号输入测试点。16TP0216TP02：： 16KHz16KHz 方波信号输入测试点。方波信号输入测试点。16TP0316TP03：： 32KHz32KHz 载波信号测试点，可调节电位器载波信号测试点，可调节电位器 16W0116W01 改变幅度。改变幅度。16TP0416TP04：： 16KHz16KHz 载波信号测试点，可调节电位器载波信号测试点，可调节电位器 16W0216W02 改变幅度。改变幅度。16P0116P01 ： 数字基带信码信号输入铆孔。： 数字基带信码信号输入铆孔。16P0216P02 ： ： FSKFSK已调信号输出铆孔，此测量点需与已调信号输出铆孔，此测量点需与 16P0116P01 点波形对点波形对比测量。比测量。

FSKFSK 解调模块解调模块17W0117W01 ：解调载波同步调节。：解调载波同步调节。17P0117P01：： FSKFSK 解调信号输入铆孔。解调信号输入铆孔。17TP0217TP02：： FSKFSK 解调锁相载波测试，正常工作时解调锁相载波测试，正常工作时约为约为 32KHz32KHz左右。左右。17P0217P02：： FSKFSK 解调信号输出，即数字基带信码信解调信号输出，即数字基带信码信号输出，波形同号输出，波形同 16P0116P01 。。

三、参考实验波形三、参考实验波形

实验实验 15 CPSK(DPSK)15 CPSK(DPSK) 调制实验调制实验

一、实验内容一、实验内容

掌握掌握 CPSK(DPSK)CPSK(DPSK) 调制调制 // 解调原理解调原理观察观察 CPSK(DPSK)CPSK(DPSK) 调制调制 // 解调各点波形，掌握信解调各点波形，掌握信号在调制号在调制 // 解调过程中信号波形及频谱的变化解调过程中信号波形及频谱的变化掌握掌握 CPSKCPSK 解调相位模糊解调相位模糊

二、实验设备二、实验设备

37K0237K02 ： ： 1-21-2脚连接脚连接 00 相载波输出；相载波输出； 3-43-4脚连接脚连接 ππ 相载相载波输出 。 波输出 。 1-21-2脚和脚和 3-43-4脚都连接，则输出脚都连接，则输出 PSKPSK 信号。信号。 37W0137W01 ： ： 00 相载波幅度调节。相载波幅度调节。 37W0237W02：： ππ 相载波幅度调节。相载波幅度调节。 37P0137P01 ： ： 外加数字基带信号输入铆孔。外加数字基带信号输入铆孔。 37TP0137TP01：： 1.024MHz1.024MHz 方波信号。 方波信号。 37TP0237TP02：： 00相相 1.024MHZ1.024MHZ正弦载波，调节电位器正弦载波，调节电位器37W0137W01 改变幅度（改变幅度（ 22～～ 4V4V左右）。 左右）。 37TP0337TP03：： ππ相相 1.024MHZ1.024MHZ正弦载波，调节电位器正弦载波，调节电位器37W0237W02 改变幅度（改变幅度（ 22～～ 4V4V左右）。左右）。 37P0237P02：： PSKPSK 调制信号输出铆孔。调制信号输出铆孔。

38W0138W01 ：载波提取电路中压控振荡器频率调节电位器。：载波提取电路中压控振荡器频率调节电位器。38P0138P01 ： ： PSKPSK 解调信号输入铆孔。解调信号输入铆孔。38TP0138TP01 ：：压控振荡器输出压控振荡器输出 2.048MHz2.048MHz 的载波信号测试点。的载波信号测试点。38TP0238TP02 ：：频率为频率为 1.024MHz1.024MHz的的 00 相载波输出信号测试点。相载波输出信号测试点。38TP0338TP03 ：：频率为频率为 1.024MHz1.024MHz的的 π/2π/2 相载波输出信号测试相载波输出信号测试点。点。38P0238P02：： PSKPSK 解调输出铆孔。解调输出铆孔。

PSKPSK 方式的科斯塔斯环解调时存在相位模糊问题，解方式的科斯塔斯环解调时存在相位模糊问题，解调出的基带信号可能会出现倒相情况；调出的基带信号可能会出现倒相情况；

DPSKDPSK 方式解调后基带信号为相对码，相绝转换由下方式解调后基带信号为相对码，相绝转换由下面的“复接面的“复接 // 解复接、同步技术模块”完成。解复接、同步技术模块”完成。

三、参考实验波形三、参考实验波形

PSKPSK 调制电路原理调制电路原理PSKPSK 调制电路原理如图调制电路原理如图 2.7.12.7.1所示，频率为所示，频率为 1024KHZ1024KHZ 方方波经波经 R324R324 加到加到 U301AU301A 及周边元件组成的低通滤波器。及周边元件组成的低通滤波器。得到得到 1024KHZ1024KHZ正弦波。正弦波。 U303A,U301BU303A,U301B 分别为分别为 1024KHZ1024KHZ正弦波的同相放大器和反相放大器。同相正弦波经正弦波的同相放大器和反相放大器。同相正弦波经 C308C308加到模拟门加到模拟门 U302AU302A 的输入，反相正弦波经的输入，反相正弦波经 C310C310 加到模加到模拟门拟门 U302BU302B。。 PSKPSK 调制的基带数字信号经薄膜开关和插调制的基带数字信号经薄膜开关和插塞选择后分两路，一路直接加到模拟门塞选择后分两路，一路直接加到模拟门 U302AU302A 控制端。控制端。另一路经非门另一路经非门 U305AU305A反相后加到模拟门反相后加到模拟门 U302BU302B 控制端。控制端。两模拟门工作原理与两模拟门工作原理与 FSKFSK情况相似，这儿不重复，两模情况相似，这儿不重复，两模拟门输出经插塞拟门输出经插塞 K301K301连接后并合路在连接后并合路在 TP305TP305 上便可测量上便可测量到到 PSKPSK 信号。信号。 U304AU304A 为跟随器。为跟随器。 U304BU304B 为加法器，用为加法器，用以引入信道噪声。以引入信道噪声。 TP306TP306是是 PSKPSK 信号发送输出测量点。信号发送输出测量点。

PSK信号发送输出测量点。

C1024

PSKO

43

21

R312

R318

R310

12

U305A

1 2

13

U302A

11 10

12

U302B

1

TP304

1

TP302

1

TP305

K301

R314

R313

C301

3

21

84

U301ATL082 5

67

U301BTL082

R303 R304

R305

R306

R307

C302

C303

C304

C305

1

TP303

+12V

-12V W302

3

21

84

U303ATL082

C307

C306

+12V

-12V

R308

R309

W301R302

1

TP301

C308 C309

C310 C311

PSKTDATA

R311

R324

CVSD DS编码

162738495

J02

FSKO

FSKI

PSKO

PSKI

SW02

SW01

TX计算机串口

3

21

84

U304ATL082

5

67

U304BTL082R319

R320

IF NOISE 1

3

K302

R321 W303

R322

1

TP306

+12V

-12V

C312

C313

R315

R316

1 23 45 67 89 10

J301

R323

GND

GND

-12

+5

+12

扩展箱电源、中继

-12X

+12X

GNDX

+5X

图 2.7.1 PSK调制电路原理图

PSKPSK 解调电路原理解调电路原理该电路采用科斯塔斯特环解调。科斯塔斯特环电路方框原该电路采用科斯塔斯特环解调。科斯塔斯特环电路方框原理如图理如图 2.7.32.7.3所示， 所示， PSKPSK 解调电路如图解调电路如图 2.7.22.7.2所示 。所示 。

VCO环路滤波器

90°移相

解调输出

1

2

3

低通

低通

图 2.7.3 科斯塔斯特环电路方框原理如图 图 2.7.3 科斯塔斯特环电路方框原理如图

图图 2.7.3 2.7.3 科斯塔斯特环电路方框原理科斯塔斯特环电路方框原理

示。

1 2 3 4 5 6 7 8

A

B

C

D

87654321

D

C

B

A

-12V

VCC

R720

CLK3

D2

SD4

CD1

Q5

Q6

U709A

R718

1

1IN23

CEXT4

CEXT5

1G6

1Y7

GND8 9

102G

111213141516

U708

CLK11

D12

SD10

CD13

Q9

Q8

U709B

R716

C714

C712

C715

2

37

6 51

84

U705

89

U707D

89

10

U706C

+12V

1 2

U707A

-12V

1011

U707E

5 6

U707C

34

U707B

-12V

+12V

C709C708

C713

C705

R709

R711

R710

+12V

C704

R714

R715

12

1314

U703D

R712

3

21

411

U703A

R713

C707

C721

2

37

6 51

84

U704

43

5

U302C

8 9

6

U302D

R708

R707 E701

C703

R706R703

R702

R701

W701

BG701

D701

C701

C720 C718 C717C719

1

TP702

1

TP704

1

TP703

1

TP701

GND

R724

R725

R717

R723

PDATA

VCC

VCC

PSKI

C711

C706

C710

R722

R721

12 13

U707F

R704

R705CA701

E703

32

1K701

C2048

图 2.7.2 PSK解调电路原理图

异或门与非门合在一起，起乘法器作用 异或门与非门合在一起，起乘法器作用

异或门异或门 U706CU706C起模起模 22 加的作用，加的作用， U707EU707E 为非门为非门 ,,若若U706CU706C两输入信号分别为两输入信号分别为 AA和和 BB ，，

因 （因 （ AA、、 BB 同为同为 00除外，因除外，因 AA与与 BB正交，正交，不会同时为不会同时为 00）因此异或门与非门合在一起，起乘法器作）因此异或门与非门合在一起，起乘法器作用，它相当于用，它相当于 2.7.32.7.3框图中的乘法器框图中的乘法器 33 。 。

A B A B

90º90º 数字移相器数字移相器科斯塔斯特环中的科斯塔斯特环中的 90º90º移电路若用模拟电路实现。则很难移电路若用模拟电路实现。则很难准确移相准确移相 90º90º ，并且相移随频率改变而变化。图，并且相移随频率改变而变化。图 2.7.22.7.2 电电路中采用数字电路实现。非门路中采用数字电路实现。非门 U707FU707F，， DD触发器触发器U709A.BU709A.B 及周围电路组成数字及周围电路组成数字 90º90º移相器。由于移相器。由于 DD触发触发器有二分频作用。所以器有二分频作用。所以 VCOVCO 的锁定频率应为的锁定频率应为 2fc2fc ，即，即VCOVCO 输出的输出的 2048KHZ2048KHZ 方波，它经方波，它经 K701 1-2K701 1-2 位后分两路，位后分两路，其中一路直接加到其中一路直接加到 U709A DU709A D触发器，另一路经触发器，另一路经 U707FU707F反反相再加到相再加到 U709BDU709BD触发器，两触发器均为时钟脉冲正沿触触发器，两触发器均为时钟脉冲正沿触发，发，由于由于 U709AU709A 的 与两的 与两 DD触发器的触发器的 DD 端连接。而端连接。而 DD触触发器发器 QQ 端输出总是为触发时钟到来前端输出总是为触发时钟到来前 DD 端状态，端状态，根据触根据触发器工作原理和电路连接关系，数字发器工作原理和电路连接关系，数字 90º90º 相电路的相位波相电路的相位波形图如形图如 2.7.42.7.4所示。所示。

Q

VCO输出

U709A

U709B

频率为2048 KHz

频率为1024 KHz

_

示。

图 2.7.4 90度数字移相器的波形图

4.4. 眼图、同步技术等实验眼图、同步技术等实验

实验实验 8 8 眼图观察实验眼图观察实验

一、实验内容一、实验内容

正确进行手动频域均衡及眼图观察实验的电路连接正确进行手动频域均衡及眼图观察实验的电路连接观察眼图，了解码间串扰及噪声对眼图的影响观察眼图，了解码间串扰及噪声对眼图的影响进行手动频域均衡调节进行手动频域均衡调节

二、实验设备二、实验设备

W06----W06---- 手动频域均衡调节手动频域均衡调节P16 --- P16 --- 基带信号输入 基带信号输入 P17---P17--- 眼图观察眼图观察

三、参考实验波形三、参考实验波形

实验实验 16 AMI/ HDB316 AMI/ HDB3 码编码编 // 译码实验译码实验

一、实验内容一、实验内容

熟悉熟悉 AMI / HDB3AMI / HDB3 码编译码规则码编译码规则观察观察 AMI / HDB3AMI / HDB3 码编译码的波形码编译码的波形了解了解 AMI / HDB3AMI / HDB3 码编译码实现方法码编译码实现方法

二、实验设备二、实验设备

20K0120K01：： 1-21-2 ，实现，实现 AMIAMI功能；功能； 2-32-3 ，实现，实现 HDB3HDB3功能功能 20P0120P01 ：数字基带信码输入铆孔。：数字基带信码输入铆孔。

可从“时钟与基带数据发生模块”引入不同的数字信号进行可从“时钟与基带数据发生模块”引入不同的数字信号进行编码，如全“编码，如全“ 1”1” 、 全“、 全“ 0”0” 及其它码组等。及其它码组等。拨码器拨码器 4SW024SW02 ：：当设置为“当设置为“ 01110”01110” 时，则时，则 4P014P01 输出由输出由 4SW014SW01拨码器设置拨码器设置的的 88比特数据，速率为比特数据，速率为 64K64K；当设置为“；当设置为“ 00001”00001” 时，则时，则4P014P01 输出输出 1515 位的伪随机码数据，速率为位的伪随机码数据，速率为 32K32K 。。 20TP0120TP01：： AMIAMI或或 HDB3HDB3 码编译码的码编译码的 64KHz64KHz 工作时钟测试工作时钟测试点。点。 20TP0220TP02：： AMIAMI或或 HDB3HDB3 码编码时的负向波形输出测试点。码编码时的负向波形输出测试点。 20TP0320TP03：： AMIAMI或或 HDB3HDB3 码编码时的正向波形输出测试点。码编码时的正向波形输出测试点。 20TP0420TP04：： AMIAMI或或 HDB3HDB3 码编码输出测试点。码编码输出测试点。 20P02:20P02:译码数字基带信码输出铆孔。译码数字基带信码输出铆孔。

三、参考实验波形三、参考实验波形

实验实验 7 7 数字同步技术实验数字同步技术实验一、一、实验内容实验内容11．掌握数字基带信号的传输过程；．掌握数字基带信号的传输过程；22．熟悉位定时产生与提取位同步信号的方法。．熟悉位定时产生与提取位同步信号的方法。二、实验设备二、实验设备11．复接．复接 // 解复接、同步技术模块，位号解复接、同步技术模块，位号 II（实物图片见下图）（实物图片见下图）22．时钟与基带数据发生模块，位号：．时钟与基带数据发生模块，位号： GG33．． PSKPSK 调制模块，位号调制模块，位号 AA44．． PSKPSK 解调模块，位号解调模块，位号 CC55．噪声模块，位号．噪声模块，位号 BB66．． 20M20M双踪示波器双踪示波器 11 台台77．频率计．频率计 11 台（选用）台（选用）88．信号连接线．信号连接线 44根根

实验方框原理图实验方框原理图

39U01

数字锁相环再生电路

39P01 39P06 39P07

39SW01设置

位同步提取方框原理图位同步提取方框原理图

鉴相器 M

分频器

脉 冲形 成

或门

扣门

添门

窄脉冲形 成

窄脉冲形 成

晶体振荡器

超前脉冲

滞后脉冲

同步脉冲输出

接收码元输入

图中各测量点和可调元件作用图中各测量点和可调元件作用

39SW0139SW01 ：功能设置开关。：功能设置开关。设置“设置“ 0001”0001” ，为，为 2K2K 基带数据的同步时钟提取、再生功基带数据的同步时钟提取、再生功能。设置“能。设置“ 0011”0011” ，为，为 32K32K 基带数据的同步时钟提取、基带数据的同步时钟提取、再生功能再生功能39P0139P01 ：外加基带信号输入铆孔。 ：外加基带信号输入铆孔。 39P0639P06 ：提取同步时钟输出铆孔。：提取同步时钟输出铆孔。39P0739P07 ：再生基带数据输出铆孔。：再生基带数据输出铆孔。

5.5.软件无线电软件无线电

实验 实验 21-28 21-28 软件无线电技术实软件无线电技术实验验

一、实验内容一、实验内容

了解采用了解采用 DSPDSP软件编程技术软件编程技术 在同一个硬件平台上，运行不同的软件程序，实在同一个硬件平台上，运行不同的软件程序，实现各种不同类型的调制与解调现各种不同类型的调制与解调

（实现（实现 FSKFSK 调制解调、调制解调、 BPSKBPSK 调制解调、调制解调、 QPSKQPSK 调制解调、调制解调、 OQPSKOQPSK 调制解调、调制解调、 MSKMSK 调制解调、调制解调、 AMAM 调制、调制、 DSBDSB 调制及调制及 SSBSSB 调制等功能）调制等功能）

二、实验设备二、实验设备

41SW0141SW01、、 57SW0157SW01 软件无线电调制、解调设置拨动开关，软件无线电调制、解调设置拨动开关，

57SW0257SW02 解码复位开关，使接收方做好准备，启动接收程序。解码复位开关，使接收方做好准备，启动接收程序。41SW0241SW02 调制的复位开关，启动发送程序。调制的复位开关，启动发送程序。41TP0341TP03 编码数字基带信号波形测试观测点。编码数字基带信号波形测试观测点。41P0341P03 调制后的波形测试观测点。调制后的波形测试观测点。57TP0457TP04 解调后的数据波形测试观测点。 解调后的数据波形测试观测点。 41P0341P03、、 57TP0157TP01 两铆孔信号连接线连接。两铆孔信号连接线连接。

41SW0141SW01

57SW0157SW01

11101110 11111111 11011101 11001100 10101010 01110111 01100110 01010101

工作状态工作状态 FSKFSK BPSKBPSK QPSK1QPSK1 OQPSOQPSKK

MSKMSK AMAM DSBDSB SSBSSB

6.6. 通 信 系 统 实 验通 信 系 统 实 验

实验实验 2 PCM2 PCM 、汉明码传输系统实验、汉明码传输系统实验

一、实验内容一、实验内容

1.1. 掌握掌握 PCMPCM 、汉明码传输系统原理；、汉明码传输系统原理；2.2. 正确进行正确进行 PCMPCM 、汉明码传输系统电路连接；、汉明码传输系统电路连接；3.3. 测试测试 PCMPCM 、汉明码传输系统中各模块输出信号，了解、汉明码传输系统中各模块输出信号，了解信号加工処理及传输的流程；信号加工処理及传输的流程；4.4. 进行进行 PCMPCM 、汉明码传输系统单向信号传输试验。、汉明码传输系统单向信号传输试验。

二、实验电路连接方框图二、实验电路连接方框图

PCM

编 码汉明编码

低通、功放 PCM

译 码汉明译码

同步正弦波汉明传输

实验实验 7 7 单台实验箱单台实验箱实现单工通信系统实验实现单工通信系统实验（（ CVSDCVSD、、 PSKPSK 传输系统实验）传输系统实验）

一、实验内容一、实验内容1.1. 掌握单工通信系统原理；掌握单工通信系统原理；2.2. 正确进行单工通信系统电路连接；正确进行单工通信系统电路连接；3.3. 测试单工通信系统中各模块输出信号，了解信号加工処测试单工通信系统中各模块输出信号，了解信号加工処理及传输的流程；理及传输的流程；4.4. 进行单工通信系统通信试验。进行单工通信系统通信试验。

二、实验电路连接方框图二、实验电路连接方框图

增量调制编码

38P01

37P02

37P01

6P03

同步正弦波

电话A

PSK

解制

PSK

解制

7P01

38P02

6P01

增量调制译码

7P02

接收滤波器

P14

电话B

P04

P05

P15

K04

P08

实验实验 8 8 两台实验箱两台实验箱实现双工通信系统实验实现双工通信系统实验（（ CVSDCVSD、、 PSKPSK 传输系统实验）传输系统实验）

一、实验内容一、实验内容1.1. 掌握双工通信系统原理；掌握双工通信系统原理；2.2. 正确进行双工通信系统电路连接；正确进行双工通信系统电路连接；3.3. 测试双工通信系统中各模块输出信号，了解信号加工処测试双工通信系统中各模块输出信号，了解信号加工処理及传输的流程；理及传输的流程；4.4. 进行双工通信系统通信试验。进行双工通信系统通信试验。

二、实验电路连接方框图二、实验电路连接方框图

模块安置位：

P05

P06

调6P01

P15

6P03

37P01

P14

7P02

7P01

38P02

位D 位A

位D 位C

S01

S02

电话A

位D位C

S01

S02

P06

P05

6P016P03

37P01

位D位A

时钟与基带数据库发生模块 时钟与基带数据库发生模块

甲方实验箱 乙方实验箱

底板右下

位G 位G

P15P14

7P02

7P01

38P02

模块安置位：

模块安置位： 模块安置位： 底板右下

增量

制编码

PSK

调制

增量调制译码

PSK

解制

接收滤波器

电话A

PSK

解制

增量调制译码

接收滤波器

PSK

调制

增量调制编码

通信系统的基本模型通信系统的基本模型

信源和输入变换器

发 送设 备 信 道 接 收

设 备输出变换器和信宿

噪声及干扰源

信源和输入变换器：信源是消息的来源，通常为非信源和输入变换器：信源是消息的来源，通常为非电量，输入变换器是把非电量转变成电量，即把消电量，输入变换器是把非电量转变成电量，即把消息变换成输入信号。息变换成输入信号。发送设备：加工信号，満足信道的要求。发送设备：加工信号，満足信道的要求。 (( 如调制如调制 ))信道：信息传输的通道。信道：信息传输的通道。接收设备：接收信道传输的信号，减小噪声及干扰接收设备：接收信道传输的信号，减小噪声及干扰的影响，并变换成信宿能接受的信号的影响，并变换成信宿能接受的信号 (( 如解调如解调 ))。。信宿及输出变换器：信息的归宿，其中重要的任务信宿及输出变换器：信息的归宿，其中重要的任务是电量与非电量的转换。是电量与非电量的转换。噪声和干扰源：它包括白噪声、自然干扰、工业干噪声和干扰源：它包括白噪声、自然干扰、工业干扰、人为干扰等，与其它方框不同，它是系统固有扰、人为干扰等，与其它方框不同，它是系统固有的，并非是一个设备。的，并非是一个设备。

通信系统分类和数字通信系统通信系统分类和数字通信系统

1. 1. 通信系统分类：通信系统分类：按收、发两地有没有线路连接分为：按收、发两地有没有线路连接分为：

有线通信和无线通信有线通信和无线通信按消息的形式分为：按消息的形式分为：

电话、电报、传真、电视电话、电报、传真、电视按信号的性质分为：按信号的性质分为：

模拟通信和数字通信模拟通信和数字通信

2. 2. 模拟通信与数字通信： 模拟通信与数字通信： 信道上传输的是模拟信号称为模拟通信。 信道上传输的是模拟信号称为模拟通信。 信道上传输的是数字信号称为数字通信。信道上传输的是数字信号称为数字通信。

3. 3. 模拟信号与数字信号：模拟信号与数字信号： 凡信号的某一参量可以取无限多个值，并且直接与消息对应凡信号的某一参量可以取无限多个值，并且直接与消息对应的信号称为模拟信号。的信号称为模拟信号。

凡信号的某一参量只能取有限个值，并且常常不直接或者不凡信号的某一参量只能取有限个值，并且常常不直接或者不准确地与消息对应的信号称为数字信号。准确地与消息对应的信号称为数字信号。4. 4. 数字通信系统方框图数字通信系统方框图 (( 见下页见下页 ))

5. 5. 数字通信 的优点：数字通信 的优点： 抗干扰能力强，差错可控制，便于与计算机连接实现通信抗干扰能力强，差错可控制，便于与计算机连接实现通信现代化、自动化，易加密，便于集成，便于实现多媒体通信。现代化、自动化，易加密，便于集成，便于实现多媒体通信。

0 t

1 0 1 0 1 1

图 1.4 莫尔斯电报码

数字通信系统方框原理图数字通信系统方框原理图

数字传输系统数字传输系统

信源编码器

信道编码器

数字调制器

信

息

源

信

道

数字解调器

信道译码器

信源译码器

受

信

者

噪 声 源

通信系统工作方式通信系统工作方式

单工通信单工通信 -------- 仅能一个方向传送信息仅能一个方向传送信息 如广播如广播

半双工通信半双工通信 -------- 不能两个方向同时传送信息不能两个方向同时传送信息 如对讲机如对讲机

全双工通信全双工通信 -------- 两个方向同时传送信息两个方向同时传送信息 如电话如电话

串行通信与并行通信。串行通信与并行通信。