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新型通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
 
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KYM-86T2 新型通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
 


 
KYM-86T2 新型通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

一、產(chǎn)品簡介
  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。基礎(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)真正對原理的學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用。

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)
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%(僅對模擬輸出)
  數(shù)字輸出:TTL電平。
 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
 4、加法器
  增益范圍:0<G <2,0<G <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。
 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。
 6、乘法器
  帶寬:約1MHz
  特性:kX(t)Y(t)。
  k:約為1/2。
 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
 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
 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。
  序列長度:
  同步信號(hào):標(biāo)志序列的開始
 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<tW <25us。
  脈沖延時(shí)間Q2-Q1: 10s<tD <120s。
  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.
 11、壓控振蕩器
  頻率范圍:1.5kHz<LO<17kHz,正弦和TTL;外部輸入電壓Vin的頻率<300Hz;
  70kHz<HI<130kHz,正弦和TTL。
  輸入電壓:-3V<Vin<3V.
  增益G.:1<G<2
  中心頻率電壓范圍:-3V<Vfc<3V;
  Vfc是內(nèi)部加到G.Vin的直流電壓>
 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<NORMAL<5kHz;
  2.0kHz<WIDE<12kHz;
  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=f-3dB,NORMAL;
  CLK/360=f-3dB,WIDE;
  (2)V4的基本指標(biāo)
  濾波范圍:200Hz<NORMAL<5kHz;
  200kHz<WIDE<12kHz;
  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=f-3dB,NORMAL和WIDE
 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2.083kHz的時(shí)鐘信號(hào)。
 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
 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)。
 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
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
21 數(shù)字示波器 必配置 學(xué)校另行配置
22 頻譜分析儀 必配置  


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