太原理工大学通信原理实验报告.doc

太原理工大学学生实验报告学院名称现代科技学院专业班级通信07-2学号4实验成绩学生姓名温和同组人姓名实验日期课程名称通信原理实验题目信号源实验实验一信号源实验一、实验目的掌握频率连续变化的各种波形的产生方法掌握用FPGA产生伪随机码的方法掌握码型可变NTZ码的产生方法了解用FPGA进行电路设计的基本方法了解帧同步信号与同步信号在整个通信系统中的作用熟练掌握信号源模块的使用方法二、实验内容观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示观察点频方波信号的输出观察点频正弦波信号的输出波动拨码开关,观察码型可变NRZ码的输出观察位同步信号和帧同步信号输出改变FPGA程序,扩展其他波形三、实验器材信号源模块20M双踪示波器频率计PC机连接线四、实验原理信号源模块可以大致分成模拟部分和数字部分,分别产生模拟信号和数字信号。模拟信号源部分实验室名称指导教师签名太原理工大学学生实验报告学院名称现代科技学院专业班级学号实验成绩学生姓名同组人姓名实验日期课程名称实验题目模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波(频率变化范围100Hz~10KHz)、三角波(频率变化范围100Hz~1KHz)、方波(频率变化范围100Hz~10KHz)、锯齿波(频率变化范围100Hz~1KHz)以及32KHz、64KHz、1MHz、的点频正弦波(幅度可以调节)。其电路原理框图如上图。我们已经将各种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005(2864)并存放在固定的地址中。数字信号源部分数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ码以及位同步信号和帧同步信号。实验室名称指导教师签名太原理工大学学生实验报告学院名称现代科技学院专业班级学号实验成绩学生姓名同组人姓名实验日期课程名称实验题目晶振出来的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预知分频器分频,前一频器分频后可得到1MHz、256KHz、64KHz、8KHz的方波以及8KHz的窄脉冲信号。可预置分频的分频比可通过拨码开关SW101、SW102来改变,分频比范围是1~9999。分频后的新号即为整个系统的位同步信号(从信号输出点“BS”输出)。数字信号源部分还包括一个NRZ码产生电路,通过该电路可产生24位为一帧的周期性NRZ码序列,该序列的码型可通过拨码开关SW103、SW104、SW105来改变。五、实验步骤1插上电源线,打开交流开关,再按下开关POWER1、POWER2,按一下复位键,信号源模块开始工作。2模拟信号源部分观察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正弦波”可并分别改变各正弦波的幅度。按下“复位”波形指示灯“三角波”亮,数码管M001~M004显示“2000”。按一下“波形选择”,“三角波”亮,输出波形为是三角波。逐次按下“波形选择”轮流输出正弦波、三角波、锯齿波和方波。波形选择为正弦波,改变输出信号的频率,观察“模拟输出”点的波形,计算其频率是否与数码管显示的一致。转动“幅度调节1”改变幅度分别选择为三角波,锯齿波,方波重复上述实验模拟信号放大通道:链接“模拟输出”点与“IN”点,观察“OUT”点波形,转动“幅度调节2”改变输出信号的幅度数字信号源部分拨码开关SW101、SW102的作用是改变分频器的分频比,将拨码开关SW101、SW102设置为00000,SW103、SW104、SW105设置为01**********,观察BS、2BS、FS、NRZ波形。改变各拨码开关的设置,重复观察一上各点波形。观察1024K、256K、64K、32K、8K、Z8K各点波形六实验思考题位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用?位同步:目的是使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步,有下面两种方式:外同步——发送端发送数据时同时发送同步时钟信号,接收方用同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。自同步——通过特殊编码(如曼彻斯特编码),这些数据编码信号包含了同步信号,接收方从中提取同步信号来锁实验室名称指导教师签名太原理工大学学生实验报告学院名称现代科技学院专业班级学号实验成绩学生姓名同组人姓名实验日期课程名称实验题目定自己的时钟脉冲频率。帧同步:识别一个帧的起始和结束。帧(Frame)数据链路中的传输单位——包含数据和控制信息的数据块。面向字符的——以同步字符(SYN,16H)来标识一个帧的开始,适用于数据为字符类型的帧。面向比特的——以特殊位序列(7EH,即01111110)来标识一个帧的开始,适用于任意数据类型的帧。七、