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SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱

時(shí)間:2022-02-18 15:37:30

SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱



一、簡介
整個(gè)系統(tǒng)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(hào)的產(chǎn)生和信號(hào)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,顛覆了現(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(duì)原理的學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用。

SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖2)

SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖3)

二、技術(shù)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:完全獨(dú)立的信號(hào)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)

SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖4)

三、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(hào)發(fā)生器
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。
輸出電平:模擬信號(hào)的峰-峰值為4V;數(shù)字信號(hào)為TTL電平。
失真:小于0.1%(僅對(duì)模擬輸出信號(hào))。
音頻振蕩器:
頻率范圍:500Hz~10KHz。
模擬輸出電平:峰-峰值為4V。
失真率:小于0.1%(僅對(duì)模擬輸出)
數(shù)字輸出:TTL電平。
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖5)
3.緩沖放大器/可變直流電源
緩沖放大器
帶寬:從直流至大約1MHz。
增益:0~10。
可變直流電源
電源范圍:±2.5V直流。
短時(shí)穩(wěn)定度:小于2mv/h。
分辨率:大約20mV。
輸出電流:小于5mA2.模塊使用介紹
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖6)
4.加法器
增益范圍:0<<2,0<<2.
帶寬: 1MHz.
輸出直流偏移量:開路輸入時(shí)小于10mV。
最大輸出值,線性,極性翻轉(zhuǎn),相位偏移。
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖7)
5. 雙模擬開關(guān)
模擬輸入帶寬:> 300kHz.
最大控制時(shí)鐘速率:> 100kHz。
控制輸入電平: TTL。
最大模擬輸入電平:+4V。
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖8)
6.乘法器
帶寬:約1MHz
特性:kX(t)Y(t)。
k:約為1/2。
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖9)
7.正交分相器/移相器
正交分相器:
頻率范圍:200Hz~10kHz。
相位響應(yīng):輸出端相移相差90度。
移向器:
帶寬:<1MHz。
頻率范圍:HI 100kHz; LO 2kHz。
粗調(diào):約180°相移
細(xì)調(diào):約20°相移
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖10)
8.公共模塊
比較器
工作范圍:> 500kHz。
TTL輸出上升時(shí)間:100ns。
整流器
帶寬:DC至500kHz
(3)RC低通
LPF,-3dB,2.8kHz
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖11)
9.序列碼發(fā)生器
輸入時(shí)鐘頻率范圍:TTL 1Hz~1MHz;模擬500Hz~10kHz。
序列數(shù):4對(duì)。
序列長度:
同步信號(hào):標(biāo)志序列的開始
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖12)
10.雙脈沖發(fā)生器
TWIN 模式
時(shí)鐘頻率范圍:小于50kHz.
脈沖寬度:3us
脈沖延時(shí)間Q2-Q1:10s
出錯(cuò)標(biāo)志:2tW+tD>tCLK
SINGLE模式
時(shí)鐘頻率范圍:小于200k赫茲。
脈沖寬度:3s< tW<25s.
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖13)
11.壓控振蕩器
頻率范圍:1.5kHz
70kHz
輸入電壓:-3V
增益G.:1
中心頻率電壓范圍:-3V
Vfc是內(nèi)部加到G.Vin的直流電壓
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖14)
12.可調(diào)低通濾波
本模塊根據(jù)濾波范圍和輸入信號(hào)的不同,有V1,V3和V4兩種指標(biāo)。
V1,V3的指標(biāo)
濾波范圍:900Hz
2.0kHz
每一范圍都是連續(xù)可變的。
濾波器階數(shù):7階橢圓函數(shù)濾波器
阻帶衰減:> 50dB。
通帶紋波:< 0.5dB。
時(shí)鐘:CLK/880=,NORMAL;
CLK/360=,WIDE;
(2)V4的基本指標(biāo)
濾波范圍:200Hz
 200kHz
每一范圍都是連續(xù)可變的。
濾波器階數(shù):5階橢圓函數(shù)濾波器
阻帶衰減:> 50dB。
通帶紋波:< 0.5dB。
最大輸入電壓:-5V~+5V(使用TTL電平輸入信號(hào))
時(shí)鐘:CLK/100=,NORMAL和WIDE SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖15)  
13.判決模塊
數(shù)字波形輸入:IN1,IN2。
數(shù)字波形輸出:OUT1,OUT2。
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。
波形選擇模式
比特時(shí)鐘輸入:TTL電平,標(biāo)稱值2kHz.
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。
判決點(diǎn)跨度:大于90% 2kHz比特時(shí)鐘碼元寬度。
判決點(diǎn)控制選擇:
比特時(shí)鐘:典型值為2kHz??捎弥餍盘?hào)模塊中的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(hào);或者用8.33kHz的TTL信號(hào)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(hào)。
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖16)
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(duì)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-L  Manchester碼 雙極性
DICODE-NRZ  Dicode不歸0碼 三電平
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖17)
15. 線路解碼器
輸入
比特時(shí)鐘:TTL電平比特時(shí)鐘。
與輸入數(shù)據(jù)的最大時(shí)鐘頻率:f(max)>100kHz。
解碼信號(hào)輸入:詳細(xì)請(qǐng)看本書編碼模塊部分
輸出
數(shù)據(jù)信號(hào):解碼的TTL電平數(shù)據(jù)
選通信號(hào):TTL電平信號(hào)。
SG-2017A新型通信原理實(shí)驗(yàn)箱(圖18)
16.比特時(shí)鐘重建器
N分頻
輸入/輸出:TTL電平,數(shù)字信號(hào)。
時(shí)鐘輸入:小于1MHz.
除數(shù):-1,2,4,8,開關(guān)選擇
電平跳變檢測(cè)器
輸入輸出 :TTL電平,數(shù)字信號(hào)
輸出脈沖寬度:固定脈沖寬度(大約250us)
可調(diào)脈沖寬度(可調(diào)范圍大約是10~500us)。
環(huán)路濾波器
輸入輸出:標(biāo)準(zhǔn)電平的模擬信號(hào)
類型:典型的無源的第一類二階環(huán)路濾波器結(jié)構(gòu)
特性:要求實(shí)驗(yàn)者來確定
緩沖器:有源的,
雙帶通濾波器
輸入輸出:標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電平的模擬信號(hào)
數(shù)量:2個(gè)
類型:3dB通帶波紋的四階契比夫?yàn)V波器
Q值:大約為22,固定。
調(diào)諧時(shí)鐘與濾波器中心頻率的比率:50。
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
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(hào)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),最低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(hào)與幀的最低有效位同步,每幀最低有效位值按“0-1-0-1”變化;正弦信號(hào)輸出:標(biāo)準(zhǔn)雙極TIMS電平始終與時(shí)鐘信號(hào)同步;信號(hào)頻率:通過PCB開關(guān)選擇時(shí)鐘比——1:32, 1:64, 1:128, 1:256;TDM模式:雙通道TDM系統(tǒng),帶PCM編碼器模塊主從控制功能
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,最低有效位為幀同步位;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(hào):+/-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(hào)與幀的最低有效位同步;嵌入模式:搜索并抽取最低有效位按“0-1-0-1”變化的幀;嵌入模式搜索:32, 64, 128和256連續(xù)幀同步位(PCB開關(guān));TDM模式:雙通道TDM系統(tǒng),帶兩個(gè)PCM解碼器模塊主從控制功能

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(1)線性模擬調(diào)制系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)一、線性幅度調(diào)制(AM)
實(shí)驗(yàn)二、雙邊帶調(diào)制(DSB)
實(shí)驗(yàn)三、單邊帶調(diào)制(SSB)
實(shí)驗(yàn)四、AM調(diào)制包絡(luò)檢波
實(shí)驗(yàn)五、載波提取
實(shí)驗(yàn)六、相干解調(diào)
(2)非線性模擬調(diào)制系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)六、頻率調(diào)制實(shí)驗(yàn)(FM)
實(shí)驗(yàn)七、頻率解調(diào)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)八、載波同步實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)九、頻分復(fù)用實(shí)驗(yàn)
(3)模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)一、抽樣定理實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二、PCM編、譯碼實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三、增量調(diào)制編、譯碼實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四、時(shí)分復(fù)用實(shí)驗(yàn)
(4)數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)一、常見數(shù)字基帶信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二、數(shù)字基帶信號(hào)傳輸與碼間串?dāng)_實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三、眼圖實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四、時(shí)鐘提到實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)五、位同步實(shí)驗(yàn)
(5)數(shù)字信號(hào)的載波傳輸
實(shí)驗(yàn)一、二進(jìn)制幅移鍵控(2ASK)
實(shí)驗(yàn)二、二進(jìn)制頻移移鍵控(2FSK)
實(shí)驗(yàn)三、二進(jìn)制相移鍵控(2PSK)
實(shí)驗(yàn)四、二進(jìn)制差分相移鍵控(2DPSK)

五、配置表

序號(hào) 模塊名稱 說明 備注
1 主機(jī)  
 
 
 
 
 
 
 
 
標(biāo)準(zhǔn)配置
產(chǎn)品包含配件有:
1、信號(hào)連接線
2、電源線
3、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)
2 主信號(hào)發(fā)生器
3 緩沖放大器/可變直流電源
4 加法器
5 雙模擬開關(guān)
6 乘法器
7 正交分相器/移相器
8 公共模塊
9 序列碼發(fā)生器
10 雙脈沖發(fā)生器
11 壓控振蕩器
12 可調(diào)低通濾波
13 判決模塊
14 線路編碼器
15 線路解碼器
16 比特時(shí)鐘重建器
17 PCM編碼模塊
18 PCM譯碼模塊
19 增量調(diào)制編碼模塊
20 增量調(diào)制譯碼模塊