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SG-8621D型通信原理综合实验箱(增强型)

SG-8621D型通信原理综合实验箱(增强型)


一、概述:
在多年积累的教学经验和学校使用反馈意见的基础上,在原有基本原理实验的基础上,扩展了PCM时分复用、解复用及帧定位模块功能,增加了噪声源模块、卷积编译码模块、键盘液晶显示模块、MODEM通信接口和计算机通信接口模块,加强了模块间的系统性实验;在中央CPU的统一管理下,既可以完成各模块单一性实验,也可完成模块间的系统性实验,实验用的基带数据可由键盘和液晶用人机对话方式设定,增强学生实验的主动性。尽可能多地用硬件实现各实验功能,这对学生加深原理的理解很有帮助。同时在电路板上加有机玻璃罩保护。与开放型实验教学:高职高专、本科等层次。 

二、产品特点 
1.带内置电源:+5V,+12V,-5V,-12V,无需再外配置电源。 
2.带模拟信号源:有同步信号、非同步信号(正弦波、三角波、方波)、电话语音信号、音乐信号,满足实验需求,无需再外配信号源。
3.带数字信号源:采用CPLD可编程数字逻辑器件,编程输出多种数据信号,满足实验需求,无需再外配信号源。 
4.实验方式人性化:实验参数通过液晶键盘同步显示管理,避免了因实验参数多引起的跳线设置易错的麻烦;模拟信号终端通过连接线进行人工输入输出,便于实验者对实验流程的整体把握。 
5.电路板正面主要是PLCC与DIP双列直插封装的集成块元器件,反面是贴片封装分立元器件,布局合理美观。 
6.各实验模块可设置多种实验参数,能生动观测到各中间过程的波形,便于学生理解理论知识。 
7.带液晶显示屏及键盘,同步显示管理实验模块,操作直观方便。 
8.实验箱配有PC机通信接口:可完成PC机数据的调制传输(这部分可设计完成一台计算机的数据自环通信,或两台计算机间的双工数据通信)。 
9.实验箱配有MODEM通信接口,实现实验箱间双工通信综合性实验。 
10.实验箱配有全开放的CPLD可编程器件EPM240,可用于学生二次开发编程使用,参与系统功能实现。 
11.带有线信道衰减:做BPSK.DPSK实验可加入3dB有线信道衰减,更加贴近实际。 
12.带噪声源:可在FSK、PSK调制/解调实验的已调信号上加入噪声,模拟现实信道传输中的噪声干扰。 
13.眼图观察:可完成无干扰噪声眼图观察实验和有无干扰噪声眼图观察实验,效果明显。 
14.音频功放输出:可直观辨别实验参数对通信质量的影响。 
15.模块间的系统实验综合性强:可设计完成多种通信原理系统综合实验。 
16.做数字通信编译码实验,可用20MHz示波器代替数字存贮示波器,数字编码波形稳定。 
17.适用于传统型与开放型实验教学:高职高专、本科与研究生等层次。 

三、技术指标 
交流电源: 220V /0.6A
直流电源: 5V/4A +12V/1A -12V/0.5A 
信号源:模拟信号: 
同步正弦信号:频率2KHz,幅度0-10V连续可调 
非同步正弦、三角波、方波信号:频率300Hz-10KHz,幅度、频率连续可调 
音乐信号 
模拟电话信号 
数字信号源:时钟、随机码、窄脉冲信号、手工编制数字信号等 
外形尺寸: 515×340×145;重量:5kg

四、实验模块组成及内容 
本实验系统共由24个实验功能模块组成,各模块功能独立,便于实验和调试。可分为信号源模块、终端编译码模块、线路编译码模块、信道调制解调模块、二次开发模块、各种测量通信接口模块,以及控制显示模块等 
1、液晶显示模块 
显示实验模块及其工作方式以供选择 
2、键盘控制模块 
选择实验模块及其工作方式 
学生可自己编制数字信号输入,进行编码或调制实验 
3、模拟信号源模块 
提供同步正弦波、非同步正弦波、音乐信号等模拟信号,可通过连接线发送到各终端编码模块 
4、用户电话接口模块 
提供用户电话接口,可发送话音信号,接收语音信号 
5、数字信号源模块 
EPM240芯片,可编程输出各种数字信号 
通过计算机输入数字数据信号 
薄膜键盘键入编制数字信号 
EPM240芯片,学生二次开发编程输出各种数字信号 
6、噪声源模块 
提供白噪声信号,可加入到调制信道中模仿信道噪声干扰 
7、抽样定理与PAM实验系统 
完成抽样定理的验证实验,及PAM通信系统实验; 
注:提供多种频率的方波及窄脉冲信号抽样 
8、PCM编译码系统模块 
完成PCM的编码、译码实验。 
完成两路PCM编码数字信号时分“线与”复用及解复用实验 
配合其它模块,实现包括PCM编码、伪随机数据、手工编制数据等在内的时分复用(以后可进行软件升级); 
注:可改变时分复用的时隙位置,及时分可复用路数,加深学生对时分复用概念的理解 
9、增量调制的编码模块 
完成增量调制的编码实验 
注:提供了多种编码时钟 
10、增量调制的译码模块 
完成增量调制的译码实验 
注:提供了对应的译码时钟 
11、AMI/HDB3编译码系统模块 
完成AMI编译码功能、HDB3编译码功能 
注:提供对全“1”、全“0”、伪随机码、手工编制数字信号、时分复用数据等进行编码译码 
12、卷积编码实验模块 
完成卷积编码实验 
注:通过对地址开关拨动编制数字信号输入,可模拟在信道中插入误码,分析卷积编译码的纠错能力 
13、卷积译码实验模块 
完成卷积译码实验 
注:通过发光二极管显示译码输出信号,也可通过示波器观测对比。 
14、VCO数字频率合成器模块 
完成对多种频率信号和外加数字信号的倍频输出, 
15、频率键控FSK调制模块 
完成频率键控FSK调制实验,ASK调制实验 
注:①可对方波,伪随机码,手工编制数字信号等信号的调制输出; 
②可对已调信号进行放大或衰减输出; 
③可在已调信号中加入噪声,模拟信道干扰 
④可完成本实验箱的自环单工通信实验,也可完成两台实验箱间的双工通信实验 
16、频率键控FSK解调模块 
完成频率键控FSK解调实验,ASK的解调实验 
17、相位键控BPSK(DPSK)调制模块 
完成相位键控BPSK(DPSK)调制实验 
注:①可对方波,伪随机码,手工编制数字信号及计算机数据等信号进行调制输出; 
②可对已调信号进行放大或衰减输出; 
③可在已调信号中加入噪声,模拟信道干扰 
④可完成本实验箱的自环单工通信实验,也可完成两台实验箱间的双工通信实验 
18、相位键控BPSK(DPSK)调制模块 
完成相位键控BPSK(DPSK)解调实验 
19、数字同步提取及眼图观察模块 
(1) 完成对CPLD产生的伪随机码,PSK解调的基带信号等信号同步时钟的提取,信码再生、相对码与绝对码的转换等实验。 
(2)完成时分复用数据的帧捕捉、帧定位、解复用、开关量数据显示等(以后可进行软件升级) 
(3)完成信道眼图观察实验。可改变接收滤波器性能,实现各种状态的眼图观察。 
20、音频功放模块 
完成对终端模拟信号的功率放大,喇叭播放功能,可直观判断通信质量的优劣 
21、误码测试接口模块 
完成测试FSK、PSK信道误码率时,在中央处理器的控制下,误码数据的输入输出,同步时钟的输入输出等功能 
22、中央处理器模块 
完成键盘的扫描,液晶显示的控制,信号输入输出的控制等功能 
23、CPLD可编程全开放系统模块 
可独立开发应用;也可在中央处理器的控制下,切换运行学生的CPLD程序,实现实验平台上的各模块功能。 
24、计算机接口,MODEM通信接口模块 
配合上列功能模块,完成的系统实验有:计算机与实验箱间通信,实验箱间的通信,计算机间的通信,电话语音的双工通信等实验 

(五)、综合性实验: 
1、单台实验箱通信系统综合实验 
2、电话接口/电话水晶头/电话通信 
3、单工/双工通信系统综合实验 
4、眼图观察/仿真眼图观察比较 
①语音信号(如:电话)---CVSD编码模块编码---移相键控PSK调制模块调制---MODEM通信接口输出或自环---移相键控PSK解调模块解调----同步提取与信码再生(眼图观察)----CVSD译码模块译码---音频功放----喇叭输出; 
注:若使用两台同型号实验箱,可连接实现双方语音的双工通信系统(例如:设计完成电话间的有线双工通信); 
②语音信号A、B---PCM编码模块编码(时分复用数据)---AMI/HDB3编码模块编码----AMI/HDB3译码模块译码---PCM译码模块译码---还原语音信号A、B----音频功放 
③语音信号A ---PCM编码模块编码+伪随机序列+手工编制数据等复接---AMI/HDB3编码模块编码----AMI/HDB3译码模块译码---同步模块进行帧定位、分接数据——PCM译码模块译码/伪随机码观测/开关量数据显示---还原语音信号A ----音频功放 
④计算机---键入发送的数据---PSK调制系统--- MODEM通信接口输出或自环--- PSK解调系统---同步提取与信码再生---计算机接收显示(误码测试) 
注:可完成单个计算机数据的自环通信实验,也可完成两台计算机间数据的双工通信实验 
5、输入接口/接口技术/编程下载 
6、RS232通信传输/接口技术 

(六)、课题设计、二次开发实验: 
1、利用CPLD可编程器件实现m序列,各种时钟的产生。 
2、利用CPLD可编程器件实现PCM编译码系统控制时序及时分复用的应用设计。 
3、利用CPLD可编程器件实现RZ、BNRZ、BRZ 、CMI、曼彻斯特、密勒、PST、 AMI、HDB等。 
4、利用CPLD可编程器件实现2DPSK的绝对码与相对码转换。 
5、利用CPLD可编程器件实现处理器并口的扩展及控制(液晶显示)。 
6、基于CPLD可编程器件实现数字通信系统建模与设计 
7、动手搭试电路,实现PAM、PCM、FSK等小课题,锻炼学生硬件的动手实践能力(也可选配:小课题设计实验箱RZ8630)。 
8、与计算机相连接,实现串口通信程序的设计。

五、实验项目 
实验1 CPLD可编程数字信号发生器实验 
实验2 各种模拟信号源实验 
实验3 话路终端信号的发送和接收实验 
实验4 抽样定理与PAM调制解调实验 
实验5 脉冲编码调制PCM
实验6 卷积编码实验 
实验7 卷积码的维特比译码 
实验8 增量调制编译码系统实验 
实验9 VCO锁相环电路实验 
实验10 FSK调制解调实验 
实验11 二相PSK调制解调实验 
实验12 数字同步技术实验 
实验13 眼图观察测量实验 
实验14 AMI / HDB3编译码过程实验 
实验15 通信信道误码测试实验 
实验16 通信系统综合实验 
实验17 计算机通信接口实验 
实验18 液晶显示接口扩展实验 
实验19 键盘电路扩展实验 
实验20 通信终端编译码系统指标测试实验 
实验21 CPLD开放实验 
其余扩展性实验

六、通信实验室常规配置方案(与产品装箱单无关,方案仅供参考)

序 号 设 备 名 称 推荐型号 备 注
1 通信原理综合实验平台 8621D 每组一台
2 20MHz双踪示波器 ———— 每组一台
3 万用表(指针式,如500型) ———— 每5组一台或根据情配置
4 函数信号发生器 ———— 每5组一台或根据情配置
5 电话单机 ———— 每组一部
6 微机 ———— 选配
7 误码测试仪 88521 每5组一台或根据实情配置
 

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