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2024年7月1日通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方案,通信原理實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置

SB-101CN通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方案

一、產(chǎn)品描述

通信系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備采用設(shè)計(jì)型開放式設(shè)計(jì)理念，跟以往驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)設(shè)備有本質(zhì)區(qū)別。整個(gè)系統(tǒng)采用基于方框圖的模塊化設(shè)計(jì)，以數(shù)學(xué)函數(shù)方框圖形式來確定硬件基本模塊，靈活組合模塊以實(shí)現(xiàn)任何調(diào)制或編碼技術(shù)。

根據(jù)原理框圖，利用基本功能模塊的組合進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，可以完成各個(gè)實(shí)驗(yàn)中所需的信號(hào)的產(chǎn)生和信號(hào)處理等來很好地詮釋相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理。顛覆了現(xiàn)在市場上通用驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)思路，真正的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)真正對原理的學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用。

意義一：按照"一個(gè)方框圖=一個(gè)模塊"的設(shè)計(jì)，可把復(fù)雜的系統(tǒng)方框圖通過模塊組合來實(shí)現(xiàn)，加深對通信系統(tǒng)原理的學(xué)習(xí)。

意義二：基本模塊與新技術(shù)的不同組合，可保持與新技術(shù)的同步發(fā)展更新。部分模塊留有接口，用戶可自行擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)�？砷_展對現(xiàn)代通信技術(shù)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、整個(gè)系統(tǒng)采用基于方框圖的模塊化設(shè)計(jì)，以數(shù)學(xué)函數(shù)方框圖形式來確定硬件基本模塊，靈活組合模塊以實(shí)現(xiàn)任何調(diào)制或編碼技術(shù)，并可與虛擬儀器Labview結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和頻譜分析。

通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)參考國外同類產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)構(gòu)形式，以高校中廣泛使用的《通信原理》（樊昌信）教材為理論依據(jù)。根據(jù)通信原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的原理框圖，利用基本功能模塊的組合進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，可以完成各個(gè)實(shí)驗(yàn)中所需的信號(hào)的產(chǎn)生和信號(hào)處理等來很好地詮釋相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理�；A(chǔ)型依托示波器可進(jìn)行時(shí)域的分析

顛覆了現(xiàn)在市場上通用驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)思路，真正的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

通過實(shí)驗(yàn)真正對原理的學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用。

三、技術(shù)指標(biāo)

序號(hào)	貨物名稱	數(shù)量	單位	技術(shù)參數(shù)及要求
1	硬件主機(jī)		臺(tái)	作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的核心設(shè)備，供不同實(shí)驗(yàn)?zāi)K插入使用，提供用于傳統(tǒng)示波器測量的接口，并集成信號(hào)源、主時(shí)鐘、電源、放大器、濾波器等模塊。技術(shù)指標(biāo)要求如下： 1)輸出模塊供電電源：±12V,5V 2)模塊卡槽數(shù)：17 3)★集成信號(hào)源：同頻：512K，128K，32K，8K，2K。載波輸出，4V峰峰值 DDS函數(shù)信號(hào)輸出，幅度、頻率可調(diào)。4V峰峰值 PN偽隨機(jī)碼，速率可調(diào)。 PCM專用時(shí)隙，兩路，0-31可設(shè)置。同步時(shí)鐘：512K、128K、32K、8K、2K、可選時(shí)鐘信號(hào) 4)★集成的數(shù)字示波器接口：適用于數(shù)字示波器，兩路可選測量通道測量接口兼容傳統(tǒng)示波器 5）語音輸入、功率放大、喇叭語音終端設(shè)備 6）USB上位機(jī)通信接口 7）藍(lán)牙、手機(jī)通信接口（可選）
2	基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K		套	★包含緩沖放大器/可變直流電源、加法器、雙模擬開關(guān)、乘法器、正交分相器/移相器、公共模塊、AMI/HDB3線路碼、壓控振蕩器（2路）、可調(diào)低通濾波、判決器/比較器（2路）、CVSD編譯碼、 PCM編譯碼、比特時(shí)鐘重建器共15個(gè)基本模塊。可以完成以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： AM/DSB/SSB調(diào)制與解調(diào)，包絡(luò)檢波，相干檢波，FM調(diào)制，FM同步解調(diào)，采樣定理，時(shí)分復(fù)用，ASK,QASK調(diào)制與解調(diào)，FSK調(diào)制與解調(diào)，PSK,BPSK,DPSK,QPSK,調(diào)制與解調(diào)，CVSD編譯碼、PCM編譯碼、時(shí)鐘提取、載波提取、鎖相環(huán)、HDB3編解碼等實(shí)驗(yàn) ★模塊供電電源來自主機(jī)背板，輸入位于左側(cè)，輸出位于右側(cè)。接線端區(qū)分?jǐn)?shù)字與模擬信號(hào)。輸入輸出錯(cuò)接，系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)以防損壞。模塊可以熱插拔。 ★模塊詳細(xì)參數(shù)見附件一《基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K詳細(xì)參數(shù)》
3	附件		套	每套包含連接導(dǎo)線若干、使用說明書、電源線等

附件一《基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K詳細(xì)參數(shù)》

1．緩沖放大器/可變直流電源緩沖放大器

Ø帶寬：從直流至大約1MHz。

Ø增益：0~10�？勺冎绷麟娫�

Ø電源范圍：±2.5V直流。

Ø短時(shí)穩(wěn)定度：小于2mv/h。

Ø分辨率：大約20mV。

Ø輸出電流:小于5mA2.模塊使用介紹

2．加法器

Ø增益范圍：0< <2,0< <2.

Ø帶寬： 1MHz.

Ø輸出直流偏移量：開路輸入時(shí)小于10mV。

Ø最大輸出值，線性，極性翻轉(zhuǎn)，相位偏移。

3．雙模擬開關(guān)

Ø模擬輸入帶寬：＞ 300kHz.

Ø最大控制時(shí)鐘速率：＞ 100kHz。

Ø控制輸入電平： TTL。

Ø最大模擬輸入電平：+4V。

4．乘法器

Ø帶寬：約1MHz

Ø特性：kX(t)Y(t)。

Ø k：約為1/2。

5．正交分相器/移相器

Ø正交分相器：

Ø頻率范圍：200Hz~10kHz。

Ø相位響應(yīng)：輸出端相移相差90度。

Ø移向器：

Ø帶寬：<1MHz。

Ø頻率范圍：HI 100kHz； LO 2kHz。

Ø粗調(diào)：約180°相移

Ø細(xì)調(diào)：約20°相移

6．公共模塊比較器

Ø工作范圍：＞ 500kHz。

Ø TTL輸出上升時(shí)間：100ns。整流器

Ø帶寬：DC至500kHz

（3）RC低通LPF,-3dB，2.8kHz

7． AMI/HDB3線路碼AMI/HDB3編曲譯碼。

8．壓控振蕩器 2路

Ø頻率范圍：1.5kHz<LO<17kHz，正弦和TTL；外部輸入電壓Vin的頻率<300Hz;70kHz<HI<130kHz,正弦和TTL。

輸入電壓：-3V<Vin<3V.增益G.:1<G<2

Ø中心頻率電壓范圍：-3V<Vfc<3V;Vfc是內(nèi)部加到G.Vin的直流電壓

9．可調(diào)低通濾波

Ø本模塊根據(jù)濾波范圍和輸入信號(hào)的不同，有V1，V3和V4兩種指標(biāo)。V1，V3的指標(biāo)

濾波范圍：900Hz<NORMAL<5kHz；2.0kHz<WIDE<12kHz;每一范圍都是連續(xù)可變的。

Ø濾波器階數(shù)：7階橢圓函數(shù)濾波器

Ø阻帶衰減：＞ 50dB。

Ø通帶紋波：＜ 0.5dB。

Ø時(shí)鐘：CLK/880= ,NORMAL; CLK/360= ,WIDE;

(2)V4的基本指標(biāo)

Ø濾波范圍：200Hz<NORMAL<5kHz；200kHz<WIDE<12kHz;

Ø每一范圍都是連續(xù)可變的。

Ø濾波器階數(shù)：5階橢圓函數(shù)濾波器

Ø阻帶衰減：＞ 50dB。

Ø通帶紋波：＜ 0.5dB。

Ø最大輸入電壓：-5V~+5V(使用TTL電平輸入信號(hào))

Ø時(shí)鐘：CLK/100= ,NORMAL和WIDE

10．判決器/比較器 2路

Ø數(shù)字波形輸入：IN1，IN2。

Ø數(shù)字波形輸出：OUT1，OUT2。

Ø輸入/輸出電平依賴于波形模式選擇：TTL+5v，0；單極性+2v，0；雙極性±2v。波形選擇模式

Ø比特時(shí)鐘輸入：TTL電平，標(biāo)稱值2kHz.

Ø比特時(shí)鐘輸出：與輸出波形同步，時(shí)鐘下降沿產(chǎn)生新的輸出比特。

Ø判決點(diǎn)跨度：大于90% 2kHz比特時(shí)鐘碼元寬度。

Ø判決點(diǎn)控制選擇：比特時(shí)鐘：典型值為2kHz。可用主信號(hào)模塊中的2.083kHz正弦波發(fā)生器，經(jīng)過模塊的比較器將其轉(zhuǎn)換為TTL信號(hào)；或者用8.33kHz的TTL信號(hào)經(jīng)線路編碼模塊的4分頻電路，將其轉(zhuǎn)換為2.083kHz的時(shí)鐘信號(hào)。

11．CVSD編譯碼

Ø增量調(diào)制編譯碼。

12． PCM編譯碼：輸入Vin +/-2Vpk, 直流耦合；時(shí)鐘輸入<10kHz, TTL電平；輸出信號(hào)為TTL電平的偏移二進(jìn)制數(shù)據(jù)流；輸出格式為8比特?cái)?shù)據(jù)，最低有效位為幀同步比特位；數(shù)據(jù)化格式：7位線性碼，4位線性碼，4位壓縮碼；幀同步：FS幀同步信號(hào)與幀的最低有效位同步。輸入PCM數(shù)據(jù)：TTL電平偏移二進(jìn)制格式的數(shù)據(jù)流；輸入格式：8位，最低有效位為幀同步位；數(shù)字化格式：7位線性碼，4位線性碼。

13．比特時(shí)鐘重建器N分頻

Ø輸入/輸出：TTL電平，數(shù)字信號(hào)。

Ø時(shí)鐘輸入：小于1MHz.

Ø除數(shù)：-1,2,4,8，開關(guān)選擇

Ø電平跳變檢測器

Ø輸入輸出：TTL電平，數(shù)字信號(hào)

Ø輸出脈沖寬度：固定脈沖寬度（大約250us）

Ø可調(diào)脈沖寬度（可調(diào)范圍大約是10~500us）。

Ø環(huán)路濾波器

Ø輸入輸出：標(biāo)準(zhǔn)電平的模擬信號(hào)類型：典型的無源的第一類二階環(huán)路濾波器結(jié)構(gòu)

Ø特性：要求實(shí)驗(yàn)者來確定

Ø緩沖器：有源的，雙帶通濾波器

Ø輸入輸出：標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電平的模擬信號(hào)

Ø數(shù)量：2個(gè)類型：3dB通帶波紋的四階契比夫?yàn)V波器

Ø Q值：大約為22，固定。

Ø調(diào)諧時(shí)鐘與濾波器中心頻率的比率：50。

Ø內(nèi)部時(shí)鐘頻率：104kHz,晶振，給定的2.083kHz的濾波器的中心頻率

Ø外部時(shí)鐘頻率范圍:50~250kHz,TTL電平。

17．PCM編碼模塊：入Vin +/-2Vpk, 直流耦合；時(shí)鐘輸入<10kHz, TTL電平；輸出信號(hào)為TTL電平的偏移二進(jìn)制數(shù)據(jù)流；輸出格式為8比特?cái)?shù)據(jù)，最低有效位為幀同步比特位；數(shù)據(jù)化格式：7位線性碼，4位線性碼，4位壓縮碼；幀同步：FS幀同步信號(hào)與幀的最低有效位同步，每幀最低有效位值按"0-1-0-1"變化。

輸入PCM數(shù)據(jù)：TTL電平偏移二進(jìn)制格式的數(shù)據(jù)流；輸入格式：8位，最低有效位為幀同步位；數(shù)字化格式：7位線性碼，4位線性碼，4位壓縮碼；壓縮格式：TIMS 4位A4-Law和TIMS 4位 u4-Law(PCB可選)；時(shí)鐘輸入<10kHz, TTL電平，上升沿與PCM數(shù)據(jù)同步。

2024年7月1日 通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方案,通信原理實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置

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