TKK-1033 通信原理實驗箱(新模塊化)TKK-1033 通信原理實驗箱(新模塊化)實驗系統(tǒng)是針對全國各高等院校通信與電子類及相關(guān)專業(yè)的實際情況所開發(fā)的新一代通信原理實驗設(shè)備。 一、TKK-1033 通信原理實驗箱(新模塊化)產(chǎn)品特點 ● 采用嵌入式模塊化設(shè)計,各個模塊既獨立又相互構(gòu)成系統(tǒng),較方便地安裝與組合;各個模塊采用*透明盒,既能保護(hù)電路,又能觀察到相應(yīng)電路。同時可供用戶根據(jù)自己的需求購買相應(yīng)的模塊,升級方便,節(jié)約經(jīng)費; ● 該實驗箱可以通過不同的模塊組合成基帶傳輸系統(tǒng)、載波傳輸系統(tǒng)、計算機(jī)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)等多種通信實驗系統(tǒng)。有利于培養(yǎng)學(xué)生建立通信系統(tǒng)的整體概念; ● 二次開發(fā)實驗開放性強(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、畢業(yè)設(shè)計的要求; ● 該產(chǎn)品不僅可以開設(shè)《通信原理》課程的相關(guān)實驗,而且還可以開設(shè)《數(shù)字通信原理》、《移動通信》、《擴(kuò)頻通信》等課程的實驗,讓學(xué)生了解更多的現(xiàn)代通信技術(shù)。 ● 該實驗箱是一個開放式的平臺,不僅可以滿足學(xué)生做課程實驗,而且還可以用于課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、電子設(shè)計大賽等,同時教師也可以利用該平臺做一些研究開發(fā)工作; 二、TKK-1033 通信原理實驗箱(新模塊化)產(chǎn)品創(chuàng)新點 ● *在通信原理實驗箱中實現(xiàn)了多路DS-CDMA實驗系統(tǒng)。 ● 在實驗箱中實現(xiàn)了簡易的頻譜分析功能,能用普通雙蹤示波器觀測、分析實驗信號的頻譜特性。 ● 實現(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)。 ● 采用時分復(fù)用方式在實驗箱中實現(xiàn)了兩臺計算機(jī)之間的全雙工數(shù)字通信。 三、TKK-1033 通信原理實驗箱(新模塊化)實驗箱功能 信號源部分為整個實驗系統(tǒng)提供配套的各種數(shù)字和模擬信號以及語音信號;終端部分用來定性判斷實驗系統(tǒng)通信質(zhì)量的好壞。 (1)模擬信號源: 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:zui大可達(dá)20Vpp。 (2)點頻正弦波輸出: 32KHz、64KHz、1MHz,幅度可調(diào),zui大可達(dá)4V。 (3)NRZ碼:碼元、碼速率可調(diào)(24位碼通過碼型設(shè)置開關(guān)設(shè)置碼型,通過分頻設(shè)置選擇碼速率,分頻比為1~9999); (4)點頻方波信號:P8KHz、8KHz、32KHz、64KHz、256KHz、1024KHz、24M; (5)位同步信號BS:頻率可控; (6)2BS信號:2倍位同步信號; (7)幀同步信號FS:窄脈沖頻率是位同步信號頻率的1/24; (8)PN碼:偽隨機(jī)碼,N=15、N=31、N=511的m序列; (9)語音信號:話筒插座,音樂片信號,語音放大,耳機(jī)或揚(yáng)聲器;可通過與原始語音信號聲音的對比來判斷通信質(zhì)量的好壞。 (10)數(shù)字終端:用發(fā)光二極管同時顯示兩路24位以下的NRZ碼;可將原始的數(shù)字基帶信號與接收到的數(shù)字基帶信號分別用兩路發(fā)光二極管同時顯示,根據(jù)兩組發(fā)光二極管的亮滅情況來判斷接收到的數(shù)字信號中是否出現(xiàn)了誤碼,進(jìn)而判斷整個通信系統(tǒng)通信質(zhì)量的好壞; (11)電源:提供實驗所用+12V/1A、-12V/1A、+5V/3A、-5V/1A電源。 1、基礎(chǔ)原理性實驗 (1)頻譜分析模塊 功能、特點: 用來分析各實驗信號的頻譜及進(jìn)行高速、高精度數(shù)據(jù)采集。 ①高速(zui高可達(dá)20M)、高精度(10位)數(shù)據(jù)采集; ②可通過串口與PC機(jī)通信; ③預(yù)留CPLD、DSP擴(kuò)展端口,便于二次開發(fā)。 (2)PAM/AM模塊 實驗內(nèi)容: ①抽樣定理驗證實驗。 ②脈沖幅度調(diào)制與解調(diào)實驗(PAM); ③常規(guī)雙邊帶調(diào)制與解調(diào)實驗(AM); | ④抑制載波雙邊帶調(diào)制(DTYKJ-SC); ⑤二極管包絡(luò)檢波特性測試; ⑥常規(guī)雙邊帶調(diào)制與抑制載波調(diào)制特性比較。 |
(3)模擬信號數(shù)字化模塊 實驗內(nèi)容: ①脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)(PCM)實驗; ②增量調(diào)制與解調(diào)(CVSD)實驗; ③自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)(ADPCM)實驗。 (4)碼型變換模塊 功能、特點: 多種典型基帶碼型的變換與反變換。 實驗內(nèi)容: ①RZ碼變換與反變換實驗; ②BRZ碼變換與反變換實驗; ③BNRZ碼變換與反變換實驗; ④CMI碼變換與反變換實驗; | ⑤HDB3碼變換與反變換實驗; ⑥BPH碼變換與反變換實驗; ⑦AMI碼變換與反變換實驗; ⑧預(yù)留CPLD擴(kuò)展端口,便于二次開發(fā)。 |
(5)信道模擬模塊 模擬多種典型信道,用DSP進(jìn)行實時差錯控制編碼。 實驗內(nèi)容: ①理想信道模擬實驗; ②高斯白噪聲信道模擬實驗; ③帶限信道模擬實驗; ④固定干擾信道模擬實驗; | ⑤眼圖實驗; ⑥差錯控制編碼(漢明碼)實驗; ⑦其它二次開發(fā)實驗(如卷積編譯碼實驗等),預(yù)留CPLD、DSP擴(kuò)展端口,便于二次開發(fā)。 |
(6)數(shù)字調(diào)制模塊 實驗內(nèi)容: ①二進(jìn)制振幅鍵控調(diào)制(2ASK)實驗; ②二進(jìn)制移頻鍵控調(diào)制(2FSK)實驗; | ③二進(jìn)制移相鍵控調(diào)制(2PSK)實驗; ④二進(jìn)制差分移相鍵控調(diào)制(2DPSK)實驗。 |
(7)數(shù)字解調(diào)模塊 實驗內(nèi)容: ①二進(jìn)制振幅鍵控解調(diào)(2ASK)實驗; ②二進(jìn)制移頻鍵控解調(diào)(2FSK)實驗; | ③二進(jìn)制移相鍵控解調(diào)(2PSK)實驗; ④二進(jìn)制差分移相鍵控解調(diào)(2DPSK)實驗。 |
(8)鎖相環(huán)模塊 實驗內(nèi)容: ①555時鐘產(chǎn)生器實驗; ②基本鎖相環(huán)實驗(可觀察同步態(tài)、捕捉態(tài)、跟蹤態(tài)); ③數(shù)字頻率合成器實驗(分頻比1~999)。 (9)同步提取模塊 用純數(shù)字鎖相環(huán)提取位同步、幀同步信號,用科斯塔斯環(huán)提取同步載波信號。 實驗內(nèi)容: ①純數(shù)字鎖相環(huán)實驗; ②位同步信號提取實驗; | ③幀同步信號提取實驗以及假同步對信息傳輸影響; ④同步載波信號提取實驗。 |
(10)時分復(fù)用模塊 包含二路脈沖編碼調(diào)制與解調(diào),時分復(fù)用與解復(fù)用; 實驗內(nèi)容: ①二路脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)(PCM)實驗; ②兩路脈沖編碼調(diào)制信號時分復(fù)用實驗; | ③時分復(fù)用信號解復(fù)用實驗; ④預(yù)留CPLD擴(kuò)展端口,便于二次開發(fā)。 |
2、通信系統(tǒng)特色實驗(綜合性實驗) (1)現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制模塊 預(yù)留CPLD二次開發(fā)端口,便于二次開發(fā)。 實驗內(nèi)容: ①zui小頻移鍵控(MSK)調(diào)制實驗; ②高斯濾波zui小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制實驗(有BbTs=0.3,BbTs=0.5兩種形式); ③四相相移鍵控(QPSK)調(diào)制實驗(A、B兩種方式); ④交錯正交四相相移鍵控(OQPSK)調(diào)制實驗(A、B兩種方式); ⑤四相相對相移鍵控(DQPSK)調(diào)制(A、B兩種方式); ⑥π/4正交差分相移鍵控(π/4-DQPSK)調(diào)制實驗; ⑦二次開發(fā)實驗 (2)現(xiàn)代數(shù)字解調(diào)模塊 預(yù)留CPLD二次開發(fā)端口,便于二次開發(fā)。 實驗內(nèi)容: ①zui小頻移鍵控(MSK)解調(diào)實驗; ②高斯濾波zui小頻移鍵控(GMSK)解調(diào)實驗(有BbTs=0.3,BbTs=0.5兩種形式); ③四相相移鍵控(QPSK)解調(diào)實驗(A、B兩種方式); ④交錯正交四相相移鍵控(OQPSK)解調(diào)實驗(A、B兩種方式); ⑤四相相對相移鍵控(DQPSK)解調(diào)實驗(A、B兩種方式); ⑥π/4正交差分相移鍵控(π/4-DQPSK)解調(diào)實驗; ⑦二次開發(fā)實驗。 (3)及計算機(jī)數(shù)據(jù)通信模塊 有兩個接口,利用模擬信號數(shù)字化和時分復(fù)用模塊可實現(xiàn)用一個信道進(jìn)行兩部全雙工數(shù)字通信;有兩個PC機(jī)串口,利用時分復(fù)用模塊可實現(xiàn)用一個信道進(jìn)行兩臺PC機(jī)全雙工通信。 實驗內(nèi)容: ①接口實驗; ②計算機(jī)接口實驗; | ③通信實驗; ④計算機(jī)數(shù)據(jù)通信實驗。 |
3、移動通信基礎(chǔ)實驗 移動通信基礎(chǔ)模塊CDMA 用glod序列擴(kuò)頻與解擴(kuò);兩路信號擴(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,實現(xiàn)真正的碼分多址; 實驗內(nèi)容: ①m序列和Gold序列的特性; ②Gold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; ⑾擴(kuò)頻碼定時偏移對解擴(kuò)的影響; ⑿窄帶干擾信號對解擴(kuò)的影響。 |
注意事項:必須配合數(shù)字解調(diào)模塊中PSK解調(diào)部分使用。 |