通信电路实验 2012年02月26日 ○概述 ○实验设备及仪器使用 ○实验内容及安排 ○实验室规章制度及考核办法

概述 通信电路实验目的 通信系统专业基础实验 模拟通信系统 数字通信系统初步 提高动手能力 通信电路实验的特点 非线性电路 学习测量方法及动手做 频谱分析的广泛应用 学习方法 物理概念与物理图像 与理论课的关系 兴趣

非线性电路 非线性电路的特点 非线性电路的分析方法 通信电路中的非线性电路 图5C－8 Costas环提取DSB信号载波 图1－6 包络检波

通信电路的测量方法 通信电路的基本参数和性能指标 测量方法 信噪比及误码率（实验一、实验三） 振荡器的频率稳定度（阿论方差） （实验二） 信号频谱特性及信号带宽（全部实验） 非线性失真系数（实验二） 测量方法 选择适当的测量参数 正确使用仪器 正规准确的数据处理 分析归纳测量结果

通信电路实验中 频谱分析的广泛应用 频谱分析原理 频谱分析在分析测量中应用的必要性 举例 本实验中虚拟仪器测频谱，演示实验中频谱分析仪的使用 调制信号频谱 失真信号频谱 信号频率和信号功率在频谱中直观显示 信号带宽 本实验中虚拟仪器测频谱，演示实验中频谱分析仪的使用

动手能力的提高 做为通信电路实验的目的 理论与实验结合 动手与动脑结合 实验的设计力求为提高动手能力搭建平台 循序渐进 实验二到实验四，同学动手焊一个通信单元电路 循序渐进 理论与实验结合 仔细观察实验现象并用学过的理论知识分析。 动手与动脑结合

实验设备及仪器 TIMS通信原理实验系统 NI虚拟仪器 示波器及信号发生器 自制频率计 误码率测试仪 演示实验用到的仪器 无线电综合测试 频谱分析仪 射频信号发生器 矢量信号发生器 矢量信号分析仪

TIMS实验系统 TIMS通信教学实验系统 (Telecommunications Instructional Modeling System) TIMS主机箱：TIMS-3891F TIMS模块22种26套

使用TIMS系统做AM实验 模块连接 仪器测量波形频谱

模块电路图 相关电子版文档 TIMS.PDF 例如TIMS-148 AUDIO OSCILLATOR

TIMS实验系统模块

TIMS实验系统模块

NI(National Instruments ) 虚拟仪器 虚拟仪器在实验中主要做为频谱分析仪使用 ADC分辨率12bit，最大采样率1.25MS/s，实验中用1.0MS/s PCI-6251 CB-68LP

示波器、信号发生器 示波器 Tektronix TDS1002 Two Channel Digital Storage Oscilloscope 60MHz 1GS/s 信号发生器 Tektronix AFG3021 Single Channel Arbitrary/Function Generator 250MS/s 25MHz

自制频率计 CH1:10Hz-60MHz 1Mohm -10dBm CH2:50MHz-1.1GHz 50ohm -20dBm Power Input: +8V~+30V

自制误码率测试仪 数字信源 误码率测试 数字信源m序列（9阶，15阶，21阶可选） 有同步输出，用于示波器显示同步，同步点可变 16bit固定码波特率可选 误码率测试 可显示误码率；误码数； 测试码总数可主动加入误码（1e-2,1e-3,1e-4可选） 实验板+5V电源有一路+5V电源输出（max 2A） 单电源输入+8V～+30V DC input

演示实验用到的仪器 Agilent 8920B 0.4－1000MHz RF COMMUNICATIONS TEST SET 无线电综合测试仪 Agilent E4403B 9kHz－3.0GHz ESA-L SERIES SPECTRUM ANALYER频谱分析仪 Agilent E4432B 250kHz－3.0GHz ESD-D SERIES SIGNAL GENERATOR 射频信号发生器

演示实验用到的仪器 Agilent E4438B 250kHz－3.0GHz ESG VECTOR SIGNAL GENERATOR 矢量信号发生器 Agilent 89441A DC－2650MHz VECTOR SIGNAL ANALYER IF Agilent 89441A RF SECTION 矢量信号分析仪

其他仪器及实验器材简介 功率合成器 功率衰减器 假负载 直流电源、万用表等

实验内容 实验一、幅度调制与解调 实验二、频率调制与解调 实验三、HDB3编解码 实验四、2FSK调制与解调 实验五、锁相环实验 实验六、收发信机主要特性参数测试（演示）

实验一、幅度调制与解调 实验目的 本实验要求熟悉幅度调制的基本原理和类型，掌握实现调制和解调的基本方法，能对已调信号的波形、频谱、信噪比进行测量。 实验原理 实验内容 AM调制原理图 AM信号时域图 用TIMS模块包络检波调幅信号

实验二、频率调制与解调 1.用TIMS模块产生FM调频信号 2.采用西勒型正弦波振荡器及变容二极管实现频率调制 实验目的 了解频率调制与解调的基本原理，掌握采用LC压控振荡器实现频率调制(FM)和用比例鉴频器实现频率解调的基本方法，学会一些器件和波形参数的测量方法。 实验原理 实验内容 1.用TIMS模块产生FM调频信号 2.采用西勒型正弦波振荡器及变容二极管实现频率调制 3.设计并完成一个比例鉴频器电路 4.将频率调制器和比例鉴频器进行级联 调频信号时域波形 西勒型电容三点式振荡器 电容耦合比例鉴频器原理图

实验三、HDB3编解码 实验目的 了解常用的数字基带传输码型及其特点，掌握AMI码和HDB3码的编解码实现方法。 实验原理 实验内容 1.用TIMS模块实现AMI码的编码与解码，初步了解AMI码的波形特点 2.使用CD22103实现AMI和HDB3的编解码。 基带传输系统基本结构 用TIMS模块实现AMI码的编码与解码 使用CD22103做HDB3编解码实验框图

实验四、2FSK调制与解调 实验目的 了解数字调制的目的，掌握2FSK调制解调的原理与实现方法。 实验原理 实验内容 1.运用TIMS模块实现2FSK信号的产生和解调方法； 2.运用MC3105专用芯片实现2FSK的调制解调； 3.用虚拟仪器测量频谱计算带宽； *4.数字传输系统的误码率测量方法 2FSK信号相干解调 2FSK信号非相干解调 2FSK信号的产生

实验五、锁相环实验 实验目的 熟悉锁相环的基本原理，掌握锁相环的设计方法和主要技术指标的测量方法 实验原理 实验内容

实验六、 收发信机主要特性参数测试（演示） 实验目的 本实验要求熟悉无线电收发信机的基本结构，通过演示实验了解他们主要的性能指标。 实验原理 无线电台收发信机是无线通信中的重要设备，其性能指标直接影响到使用条件及通信质量。了解它们之间的制约关系对理解无线通信系统设计当中遇到的问题是非常重要的。 因为收发信机的性能指标的重要性，所以使学习测量方法及技术对通信专业的同学具有很大意义。 本实验主要针对窄带调频电台的主要性能指标进行测试。 使用的主要仪器有：Agilent 8920B无线电综测仪、Agilent E4403B 频谱分析仪、Agilent E4432B 射频信号发生器，还有直流电源、假负载、衰减器、功率合成器等。 实验内容 1.传输线特性实验 2.数字信号调制与解调 3.发射机主要参数测试 4.接收机主要参数测试 被测电台：日精数传电台ND882

实验安排 实验讲义：教材中心购买 上课地点：理科2号楼2548E 时间安排： 第2周：一次大课（2月26日10:00 理科2号楼2111） 每周三段课，每位同学上一段。 周三晚上：18:00~22:00 周五下午：13:00~17:00 周五晚上：18:00~22:00 第3周～第12周：实验一到实验五（2周一个实验） 第13周：实验六（演示实验）

实验室规章制度 实验室仪器及元器件管理 实验室纪律 实验室卫生

考核办法 实验报告 40% 实验表现 50% 实验完成情况 40% 活跃程度 10% 实验室纪律 10%

小结 ○概述 ○实验设备及仪器使用 ○实验内容及安排 ○实验室规章制度及考核办法 实验中心网站：http://eelab.pku.edu.cn/ 通信电路实验/课程资源 教员: 张云峰 62754253，13301050531，yfzhang@pku.edu.cn,理科2号楼2543 王为民 13601086934, wmw@pku.edu.cn 郭 强 13716387383， guoq@ele.pku.edu.cn 助教： 章双佑 18911635219，zhangshuangyou986@163.com 姜志敏 18701311428，2007jiangxie@163.com

End! Thanks! 张云峰 理科2号楼2543房间 2012年02月26日 TEL:62754253 13301050531 Email：yfzhang@pku.edu.cn 2012年02月26日