通信原理实验报告一

实验一信号源实验

一、实验目的、了解通信系统的一般模型及信源在整个通信系统中的作用

1、掌握信号源模块的使用方法2

二、实验内容、对应液晶屏显示，观测信源输出波形1DDS、观测各路数字信源输出

2、观测正弦点频信源输出

3、模拟语音信源耳机接听话筒语音信号4

三、实验仪器、信号源模块一块

1、双踪示波器一台

四、实验原220M理信号源模块大致分为信源、数字信源、正弦点频信源和模拟语音信源几部分DDS、信源1DDS直接数字频率合成信源输出波形种类、频率、幅度及方波占空比均可通过信源按DDS B“DDS键”调节（具体的操作方法见“实验步骤”），并对应液晶屏显示波形信息正弦波输出频率范围为幅度范围为1Hz〜200KHZ,200mV〜4V三角波输出频率范围为幅度范围为1Hz〜20KHz,200mV〜4V锯齿波输出频率范围为幅度范围为1Hz〜20KHz,200mV〜4V方波输出频率范围为幅度范围为占空比不变A1Hz〜50KHz,200mV〜4V,50%方波输出频率范围为幅度范围为占空比以步进可调B1Hz〜20KHz,200mV〜4V,5%输出波形如下图」所示1正弦波1Hz-200KHz图信源信号波形1-1DDS、数字信源2

（1）数字时钟信号

24.576M钟振输出时钟信号，频率为

24.576MHz2048K类似方波的时钟信号输出点，频率为2048KHz64K方波时钟信号输出点，频率为64KHzo32K方波时钟信号输出点，频率为32KHzo8K方波时钟信号输出点，频率为8KHzo8K输出时钟如下图所示1-2图A1-2数字时钟信号波形伪随机序列2PN15N=15位的m序列输出点,码型为111101011001000,15位一周期循环PN31N=31位的m序列输出点，码型为1111100110100100t位一周期循环001010111011000,31PN511N=511位的m序列输出点，511位一周期循环位码信源324NRZ1位码型由码型选择”拨码开关、、任意设置；24NRZ“NRZ SW01SW02SW03码速率由“码速率选择”拨码开关、任意设置SW04SW05拨码开关、的作用是改变分频器的分频比每位对应码的位，来分别表示SW04SW054BCD1t分频比的千位、百位、十位、个位32K1用于分频的主频是768KHz,4位BCD码最大表示为“9”，大于“9”的均认为是“9”例如SW

04、设置为表示对主频分频，此时测试点输出位同步频SW050000000100101000,768KHz128“BS”率为码速率为6KHz,“NRZ”6KbpsoNRZ24位NRZ码输出点，码速率数值上等于位同步信号BS的频率，码型可通过拨码开关SWOK、改变，位一周期循环SW02SW0324位码的位同步信号输出点，方波，频率由“码速率选择”拨码开关确定BS24NRZ2BS对应2倍位同步信号频率值的方波输出点FS帧同步信号输出点，窄脉冲，高电平对应位码第一位码元的前半位24NRZ、NRZ、、输出如下图所示BS2BS FS1-

3、正弦点频信源3正弦基波正弦波输出点，波形关于地对称，1K IKHz Vp-p=lV±

0.3Vo正弦基波正弦波输出点，波形关于地对称，调节调幅”旋转电位器幅度范2K2KHz“2K P03,围200mV±200mV〜5V±1V正弦载波正弦波输出点，波形关于地对称，192K192KHzVp-p=

3.6V±

0.4Vo正弦载波正弦波输出点，波形关于地对称，调节调幅”旋转电位器幅384K384KHz“384K P04,度范围200mV±200mV~5V±lV、模拟语音信源4话筒语音信号先进入音频放大电路，然后从测试点输出“T—OUT”接收到的语音信号从测试点输入，经音频放大电路送入耳机中接听“R—IN”两个旋转电位器音量调节”和音量调节”调节两个音频放大电路的放大倍数“T“R

五、实验步骤、将模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好

1、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下信号源模块中的电源开关，对应的发光二极2管灯亮，信号源模块开始工作（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线,后打开电源做实验，不要带电连线）、信源3DDS按键“波形选择”，测试点输出波形种类在正弦波、三角波、锯齿波、方波、1“DDS—OUT”A方波间循环切换B按键“步进选择”，测试点输出波形频率步进值在、、、2“DDS—OUT”IKHz lOKHz1Hz50Hz间循环切换3按键“+1”或“一1”，“DDS—OUT”测试点输出波形频率增加或减少相应的步进值当输出波形选择“方波时，按键“功能切换”，此时液晶屏显示“步进”切换为“占空4B”比”再按键或“一，方波占空比由开始，每次增加或减少再次按键“功“+1”1”B0%5%能切换”，此时液晶屏显示“占空比”切换回“步进”按键“复位”，测试点输出波形正弦波，频率步进值为5“DDS”2KHz IKHz说明按“复位”键后，设置的方波的占空比信息仍保存；若断电后再开电，方波的占空比B B还原为0%的波形信息应与液晶屏显示对应6“DDS—OUT”测试点输出波形幅度可由调幅”旋转电位器调节，波谷值为波7“DDS—OUT”“DDS P050,峰值在间变化200mV〜4V对应液晶屏显示，示波器观测测试点波形，掌握信源的使用方法8“DDS—OUT”DDS、数字信源4示波器观测各路数字时钟信号1示波器观测各路伪随机序列2任意设置码型选择”拨码开关和“码速率选择”拨码开关，示波器观测位码信3“NRZ24NRZ源信号、正弦点频信源5调节两个“调幅”旋转电位器，示波器观测四路正弦点频信源信号波形、模拟语音信源6连接测试点“T—OUT”与“R-IN”，将耳机和话筒插入相应的音频插座，一边说话一边调节两个“音量调节”旋转电位器、直至耳机能听到清晰的说话声音P01P02,

六、课后扩展题什么是直接数字频率合成信源”？它的基本原理是什么？“DDS有兴趣的同学可以查阅相关资料，搭建硬件电路，编写软件程序，自主开发，实现一个简单的DDS信源或在实验箱配套的二次开发模块、二次开发模块的硬件平台上，完成“直接数字频率CPLD DSP合成实验”直接数字频率合成是采用数字化技术，通过控制相位的变化速度，直接产生各种不同频率信号的一种频率合成方法的基本结构如图所示，它主要由相位累加器、正弦表、转DDS1ROM D/A换器和低通滤波器构成参考时钟由一个稳定的晶体振荡器产生相位累加器由fr N位加法器与位相位寄存器级联构成，类似于一个简单的加法器每来一个时钟脉冲，加法器N将频率控制数据与相位寄存器输出的累积相位数据相加，把相加后的结果送至相位寄存器的数据输入端相位寄存器将加法器在上一个时钟作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端，以使加法器在下一个时钟的作用下继续与频率控制数据相加这样，相位累加器在参考时钟的作用下，进行线性相位累加，当相位累加器累积满量时就会产生一次溢出，完成一个周期性的动作，这个周期就是合成信号的一个频率周期，累加器的溢出频率就是输出的DDS DDS信号频率在参考时钟的控制下，频率控制字由累加器累加以得到相应的相位数据，把此数fr据作为取样地址，来寻址正弦表进行相位一幅度变换，即可在给定的时间上确定输出的波ROM形幅值将数字量形式的波形幅值转换成所要求合成频率的模拟量形式信号，低通滤波器DAC用于滤除不需要的取样分量，这样即可得到由频率控制字决定的连续变化的输出正弦波DDS的输出频率和参考时钟、相位累加器长度以及频率控制字的关系为；的频fO frN FSWDDS率分辨率为；由于的输出最大频率受奈奎斯特抽样定理限制，所以的最高输出频DDS DDS率为但在实际设计的系统中，由于输出滤波器的非理想性，一般输出信号的最大频率fr/2,DDS只能达到参考时钟频率的左右fr40%。