通信原理实验指导书.doc
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通信原理
实验指导书
四川理工学院
自动化与电子信息学院
实验室安全用电须知
一、实验室工作人员必须时刻牢记“安全第一，预防为主”的方针和“谁主管，谁负责”的原则，做好实验室用电安全工作。
二、使用电子仪器设备时，应先了解其性能，按操作规程操作。
实验前先检查用电设备，再接通电源；实验结束后，先关仪器设备，再关闭电源。
三、若电器设备发生过热现象或出现焦糊味时，应立即关闭电源。
四、实验室人员如离开实验室或遇突然断电，应关闭电源，尤其要关闭加热电器的电源开关。
五、电源或电器设备的保险丝烧断后，应先检查保险丝被烧断的原因，排除故障后再按原负荷更换合适的保险丝，不得随意加大或用其它金属线代替。
六、实验室内不能有裸露的电线头；如有裸露，应设置安全罩；需接地线的设备要按照规定接地，以防发生漏电、触电事故。
七、如遇触电时，应立即切断电源，或用绝缘物体将电线与触电者分离，再实施抢救。
八、电源开关附近不得存放易燃易爆物品或堆放杂物，以免引发火灾事故。
九、电器设备或电源线路应由专业人员按规定装设，严禁超负荷用电；不准乱拉、乱接电线；严禁实验室内用电炉、电加热器取暖和实验工作以外的其它用电。
十、严格执行学校关于用电方面的规章制度。
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目录
实验一取样定理及PAM系统实训…………………………………………2
实验二AMI/HDB3码编码、译码过程实训……………………………………5
实验一取样定理及PAM系统实训
一、实验目的
1、加深学生对取样定理、PAM系统的了解；
2、设计所需的原理电路图，实现整个PAM系统的功能；
3、提高学生的硬件设计能力和动手操作能力。
二、预习要求
1、预习《通信原理》教材中关于“脉冲模拟调制系统”中的信号取样定理和脉冲幅度调制等主要内容。
2、查阅集成芯片TL084和4066的管脚功能并完成预习报告。
三、实验仪器及器材
示波器、面包板、集成块及电阻、电容等元器件
四、实验原理及设计方案
图1-1PAM系统电路方框图
五、实验内容
本实验设计方框图如图1-1所示。
PAM原理见教材相应章节。
1、根据实验电路图，如图1-2所示，按照要求完成相关设计；
2、完成相应的调试和测试。
3、元件清单
电阻
阻值
数量
电容
型号
数量
1K
2
0.47U
1
4.7K
1
682
2
3.9K
1
104
1
100
1
683
2
10K
4
集成芯片
CD4066
1
20K
2
TL084
1
36K
2
电解电容
10UF/16V
1
六、注意事项
1、+5V、-5V、+12V、-12V工作
2、注意各点连线
七、思考题
1、简述取样定理。
2、本实验是什么方式的取样？
为什么？
3、若要在还原输出端得到无失真的模拟信号，对抽样时钟有什么要求？
八、实验报告
1、按照要求完成相关设计。
2、写出设计心得和遇到的困难。
3、测出相应各点的波形
图1-2PAM调制、解调电路图
实验二AMI/HDB3码编码、译码过程实训
一、实验目的
1、熟悉AMI/HDB3码编译码的工作过程；
2、观察AMI/HDB3码码型变换编译码电路的测量点波形。
二、预习要求
1、预习AMI/HDB3编码、译码的内容
2、查阅专用集成块22103的引脚功能
三、实验仪器及器材
示波器、通信专用信号源、面包板、集成块及电阻、电容等元器件
四、实验原理
（一）HDB3码电路的工作原理
AMI码的全称是传号交替反转码。
这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：
代码的0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的＋1、－1、＋1、－1…
由于AMI码的信号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位保持不变的规律。
由此看出，这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。
从AMI码的编码规则看出，它已从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列。
把一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码称为1B／1T码型。
AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。
但是，AMI码有一个重要缺点，即当它用来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取定时信号的困难。
为了保持AMI码的优点而克服其缺点，人们提出了许多改进的方法，HDB3码就是其中有代表性的一种。
HDB3码是三阶高密度码的简称。
HDB3码保留了AMI码所有的优点，还可将连“0”码限制在3个以内，克服了AMI码出现长连“0”过多，对提取定时信息不利的缺点。
HDB3码的功率谱基本上与AMI码类似。
由于HDB3码诸多优点，所以CCITT建议把HDB3码作为PCM传输系统的线路码型。
如何由二进制码转换成HDB3码呢？
HDB3码编码规则如下：
1、二进制序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，但当出现四个连“0”码时，用取代节000V或B00V代替四个连“0”码。
取代节中的V码、B码均代表“1”码，它们可正可负（即V+=＋1，V-=－1，B+=＋1，B-=－1）。
2、取代节的安排顺序是：
先用000V，当它不能用时，再用B00V。
000V取代节的安排要满足以下两个要求：
（1）各取代节之间的V码要极性交替出现（为了保证传号码极性交替出现，不引入直流成份）。
（2）V码要与前一个传号码的极性相同（为了在接收端能识别出哪个是原始传号码，哪个是V码，以恢复成原二进制码序列）。
当上述两个要求能同时满足时，用000V代替原二进制码序列中的4个连“0”（用000V+或000V-）；而当上述两个要求不能同时满足时，则改用B00V（B+00V+或B-00V-，实质上是将取代节000V中第一个“0”码改成B码）。
3、HDB3码序列中的传号码（包括“1”码、V码和B码）除V码外要满足极性交替出现的原则。
下面我们举个例子来具体说明一下，如何将二进制码转换成HDB3码。
二进制码序列:
10000101000001110000000001
HDB3码码序列:
V+-1000V-+10–1B+00V0–1+1–1000V-B+00V+0–1
从上例可以看出两点：
（1）当两个取代节之间原始传号码的个数为奇数时，后边取代节用000V；当两个取代节之间原始传号码的个数为偶数时，后边取代节用B00V；
（2）V码破坏了传号码极性交替出现的原则，所以叫破坏点；而B码未破坏传号码极性交替出现的原则，叫非破坏点。
虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。
从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性（包括B在内）。
这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V，于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有－1变成＋1后便得到原消息代码。
图0HDB3码编译码电原理图
元件清单：
电阻
个数
集成块
个数
620
1
22103
1
100
3
74LS04
1
10K
5
TL084
1
20K
5
电容
47K
1
104
5
22K
1
91P
1
二极管
1N4148
2
五、实验步骤
1、根据实验电路图，如图2-1所示，按照要求完成相关设计；
2、完成相应的调试和测试。
六、实验报告
1、根据实验结果，画出AMI/HDB3码编译码电路的测量点波形图，在图上标上相位关系；
2、根据实验结果，阐述其工作过程；
3、写出AMI/HDB3码编译码的工作过程；
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