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2021年5月22日

通信原理實(shí)驗箱,通信系統原理實(shí)驗室設備

SB-101CN通信原理實(shí)驗系統方案

通信原理實(shí)驗箱,通信系統原理實(shí)驗室主要設備采用設計型開(kāi)放式設計理念，跟以往驗證型實(shí)驗設備有本質(zhì)區別。整個(gè)系統采用基于方框圖的模塊化設計，以數學(xué)函數方框圖形式來(lái)確定硬件基本模塊，靈活組合模塊以實(shí)現任何調制或編碼技術(shù)。
根據原理框圖，利用基本功能模塊的組合進(jìn)行功能設計，可以完成各個(gè)實(shí)驗中所需的信號的產(chǎn)生和信號處理等來(lái)很好地詮釋相應的實(shí)驗原理。顛覆了現在市場(chǎng)上通用驗證型實(shí)驗箱的設計思路，真正的設計型實(shí)驗系統。通過(guò)實(shí)驗真正對原理的學(xué)習起到促進(jìn)作用。意義一：按照"一個(gè)方框圖=一個(gè)模塊"的設計，可把復雜的系統方框圖通過(guò)模塊組合來(lái)實(shí)現，加深對通信系統原理的學(xué)習。
意義二：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(hù)可自行擴展實(shí)驗�？砷_(kāi)展對現代通信技術(shù)知識點(diǎn)的學(xué)習。

設備性質(zhì)：設計型
一、通信原理實(shí)驗箱簡(jiǎn)介
通信原理實(shí)驗箱,通信系統原理實(shí)驗室設備,整個(gè)系統采用基于方框圖的模塊化設計，以數學(xué)函數方框圖形式來(lái)確定硬件基本模塊，靈活組合模塊以實(shí)現任何調制或編碼技術(shù)，并可與虛擬儀器Labview結合，實(shí)現數據采集和頻譜分析。
通信原理實(shí)驗系統參考國外同類(lèi)產(chǎn)品的實(shí)驗方法和結構形式，以高校中廣泛使用的《通信原理》（樊昌信）教材為理論依據。根據通信原理教學(xué)實(shí)驗中的原理框圖，利用基本功能模塊的組合進(jìn)行功能設計，可以完成各個(gè)實(shí)驗中所需的信號的產(chǎn)生和信號處理等來(lái)很好地詮釋相應的實(shí)驗原理�；A型依托示波器可進(jìn)行時(shí)域的分析
顛覆了現在市場(chǎng)上通用驗證型實(shí)驗箱的設計思路，真正的設計型實(shí)驗系統。
通過(guò)實(shí)驗真正對原理的學(xué)習起到促進(jìn)作用。

二、技術(shù)特點(diǎn)
1）按照"一個(gè)方框圖=一個(gè)模塊"的設計，可把復雜的系統方框圖通過(guò)模塊組合來(lái)實(shí)現。
2）擴展性與開(kāi)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(hù)可自行擴展實(shí)驗。
3）安全性：完全獨立的信號系統和電源系統，避免學(xué)生實(shí)驗中誤操作。電源帶自保護系統，可帶點(diǎn)插拔。
4）真正意義上的設計型實(shí)驗系統

三、技術(shù)指標

序號	貨物名稱(chēng)	數量	單位	技術(shù)參數及要求
1	硬件主機		臺	作為實(shí)驗系統的核心設備，供不同實(shí)驗模塊插入使用，提供用于傳統示波器測量的接口，并集成信號源、主時(shí)鐘、電源、放大器、濾波器等模塊。技術(shù)指標要求如下： 1) 輸出模塊供電電源：±12V,5V 2) 模塊卡槽數：17 3) ★集成信號源：同頻：512K，128K，32K，8K，2K。載波輸出，4V峰峰值 DDS函數信號輸出，幅度、頻率可調。4V峰峰值 PN偽隨機碼，速率可調。 PCM專(zhuān)用時(shí)隙，兩路，0-31可設置。同步時(shí)鐘：512K、128K、32K、8K、2K、可選時(shí)鐘信號 4) ★集成的數字示波器接口：適用于數字示波器，兩路可選測量通道測量接口兼容傳統示波器 5）語(yǔ)音輸入、功率放大、喇叭語(yǔ)音終端設備 6）USB上位機通信接口 7）藍牙、手機通信接口（可選）
2	基礎實(shí)驗模塊		套	★包含緩沖放大器/可變直流電源、加法器、雙模擬開(kāi)關(guān)、乘法器、正交分相器/移相器、公共模塊、AMI/HDB3線(xiàn)路碼、壓控振蕩器（2路）、可調低通濾波、判決器/比較器（2路）、CVSD編譯碼、 PCM編譯碼、比特時(shí)鐘重建器共15個(gè)基本模塊。可以完成以下實(shí)驗內容： AM/DSB/SSB調制與解調，包絡(luò )檢波，相干檢波，FM調制，FM同步解調，采樣定理，時(shí)分復用，ASK,QASK調制與解調，FSK調制與解調，PSK,BPSK,DPSK,QPSK,調制與解調，CVSD編譯碼、PCM編譯碼、時(shí)鐘提取、載波提取、鎖相環(huán)、HDB3編解碼等實(shí)驗 ★模塊供電電源來(lái)自主機背板，輸入位于左側，輸出位于右側。接線(xiàn)端區分數字與模擬信號。輸入輸出錯接，系統自動(dòng)保護以防損壞。模塊可以熱插拔。 ★模塊詳細參數見(jiàn)附件一《基礎實(shí)驗模塊詳細參數》
3	附件		套	每套包含連接導線(xiàn)若干、使用說(shuō)明書(shū)、電源線(xiàn)等

附件一《基礎實(shí)驗模塊詳細參數》

1．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

2．加法器

增益范圍：0<<2,0<<2.

帶寬： 1MHz.

輸出直流偏移量：開(kāi)路輸入時(shí)小于10mV。

最大輸出值，線(xiàn)性，極性翻轉，相位偏移。

3．雙模擬開(kāi)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。

4．乘法器

帶寬：約1MHz

特性：kX(t)Y(t)。

k：約為1/2。

5．正交分相器/移相器

正交分相器：

頻率范圍：200Hz~10kHz。

相位響應：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：約180°相移

細調：約20°相移

6．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

7． AMI/HDB3線(xiàn)路碼

AMI/HDB3編曲譯碼。

8．壓控振蕩器 2路

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是內部加到G.Vin的直流電壓

9．可調低通濾波

本模塊根據濾波范圍和輸入信號的不同，有V1，V3和V4兩種指標。

V1，V3的指標

濾波范圍：900Hz<NORMAL<5kHz；2.0kHz<WIDE<12kHz;

每一范圍都是連續可變的。

濾波器階數：7階橢圓函數濾波器

阻帶衰減：＞ 50dB。

通帶紋波：＜ 0.5dB。

時(shí)鐘：CLK/880=,NORMAL;

CLK/360=,WIDE;

(2)V4的基本指標

濾波范圍：200Hz<NORMAL<5kHz； 200kHz<WIDE<12kHz;

每一范圍都是連續可變的。

濾波器階數：5階橢圓函數濾波器

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)

時(shí)鐘：CLK/100=,NORMAL和WIDE

10．判決器/比較器 2路

數字波形輸入：IN1，IN2。

數字波形輸出：OUT1，OUT2。

輸入/輸出電平依賴(lài)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，標稱(chēng)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�？捎弥餍盘柲K中的2.083kHz正弦波發(fā)生器，經(jīng)過(guò) 模塊的比較器將其轉換為TTL信號；或者用8.33kHz的TTL信號經(jīng)線(xiàn)路編碼模塊的4分頻電路，將其轉換為2.083kHz的時(shí)鐘信號。

11．CVSD編譯碼

增量調制編譯碼。

12． PCM編譯碼

輸入Vin +/-2Vpk, 直流耦合；時(shí)鐘輸入<10kHz, TTL電平；輸出信號為TTL電平的偏移二進(jìn)制數據流；輸出格式為8比特數據，最低有效位為幀同步比特位；數據化格式：7位線(xiàn)性碼，4位線(xiàn)性碼，4位壓縮碼；幀同步：FS幀同步信號與幀的最低有效位同步。輸入PCM數據：TTL電平偏移二進(jìn)制格式的數據流；輸入格式：8位，最低有效位為幀同步位；數字化格式：7位線(xiàn)性碼，4位線(xiàn)性碼。

13．比特時(shí)鐘重建器

N分頻

輸入/輸出：TTL電平，數字信號。

時(shí)鐘輸入：小于1MHz.

除數：-1,2,4,8，開(kāi)關(guān)選擇

電平跳變檢測器

輸入輸出：TTL電平，數字信號

輸出脈沖寬度：固定脈沖寬度（大約250us）

可調脈沖寬度（可調范圍大約是10~500us）。

環(huán)路濾波器

輸入輸出：標準電平的模擬信號

類(lèi)型：典型的無(wú)源的第一類(lèi)二階環(huán)路濾波器結構

特性：要求實(shí)驗者來(lái)確定

緩沖器：有源的，

雙帶通濾波器

輸入輸出：標準實(shí)驗平臺電平的模擬信號

數量：2個(gè)

類(lèi)型：3dB通帶波紋的四階契比夫濾波器

Q值：大約為22，固定。

調諧時(shí)鐘與濾波器中心頻率的比率：50。

內部時(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；輸出信號為TTL電平的偏移二進(jìn)制數據流；輸出格式為8比特數據，最低有效位為幀同步比特位；數據化格式：7位線(xiàn)性碼，4位線(xiàn)性碼，4位壓縮碼；幀同步：FS幀同步信號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。

輸入PCM數據：TTL電平偏移二進(jìn)制格式的數據流；輸入格式：8位，最低有效位為幀同步位；數字化格式：7位線(xiàn)性碼，4位線(xiàn)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數據同步。