【2017年整理】通信原理实验指导书数字基带信号实验.doc

实验一 数字基带信号实验 一、实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、非归零码、帧同步信号和双向码等基带信号的产生原理及其波形的特点。 2、掌握AMI码、HDB3码的编码规则。 1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ），传号交替反转码（AMI）， 三阶高密度双极性码(HDB3)。 2、改变码序列，比较其单极性码、AMI码、HDB3码波形，并验证是否符合其编码规则。 3、观察HDB3编码中的四连零检测、补V、加B补奇、单／双极性变换的波形，并验证是否符合编码规则。 4、观察并比较单、双极性码（非归零、归零）、时钟信号、时序信号的波形和相位特点。 三、实验仪器： 1、直流稳压电源 一台 2、双踪数字示波器 一台 3、数字信源模块 一块 1、数字信源 原理框图如图4.2所示。本模块MAX内部设计的数字电路产生的时钟频率为256KHz。256Kbit/s帧结构如下图4.1所示。帧长为32位，首位为任意码位。第2位～第8位是帧同步码（7位巴克码为1110010），另外24位为3路数据码，每路为8位。 图4.1 帧结构 合路输入 分别输出32khz、2048khz、1024khz、256khz信号 B路输入 A路输入 图4.2 信源模块原理框图     （1）分频器 本模块由4.096MHZ为主的晶振和HD74HC04P组成的电路产生4096KHz方波信号，然后经MAX内部D触发器二分频后产生2048kHz（P3）方波信号。再经二分频后，得到1024kHz方波信号（P4）。再经过四分频产生256kHz时钟信号（P5）。 （2）八选一电路 （A～CD0～D7Y为数据输出端。） MAX内部设计的8选1数据选择器如上图所示。其功能表如表4－18个数据（D0～D7）1个所需的数据。D0～D71”或“0”可由四路八位选择开关人工置定。由三位二进制计数器输入为256kHz经过24分频、8分频输出出128kHz、64kHz、32kHzA、B、CD0~D7。这样并行D0～D7Y输出端串行输出。实现了八位并行码的串行输出。 表4-1 8选1数据选择器功能表 输 入 输 出 A B C Y X L L L L H H H H X L L H H L L H H X L H L H L H L H L D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 （3）四路八位码的合路 （a）MAX内设计的模拟开关和或门 (b)内设2/4译码器 图4.7 四路八位码合路器 该合路器由四个可控模拟开关、一个2/4译码器和一个或门组成。其中可控模拟开关的选通时间由四位二进制计数器控制。由三位的二进制计数器输入为256kHz分频出的32kHz送入2/4译码器的时钟输入端，输出的时序信号分别控制模拟开关，内设的 2/4译码器就会自动译码，内置模拟的输入端A、B会自动从00-01-10-11变化。其功能表如表4－2所示。输出波形如图4.8所示： 表4-2 2/4译码器功能表 A B Y0 Y1 Y2 Y3 0 0 1 1 0 1 0 1 L H H H H L H H H H L H H H H L （Y0～Y3 ： ： ： ： 图 Y0~Y3反相后的输出波形 由Y0、Y1、Y2、Y3经倒相后，依次控制内设模拟开关使之依次选通模拟开关。这样就依次选通第1、2、3、4路码，并通过一个四输入或门合路成一路串行码。 （4）帧同步信号 本模块产生的合路信码流以32位为1帧,且为分路器能直接提供帧同步头。本模块帧同步信号产生方法如图4.9所示。 4.9 帧同步信号波形的产生方法 图4.10 帧同步信号波形产生电路 由256kHz时钟信号经2、4、8、16、32分频后与256kH