SG-8621D型通信原理綜合實(shí)驗(yàn)箱（增強(qiáng)型）

時(shí)間：2022-02-19 11:43:30

一、概述：
在多年積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)校使用反饋意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，在原有基本原理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展了PCM時(shí)分復(fù)用、解復(fù)用及幀定位模塊功能，增加了噪聲源模塊、卷積編譯碼模塊、鍵盤(pán)液晶顯示模塊、MODEM通信接口和計(jì)算機(jī)通信接口模塊，加強(qiáng)了模塊間的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)；在中央CPU的統(tǒng)一管理下，既可以完成各模塊單一性實(shí)驗(yàn)，也可完成模塊間的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)用的基帶數(shù)據(jù)可由鍵盤(pán)和液晶用人機(jī)對(duì)話方式設(shè)定，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。盡可能多地用硬件實(shí)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)功能，這對(duì)學(xué)生加深原理的理解很有幫助。同時(shí)在電路板上加有機(jī)玻璃罩保護(hù)。與開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)：高職高專(zhuān)、本科等層次。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)
1.帶內(nèi)置電源：＋5V，＋12V，－5V，－12V，無(wú)需再外配置電源。
2.帶模擬信號(hào)源：有同步信號(hào)、非同步信號(hào)（正弦波、三角波、方波）、電話語(yǔ)音信號(hào)、音樂(lè)信號(hào)，滿足實(shí)驗(yàn)需求，無(wú)需再外配信號(hào)源。
3.帶數(shù)字信號(hào)源：采用CPLD可編程數(shù)字邏輯器件，編程輸出多種數(shù)據(jù)信號(hào)，滿足實(shí)驗(yàn)需求，無(wú)需再外配信號(hào)源。
4.實(shí)驗(yàn)方式人性化：實(shí)驗(yàn)參數(shù)通過(guò)液晶鍵盤(pán)同步顯示管理，避免了因?qū)嶒?yàn)參數(shù)多引起的跳線設(shè)置易錯(cuò)的麻煩；模擬信號(hào)終端通過(guò)連接線進(jìn)行人工輸入輸出，便于實(shí)驗(yàn)者對(duì)實(shí)驗(yàn)流程的整體把握。
5.電路板正面主要是PLCC與DIP雙列直插封裝的集成塊元器件，反面是貼片封裝分立元器件，布局合理美觀。
6.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)生理解理論知識(shí)。
7.帶液晶顯示屏及鍵盤(pán)，同步顯示管理實(shí)驗(yàn)?zāi)K，操作直觀方便。
8.實(shí)驗(yàn)箱配有PC機(jī)通信接口：可完成PC機(jī)數(shù)據(jù)的調(diào)制傳輸（這部分可設(shè)計(jì)完成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)自環(huán)通信，或兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的雙工數(shù)據(jù)通信）。
9.實(shí)驗(yàn)箱配有MODEM通信接口，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)箱間雙工通信綜合性實(shí)驗(yàn)。
10.實(shí)驗(yàn)箱配有全開(kāi)放的CPLD可編程器件EPM240，可用于學(xué)生二次開(kāi)發(fā)編程使用，參與系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)。
11.帶有線信道衰減：做BPSK.DPSK實(shí)驗(yàn)可加入3dB有線信道衰減，更加貼近實(shí)際。
12.帶噪聲源：可在FSK、PSK調(diào)制/解調(diào)實(shí)驗(yàn)的已調(diào)信號(hào)上加入噪聲，模擬現(xiàn)實(shí)信道傳輸中的噪聲干擾。
13.眼圖觀察：可完成無(wú)干擾噪聲眼圖觀察實(shí)驗(yàn)和有無(wú)干擾噪聲眼圖觀察實(shí)驗(yàn)，效果明顯。
14.音頻功放輸出：可直觀辨別實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)通信質(zhì)量的影響。
15.模塊間的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)綜合性強(qiáng)：可設(shè)計(jì)完成多種通信原理系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)。
16.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，數(shù)字編碼波形穩(wěn)定。
17.適用于傳統(tǒng)型與開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)：高職高專(zhuān)、本科與研究生等層次。

三、技術(shù)指標(biāo)
交流電源： 220V /0.6A
直流電源： 5V/4A +12V/1A -12V/0.5A
信號(hào)源：模擬信號(hào)：
同步正弦信號(hào)：頻率2KHz，幅度0-10V連續(xù)可調(diào)
非同步正弦、三角波、方波信號(hào)：頻率300Hz-10KHz，幅度、頻率連續(xù)可調(diào)
音樂(lè)信號(hào)
模擬電話信號(hào)
數(shù)字信號(hào)源：時(shí)鐘、隨機(jī)碼、窄脈沖信號(hào)、手工編制數(shù)字信號(hào)等
外形尺寸： 515×340×145；重量：5kg

四、實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成及內(nèi)容
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)共由24個(gè)實(shí)驗(yàn)功能模塊組成，各模塊功能獨(dú)立，便于實(shí)驗(yàn)和調(diào)試?？煞譃樾盘?hào)源模塊、終端編譯碼模塊、線路編譯碼模塊、信道調(diào)制解調(diào)模塊、二次開(kāi)發(fā)模塊、各種測(cè)量通信接口模塊，以及控制顯示模塊等
1、液晶顯示模塊
顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)K及其工作方式以供選擇
2、鍵盤(pán)控制模塊
選擇實(shí)驗(yàn)?zāi)K及其工作方式
學(xué)生可自己編制數(shù)字信號(hào)輸入，進(jìn)行編碼或調(diào)制實(shí)驗(yàn)
3、模擬信號(hào)源模塊
提供同步正弦波、非同步正弦波、音樂(lè)信號(hào)等模擬信號(hào),可通過(guò)連接線發(fā)送到各終端編碼模塊
4、用戶電話接口模塊
提供用戶電話接口，可發(fā)送話音信號(hào)，接收語(yǔ)音信號(hào)
5、數(shù)字信號(hào)源模塊
EPM240芯片，可編程輸出各種數(shù)字信號(hào)
通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)
薄膜鍵盤(pán)鍵入編制數(shù)字信號(hào)
EPM240芯片，學(xué)生二次開(kāi)發(fā)編程輸出各種數(shù)字信號(hào)
6、噪聲源模塊
提供白噪聲信號(hào)，可加入到調(diào)制信道中模仿信道噪聲干擾
7、抽樣定理與PAM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
完成抽樣定理的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，及PAM通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；
注：提供多種頻率的方波及窄脈沖信號(hào)抽樣
8、PCM編譯碼系統(tǒng)模塊
完成PCM的編碼、譯碼實(shí)驗(yàn)。
完成兩路PCM編碼數(shù)字信號(hào)時(shí)分“線與”復(fù)用及解復(fù)用實(shí)驗(yàn)
配合其它模塊，實(shí)現(xiàn)包括PCM編碼、偽隨機(jī)數(shù)據(jù)、手工編制數(shù)據(jù)等在內(nèi)的時(shí)分復(fù)用（以后可進(jìn)行軟件升級(jí)）；
注：可改變時(shí)分復(fù)用的時(shí)隙位置，及時(shí)分可復(fù)用路數(shù)，加深學(xué)生對(duì)時(shí)分復(fù)用概念的理解
9、增量調(diào)制的編碼模塊
完成增量調(diào)制的編碼實(shí)驗(yàn)
注：提供了多種編碼時(shí)鐘
10、增量調(diào)制的譯碼模塊
完成增量調(diào)制的譯碼實(shí)驗(yàn)
注：提供了對(duì)應(yīng)的譯碼時(shí)鐘
11、AMI/HDB3編譯碼系統(tǒng)模塊
完成AMI編譯碼功能、HDB3編譯碼功能
注：提供對(duì)全“1”、全“0”、偽隨機(jī)碼、手工編制數(shù)字信號(hào)、時(shí)分復(fù)用數(shù)據(jù)等進(jìn)行編碼譯碼
12、卷積編碼實(shí)驗(yàn)?zāi)K
完成卷積編碼實(shí)驗(yàn)
注：通過(guò)對(duì)地址開(kāi)關(guān)撥動(dòng)編制數(shù)字信號(hào)輸入，可模擬在信道中插入誤碼，分析卷積編譯碼的糾錯(cuò)能力
13、卷積譯碼實(shí)驗(yàn)?zāi)K
完成卷積譯碼實(shí)驗(yàn)
注：通過(guò)發(fā)光二極管顯示譯碼輸出信號(hào)，也可通過(guò)示波器觀測(cè)對(duì)比。
14、VCO數(shù)字頻率合成器模塊
完成對(duì)多種頻率信號(hào)和外加數(shù)字信號(hào)的倍頻輸出，
15、頻率鍵控FSK調(diào)制模塊
完成頻率鍵控FSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)，ASK調(diào)制實(shí)驗(yàn)
注：①可對(duì)方波，偽隨機(jī)碼，手工編制數(shù)字信號(hào)等信號(hào)的調(diào)制輸出；
②可對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行放大或衰減輸出；
③可在已調(diào)信號(hào)中加入噪聲，模擬信道干擾
④可完成本實(shí)驗(yàn)箱的自環(huán)單工通信實(shí)驗(yàn)，也可完成兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱間的雙工通信實(shí)驗(yàn)
16、頻率鍵控FSK解調(diào)模塊
完成頻率鍵控FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)，ASK的解調(diào)實(shí)驗(yàn)
17、相位鍵控BPSK（DPSK）調(diào)制模塊
完成相位鍵控BPSK（DPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)
注：①可對(duì)方波，偽隨機(jī)碼，手工編制數(shù)字信號(hào)及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)等信號(hào)進(jìn)行調(diào)制輸出；
②可對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行放大或衰減輸出；
③可在已調(diào)信號(hào)中加入噪聲，模擬信道干擾
④可完成本實(shí)驗(yàn)箱的自環(huán)單工通信實(shí)驗(yàn)，也可完成兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱間的雙工通信實(shí)驗(yàn)
18、相位鍵控BPSK（DPSK）調(diào)制模塊
完成相位鍵控BPSK（DPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)
19、數(shù)字同步提取及眼圖觀察模塊
(1) 完成對(duì)CPLD產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼，PSK解調(diào)的基帶信號(hào)等信號(hào)同步時(shí)鐘的提取，信碼再生、相對(duì)碼與絕對(duì)碼的轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)。
（2）完成時(shí)分復(fù)用數(shù)據(jù)的幀捕捉、幀定位、解復(fù)用、開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)顯示等（以后可進(jìn)行軟件升級(jí)）
(3)完成信道眼圖觀察實(shí)驗(yàn)?？筛淖兘邮諡V波器性能，實(shí)現(xiàn)各種狀態(tài)的眼圖觀察。
20、音頻功放模塊
完成對(duì)終端模擬信號(hào)的功率放大，喇叭播放功能，可直觀判斷通信質(zhì)量的優(yōu)劣
21、誤碼測(cè)試接口模塊
完成測(cè)試FSK、PSK信道誤碼率時(shí)，在中央處理器的控制下，誤碼數(shù)據(jù)的輸入輸出，同步時(shí)鐘的輸入輸出等功能
22、中央處理器模塊
完成鍵盤(pán)的掃描，液晶顯示的控制，信號(hào)輸入輸出的控制等功能
23、CPLD可編程全開(kāi)放系統(tǒng)模塊
可獨(dú)立開(kāi)發(fā)應(yīng)用；也可在中央處理器的控制下，切換運(yùn)行學(xué)生的CPLD程序，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的各模塊功能。
24、計(jì)算機(jī)接口，MODEM通信接口模塊
配合上列功能模塊，完成的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)有：計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱間通信，實(shí)驗(yàn)箱間的通信，計(jì)算機(jī)間的通信，電話語(yǔ)音的雙工通信等實(shí)驗(yàn)

（五）、綜合性實(shí)驗(yàn)：
1、單臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)
2、電話接口/電話水晶頭/電話通信
3、單工/雙工通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)
4、眼圖觀察/仿真眼圖觀察比較
①語(yǔ)音信號(hào)（如：電話）---CVSD編碼模塊編碼---移相鍵控PSK調(diào)制模塊調(diào)制---MODEM通信接口輸出或自環(huán)---移相鍵控PSK解調(diào)模塊解調(diào)----同步提取與信碼再生（眼圖觀察）----CVSD譯碼模塊譯碼---音頻功放----喇叭輸出；
注:若使用兩臺(tái)同型號(hào)實(shí)驗(yàn)箱,可連接實(shí)現(xiàn)雙方語(yǔ)音的雙工通信系統(tǒng)（例如：設(shè)計(jì)完成電話間的有線雙工通信）；
②語(yǔ)音信號(hào)A、B---PCM編碼模塊編碼（時(shí)分復(fù)用數(shù)據(jù)）---AMI/HDB3編碼模塊編碼----AMI/HDB3譯碼模塊譯碼---PCM譯碼模塊譯碼---還原語(yǔ)音信號(hào)A、B----音頻功放
③語(yǔ)音信號(hào)A ---PCM編碼模塊編碼+偽隨機(jī)序列+手工編制數(shù)據(jù)等復(fù)接---AMI/HDB3編碼模塊編碼----AMI/HDB3譯碼模塊譯碼---同步模塊進(jìn)行幀定位、分接數(shù)據(jù)——PCM譯碼模塊譯碼/偽隨機(jī)碼觀測(cè)/開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)顯示---還原語(yǔ)音信號(hào)A ----音頻功放
④計(jì)算機(jī)---鍵入發(fā)送的數(shù)據(jù)---PSK調(diào)制系統(tǒng)--- MODEM通信接口輸出或自環(huán)--- PSK解調(diào)系統(tǒng)---同步提取與信碼再生---計(jì)算機(jī)接收顯示（誤碼測(cè)試）
注：可完成單個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的自環(huán)通信實(shí)驗(yàn)，也可完成兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間數(shù)據(jù)的雙工通信實(shí)驗(yàn)
5、輸入接口/接口技術(shù)/編程下載
6、RS232通信傳輸/接口技術(shù)

（六）、課題設(shè)計(jì)、二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)：
1、利用CPLD可編程器件實(shí)現(xiàn)m序列，各種時(shí)鐘的產(chǎn)生。
2、利用CPLD可編程器件實(shí)現(xiàn)PCM編譯碼系統(tǒng)控制時(shí)序及時(shí)分復(fù)用的應(yīng)用設(shè)計(jì)。
3、利用CPLD可編程器件實(shí)現(xiàn)RZ、BNRZ、BRZ 、CMI、曼徹斯特、密勒、PST、 AMI、HDB等。
4、利用CPLD可編程器件實(shí)現(xiàn)2DPSK的絕對(duì)碼與相對(duì)碼轉(zhuǎn)換。
5、利用CPLD可編程器件實(shí)現(xiàn)處理器并口的擴(kuò)展及控制（液晶顯示）。
6、基于CPLD可編程器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信系統(tǒng)建模與設(shè)計(jì)
7、動(dòng)手搭試電路，實(shí)現(xiàn)PAM、PCM、FSK等小課題，鍛煉學(xué)生硬件的動(dòng)手實(shí)踐能力（也可選配：小課題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱RZ8630）。
8、與計(jì)算機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)串口通信程序的設(shè)計(jì)。

五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
實(shí)驗(yàn)1 CPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2 各種模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3 話路終端信號(hào)的發(fā)送和接收實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4 抽樣定理與PAM調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)5 脈沖編碼調(diào)制PCM
實(shí)驗(yàn)6 卷積編碼實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)7 卷積碼的維特比譯碼
實(shí)驗(yàn)8 增量調(diào)制編譯碼系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)9 VCO鎖相環(huán)電路實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)10 FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)11 二相PSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)12 數(shù)字同步技術(shù)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)13 眼圖觀察測(cè)量實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)14 AMI / HDB3編譯碼過(guò)程實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)15 通信信道誤碼測(cè)試實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)16 通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)17 計(jì)算機(jī)通信接口實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)18 液晶顯示接口擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)19 鍵盤(pán)電路擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)20 通信終端編譯碼系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)21 CPLD開(kāi)放實(shí)驗(yàn)
其余擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)

六、通信實(shí)驗(yàn)室常規(guī)配置方案（與產(chǎn)品裝箱單無(wú)關(guān)，方案僅供參考）

序號(hào)	設(shè) 備名稱(chēng)	推薦型號(hào)	備注
1	通信原理綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)	8621D	每組一臺(tái)
2	20MHz雙蹤示波器	————	每組一臺(tái)
3	萬(wàn)用表（指針式，如500型）	————	每5組一臺(tái)或根據(jù)情配置
4	函數(shù)信號(hào)發(fā)生器	————	每5組一臺(tái)或根據(jù)情配置
5	電話單機(jī)	————	每組一部
6	微機(jī)	————	選配
7	誤碼測(cè)試儀	88521	每5組一臺(tái)或根據(jù)實(shí)情配置

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SG-8621D型通信原理綜合實(shí)驗(yàn)箱（增強(qiáng)型）