SG-111通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（基礎(chǔ)型）

時(shí)間：2022-02-19 10:42:03

一、簡(jiǎn)述：
SG-111通信原理實(shí)驗(yàn)箱是為滿足學(xué)校對(duì)“通信原理”基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求而設(shè)計(jì)的一款別具一格的“通信原理實(shí)驗(yàn)箱”。實(shí)驗(yàn)箱采用模塊化設(shè)計(jì)，各單元原理框圖、輸入輸出波形、測(cè)試點(diǎn)位置均清楚形象地畫(huà)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的膜上；平臺(tái)上配備電路搭試模塊，使用靈活，學(xué)生可自行設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生理解原理完成實(shí)驗(yàn)及動(dòng)手能力培養(yǎng)都非常有幫助。適用于傳統(tǒng)型與開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)：高職高專、?？?、本科等層次。

二、通信原理實(shí)驗(yàn)箱特點(diǎn)
1.設(shè)計(jì)風(fēng)格新穎、獨(dú)特，國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。
2.帶內(nèi)置電源(自保護(hù))：＋5V，＋12V，－5V，－12V，無(wú)需再外配置電源。
3.帶模擬信號(hào)源：同步信號(hào)源、非同步信號(hào)源，滿足實(shí)驗(yàn)需求。
4.帶數(shù)字信號(hào)源：采用CPLD可編程邏輯器件，編程輸出各種數(shù)字信號(hào)，滿足實(shí)驗(yàn)要求。
5.實(shí)驗(yàn)電路板正面附彩色薄膜：一、薄膜上畫(huà)有各實(shí)驗(yàn)的原理流程框圖和測(cè)量點(diǎn)波形示意圖，實(shí)驗(yàn)過(guò)程直觀形象，操作方便；二、大部分元器件設(shè)計(jì)在電路板反面，方便管理，防止各種意外操作。
6.各種分立元器件采用貼片封裝，性能穩(wěn)定。
7.各實(shí)驗(yàn)?zāi)K可設(shè)置多種實(shí)驗(yàn)參數(shù)，能生動(dòng)觀測(cè)到各中間過(guò)程的波形，便于學(xué)生理解并掌握理論知識(shí)。
8.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)有電路搭試區(qū)，各實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電路上設(shè)置多個(gè)斷點(diǎn)。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)其中某段部件功能，可參與平臺(tái)上模塊的工作。這樣，既培養(yǎng)學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)、動(dòng)手能力，也加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。
9.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了四種實(shí)驗(yàn)方式：
（1）預(yù)備學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)；
（2）驗(yàn)證測(cè)試實(shí)驗(yàn)；
（3）小課題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
（4）二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)。
10.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)放區(qū)域
DIP雙列直插封裝電路搭試區(qū)域；
嵌入式平裝面包板電路搭試區(qū)域；
信號(hào)轉(zhuǎn)接區(qū)域；
電源引出區(qū)域。
11.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：
（1）基本測(cè)試驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)15個(gè)；
（2）小課題設(shè)計(jì)、搭試與調(diào)試實(shí)驗(yàn)13個(gè)；
（3）二次開(kāi)放實(shí)驗(yàn)4個(gè)。
12.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配有開(kāi)放的CPLD，可用于學(xué)生作數(shù)字信號(hào)源用，也可作為學(xué)生二次開(kāi)發(fā)或擴(kuò)充功能用（我們提供了芯片引腳引出接口）。
13.眼圖觀察：有兩種眼圖觀察與對(duì)比，如信道傳輸眼圖與仿真眼圖。
14.系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)，可設(shè)計(jì)完成通信原理系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)。
15.做數(shù)字通信編譯碼實(shí)驗(yàn)，可用20MHz示波器代替數(shù)字存貯示波器，編碼波形穩(wěn)定。
16.適用于傳統(tǒng)型與開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)：高職高專、專科、本科等層次。

三、通信原理實(shí)驗(yàn)箱技術(shù)指標(biāo)
交流電源： 220V /0.6A
直流電源： 5V/4A +12V/1A -12V/0.5A
模擬信號(hào)源：同步正弦信號(hào)VPP=2V F=2KHz
非同步正弦信號(hào)VPP=2V F=語(yǔ)音頻率范圍
數(shù)字信號(hào)源：隨機(jī)碼：F=2Kb/s.F=32Kb/s
方波：F=2KHz至F=2048KHz
矩形脈沖
可外加模擬信號(hào).數(shù)字信號(hào)
外形尺寸：520×340×160（mm）；重量：5.0KG

四、系統(tǒng)組成
SG-111型通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是結(jié)合當(dāng)今通信原理課程教學(xué)與改革，而研制開(kāi)發(fā)的又一新產(chǎn)品。它由兩大部分組成：一是由基本實(shí)驗(yàn)?zāi)K組合而成；二是由二次開(kāi)發(fā)開(kāi)放區(qū)系統(tǒng)組合而成。共計(jì)19個(gè)系統(tǒng)模塊組成。具體如下：
1. CPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器：主要是產(chǎn)生各種數(shù)字信號(hào)及控制信號(hào)；
2. 模擬信號(hào)發(fā)生器：有同步正弦波及非同步正弦波等簡(jiǎn)單信號(hào)形式，便于原理分析；
3. 通信話路終端信號(hào)發(fā)送濾波放大：主要作用是將模擬信號(hào)在發(fā)端進(jìn)行放大或衰減處理；
4. 抽樣定理及PAM通信系統(tǒng)：主要完成抽樣定理驗(yàn)證及PAM通信實(shí)驗(yàn)；
5. PCM脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)：主要完成PCM編碼、譯碼實(shí)驗(yàn)，時(shí)分復(fù)用概念理解實(shí)驗(yàn)；
6. 增量調(diào)制（Δ-∑）編碼系統(tǒng)：主要完成增量調(diào)制的編碼實(shí)驗(yàn)，及對(duì)比不同頻率編碼時(shí)鐘編碼的效果；
7. 增量調(diào)制（Δ-∑）譯碼系統(tǒng)：主要完成增量調(diào)制譯碼實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)不同頻率編譯碼時(shí)鐘通信效果進(jìn)行比較；
8. FSK（ASK）調(diào)制模塊：主要完成FSK（ASK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)，可以改變不同的數(shù)字基帶信號(hào)及外加信號(hào)源；
9. FSK（ASK）解調(diào)模塊：主要完成FSK（ASK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)；
10.PSK調(diào)制模塊：主要完成PSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)；
11.PSK解調(diào)模塊：主要完成PSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)；
12.數(shù)字同步與眼圖觀察模塊：主要完成對(duì)CPLD產(chǎn)生的數(shù)字基帶信號(hào)、FSK和PSK解調(diào)輸出的數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行眼圖觀察實(shí)驗(yàn)、同步提取及信碼再生實(shí)驗(yàn)；
13.AMI/ HDB3編譯碼模塊：主要完成AMI編譯碼實(shí)驗(yàn)、HDB3編譯碼實(shí)驗(yàn)；
14.電源供給與指示模塊：對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)供給-12V、+5V、-12V、-5V等電源；
15.外部信號(hào)接入接口模塊：可外接模擬信號(hào)源，數(shù)字信號(hào)源進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)；
16.二次開(kāi)發(fā)開(kāi)放區(qū)圓插孔模塊：DIP雙列直插封裝芯片電路搭試區(qū)，CPLD可編程邏輯器件EPM7128芯片引腳引出口；
17.二次開(kāi)發(fā)開(kāi)放區(qū)面包板模塊：面包板電路搭試區(qū)；
18.二次開(kāi)發(fā)開(kāi)放區(qū)信號(hào)引入模塊：電路搭試一對(duì)四大小錨孔信號(hào)轉(zhuǎn)接模塊；
19.二次開(kāi)發(fā)開(kāi)放區(qū)電源引入模塊：電路搭試-12V、+5V、-12V、-5V供給引出模塊；

五、通信原理實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
(一) 預(yù)備學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1 SG-111通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
實(shí)驗(yàn)2 模擬信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3 CPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4 話路終端信號(hào)的發(fā)送實(shí)驗(yàn)
（二）驗(yàn)證測(cè)試實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5 抽樣定理與PAM通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6 PCM脈沖編譯碼實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)7 增量調(diào)制(△-Σ)編譯碼實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)8 FSK（ASK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)9 二相PSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)10 眼圖觀察測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)11 通信終端編譯碼系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)12 FSK（ASK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)13 二相PSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)14 數(shù)字同步技術(shù)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)15 AMI/HDB3編譯碼過(guò)程實(shí)驗(yàn)
（三）小課題設(shè)計(jì)、搭試與調(diào)試
課題1 用CPLD可編程器件編程設(shè)計(jì)各種數(shù)字信號(hào)
課題2 用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)產(chǎn)生各種數(shù)字信號(hào)
課題3 用運(yùn)算放大器電路設(shè)計(jì)音頻信號(hào)源
課題4 PAM實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)與抽樣定理的小課題設(shè)計(jì)
課題5 脈沖編碼調(diào)制PCM硬件系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)
課題6 增量調(diào)制（Δ-∑）編譯碼的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
課題7 FSK硬件系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)
課題8 PSK調(diào)制硬件系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)
課題9 同相正交環(huán)鎖相環(huán)提取載波的硬件電路設(shè)計(jì)
課題10 用MCS-51單片機(jī)電路實(shí)現(xiàn)提取數(shù)字位同步
課題11 用碼型變換專用芯片實(shí)現(xiàn)AMI/HDB3的編譯碼
課題12 眼圖電路搭試、調(diào)整與觀察分析
課題13 通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)專用穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)
（四）二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)
課題14 時(shí)分復(fù)用（PCM）系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
課題15 用CPLD可編程器件產(chǎn)生 PCM編碼、幀脈沖、線路時(shí)鐘
課題16 DPSK系統(tǒng)中絕對(duì)碼與相對(duì)碼轉(zhuǎn)換小課題實(shí)現(xiàn)
課題17 基本鎖相環(huán)與鎖相式數(shù)字頻率合成器的課程設(shè)計(jì)
（五）“小課題設(shè)計(jì)、搭試與調(diào)試”例題選
例題一：“同步正弦波、非同步正弦波、語(yǔ)音濾波器電路”搭試舉例
例題二：“抽樣定理與PAM通信電路”搭試舉例
例題三：“PCM脈沖編譯碼電路”搭試舉例
例題四：“AMI/HDB3編譯碼電路”搭試舉例
例題五：“FSK調(diào)制電路”搭試舉例
例題六：“FSK解調(diào)電路”搭試舉例
例題七：“PSK調(diào)制電路”搭試舉例
例題八：“HDB3/AMI譯碼輸出信號(hào)眼圖觀察電路”搭試舉例

六、配置儀器

序號(hào)	設(shè) 備名稱	型號(hào)	備注
1	通信原理實(shí)驗(yàn)箱	SG-111	每組1臺(tái)
2	20MHz雙蹤示波器	——	每組1臺(tái)（必配，價(jià)格另算）
3	低頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生器	——	每5組1臺(tái)或根據(jù)情況配置（可選配，價(jià)格另算）
4	微機(jī)	——	選配（價(jià)格另算）

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SG-111通信原理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)（基礎(chǔ)型）