通信原理实验思考题答案.docx

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通信原理实验思考题答案

数字基带信号及传输实验

1、示波器使用中，X通道（水平系统）需要调整哪些项目？

Y通道（垂直系统）需要调

整哪些项目？

答:

X通道需要调整显示波形，水平刻度和位置，所用旋钮以及按键为s/div，POSITION，

HORIMENU，MENO，SCALE，位于水平控制区。

Y通道需要调整显示波形，垂直刻度和位置，所用旋钮及按键为Volts/div，POSITION，CH1，CH2，MATH，REF，OFF，SCALE位于垂直控制区。

2、示波器的触发电路需要调整（或选择）哪几项内容？

答:

3、模拟双踪示波器的双踪显示方式Alt（交替）显示、Chop（断续）显示有什么区别？

如果要观测两路信号的相位关系，应该使用哪一种双踪显示方式？

答:

在同时打开CH1和CH2的时候，ALT首先完成CH1的扫描，然后对CH2进行扫描，接着又扫描CH1，如此循环。

这一模式适用于中速到高速信号。

CHOP是示波器前后变换着描绘信号中的一小段，适用于捕获慢速信号。

观测相位关系应用CHOP。

4、示波器无源探头内部包含什么电路？

一般的探头的衰减比有哪几种？

测量频率较高

的信号应该用哪一种衰减比？

是什么原因？

答：

①无缘探头内部包含非常多的无源器件补偿网络（RC网络）②探头的衰减比为1X，

10X③当测量频率较高的信号时，应用较高的衰减比④这是因为当信号经过探头被衰

减后，示波器的带宽会比原来有所提升

5、示波器Holdoff（持闭）（触发释抑）的含义是什么？

答：

触发释抑的含义是暂时讲示波器的触发电路封闭一段时间（即释抑时间），在这段

时间内，即使有满足触发条件的信号波形点，示波器也不会被触发。

出发释抑主要针对

大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点而专门设置的。

6、示波器在进行大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点的信

号测试时，要使信号波形稳定一般需要调整什么参数？

答：

7、示波器的使用有哪些注意事项？

答：

；②如果发现波形受外界干扰，可将示波器外壳接地；

③“Y输入”的电压不可以太高，在最大衰减时也不能超过400V，“Y输入”悬空是，受外界

电磁干扰出现干扰波形，应避免出现这种现象；

8、频率计是如何测量信号的频率的？

用示波器可以采用哪些方法测量信号的重复频

率、重复周期？

答:

频率计测量信号的频率是利用计数器在单位时间内计数的方法来测量信号频率。

实现过程：

将信号放大整形后输入计数器，信号的上升沿可以触发计数器，通过单位时间得到的计数值进行信号频率计算。

示波器同步触发后，就可以显示出当前用来做触发源的输入信号的频率，其方法跟计数法的原理是相同的。

9、复杂信号的频域分析可以用什么仪器？

复杂信号用频率计、示波器读出的周期、频

率值与复杂信号的频谱有关系吗？

如果有关系的话，关系如何？

答：

可以用有频谱分析功能的仪器，如频谱分析仪，带FFT功能的数字示波器，……用频率计、示波器读出的周期、频率值与复杂信号的频谱没有关系，因为复杂信号不能用简单的周期、频率来描述，特别是随机信号没有周期与频率。

10、如何正确使用可调直流电源？

答：

可调直流电源使用注意事项：

1）连接测试电路前要先检查电源的输出的电压值，并合理地设置好电源输出电流的限制值，设置好之后才连接测试电路；

2）不要带电插拔；

3）注意电路的电流大小，如果电流偏大，要尽快关闭电源，消除电路故障后再开机；

4）面板中间带有接“大地”符号的黑端子，表示该端子接机壳，与每一路输出没有电气联系，仅作为安全线使用。

11、如何通过测量时钟信号来测出信号的码元宽度Ts、码速率？

数据信号中有一段高

电平，如何读出这段高电平包含了多少个码元‘1’？

答：

12、双相码（Manchester码）的码元中，高电平的宽度与码元宽度是什么关系？

答：

码元宽度是高电平宽度的2倍。

13、归零码中，高电平的宽度与码元宽度是什么关系？

答：

码元宽度是高电平宽度的

2倍。

14、归零码与不归零码在频谱特性上有什么不同？

在其它特性上有何区别？

答：

15、如何用数字示波器测量信号的频谱特性？

答：

先按下MATH，在选择FFT。

16、不同码型的频谱特性有何区别？

答：

17、对于某一种编码规则，当数据改变后，频谱特性是否跟着改变？

答：

会随着数据的统计平均特性改变而改变。

比如长连‘0’，长连‘1’等不同数据状态，频谱特性会随着数据状态不同而改变。

18、在实际系统中采用的AMI码、HDB3码，常用的是归零的还是不归零的码型？

有

何好处？

答：

采用归零码型，在传输的AMI-RZ波形和HDB3-RZ波形，接手后经过全波整流，就可

变为单极性RZ波形，从中可以提取定时分量。

19、并行的多位数据需要串行传送，可以有多少种方法来实现？

实验电路中是如何实

现的？

答：

答:

可以将并行数据通过移位触发器来实现并/串变换，也可以通过多路数据选择器电路按顺序选择数据输出，同样可以实现并/串变换；

实验电路中通过74LS151多路数据选择IC实现并串转换。

20、TTL、CMOS数字电路能否输入、输出负电平信号？

要实现有正负电平的信号输出，

可以用什么方法来实现？

实验电路中是如何实现的？

答：

不能。

要实现有正负电平的信号输出，可以用多选一模拟开关电路来实现，

实验电路中采用三2选1和双4选1模拟开关电路来实现。

21、TTL、CMOS电平要表示高电平‘1’,信号的幅度有何要求？

要表示低电平‘0’信号的幅

度应该在什么范围？

答：

TTL，输出高电平大于2.4V，输出低电平小于0.4V，输入高电平大于2.0V，输入低

电平小于0.8V。

CMOS，输出高电平大于4.45V，输出低电平小于0.5V，输入高电平大于3.5V，输入低电

平小于1.5V。

22、1、0等概的双相码，其信号频谱中包含有离散的时钟频谱分量吗？

为什么？

答：

不包含，

23、当进行HDB3编码时，当前输入的NRZ信号为‘0’，能否马上判定出此‘0’码可以编为什

么符号状态？

最少需要经过多少位之后才能完成编码？

答：

不能，4位。

24、AMI码每一帧编出的波形是否完全一样？

有什么规律？

答：

25、观测AMI码波形时，示波器波形可能会出现混叠（跳动），需要调整示波器的哪个

参数才能让波形稳定？

为什么？

答：

持闭时间。

因为AMI码的持闭时间要比NRZ大一倍。

26、为什么观测AMI码波形时容易出现波形混叠？

答：

27、HDB3编码实验电路中用什么电路完成四连0检测的？

答：

HDB3编码实验中用四D触发器，U1A和U1B（与非门），非门组成的电路来实现。

28、实验电路中用什么电路完成二分频的？

画出其结构

答：

29、在数字信源模块中使用的主要哪些功能类型的芯片？

实现什么功能？

答：

①模拟开关芯片：

产生单，双极性非归零码与归零码。

②计数器芯片：

分频。

③译

码器芯片：

实现四路八位码的合路。

④D触发器芯片：

产生AMI码。

实验二HDB3译码器和时域均衡器

30、写出HDB3编码器电路中的四连零检测原理。

答：

。

31、电路中是如何实现补V、加B补奇的？

答：

32、实验中，单/双极性变换、双/单极性变换是如何实现的？

答：

33、HDB3编码器输出波形相对原始数据会产生延时，按照编码规则，编码器必需经

过多少个时钟周期的延时才能编出相应的HDB3信号？

答：

四个码元长度。

34、写出HDB3译码器中的单/双极性变换，V码检测及扣V、扣B的原理，写出译码电路

各部分的功能；

答：

①U11B为由JK触发器组成的计数器，并有正反相输出，且与倍码及时钟共同送入与

门U14A和U14B，变成两路+B和-B单极性信号，去控制U16的双四选一模拟开关，使单极性码变为双极性的HDB3码。

②由+V检测电路（U4D、U12A、U17B）和-V码检测电路（U4E、U12B、U17D）以及相加器（U5A~D、U17C）组成。

+V码检测电路从+B码流中取出+V码（T12）；-V码检测电路从-B码流中取出-V码（T14），相加器把+V和-V码相加后得到V码（T11）。

③该功能电路由U2的四D触发器组成的移存器完成。

相加器U18A、U4D~F把+B码与-B码合成B码。

B码流送入扣V扣B电路。

在时钟信号的作用下进行移位。

V码信号送入U2（称存器）的清零端。

当出现V码脉冲时，V码脉冲使四位移存器清零，亦即把移存器中已进入的三位代码以及V脉冲本身全部变为0码，达到扣V扣B的目的。

35、写出HDB3译码产生延迟的原因，译码器必需经过多少个时钟周期的延时才能译出

相应的信号？

；答：

36、实验电路中均衡的信号是二元码还是三元码？

答：

三元码

37、实验电路中可变系数电路是如何实现的？

答：

可变系数电路是采用可变增益的运算放大器电路来设计的，放大器的放大倍数可以调整的范围为正值、零、负值。

38、最小峰值畸变（迫零调整方法）是如何进行调整的？

答:

在输入序列{xk}给定时，如果按上式方程组调整或设计各抽头系数Ci，可迫使均衡器输出的各抽样值yk为零。

这种调整叫做“迫零”调整。

调节时，可以从发送端每隔一段时间重复的发送单脉冲，其间隔超过码间干扰的持续时间，用示波器观察均衡后的波形，根据各取样点情况反复进行调节，使其它采样点上的抽样值为零直到``````

39、通过均衡后，波形的宽度应该变窄了还是变宽了？

波形宽度调整到什么状态比较

合适？

答：

变窄。

不混叠。

40、一般而言，离中心抽头远的抽头，其可变系数的绝对值应该设置较大还是较小？

为什么？

答：

设置较小。

41、实验电路中，中心抽头调整系数的电位器需要调到哪个位置？

为什么？

答：

42、中心抽头调整系数的电位器设定相应位置后，在之后的均衡调整中，是否还需要

调整中心抽头电位器，为什么？

答：

不用。

因为横向滤波器的中心抽头系数X0一般为“1”，而且之后的均衡调整过程中，中心抽头的系数保持不变，其它抽头输出的波形大小都是以中心抽头波形大小为参考，进行归一化计算。

43、离中心抽头远的抽头端，其系数调整电位器比靠近中心抽头的电位器需要调整的

量是大一点还小一点？

为什么？

答：

。

44、什么叫眼图？

答：

所谓眼图，就是尽可能的把各种状态、各种情况的波形重叠显示在示波器屏幕，在示波器屏幕上能同时看到波形的总体情况。

45、眼图与普通观测时的波形有何区别？

答：

眼图要把所有波形重叠在一起看；普通观测绝不能将所有的波形重叠到一起。

46、示波器的触发源必需选择什么信号进行触发才能扫描得到眼图？

为什么？

答：

用时钟信号作为触发源，

47、二进制信号传输时的眼图有几只眼？

当传输信号为三元码时，会显示几只眼？

答案：

二元码的眼图，在一个码元时间内只能看到一只眼睛。

三元码时的眼图，眼图中会出现一根代表“D”的水平线，在一个码元时间内看到并排的2只眼睛，眼图中会出现一根代表“0”的水平线。

M进制波形，则在一个码元时间内可以看到纵向显示的（M-1）只眼睛。

48、接收端进行数据还原时，如何通过眼图来选择采样时刻、判决门限？

答案：

进行数据还原（再生）时，采样时刻要选择在眼睛睁开最大时刻，在眼睛空白区域做上下均分，均分线作为判决门限电平。

实验三2FSK调制与解调实验

49、画出实验电路中2FSK调制器采用的原理框图；

答：

50、根据实验指导书的相关资料，说明本实验2FSK调制的载波频率分别是多少？

答：

f1=1MHZ,f2=2MHZ

51、实验中，信息的码速率是多少？

答：

52、可以用什么方法来测量2FSK的两个载波频率？

答:

方法一：

测量10个周期，并取平均值。

方法二：

把码元设成全0，则显示的是一个载

波的频率。

设码元设成全1，则显示为另一载波载波的频率。

53、本实验中，2FSK信号带宽是多少？

用数字示波器如何测量？

答：

|f2-f1|+2fs=2M-1M+2*256K=1.512Mhz，f1、f2是2个载波频率，fs为基带信号的带

宽。

先按下MATH按钮，再选择FFT。

54、画出2FSK过零检测解调的原理框图；

答：

56、测试接收端的各点波形，需要与什么波形对比，才能比较好的进行观测？

示波器

的触发源该选哪一种信号？

为什么？

答:

与该点相同作用处的波形相比较。

触发源选择原始信号。

因为频率低稳定度高。

57、采用过零检测解调的方法时，将f1和f2倍频的电路是如何设计的？

答:

经过上升沿、下降沿单稳态触发后相加输出。

58、采用过零检测解调的方法时，解调电路中哪一点的波形是f1和f2的倍频？

答:

相加器输出端

59、解调时将f1和f2倍频有何好处？

如何通过仪器测量来说明？

答:

原来△f=|f2-f1|=1Mhz，倍频后，△f=|f2-f1|=2Mhz，从而降低低通滤波器的难度，

方便提取f1、f2的直流分量，减少干扰。

60、解调电路各点信号的时延是怎么产生的？

答:

由滤波和抽样产生。

61、解调电路中T31（放大出）没有信号输出，可能的原因有哪些？

答:

（1）没有信号输入

（2）放大器损坏（3）放大器频率，响应低

62、解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的？

答:

由滤波和抽样产生。

63、解调的信号为什么要进行再生？

答:

整形后的码1和码0宽度不同，为使其等宽。

64、解调的信号是如何实现再生的？

答：

65、画出2FSK锁相PLL解调的原理框图；

答：

66、PLL解调2FSK信号的原理是什么？

答：

根据PLL解调2FSK的原理框图，PLL工作在调制跟踪状态，VCO输出的信号将跟踪FSK输入的f1、f2频率变化，输入的信号为f1时，VCO频率跟踪到f1；输入的信号为f2时，VCO频率也会跟踪到f2；输入的信号与VCO的信号总能实现相干相乘，从而实现FSK信号的相干解调。

67、锁相环NE564的工作原理？

答:

根据PLL解调2FSK的原理框图，PLL工作在调制跟踪状态，VCO输出的信号将跟踪FSK输入的f1、f2频率变化，输入的信号为f1时，VCO频率跟踪到f1；输入的信号为f2时，VCO频率也会跟踪到f2；输入的信号与VCO的信号总能实现相干相乘，从而实现FSK信号的相干解调。

68、针对过零检测原理方框图，如何采用数字电路实现；

答：

将2FSK信号通过放大整形形成矩形脉冲，分别送入U18a单稳触发器实现上升沿促发和U18b单稳触发器实现下降沿促发，然后将两个单稳触发器输出脉冲相加。

相加器采用或非门实现。

这一过程实际起到微分、整理、脉冲形成的作用，所得到的是与频率变化相应的脉冲序列，这个序列就代表调频波的过零点。

脉冲序列经过低通滤波器滤除高次谐波，便能得到对应的原数字基带信号。

单运放为U20、U19c整形输出，U23a为再生电路。

69、T19（2FSK过零检测出）信号异常，如何判断故障点在哪？

答案：

要按照信号流程，从T19往回查找到信号正常的测试点，如果此正常测试点再往下一个模块信号不正常，则可以判断判断故障点在此模块。

70、解调输出信号与发送端的数据信号对比，为什么会有延时，是哪些原理造成的？

答:

由滤波和抽样产生。

实验四2PSK调制与解调实验

71、实验箱中2PSK调制器用的调制方法是什么？

答：

使用CMOM模拟开关集成电路实现的键控选相法

72、2PSK调制能否用非相干解调方法？

答：

不能。

73、相位模糊产生的原因和解决方法？

答：

①原因：

在调制过程中采用了分频，而二分频器的输出电压有相差180度的两种可

能相位，即其输出电压的相位决定了分频器的初始状态，这就是会导致分频出的载波存

在相位模糊（2PSK采用的是相移方式）

②解决办法：

使用2DPSK二相相对移相键控

74、绝/相、相/绝变换的框图？

答:

75、绝/相、相/绝变换电路是怎么实现的。

答：

绝相变换：

将绝对码与前一时刻的相对码相异或得到相对码；

相绝变换：

将此刻的相对码和延时后前一刻的相对码异或得到绝对码。

78、测试接收端的各点波形，需要与什么波形对比，才能比较好的进行观测？

示波器

的触发源该选哪一种信号？

为什么？

答：

绝对码波形。

原始信号。

触发源信号应该选择频率较低、稳定度高的信号。

79、解调电路各点信号的时延是怎么产生的？

答：

由滤波与抽样产生。

80、码再生的目的是什么？

答：

①防止噪声干扰的累加，恢复出基带信号。

②使得‘1’、‘0’码元等宽。

81、用D触发器做时钟判决的最佳判决时间应该如何选择？

答：

眼图中眼睛张开最大时刻，即码元能量最大时刻

82、解调出的信码和调制器的绝对码之间的时延是怎么产生的？

答：

由滤波与抽样产生。

83、在接收机带通滤波器之后的波形出现了起伏是什么原因，带通滤波器的带宽设计

多大比较合适？

答：

符号切换造成了旁瓣的产生，0、1跳变使得高频成份丰富。

π→0→π转换点导致

的频谱扩展特别大，通过滤波器会缩小。

带宽设计为2/Ts。

实验五模拟信号的数字化

84、模拟信号的数字化需要几步，分别是什么？

答：

抽样，量化，编码。

85、实验系统中PCM编译码的采样率是多大？

答：

8KHZ。

86、PCM编译码芯片中的用到哪些滤波器？

这些滤波器的带宽设置是如何考虑的？

答:

ADC之前用了RC低通滤波器）、这个滤波器要限制输入信号的频率范围，如果输入信号频率大于采样频率的1/2（fs/2），将会产生频谱混叠；

DAC之后也用了开关电容带通滤波器RC、低通滤波器，用来还原音频信号，频率应该低于采样率采样频率的1/2（fs/2）。

87、实验中用到2KHz音频信号，这时，音频信号一个周期内的采样点数是多少？

采样

点编出的码字有什么规律？

答：

。

实验六同步技术

90、2PSK、2DPSK信号必需经过什么变换才能进行载波提取？

答：

平方/非线性变换

91、PSK信号经过非线性变换之后的频谱特性如何？

变换前的频谱特性如何？

答：

非线性变换前不含载波分量，非线性变换后含有两倍的载波分量。

92、载波提纯是采用PLL中的哪一种跟踪技术？

答：

能够实现窄带滤波的载波跟踪技术。

93、PSK信号经过滤波器之后会产生什么变化？

提取的载波是应该与发射端的PSK信号

同步？

还是与相干解调乘法器输入端的PSK信号同步？

答：

①包络幅度不恒定（不稳定）。

②与相干解调乘法器输入端的PSK信号同步。

94、如何消除载波提取中的误差相移？

答：

原因：

95、重新给载波提取电路上电，载波提取电路提取出的载波有可能产生什么变化？

答：

96、相干解调乘法器输出的基带信号必需经过什么变换才能进行时钟提取？

为什么？

答：

要经过非线性变换才能进行时钟提取，因为输出的基带信号没有离散的时钟频谱分量，经过非线性变化后的信号才包含有离散的时钟频谱分量。

97、时钟提取电路本实验中全波整流电路是怎样的？

答：

通过两个放大器（同相、反相放大器）后，再经过二极管整合在一起。

98、提取出的载波、位时钟存在相位抖动，可以采样什么技术来消除？

答：

锁相技术。

99、时钟抖动和相位误差在通信系统中会造成什么影响？

答：

附加调制造成相位失真，

抽样判决时刻不能确定，造成误码率增加。

实验七可通话的时分多路频带传输系统实验

101、画出各模块之间所要连接的信号；

答：

102、分析系统连接后可能遇到的问题，且提出解决问题的方法；

答：

假如模块中的某个芯片坏了，不能得到预期效果，应该以实验箱后面的模块往前检

查，逐步奸笑问题范围。

103、分析载波相位误差，位同步相位误差对系统的性能的影响；

答：

载波相位误差：

导致相干解调器信噪比急剧下降，对解调信号是有影响的。

位同

步相位误差：

信码再生时如果没有选择始终的最佳判决位置，将会导致误判错误。

104、了解相位抖动对系统的影响。

答：

。