KH-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱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)中所需的信號的產(chǎn)生和信號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，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。

一、新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱特點(diǎn):

1、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)。

2、擴(kuò)展性與開放性：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)。

3、安全性：獨(dú)立的信號系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)中誤操作。電源帶自保護(hù)系統(tǒng)，可帶點(diǎn)插拔。

4、真正意義上的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 

二、主機(jī)及功能模塊介紹: 

1、主機(jī):包括齒條卡槽（可同時(shí)插入12個(gè)模塊）、示波器顯示選擇器、電源。

2、主信號發(fā)生器:

（1）輸出頻率：載頻為100kHz；采樣時(shí)鐘為8.333kHz;音頻（載波分頻）為2.083kHz。

（2）輸出電平：模擬信號的峰-峰值為4V；數(shù)字信號為TTL電平。

（3）失真：小于0.1%（僅對模擬輸出信號）。

（4）音頻振蕩器：

（5）頻率范圍：500Hz~10KHz。

（6）模擬輸出電平：峰-峰值為4V。

（7）失真率：小于0.1%（僅對模擬輸出）

（8）數(shù)字輸出：TTL電平。

3、緩沖放大器/可變直流電源：

3.1緩沖放大器：

（1）帶寬：從直流至大約1MHz。

（2）增益：0~10。

3.2可變直流電源：

（1）電源范圍：±2.5V直流。

（2）短時(shí)穩(wěn)定度：小于2mv/h。

（3）分辨率：大約20mV。

（4）輸出電流:小于5mA2.模塊使用介紹

4、加法器：

（1）增益范圍：0<><>

（2）帶寬：1MHz.

（3）輸出直流偏移量：開路輸入時(shí)小于10mV。

（4）輸出值，線性，極性翻轉(zhuǎn)，相位偏移。

5、雙模擬開關(guān)：

（1）模擬輸入帶寬：＞300kHz.

（2）控制時(shí)鐘速率：＞100kHz。

（3）控制輸入電平：TTL。

（4）模擬輸入電平：+4V。

6、乘法器：

（1）帶寬：約1MHz

（2）特性：kX(t)Y(t)。

（3）k：約為1/2。

7、正交分相器/移相器：

7.1正交分相器：

（1）頻率范圍：200Hz~10kHz。

（2）相位響應(yīng)：輸出端相移相差90度。

7.2移向器：

（1）帶寬：<>

（2）頻率范圍：HI 100kHz； LO 2kHz。

（3）粗調(diào)：約180°相移

（4）細(xì)調(diào)：約20°相移

8、公共模塊：

（1）比較器工作范圍：＞ 500kHz。

（2）TTL輸出上升時(shí)間：100ns。

（3）整流器帶寬：DC至500kHz

（4）RC低通：LPF,-3dB，2.8kHz

9、序列碼發(fā)生器：

（1）輸入時(shí)鐘頻率范圍：TTL 1Hz~1MHz；模擬500Hz~10kHz。

（2）序列數(shù)：4對。

（3）序列長度：

（4）同步信號：標(biāo)志序列的開始

10、雙脈沖發(fā)生器：

10.1TWIN模式：

（1）時(shí)鐘頻率范圍：小于50kHz.

（2）脈沖寬度：3us

（3）脈沖延時(shí)間Q2-Q1:10s

（4）出錯(cuò)標(biāo)志：2tW+tD>tCLK

10.2SINGLE模式：

（1）時(shí)鐘頻率范圍：小于200k赫茲。

（2）脈沖寬度：3s<><>

11、壓控振蕩器：

（1）頻率范圍：1.5kHz 70kHz

（2）輸入電壓：-3V

（3）增益G.:1

（4）中心頻率電壓范圍：-3V

（5）Vfc是內(nèi)部加到G.Vin的直流電壓

12、可調(diào)低通濾波：

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

12.1 V1，V3的指標(biāo)：

（1）濾波范圍：900Hz 2.0kHz每一范圍都是連續(xù)可變的。

（2）濾波器階數(shù)：7階橢圓函數(shù)濾波器

（3）阻帶衰減：＞ 50dB。

（4）通帶紋波：＜ 0.5dB。

（5）時(shí)鐘：CLK/880=,NORMAL;

（6）CLK/360=,WIDE;

12.2 V4的基本指標(biāo)：

（1）濾波范圍：200Hz 200kHz每一范圍都是連續(xù)可變的。

（2）濾波器階數(shù)：5階橢圓函數(shù)濾波器

（3）阻帶衰減：＞ 50dB。

（4）通帶紋波：＜ 0.5dB。

（5）輸入電壓：-5V~+5V(使用TTL電平輸入信號)

（6）時(shí)鐘：CLK/100=,NORMAL和WIDE 

13、模塊：

（1）數(shù)字波形輸入：IN1，IN2。

（2）數(shù)字波形輸出：OUT1，OUT2。

（3）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。

13.1波形選擇模式：

（1）比特時(shí)鐘輸入：TTL電平，標(biāo)稱值2kHz.

（2）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。

（3）點(diǎn)跨度：大于90% 2kHz比特時(shí)鐘碼元寬度。

13.2點(diǎn)控制選擇：

比特時(shí)鐘：典型值為2kHz?？捎弥餍盘柲K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；或者用8.33kHz的TTL信號經(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。

14、線路編碼器：NRZ-L非歸0雙極性碼；NRZ-M不歸0雙極性相對碼；UNI-RZ單極型歸0碼單極性；BIP-RZ雙極型歸0三電平；RZ-AMI歸0碼三電平；BIO-LManchester碼雙極性；DICODE-NRZDicode不歸0碼三電平

15、線路：

15.1輸入：

（1）比特時(shí)鐘：TTL電平比特時(shí)鐘。

（2）與輸入數(shù)據(jù)的時(shí)鐘頻率：f（max）>100kHz。

（3）解碼信號輸入：詳細(xì)請看本書編碼模塊部分

15.2輸出：

（1）數(shù)據(jù)信號：解碼的TTL電平數(shù)據(jù)

（2）選通信號：TTL電平信號。

16、比特時(shí)鐘重建器：

16.1N分頻：

（1）輸入/輸出：TTL電平，數(shù)字信號。

（2）時(shí)鐘輸入：小于1MHz.

（3）除數(shù)：-1,2,4,8，開關(guān)選擇

16.2電平跳變檢測器：

（1）輸入輸出 ：TTL電平，數(shù)字信號

（2）輸出脈沖寬度：固定脈沖寬度（大約250us）

（3）可調(diào)脈沖寬度（可調(diào)范圍大約是10~500us）。

16.3環(huán)路濾波器：

（1）輸入輸出：標(biāo)準(zhǔn)電平的模擬信號

（2）類型：典型的無源的類二階環(huán)路濾波器結(jié)構(gòu)

（3）特性：要求實(shí)驗(yàn)者來確定

（4）緩沖器：有源的，

16.4雙帶通濾波器：

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

（2）數(shù)量：2個(gè)

（3）類型：3dB通帶波紋的四階契比夫?yàn)V波器

（4）Q值：大約為22，固定。

（5）調(diào)諧時(shí)鐘與濾波器中心頻率的比率：50。

（6）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

（7）外部時(shí)鐘頻率范圍:50~250kHz,TTL電平。

17、PCM編碼模塊：

輸入Vin +/-2Vpk,直流耦合；時(shí)鐘輸入<10khz, ttl電平；輸出信號為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)，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幀同步信號與幀的有效位同步，每幀有效位值按“0-1-0-1”變化；正弦信號輸出：標(biāo)準(zhǔn)雙極tims電平始終與時(shí)鐘信號同步；信號頻率：通過pcb開關(guān)選擇時(shí)鐘比——1:32,="" 1:64,="" 1:128,="">

18、PCM譯碼模塊：

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，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；輸出信號：+/-2vpk, 直流耦合；幀同步：線性模式和嵌入模式；線性模式：同步信號與幀的有效位同步；嵌入模式：搜索并抽取有效位按“0-1-0-1”變化的幀；嵌入模式搜索：32,="" 64,="">

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

一）線性模擬調(diào)制系統(tǒng)：

1.線性幅度調(diào)制（AM）

2.雙邊帶調(diào)制（DSB）

3.單邊帶調(diào)制（SSB）

4.AM調(diào)制包絡(luò)檢波

5.載波提取

6.相干解調(diào)

二）非線性模擬調(diào)制系統(tǒng)：

6.頻率調(diào)制實(shí)驗(yàn)（FM）

7.頻率解調(diào)實(shí)驗(yàn)

8.載波同步實(shí)驗(yàn)

9.頻分復(fù)用實(shí)驗(yàn)

三）模擬信號的數(shù)字傳輸系統(tǒng)：

1.抽樣定理實(shí)驗(yàn)

2.PCM編、譯碼實(shí)驗(yàn)

3.增量調(diào)制編、譯碼實(shí)驗(yàn)

4.時(shí)分復(fù)用實(shí)驗(yàn)

四）數(shù)字信號的基帶傳輸系統(tǒng)：

1.常見數(shù)字基帶信號測試實(shí)驗(yàn)

2.數(shù)字基帶信號傳輸與碼間串?dāng)_實(shí)驗(yàn)

3.眼圖實(shí)驗(yàn)

4.時(shí)鐘提到實(shí)驗(yàn)

5.位同步實(shí)驗(yàn)

五）數(shù)字信號的載波傳輸：

1.二進(jìn)制幅移鍵控（2ASK）

2.二進(jìn)制頻移移鍵控（2FSK）

3.二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）

4.二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）

四、新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱配置清單：

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