KH-8641C現代通信技術實驗平臺(通原、光纖、移動)是針對電子和通信工程類專業學生,系統完成《通信原理》《光纖通信》《移動通信》等現代通信技術相關課程實驗專門研制的實驗平臺。平臺的特點是系統性強,它真實再現了:信源的模數轉換、模擬調制、信道仿真、模擬解調、信宿的數模轉換的頻帶傳輸過程;光纖傳輸、幀同步位同步、糾錯譯碼、解復接、信宿的數模轉換的基帶傳輸過程;信源、信源編碼、碼分復用、傳輸、碼分解復用、信源譯碼、信宿的移動傳輸過程;
KH-8641C現代通信技術實驗平臺(通原、光纖、移動)全部采用模塊化結構,各模塊既能完成完整通信系統中對應單元部分實驗,又能由學生用單元模塊構建一個完整通信系統進行系統實驗,從而有助于學生理解通信系統中各要素的作用;實驗平臺把通信系統中涉及的基本電路、終端編譯碼、調制解調、信道傳輸等重要的理論安排了相應的實驗內容;實驗平臺既有基礎性實驗,又有采用新技術新器件(FPGA、DSP)等提高型實驗,從而完成一個理論驗證性、綜合性、二次開發性,由低向高的系統學習過程。通過這些實驗能夠促進學生對《通信原理》《移動通信》《光纖通信》課程內容的理解、掌握,并使學生對通信系統、當今新技術、工程實現有一個較全面的了解。系統采用“主板+實驗模塊”相結合的靈活結構,便于學校選擇、定制、增加功能、硬件升級。
一、技術特點:
1、采用了“底板+實驗模塊”的結構,不僅按實驗內容與功能將電路模塊化,而且各個模塊獨立設計,能方便地組合進行單元實驗和多種單/雙工通信系統實驗。
2、實驗模塊的輸入輸出信號都采用鉚孔開放出來,由實驗者根據實驗需要進行連接組合,增強實驗者的參與性。
4、每個實驗模塊都采用有機玻璃覆蓋保護,方便實驗室管理。
5、實驗中的重要參數都可以調節或設置,方便實驗者分析對比。
6、可完成單元、系統實驗幾十項,涵蓋了終端編譯碼、線路編譯碼、調制解調、光纖、移動等方面的內容。
7、內置函數信號源、數字信號源、電話接口、計算機接口、同軸電纜信道、兩個收發一體光端機信道、音頻功放等功能模塊,詳細見“系統組成” 項。
8、內置4組穩壓電源,全部具有短路軟截至保護自動恢復功能,并提供電源輸出接口。
9、系統涉及了計算機通信、MS51、DSP、CPLD等多種技術,并留有開發接口,二次開發性強。
二、現代通信技術實驗平臺(通原、光纖、移動)組成:
本系統由1個底板和24個功能模塊組成。
1、底板功能模塊:
| 非同步正弦波 | 頻率0.3~10KHZ連續可調,幅度0~10V連續可調。 |
非同步三角波 | ||
非同步方波 | ||
同步正弦波 | 頻率2KHZ,幅度0~10V連續可調。 | |
電話接口 | 2路電話 | 二四線轉換,提供發送輸出、接收輸入的連接接口(用于二次開發) |
抽樣脈沖 | 同步矩形脈沖 | 頻率8KHZ |
非同步矩形脈沖 | 頻率2~35KHZ連續可調 | |
計算機接口 | RS232 | 提供發送輸出、接收輸入的連接接口 |
電源 | | 提供-12V、+12V、+5V、-5V等系統電源,另提供輸出接口 |
實際通信信道 | 同軸電纜 | 1310nm、1550nm一體化光端機,此部分選配 |
光纖通信 | ||
音頻終端 | 終端濾波放大器 | 提供多組濾波器、音頻功放、喇叭 |
眼圖觀測 | | 可觀測噪聲、串擾、理想眼圖 |
實驗模塊接口 | | 可同時安放9個實驗模塊,完成單元、系統性實驗 |
數字信號源 | 15位m序列 | 頻率2KHZ、32KHZ可設置,另可根據用戶要求配置 |
127位m序列 | ||
手工設置序列,1、0,其它 |
2、實驗功能模塊:
時鐘與基帶數據發生模塊 | 提供系統時鐘和各類數字信號源 |
PAM脈沖幅度調制模塊 | 完成抽樣定理、PAM調制、傳輸模擬實驗 |
PCM/ADPCM編譯碼模塊 | 完成PCM、ADPCM編譯碼單元實驗 |
CVSD增量調制編譯碼模塊 | 完成CVSD編譯碼單元實驗 |
AMI/HDB3編譯碼模塊 | 完成AMI /HDB3編譯碼單元實驗 |
線路成形 | 完成線路成形與頻分復用實驗 |
數字頻率合成模塊 | 完成壓控振蕩器、頻率合成實驗 |
FSK(MSK)調制模塊 | 完成MSK、FSK調制實驗 |
FSK(MSK)解調模塊 | 完成MSK、FSK解調實驗 |
BPSK(DPSK)調制模塊 | 完成BPSK、DPSK調制實驗 |
BPSK(DPSK)解調模塊 | 完成BPSK、DPSK解調實驗 |
噪聲模塊 | 提供白噪聲 |
復接/解復接、同步提取模塊 | 完成多種數據的復接、解復接、同步提取實驗 |
卷積、漢明、交織、循環編碼模塊 | 完成卷積、漢明、交織、循環編碼實驗,多種碼型變換 |
卷積、漢明、交織、循環傳輸模塊 | 信道仿真 |
卷積、漢明、交織、循環譯碼模塊 | 完成卷積、漢明、交織、循環譯碼實驗, |
軟件無線電-調制模塊 | 完成PSK調制;FSK調制;MSK調制;QPSK調制;OQPSK調制;CDMA編碼和多種模擬調制 |
軟件無線電-解調模塊 | PSK解調;FSK解調;MSK解調;QPSK解調等;OQPSK調制;CDMA譯碼 |
移動線路均衡模塊 | 完成移動信道均衡實驗 |
移動碼分復用與解復用模塊 | 完成PN碼、Gold碼、WALSH碼自相關性、互相關性研究,碼分復用與解復用等實驗; |
GSM/GPRS虛擬手機設計模塊 | 完成與共網手機的呼叫通話、短信收發、網絡數據收發、AT命令、虛擬手機各種功能設計、分布式溫度采集等開發性實驗; |
移動的信源、信源編譯碼、各種調制解調模塊同通原模塊 | |
光纖碼型變換模塊 | 各種碼型轉換實驗 |
光端機性能測試模塊 | 完成光端機PI曲線、光發射功率、光接收發靈敏度、LD偏置、PAC自動控制等測試實驗及模擬信號光傳輸實驗、 |
數字光端機模塊 | 數字光端機接口實驗、通信系統綜合實驗 |
波分復用解復用模塊 | 完成光復用傳輸實驗 |
三、實驗內容:
一)通信原理部分:
部分 基礎實驗:
1.555自激多諧振蕩器實驗
2.模擬信號源實驗
3.CPLD可編程邏輯器件實驗
4.接收濾波放大器實驗
5.計算機串口實驗
6.數字光纖通信實驗
第二部分 原理實驗:
1.抽樣定理及其應用實驗
2.PCM編譯碼系統實驗
3.ADPCM編譯碼系統實驗
4.CVSD編譯碼系統實驗
5.FSK(ASK)調制解調實驗
6.相位鍵控調制解調實驗
7.數字同步技術實驗
8.眼圖觀察測量實驗
9.數字頻率合成實驗
10.卷積編譯碼及糾錯能力驗證實驗
11.漢明碼編譯碼及糾錯能力驗證實驗
12.漢明、交織碼編譯碼及糾錯能力驗證實驗
13.循環碼編譯碼及糾錯能力驗證實驗
14.軟件無線電技術實驗之一(FSK調制解調)
15.軟件無線電技術實驗之二(BPSK調制解調)
16.軟件無線電技術實驗之三(QPSK調制解調)
17.軟件無線電技術實驗之四(OQPSK調制解調)
18.軟件無線電技術實驗之五(MSK調制解調)
19.軟件無線電技術實驗之六 (直接序列擴頻DS編解碼)
20.軟件無線電技術實驗之七(AM調制)
21.軟件無線電技術實驗之八(DSB調制)
22.軟件無線電技術實驗之九(SSB調制)
23.基帶信號的常見碼型變換實驗
24.AMI/HDB3編譯碼實驗
第三部分 綜合實驗:
1.PCM、HDB3傳輸系統實驗
2.PCM、漢明碼傳輸系統實驗
3.PCM、漢明、交織碼傳輸系統實驗
4.CVSD、漢明碼傳輸系統實驗
5.CVSD、漢明、交織碼傳輸系統實驗
6.時分復接/解復接系統實驗
7.CVSD、PSK傳輸系統實驗
8.通信信道誤碼測試實驗
第四部分 開發實驗:
1.M序列產生實驗
2.PCM時序控制實驗
3.CMI編譯碼實現實驗
4./相對碼轉換實驗
5.FSK系統建模與設計(VHDL)實驗
6.PC機數據、PSK傳輸系統實驗
7.PC機數據、FSK傳輸系統實驗
8.碼型變換、基帶編碼開發實驗
二)光纖實驗:
第1章 光纖通信認知實驗:
1.光纖、光纜的識別實驗
2.電光、光電轉換傳輸實驗
第2章 光發射端機指標測試實驗:
1.數字光發端機的平均光功率測量
2.數字光發端機的消光比測量
3.LD光源的P-I曲線繪制實驗
4.自動光功率控制(APC)測試
第3章 常用光無源器件測試實驗:
1.光纖活動連接器
2.光衰減器的性能指標測量
3.光隔離器的性能指標測量
4.波分復用器的性能指標測量
5.光分路器的性能指標測量
第4章 光接收端機指標測試實驗:
1.數字光收端機的靈敏度測量
2.數字光收端機的動態范圍測量
第5章 光傳輸線路編譯碼實驗:
1.CMI編譯碼原理及光傳輸實驗
2.5B6B編碼原理及光傳輸實驗
3.5B1P編碼原理及光傳輸實驗
4.加擾、解擾原理及光傳輸實驗
5.光纖信道眼圖觀察
第6章 光纖傳輸系統綜合實驗:
1.模擬/光纖傳輸系統實驗
2.計算機數據光纖傳輸系統實驗
3.數字時分復接系統光通信實驗
4.E1數據光傳輸實驗
三)移動通信實驗:
部分 基礎實驗:
第1章 偽隨機序列產生實驗:
1.m序列碼產生及特性分析實驗
2.GOLD序列碼產生及特性分析實驗
3.WALSH碼產生及特性分析實驗
4.擴頻通信基礎實驗
5.直接序列擴頻(DS)編解碼實驗
6.跳頻(FH)通信實驗
7.DS/CDMA碼分多址實驗
8.BPSK調制解調實驗
9.QPSK調制解調實驗
10.OQPSK調制解調實驗
11.MSK調制解調實驗
12.分組碼+交織的編碼和解碼
13.循環碼的編碼和解碼
14.卷積碼的編碼和解碼
15.加性高斯白噪聲信道的統計特性
16.瑞麗衰減信道特性
17.萊斯衰減信道特性
18.二徑衰落信道特性
第二部分 系統與開發性實驗:
1.PN碼、GOLD碼、WALSH碼自相關性互相關性與碼分復用的關系實驗
2.碼分復用與解復用系統實驗
3.移動終端開機入網信令和關機信令分折實驗
4.GSM模塊配置實驗
5.GSM設備短信收發實驗
6.GSM設備呼叫通話實驗
7.GPRS數據收發實驗
8.虛擬手機設計開發實驗
9.基于公網的分布式溫度采集與接收開發實驗
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