苏州大学：轨道交通实践教育中心《通信原理》实验课程教学大纲.pdf_大学文库

要程代风，T513003 课程学分：4.5 课程名称（中/英）：酒原通/Principles of Comunications 课程学到：90 实学时：18 适用专业：轨道交通信号与控带实碧室名称：信号控制实验室、误程简分本课程是为轨道交通信号与控制专业本科生通信原理课程的实验深程，目的是配合理论课程的教学，通过本综合实验巩圆并扩展通信原理课程的基本念、基本理论分析方法和实暖方法。通过实验。加强学生的实际动于能力、分新问题与解决问题能力，培养学生创新意识，为毕业后从事通信系统设计方面的工作打下整实的实我基础，通过本实，使学生能李据适信原理中模拟信号的调制和解、数字基带信号的传输。数字信号的调制和解调，拉信号的件、量化和编与信号的最仕接收等原理及通信系统的和关理论本实验要求学生能热授作试验箱达到验通信理论的目的。并能通过验证性实验达到综合性实验和解造性实验的目的，二、实验项日及学时分配序号项目名实炎型学时分配组人数修/选修综合性疾实明综合必修抽样定理及用天实险内容及教学要求实项日1 D05信号源实 1.教学内容 )加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因，信号输出状老设型信号输出状态分为：1.被、2正弦波、3三角波、4.方波，五扫须信号、8.词幅信号、7.双边带信号，8.测颜波、9.外输入W波等九种状态出的序号状态. 3)信号频调聚转复合式技园旋组501。在“W诚”、“正弦波”、“三角被”、“方液”等编出状志时。可步进式调节缩出信号的顿率，照时针旋转频率每步瑞加10配。迎时针减小10 在其它0S信号序号，旋转复合式按键能纽s01无操作 4)输出信号畅度调节调节调隔01，可改变O3、0输出的各种信号度 5)用示波器观S信号藻产生的信号。并记录波形翰出序号及相应翰出编入信号状卖如下表 LED D 1

课程代码： RTSI3003 课程学分：4.5 课程名称（中/英）：通信原理/Principles of Communications 课程学时：90 实验学时：18 适用专业：轨道交通信号与控制实验室名称：信号控制实验室一、课程简介：本课程是为轨道交通信号与控制专业本科生通信原理课程的实验课程，目的是配合理论课程的教学，通过本综合实验巩固并扩展通信原理课程的基本概念、基本理论、分析方法和实现方法。通过实验，加强学生的实际动手能力、分析问题与解决问题能力，培养学生创新意识，为毕业后从事通信系统设计方面的工作打下坚实的实践基础。通过本实验，使学生能够掌握通信原理中模拟信号的调制和解调、数字基带信号的传输、数字信号的调制和解调，模拟信号的抽样、量化和编码与信号的最佳接收等原理及通信系统的相关理论。本实验要求学生能熟练操作试验箱达到验证通信理论的目的，并能通过验证性实验达到综合性实验和创造性实验的目的。二、实验项目及学时分配序号项目名称实验类型学时分配每组人数必修/选修 1 DDS信号源实验综合性 3 2 必修 2 基带信号的常见码型变换实验综合性 3 2 必修 3 AMI/HDB3编译码实验综合性 3 2 必修 4 FSK（ASK）调制解调实验综合性 3 2 必修 5 PSK DPSK调制解调实验综合性 3 2 必修 6 抽样定理及其应用实验综合性 3 2 必修三、实验内容及教学要求实验项目1：DDS信号源实验 1.教学内容 1)加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。 2) 信号输出状态设置信号输出状态分为： 1.PWM波、2.正弦波、3.三角波、4.方波、5.扫频信号、6.调幅信号、7.双边带信号、8.调频波、9.外输入AM波等九种状态初始时输出序号为1，对应“PWM波”输出状态。按下复合式按键旋纽SS01，可切换不同的信号输出状态，按一次输出序号递增，DDS最大序号为9，正好与l0种输出信号状态对应。序号10为内置误码仪测试功能，序号11为USB转串口数据通道。序号为11后，继续按复合按键旋纽，则返回初始序号1。D0l、D02、D03、D04四个指示灯将显示输出的序号状态。 3）信号频率调节旋转复合式按键旋纽SS01，在“PWM波”、“正弦波”、“三角波”、“方波”等输出状态时，可步进式调节输出信号的频率，顺时针旋转频率每步增加100HZ，逆时针减小100HZ；在其它DDS信号源序号，旋转复合式按键旋纽SS01无操作。 4）输出信号幅度调节调节调幅旋钮W01，可改变P03、P04输出的各种信号幅度。 5）用示波器观察DDS信号源产生的信号，并记录波形。输出序号及相应输出、输入信号状态如下表：输出序号调制输入 P03 （输出） P04 （输出） P09 （输出） LED 1：亮 0：灭 D4 D3 D2 D1 1 × × 2K 正弦波 PWM波（频率 0.1- 20KHZ 可调） 0 0 0 1 2 × 正弦波 2K正弦波 PWM （频率锁 0 0 1 0

+ 4 2.数学日标（1)了Ds信号源的组及工作原理：《2)章D5信号源使用方法： (3)信号源各种输出信号的测试。实验项日2：盐带信号的常见码型变换实整上教学内容 1)在关闭系统电深的条件下 “时钟与基带数据产生器核块”插到底板辅座上（位号为！G),具体位置可见底板右上角的“实验板块位置分布表”。本模扶的D中成了数字基带信号的码型的各种变换功能。 2)打开系统电源开关，碳板的电兼指示灯正常品示，若电源指示灯显示不正常，请立即关阅电游。查找异常原因。 3)设置不的基数据和输码类，用示器观测O1测量点码型支后的形，并与01（支换前）的形进行比较 4)实验完中关闭电源，静理好实验器件。 2教学日标 (1)热Z、邵Z.BRZ、CI、曼剁所特、密勒、PST码型变换原理及工作过程 (2)观察数字基带伯号的码型变换测量点波形实验项日31A1/HDB3编译码实致 1.数学内容 (1)括入有关实验模块 (2)信号线连接用专用导将401、2001连接。注意连接聊孔箭头指向。将验出锦孔连接验入孔 (3)如电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯是示不正，请立即关闭电源。查找异常原因。《4)AM1码测试）转线开关2001达择1-2连，即实现功能。 2)按码器4502：设置为“01110”，发码器1S01设置“1山111111”。即给W1编码系统送入全“1”信号。观察有关测试点波形，分析实现原理，记录有关波形。设置为0110 ,码4S01设置“000。，即给码系统适入全0”信号。观察有关测试点波形。特注童2004点滨到液形，分设置为 0001”。即给WT编码系统送入复杂信号(3的15位序列)。对20TO1点时钟读出4O1点的码序列。据WI编玛规则。出其编到波 (5)Ⅲ3码测试）找开关201选释2-3，即实现83功能。 2)袭码器502：设置为“0110”。发码路501设置“山1山山”。即给63端码系统送入全“1“信号.观察有关测试点波形，分析实现原年，记录有关波形。设置为010°。发码401设置 “0000。即给编到统送入全“0信号观察有关测试点波形。特别注意20T04点编码被形，分

定于初始状态 10KHZ 或最新《PWM 波》设定的频率） 3 × 三角波 2K正弦波 0 0 1 1 4 × 方波 2K 正弦波 0 1 0 0 5 × 扫频 2K 正弦波 0 1 0 1 6 × 调幅待调信号（2K 正弦波） 0 1 1 0 7 × 双 2.教学目标（1）了解DDS信号源的组成及工作原理；（2）掌握DDS信号源使用方法；（3）掌握DDS信号源各种输出信号的测试。实验项目2：基带信号的常见码型变换实验 1.教学内容 1）在关闭系统电源的条件下，“时钟与基带数据产生器模块”插到底板插座上（位号为： G），具体位置可见底板右上角的“实验模块位置分布表”。本模块的CPLD中集成了数字基带信号的码型的各种变换功能。 2）打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。 3）设置不同的基带数据和编码类型，用示波器观测4TP01测量点码型变换后的波形，并与4P01（变换前）的波形进行比较。 4）实验完毕关闭电源，整理好实验器件。 2.教学目标（1）熟悉RZ、BNRZ、BRZ、CMI、曼彻斯特、密勒、PST码型变换原理及工作过程；（2）观察数字基带信号的码型变换测量点波形。实验项目3：AMI/HDB3编译码实验 1.教学内容（1）插入有关实验模块：在关闭系统电源的条件下，将AMI/HDB3编译码模块、时钟与基带数据发生模块，分别插到通信原理底板插座上（位号为：F、G）。（具体位置可见底板右上角的“实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。（2）信号线连接：用专用导线将4P01、20P01连接。注意连接铆孔箭头指向，将输出铆孔连接输入铆孔。（3）加电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。（4）AMI码测试： 1）跳线开关20K01选择1-2脚连，即实现AMI功能。 2）拨码器4SW02：设置为“01110”，拨码器4SW01设置“11111111”。即给AMI编码系统送入全“1”信号。观察有关测试点波形，分析实现原理，记录有关波形。 3）拨码器4SW02：设置为“01110”，拨码器4SW01设置“00000000”。，即给AMI编码系统送入全“0”信号。观察有关测试点波形，特别注意20TP04点编码波形，分析原因。 4）拨码器4SW02：设置为“00001”，即给AMI编码系统送入复杂信号（32K的15位m序列）。对照20TP01点时钟读出4P01点的码序列，根据AMI编码规则，画出其编码波形。再观察有关测试点波形，验证自己的想法。记录有关波形。（5）HDB3码测试： 1）跳线开关20K01选择2-3脚连，即实现HDB3功能。 2）拨码器4SW02：设置为“01110”，拨码器4SW01设置“11111111”。即给HDB3编码系统送入全“1”信号。观察有关测试点波形，分析实现原理，记录有关波形。 3）拨码器4SW02：设置为“01110”，拨码器4SW01设置“00000000”。，即给HDB3编码系统送入全“0”信号。观察有关测试点波形，特别注意20TP04点编码波形，分析原因。 4）拨码器4SW02：设置为“00001”，即给HDB3编码系统送入复杂信号（32K的15位m序列）。对照20TP01点时钟读出4P01点的码序列，根据HDB3编码规则，画出其编码波形。再观察有关测试点波形，验证自己的想法。记录有关波形

()关机拆线实险结桌，关网电源。拆除信号连线，并按药求放置好实验院块。注：因W1s线83的编码时钟固定为。所以送入的基益据逸率是2的次方，且不能超过64/，另外，低于6/s码元将本码模块识别成6/的 2教学日标 )悉/3玛编译码则 (2)了解虹/ⅢE3码编译码实现方法实验项目4：F5球《A5x)调制解调实验 1.数学内容 ()插入有关实验块在关闭系统电溪的条件下：将“时钟与基帝数据发生块”插到底板的位 “信道编码与SKSK.PS器.QPSK请制校块”插到底板的A、B收 F5解调院块“到底板的C位注意假块插头与底板插座的防呆口一致。柄块位号与底板位号的一致。 (2)信号找连接用导我将c位01连接A,B位的D:2选接K 用找连接左面板A、B调制模块的A输出孔和右面板“FS解调模块“的调制入锦孔7O1 （3》加电打开系统电源开关，底板的电源指示打正常显示。若电源指示灯品示不正常请立即关闭电源，直找异活原四 (4)设置我码开关：设置左面板C位时钟核块的码器4S0:设置为“0000”，则01产生2X的15位序列出。按动“信道编码与S.PSKCSK调制块”上的S01按粗，包02折示打亮，AS黑、S聊几输出为信号 (5)FS调制信号和巴调信号被形观：双示波触发测量探头接1,另一利量头接。。调示被器使两波形步，观察调制信号和已调信号波形，记录实验数 (8)SX解调参数请节调节调疯块上的701电位，使压控高器级定在32，月时可用示波器监测7T02信号 (7)无噪声5解调输出被形观察将A5、F5出信号。经过噪声模块加噪，连接压5K至噪声模换的301,302连5K解调模块的17O1 (8》加噪声SK解调输出波形观察：节301延少增加调制信号的声电平大，看是否还能正确解调出基信号 (9)ASX实验与上相以，这儿不再述。 (10)关机折线实验结来，关国电源，拆除信号连线，并按委求版置好实验横块。 2教学日标 (1)掌FSR(ASK)湖制誉的工作原理及性董测试 (2)(A5x)和解调器工作原理及性能测试：《3)学习F5K(ASK)调制、解调硬件实现。界电路调整测试为法. 实验现日5：P5 KDPSK词制解实验 1.数学内容 (1)插入有关实验模块在关闭系统电源的条件下

（6）关机拆线：实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。注：因AMI或HDB3码的编码时钟固定为64KHZ，所以送入的基带数据速率必须是2的n次方，且不能超过64Kb/s。另外，低于64Kb/s码元将本编码模块识别成64Kb/s的码元。 2.教学目标（1）熟悉AMI / HDB3码编译码规则；（2）了解AMI / HDB3码编译码实现方法。实验项目4：FSK（ASK）调制解调实验 1.教学内容（1）插入有关实验模块：在关闭系统电源的条件下：将“时钟与基带数据发生模块”插到底板的G位； “信道编码与ASK.FSK.PSK.QPSK调制模块”插到底板的A、B位； “FSK解调模块”插到底板的C位。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。（2）信号线连接：用导线将G位4P01连接A，B位的JD；4P02连接JCLK。用导线连接左面板A、B位调制模块的ASK、FSK输出铆孔和右面板“FSK解调模块”的调制输入铆孔17P01；（3）加电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。（4）设置拨码开关：设置左面板G位时钟模块的拨码器4SW02：设置为“00000”，则4P01产生2K的 15位m序列输出。按动“信道编码与ASK.FSK.PSK.QPSK调制模块”上的SW01按钮，使L02指示灯亮，ASK、FSK铆孔输出为FSK信号。（5）FSK调制信号和巳调信号波形观察：双踪示波器触发测量探头接4P01，另一测量探头接ASK、FSK，调节示波器使两波形同步，观察FSK调制信号和已调信号波形，记录实验数据。（6）FSK解调参数调节：调节解调模块上的17W01电位器，使压控振荡器锁定在32KHz，同时可用示波器监测17TP02信号。（7）无噪声FSK解调输出波形观察：将ASK、FSK输出信号，经过噪声模块加噪，连接ASK FSK至噪声模块的3P01,3P02连接FSK解调模块的17P01；调节3W01，将3TP01噪声电平调为0；双踪示波器触发测量探头接4P01，另一测量探头接17P02。同时观察FSK调制和解调输出信号波形，并作记录，并比较两者波形，正常情况，两者波形一致。如果不一致，可微调17W01电位器，使之达到一致。（8）加噪声FSK解调输出波形观察：调节3W01逐步增加调制信号的噪声电平大小，看是否还能正确解调出基带信号。（9）ASK实验与上相似，这儿不再赘述。（10）关机拆线：实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。 2.教学目标（1）掌握FSK（ASK）调制器的工作原理及性能测试；（2）掌握FSK（ASK）锁相解调器工作原理及性能测试；（3）学习FSK（ASK）调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。实验项目5：PSK DPSK调制解调实验 1.教学内容（1）插入有关实验模块：在关闭系统电源的条件下：

将“时钟与基带数据发生块”放置列底板位将“信道架码与A5x、5K、5K,QS玉调制”放置到底板A.B位：将“P解调块”置到板C 将“复接/制复接同步技术核块”收置列底板1位】注意模块场头与底板场座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。 (2)信号找连接笔对码调制(5)时的连接：用专用导线将401连接D:402连接)0K:/sK连接3801。相对码渭制(S)时的连接：用专用导线格PO3连接D:P02连接1K1S/es连接3P01,382连接39pO1 〔3)加吨：打开聚统电源开关底板的电源指示灯正常示，电源指示灯显示不正常。请立即关闭电源，查找异常因， (4》实验内容设置找器502设置为“0001“，01产生32x的15地字列萄出 03输出为01菠形的相对码：调制式设型为L01”指示灯亮，P输出为S词制将“5解调镜块“丙个跳找接括到左侧，既达中SK解调榄式。 (5)相位调制信号观。 1)调制信号观察：双踪示液添，触发测量探头测试O1点，另一测量探头测试S/。调节示波多使两被形月步，观察调验出波形。记录实验数据， 2)调转号观察，双示波器，触发测量头测试4O3点。另一测量探头测试/。调节示波使秀波形同步，观察S词制出波形，记录实验数据。 (6)5K解调参数调节：节301电位，使压控福器工作在204。时可用率计整TO1点。注意观察380配和30两测量点波形的相位关系。 (?)相位解调信号观测 1)调制方式观察3802点5求解调输出波形，并作记录，问时观察5高调制端D的基带信号，比较两者波形相近为准〔可能反向。如果波形不一或，可微调3801)。 2)调方式 “复接/解复接月步技术枚块”的拔码器39s01设置为“0010”。观察302和D的两测试点。比较两相对码无，观察是香存在反向向：观称39O7和O1的两测试点，比较两地对形，观察是香还存在反向问题。作记录。《8》关机拆线：实验结束，关闭电源。拆除信号连。并按求放盟好实验候块。 2教学目际 (1)拿和5K5K调制解调的工作原理及性论夏求 (2)进行然QSK调剂、解调实验，家报电路调聚测试方法。 (3)掌据二相绝对码与相对码的码变换方法。实验项目6：挡样定理及其应用实验 1.教学内容（)入有关实验块在关系统电源的条件下。将“时钟与蓝带数据发生块“PW冲帽度调制模快”，插到底板“G。”号的位置插座上（具体位置可见底板右上角的“实验块位置分布表”)。注意块插头与底板座的口一数被块位号与底板位号的一。 (2)信号线连接：用专用得孔导线将03、3201：09、3202：320、P14连接（注家连接孔的箭头指向.将编出孔连接编入孔）（3》知中，打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关网电源，春找异落原因。 (4)输入微信号观黎：如三角。根据本实平台复波器堂，三角液率选1，☑较好)送入抽样块的201点，用示液器在

将“时钟与基带数据发生模块”放置到底板G位；将“信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制”放置到底板A、B位；将“PSK解调模块” 放置到底板C位；将“复接/解复接同步技术模块”放置到底板I位。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。（2）信号线连接：绝对码调制（PSK）时的连接：用专用导线将4P01连接JD；4P02连接JCLK；PSK/DPSK连接38P01。相对码调制（DPSK）时的连接：用专用导线将4P03连接JD；4P02连接JCLK；PSK/DPSK连接38P01；38P02连接39P01。（3）加电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。（4）实验内容设置：拨码器4SW02设置为“00001“，4P01产生32K的 15位m序列输出； 4P03输出为4P01波形的相对码；调制模式设置为“L01”指示灯亮，PSK/DPSK输出为PSK调制；将“PSKQPSK解调模块”两个跳线接插到左侧，既选中PSK解调模式。（5）相位调制信号观察： 1）PSK调制信号观察：双踪示波器，触发测量探头测试4P01点，另一测量探头测试PSK/DPSK，调节示波器使两波形同步，观察BPSK调制输出波形，记录实验数据。 2）DPSK调制信号观察：双踪示波器，触发测量探头测试4P03点，另一测量探头测试PSK/DPSK，调节示波器使两波形同步，观察DPSK调制输出波形，记录实验数据。（6）PSK解调参数调节：调节38W01电位器，使压控振荡器工作在2048KHZ，同时可用频率计鉴测38TP01点。注意观察38TP02和38TP03两测量点波形的相位关系。（7）相位解调信号观测： 1）PSK调制方式观察38P02点PSK解调输出波形，并作记录，并同时观察PSK调制端JD的基带信号，比较两者波形相近为准（可能反向，如果波形不一致，可微调38W01）。 2）DPSK调制方式 “复接/解复接同步技术模块”的拨码器39SW01设置为“0010”。观察38P02和JD的两测试点，比较两相对码波形，观察是否存在反向问题；观察39P07和4P01的两测试点，比较两绝对码波形，观察是否还存在反向问题。作记录。（8）关机拆线：实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验模块。 2.教学目标（1）掌握PSK QPSK调制解调的工作原理及性能要求；（2）进行PSK QPSK调制、解调实验，掌握电路调整测试方法；（3）掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。实验项目6：抽样定理及其应用实验 1.教学内容（1）插入有关实验模块：在关闭系统电源的条件下，将“时钟与基带数据发生模块”、“PAM脉冲幅度调制模块”，插到底板“G、H”号的位置插座上（具体位置可见底板右上角的“实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。（2）信号线连接：用专用铆孔导线将P03、32P01；P09、32P02；32P03、P14连接（注意连接铆孔的箭头指向，将输出铆孔连接输入铆孔）。（3）加电：打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。（4）输入模拟信号观察：将DDS信号源产生的三角波（模拟信号最好用复杂信号，如三角波，根据本实验平台恢复滤波器带宽，三角波频率选1.5KHZ较好）送入抽样模块的32P01点，用示波器在 32P01处观察，调节电位器W01，使该点正弦信号幅度约2V（峰一峰值）