现代通信系统综合平台.docx

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现代通信系统综合平台

现代通信系统综合平台

ZH7001（Ⅱ）型通信原理基础实验箱

一、系统描述

“ZH7001（II）型通信原理基础实验箱”是ZH5001（II）的升级版，两个电话用户可以通过以下模块构成一条典型通信链路：

电话接口、PAM、语音编译码（具有三种编码方式）、基带传输（多种模式）、模拟传输、数字调制解调、系统同步、数字与模拟锁相环、电话交换、数字接口、可扩展单元等模块，是国内唯一一款支持QPSK调制与解调的通信原理实验箱。

10、   BPSK性能测试实验；

11、   QPSK调制实验*；

12、   QPSK解调实验*；

13、   AM实验*；

14、   抑制载波的双边带实验*；

15、   FM调制实验*；

16、   CMI编码实验*；

17、   RS422接口实验；

18、   通信系统综合实验——系统实验

二、实验介绍　

1、      模拟锁相环实验；

2、      连续相位FSK调制传输系统实验；

3、      相干解调BPSK传输系统实验；

4、      PAM编译码器系统；

5、      PCM、ADPCM编译码器系统；

6、      用户环路接口实验；

7、      数字锁相环实验；

8、      基带传输系统实验；

9、      非相干BPSK实验；

三、ZH7001（Ⅱ）型特点：

1、机器上自带众多信号源：

具有近二十种信号源与测试序列；

2、具有方便PCM、PAM实验编码测试的同步信号源*；

3、具有众多的模拟调制方式：

AM调制、抑制载波的双边带调制、FM调制*；

4、支持多种数字调制方式*；

5、具有的四大类基带成形模式：

矩形、及最佳成形模式*；

6、是国内唯一一款支持QPSK调制与解调的通信原理实验箱*；

7、教学与工程紧密结合：

每个测试模块都能单独开设实验，同时可构成完整的工程化通信系统；

8、具有扩展模块：

可以加入任何教学所需的功能模块*；

兼容性强：

该实验箱与高端实验设备ZH7001完全兼容，便于实验室的分批建设与资金管理；

ZH7001型通信原理综合实验系统

1、系统描述

“ZH7001型通信原理综合实验系统”是我国第一款包含现代调制技术、第一套将工程设备技术应用于通信原理实验的一款先进实验平台，它代表了当今通信原理课程实验的改革方向。

ZH7001实验箱涵盖了建立一个完整的数字通信系统所需要的语音编码技术、数字复接技术、基带传输技术、纠错编译码技术、数字调制解调技术、加扰技术*，还包括了涉及电话信令的电话接口技术以及涉及与其它数字终端通信的数字接口技术等。

二、系统特点

1、系统性强：

提供了一个完善的通信链路，其包括语音编码技术、数字复接技术、基带传输技术、纠错编译码技术、数字调制解调技术、加扰技术*，同时还含有电话信令的电话接口技术以及涉及与其它数字终端通信的数字接口技术等；

2、提供函数信号发生器，减少实验投资成本*；

3、机器上自带众多信号源：

具有近二十种信号源与测试序列，可对模块进行完整性测试；

4、具有方便PCM、PAM实验编码测试的同步信号源*；

5、完善的BPSK模块：

含眼图观察、调制、最佳接收、载波恢复、位定时恢复（可在一个实验箱中测量*）。

是通信原理课程中基带传输理论、调制解调技术、最佳接收技术三章内容综合运用的最佳实践；

6、采用DSP+FPGA平台（软件无线电技术）实现，支持实验设备的软件的不断升级；

7、将DSP+FPGA平台独立设计成一个可外置模块，对该模块可以进行任意更换。

更换次数大于百万次（而一般同类实验箱更换平均次数小于三次），增加的实验箱的使用寿命，将DSP与FPGA实验熔合到通信原理实验箱中*；

8、实验箱上所用的时钟可连续可变，增加了对各模块性能测试的手段*；

9、具有对测试点的软保护，有以对实验平台通过透明有机面板的硬保护；

10、实验项目具有可扩展性，提供完善的二次开发手段；

11、与ZH5001相比，结构更加合理，严格按信号流程进行布局*；

12、具有众多的模拟调制方式：

AM调制、抑制载波的双边带调制、FM调制；

13、增加大量的现代调制技术内容，以适应技术发展的要求如：

QPSK、OQPSK、MSK、GMSK、π/4DQPSK、16QAM、64QAM、CDMA传输技术*；

14、

对于各种调制方式载频可选，可实现道选择与多路复用功能*；

三、实验介绍

1、      模拟锁相环实验；

2、      全数字锁相环实验；

3、      连续相位FSK调制传输实验；

4、      相干解调BPSK传输实验；

5、      非相干解调DBPSK传输实验；

6、      汉明编译码实验；

7、      PAM编译码器系统实验；

8、      PCM编译码器系统实验；

9、      ADPCM编译码器系统实验；

10、   CVSD编译码器系统实验；

11、   AMI/HDB3码型变换实验；

12、   CMI码型变换实验；

13、   帧成形及其传输实验；

14、   帧同步提取系统实验；

15、   用户环路接口实验；

16、   双音多频检测实验；

17、   RS422接口实验；

18、   RS232接口实验；

19、   电话交换呼叫处理通信系统综合实验；

20、   时分复用（TDM）通信系统综合实验；

ZH7002型光纤通信多功能实验系统

一、系统组成：

ZH7002是国内第一套包含CDMA光传输系统、OTDR测量仪的光纤实验系统。

它功能强大，一台ZH7002实验平台可包含“二台ZH5002”＋“一台ZH5002B”＋“一台误码测试仪”＋“图像传输设备”＋“计算机数据终端”。

ZH7002实验平台主要由：

光无源器件组、模拟图像传输系统、计算机数据传输系统、光终端机、电终端机、误码测试、OCDMA/OTDR模块等几大部分组成。

主要模块有：

2／4线用户接口模块、DTMF检测模块、PCM编码模块、数字复接和分接模块（E1传输技术）、HDB3编译码模块、电终端定时模块、同步数据接口模块、数据扰码与解扰码模块、CMI编译码模块、5B6B编译码模块、光纤端定时模块、误码检测模块*、OCDMA/OTDR模块*、图像发送模块、图像接收模块、计算机接口模块*。

无源器件组有多个光源*、单模光纤、多模光纤、光纤连接器、光复用器（合波器和分波器）、光分路器、光衰耗器等等。

二、实验特点：

1、它功能强大，一台ZH7002实验平台可完成以下设备功能：

“二台ZH5002”＋“一台ZH5002B”＋“一台误码测试仪”＋“图像传输设备”＋“计算机数据终端”*；

2、它是国内第一套包含OCDMA光传输系统、OTDR测量仪的光纤实验系统*；

3、误码测试可实现远程的在线测试功能，其精确度达到ZH9001性能指标*；

4、图像业务与数据、话音业务在同一根光纤中同时传输*；

5、在一个实验箱上可实现光路收发功能，通过提供的实验器材实现复杂的光路配置*；

6、光路实验内容众多：

本实验箱以光收发模块和光无源器件为重点，开设了光路测量方面的几十种相关实验；

7、系统概念突出、完整、清晰是该设备的一个突出优点，该实验系统涵盖了几乎所有的光纤通信技术。

8、实验内容与当今光纤通信原理课程和教学大纲结合紧密，具有完善的实验指导书；

9、具有二次开发功能；

10、能同时构成光波分复用系统与单芯双向光纤传输系统；

11、光端机发射功率强（约0dBm），为回波返损测试、OTDR功能测试提供了测试条件*；

12、光检测灵敏度高，实际测试指标约-40dBm；

13、实验系统配置灵活，可根据实验需求实现不同配置：

ZH7002A、B、C、D*；

14、采用了可靠的保护面板，使其更适应实验室环境；

15、实用性：

可建立临时应急通信系统（点对点距离大于50公里），可传输PCM电话、同步数据（速率：

2.048Mbps），计算机数据、模拟图像等业务。

三、系统特点：

ZH7002A型的实验内容：

ZH7002B型的实验内容（在ZH7002A型实验内容基础上增加以下实验）：

1.多模光纤特性测量

2.单模光纤特性测量

3.法兰盘特性测量

4.衰减器特性测量

5.光分路器特性测量

6.光波分复用器特性测量

7.回波反损测量

8.光波长测量*

9.扰模器制作

10.PI特性测量

11.光源稳定性测量

12.模拟信号光调制

13.模拟信号光接收

14.图像信号传输

15.CMI码型变换实验

16.接收定时恢复电路实验

17.加扰码实验

ZH7004型信号与系统实验箱

一、系统描述

“ZH7004型信号与系统实验箱”设备集成了信号与系统实验所需的基本模块，同时还增加了函数信号源*、噪声*、积分清洗*、卷积*、Ｚ变换*、CDMA扩频调制等模块*

二、设备特点

1、设备自带两个独立的函数信号源，信号类型与频率范围覆盖所有实验要求，节省实验室投资费用*；

2、可实现信号的合成与信号频谱分析*功能；

3、自带五十种特殊信号源（包括模拟与数字信号），可扩充到128种信号源（可根据老师要求定制）*；

4、合成用基本谐波信号源最高谐波可达7次*，相位精度<1%*，幅度连续可调；

5、具有高斯噪声源，能充分对相应的实验模块进行完整测试*；

6、具有众多可调整器件，能对实验电路参数进行调整，使实验内容由更加灵活；*

7、可完成特殊类型的实验项目：

如卷积实验、Ｚ变换实验、CDMA扩频调制与解调实验*；

8、通过理想积分清洗模块可进行最佳接收实验*；

9、具有通用的扩展电路接入接口，老师自行设计的电路可有机地融入实验箱之中*；

10、实验箱的支撑模块均采用可编程技术实现，为实验箱的进一步升级提供了前提保证；*

11、内容简洁、重点突出；电路模块化、可互连；

12、具有二次开发模块区，使实验内容更具启发性和可扩展性；

三、实验介绍

一、系统描述

“ZH7005B多体制移动通信实验平台”包含第二、三代移动通信与蓝牙技术，空中接口调制方式主要有：

GMSK、π/4DQPSK、CDMA、IS95、CDMA2000、跳频扩频技术。

IS95技术广泛运用于第二代半或三代移动通信网中，所采用的空中接口技术具有系统容量高、用户接入方便、易实现移动通信中的软切换、并具有抵抗衰落等优点。

ZH7005B移动通信实验箱是移动专业首选的实验设备。

二、系统特点

1、软件无线实验电平台；

8、Walsh码正交性测量实验；

9、卷积编码器、译码器实验*；

10、传统交织编码抗突发错误性能测量实验*；

11、IS95交织编码抗突发错误性能测量*；

12、DS/CDMA扩频调制实验；

13、DS/CDMA地址码的初始捕获*；

14、DS/CDMA地址码的同步（DLL环）*；

15、DS／CDMA多址通信（多用户通信系统）；

16、DS／CDMA在白噪声环境下的性能；

17、DS／CDMA的抗多径衰茖性能测试*；

18、DS／CDMA的抗干扰性能测试实验；

19、IS95（CDMA2000）信道通信实验*；

20、跳频（FH/CDMA）调制实验*；

21、跳频（FH/CDMA）同步实验*；

22、跳频（FH/CDMA）抗多径衰茖测试*；

2、具有四种移动通信体制*；

3、卷积编码、维特比译码等差错控制技术

4、支持GSM空中接口技术*；

5、支持IS-54空中接口技术*；

6、支持IS-95空中接口技术*；

7、支持交织编码技术*；

三、实验内容

1、GMSK调制实验*；

2、GMSK解调实验*；

3、GMSK在非线性信道下的性能*；

4、π/4DQPSK调制实验*；

5、π/4DQPSK解调实验*；

6、m序列的产生与相关性测量实验*；

7、Gold序列的产生和相关性测量实验*；

ZH7006型课程设计实验箱

一、实验箱组成

ZH7006型课程综合设计实验箱是一个开放的设计平台，主要由主板、标准化模块和通用模块组成。

二、实验箱特点

1、是一个积木式的实验平台；

2、有外接电源供给能力；

3、每个模块接口完全一致（电源、信号），使其具有很强的互连特性；

4、有众多的标准化模块：

可变加法器、可变减法器、可变倍乘器、乘法器、可变参数标准二阶低通滤波器、可变参数标准一阶带通滤波器、可变参数标准一阶带阻滤波器、EPLD模块1、EPLD模块2、80C31模块、DA模块、二极管模块、数码管模块；

5、通用化模块：

在该模块中，其实际上是一通用电路板，学生可以在此电路上实现相应的功能，并可与系统实现互连；

6、具有DSP＋FPGA设计模块，该模块可强化学生的设计能力*；

7、能提供课程设计的样板硬件与软件模板；

8、具有众多的演示的开发软件；

四　、课程设计开设的方法

1.明确课题题目：

课题题目数量众多，以满足学生的自由选题。

同时对于能力强的学生可自已　寻找题目，老师协助的方式进行。

2.精心准备所需器材。

3.老师与学生加强交流。

三、课题设计题目及相关内容

1、AM传输系统的设计

2、FM传输系统的设计

3、FDM传输系统的设计

4、EPLD设计TDM传输系统的设计

5、EPLD设计CDMA传输系统

ZH8000型通信网络实验系统

一、系统描述

　通信网络实验系统设计的初衷是：

将高校通信专业高年级学生多年所学知识的综合和提高，为走向工作岗位从事这一领域事业奠定扎实的基础。

ZH8000型通信网络系统针对电信网中信号传输的过程及技术，为学生建立信号从一端发送到另一端在电信网网络里是如何进行传输的，即：

a、信号传输主要经过哪些设备？

b、这些设备对信号要进行哪些处理？

c、在设备处理中关键技术是哪些？

d、实际设计中会出现什么问题？

如何解决？

然后将这条网络的技术东西提出来，构成一个通信网络实验系统。

上图是“ZH8000型通信网络工程实验系统”设备所组成一个完整结构，在该系统中有三种类型的实验平台：

通信终端实验平台、通信信道实验平台、通信信道仿真实验平台。

二、设备特点

“ZH8000型通信网络工程实验系统”的特点可从以下几个方面反映出来：

（1）典型性：

该实验系统是从现有通信系统中选取的一条典型通信电路，它包括了通信网中主要的通信技术；

（2）系统性：

该实验系统是对电信网的一个剖析，是一个系统级的实验系统；

（3）综合性：

该实验系统与传统的实验不同，它几乎集成了从通信终端、信号处理、信息传输、网络交换等方面的高新技术；

（4）先进性：

该实验系统采用了最先进的设计技术，学生可以在较短的时间内掌握当今通信技术的最新发展状态，适应新技术发展的要求；

（5）实用性：

该实验系统是对现有通信系统一个较好的仿真，使理论知识能更好地与实践相结合；

（6）开放性：

该实验系统为高年级学生、研究生提供了一个通用的、开放的、先进的硬件平台，使他们的一些设计思路能很快在该系统中得到验证；

　　通过“ZH8000型通信网络工程实验系统”可帮助通信专业的学生在通信系统方面建立一个较为完整的框架体系。

针对不同层次的学生可以作出不同的要求。

“ZH8000型通信网络工程实验系统”明确的目标是让培养出来的学生具有：

站在技术的前沿！

加强动手能力！

缩短学生从学校到工作这段距离！

5、通信网络工程实验系统二次开发实验

　实验一键盘扫描程序实验

　实验二液晶显示实验

　实验三用户操作界面编程实验

　实验四DSP信号处理实验

　实验五DDS波形产生实验

　实验六FPGA实现帧成形实验

　实验七FPGA实现帧同步实验

　实验八调制解调实验

　实验九摘挂机检测（振铃状态）编程实验

　实验十双音多频检测编程实验

　实验十一空分交换控制编程实验

　实验十二电话会议编程实验

三、实验介绍

1、通信信道仿真实验平台

　参见“ZH8001型信道仿真实验系统”产品介绍

2、通信终端实验平台

　参见“ZH8002型通信终端系统”产品介绍

3、通信信道实验平台

　参见“ZH8003型现代通信原理实验系统”产品介绍

4、通信网络工程实验系统综合实验

　实验一出/入中继实验

　实验二系统定时实验

　实验三接收帧同步实验

　实验四移动通信终端

　实验五卫星通信终端

　实验六系统故障设置

ZH8001型通信信道仿真实验系统

一、系统描述

“ZH8001型通信信道仿真实验系统”是“ZH8000型通信网络系统”的一个组成部分，同时也可与“ZH8001型通信原理综合实验系统”提供实验环境，扩展通信原理实验，“ZH6001型通信信道仿真实验系统”本身可独立使用开设实验，供信道仿真测量、观测。

　　信道仿真实验系统具有友好的操作界面，实验内容可通过菜单进行选择、控制。

二、实验内容

实验一模拟信号光纤传输系统实验；实验二数字信号光纤传输系统实验；实验三白噪声特性测量

实验四瑞利衰落信道特性测试与仿真；实验五莱斯衰落信道特性测量与仿真；实验六二径衰落信道特性测量与仿真

实验七非线性信道、硬限幅信道特性测量；实验八RS232、RS422模块；实验九CMI码模块；实验十HDB3模块

ZH8002型通信终端实验系统

一、系统描述

“ZH8002型通信终端实验系统”是“ZH8000型通信网络系统”的一个组成部分，本设备可独立使用开设实验。

　　通信终端平台主要包括用户接口技术、本地交换技术、话音编码技术、信道接口技术、信道同步技术、信号复接技术、中继接口技术等，这些技术是通信终端中最主要也是最常用的技术，通过该实验平台，学生对终端技术将有一个较全面的了解。

　　在通信终端硬件平台中，有四套完全一致的用户接口电路，每个用户终端之间可以直接拨号通话，完成本地交换功能。

长话呼出、呼入功能通过出/入中继模块及后续的帧复接、接口等模块构成。

　　通信终端实验系统具有友好的人机接口操作界面。

二、实验内容

实验一用户环路接口实验；实验二CODEC实验（用户接口编译码实验）；实验三双音多频（DTMF）检测实验

实验四程控交换接续过程实验（主被叫实验）；实验五回波返损实验；实验六空分交换实验

实验七事件调度实验；实验八电话网损耗分配实验；实验九模拟锁相环实验

实验十全数字锁相环实验；实验十一AMBE（多带激励）低速话音编码实验；实验十二帧成形及其传输实验／信道复接

ZH8003型无线传输技术/软件无线电实验系统

一、系统描述

　数字调制技术的研究主要是围绕着充分地节省频谱和高效率地利用可用频带展开，根据不同的传输信道，推出了各种各样的新型调制方式。

在通信信道平台中，结合当今技术发展水平，设计了一个通用的信道硬件平台，并在该实验平台上能实现9种常规的调制方式。

该实验平台还涉及到差分编码、卷积编码、维特比译码等技术，让学生通过实验能对信道传输技术有一个较完整的掌握。

二、设备特点

1、采用DSP+FPGA平台实现，实验使用电路与实际工程应用结合紧密，具有系统设计先进、结构　　合理、主要电器指标良好，性能稳定可靠，支持实验仪器的内部软件升级，保持技术在若干年　内不被淘汰。

2、能反映当今通信技术的发展方向，科技含量高，操作使用方便。

3、系统完整，可测性好，实验项目设置合理、内容完整，能较全面地测量出调制解调器的各项性　能指标、技术参数和关键波形，能促进学生对通信课程的理解和掌握

4、设备所提供的实验项目具有可扩展性，具有二次开发的空间，以适应新实验、新技术的发展，　提高学生的思维和动手能力

二、实验内容

1、验

2、FSK解调实验

3、FSK系统性能测试实验

4、BPSK调制实验

5、BPSK相干解调实验

6、DBPSK传输系统实验

7、BPSK/DBPSK系统性能测试实验

8、QPSK调制实验

9、QPSK相干解调实验

10、DQPSK传输系统实验

11、OQPSK调制实验

12、OQPSK相干解调实验

ZH9001型误码测试仪

一、技术指标

1、数据速率

突发模式：

大于2.048Mbps

连继模式；大于2.048Mbps

2、接口方式

接口1：

符合TTL接口电气特性

接口2：

符合RS232接口电气特性

接口3：

符合RS422接口电气特性

3、测试码型：

全0码；0/1码

4、帧长：

128/256/512/1024/2048/4096bit六种长度可选。

5、帧间隔（用于突发模式）：

128/256/512/1024/2048/4096bit六种长度可选。

6、提供内、外时钟选择：

内时钟是指ZH9001型误帧误码测试仪内部时钟，外时钟是指信道设备时钟。

7、内时钟速率选择：

2.4/4.8/9.6/16/32/64kbps六种时钟速率。

8、可测量信道误码损伤指标：

　突发方式：

平均误码率、误帧率、丢帧率

　连续方式：

平均误码率、误秒率（误分秒率、误帧率）、平均跳周时间、平均滑步时间

二、使用特点

1、操作简单：

ZH9001型误帧误码测试仪用户界面采用汉字液晶显示屏，各类操作均有菜单提示，　使用方面；

2、具有记忆功能：

此功能能简化用户的操作，只要用户正确设置后，所设参数可在以后测试过　　程中继续使用，而不需每次加电重新进行设置。

3、提供多种测试接口：

如TTL、RS232接口等等。

4、适应范围广，测试速率高：

最高测试速率不小于2.048Mbps。

5、能够测试信道的多种误码损伤性能指标；

6、测试结果同步显示：

ZH9001误帧误码测试仪具有强大的计算功能，在测量过程中同时将所有　　的测量指标进行显示。

7、参数可根据用户的需要设置：

ZH9001型误帧误码测试仪可根据用户需要定制所需的测试过程，　如测试帧长的选择、测试间隔的选择等等。

8、可靠性高且功能可扩展：

设备采用FPGA+微处理器设计，具有通用的硬件设计平台，可根据用　户新的要求增加新的功能.