通信原理实验指导书.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：实验一数字信号发生实验一、实验目的1．了解多种时钟信号的产生方法；2．了解PCM编码中的收、发帧同步信号的产生过程；3．掌握3级、4级、5级伪随机码的编码方法和伪随机码性质。二、实验仪器与设备1．THEXZ-2B型实验箱、数字信号发生模块；2．20MHz双踪示波器。三、实验原理时钟信号乃是数字通信各级电路的重要组成部分在数字通信电路中若没有时钟信号则电路基本工作条件将得不到满足而无法工作。（一）电路组成时钟与伪码发生实验是供给PCM、PSK、FSK、HDB3等实验所需时钟和基带信号由以下电路组成：1．内时钟信号源图18-1。2．多级分频及脉冲编码调制系统收、发帧同步信号产生电路图18-1。3．三级伪随机码发生电路图18-2；4．四级伪随机码发生电路图18-3；5．五级伪随机码发生电路图18-4。图18-1时钟及多级分频及脉冲编码调制系统收、发帧同步信号产生电原理图图18-2三级伪码发生电原理图图18-3四级伪码发生电原理图18-4五级伪码发生电原理图（二）电路工作原理1．时钟信号源时钟信号源由钟振Y1提供若电路加电后在CLK测试点输出一个比较理想的方波信号输出振荡频率为4.096MHz经过D触发器进行二分频输出为2.048MHz方波信号。2．三级基准信号分频及PCM编码调制收发帧同步信号产生电路该电路的输入时钟信号为2.048MHZ的方波由可预置四位二进制计数器（带直接清零）组成的三级分频电路组成逐次分频变成1K方波由第一级分频电路产生的P128KHZ窄脉冲和由第二级分频电路产生的Q8KH窄脉冲进行与非后输出即为PCM编译码中的收、发分帧同步信号P8K。3．三级伪随机码发生器电路伪随机序列也称作m序列它的显著特点是：（a）随机特性；（b）预先可确定性；（c）可重复实现。本电路采用带有两个反馈的三级反馈移位寄存器示意图见图18-5。若设初始状态为111（Q2Q1Q0=111）则在CP时钟作用下移位一次后由Q1与Q0模二加产生新的输入Q=Q0eq\o\ac(○+)Q1=1eq\o\ac(○+)1=0则新状态为Q2Q1Q0=011。当移位二次时为Q2Q1Q0=001；当移位三次为Q2Q1Q0=100；移位四次后为Q2Q1Q0=010；移位五次后为Q2Q1Q0=101；移位六次后为Q2Q1Q0=110；移位七次后为Q2Q1Q0=111；即又回到初始状态Q2Q1Q0=111。该状态转移情况可直观地用“状态转移图”表示。见图18-6。图18-2是实验系统中3级伪随机序列码发生器电原理图。从图中可知这是由三级D触发器和异或门组成的三级反馈移存器。在测量点PN处的码型序列为1110010周期性序列。若初始状态为全“零”则状态转移后亦为全“零”需增加U8A三输入与非门“破全零状态”。图18-5具有两个反馈抽头的3级伪随机序列码发生器图18-6状态转移图4．四级伪随机码发生电路图18-3是实验系统中4级伪随机序列码发生器电原理图。从图中可知这是由4级D触发器和异或门组成的4级反馈移位寄存器。本电路是利用带有两个反馈抽头的4级反馈移位寄存器其示意图见图18-7状态转移图见表18-1在测量点PN处的码序列为111100010011010。图18-7具有两个反馈抽头的4级伪随机序列码发生器5．五级伪随机码发生电路图18-4是实验系统中5级伪随机序列码发生器电原理图从图中可知这是由5级D触发器和异或门组成的5级反馈移位寄存器。本电路是利用带有两个反馈抽头（注意反馈点是Q0与Q2）的5级反馈移位寄存器其示意图见图18-8状态转移图见表18-1在测量点PN处的码序列为1111100011011101010000100101100。图18-8具有两个反馈抽头的5级伪随机序列码发生器表18-13级、4级、5级伪随机码、状态转移图三级伪随机码四级伪随机码五级伪随机码Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0Q4Q3Q2Q1Q01111111111110110111011110010011001111000001000110101000100011010100110001100010011001111001101101100110110110111011011011100101101111010010111101101011110010101111001010001000001100000100000100100100100110100110100110100110100111