TW-X67B通信原理實驗箱

本系統根據當前各大專院校通信原理課程的教學重點，以現代數字傳輸技術和軟件無線電技術為主要實驗方向，強化了有關模擬信號的數字化、各類數字信號的復接與解復接、信源及信道編解碼、信息的數字化調制與解調、模擬與數字鎖相等內容。為突出重點，集中利用有限的軟硬件資源，具體做法是進一步強化了軟件無線電技術，通過FPGA與DSP的協同工作進行雙向信號的編解碼處理、信息的數字化調制與解調處理，而舍棄了電話接口電路、電話交換模塊等非關鍵的技術內容。實驗中必需的雙向信源則采用可任意改變信號頻率、信號幅度的內置函數信號發生器以及數字碼型發生器代替，通過雙蹤示波器或誤碼檢測儀等設備觀察傳輸效果。

配套的共有9個基本功能模塊模塊，基本電路設計合理，信源編碼包括PAM、ADPAM、PCM、CVSD等，信道編碼包括HDB3碼、CMI碼等；調制解調方式涵蓋FSK、BPSK、DBPSK、QPSK、DQPSK、OQPSK、MSK、GMSK、π/4QPSK等；另有模擬調制解調模塊（AM、FM）與模擬及數字鎖相環等，可配合信號源模塊獨立地進行相關實驗。

本系統的先進設計理念使基本模塊可任意拆卸，教師可根據課程需要任意靈活組合電路，構建不同的通信系統。今后還將陸續提供可選擴展模塊漢明糾錯編解碼模塊、卷積編解碼模塊、CDMA原理性擴頻解擴模塊、OFDM調制解調模塊等，使系統功能不斷擴展完善。9個功能模塊可組成完整的無線通信子系統和有線通信子系統，通過系統實驗使學生熟悉現代通信系統的組成，并對通信系統中最新的關鍵技術有更深的了解。

模塊化設計還便于產品維護。設備出現故障或系統升級僅需現場或郵寄更換個別相關模塊，一般不會影響系統設備中其它部件的正常使用。

系統多處采用FPGA，FPGA與DSP均預留開放的配置接口，可供師生進行大量的軟件二次開發，同時也便于系統升級。因此，系統除了用于通信原理課程的實驗，還可以作為一個開放的硬件平臺，用于包括FPGA、DSP、單片機編程在內的各類課程設計和畢業設計。

電路硬件平臺的基本組成

通信原理實驗系統由函數信號源模塊、PCM/PAM模塊、復接/解復接模塊、線路編/解碼及鎖相環模塊、CVSD編/解碼模塊、FPGA與DSP初始化模塊、數字信號處理模塊、AD/DA與調制/解調模塊以及顯示控制模塊（人機界面）等9個基本功能模塊組成，學生通過自行連接信號線貫通各基本模塊，構建完整的通信系統，檢驗和調整各個關鍵點的信號，可大大加深對現代通信系統概念和結構的理解。

在本系統中，包含兩套不對稱的傳輸信道，這樣做的目的是為了盡可能多的涵蓋通信傳輸系統各方面的技術：

（1）主要體現無線信道傳輸技術的傳輸信道，信號流程為：模擬函數信號源→CVSD話音編碼（或誤碼儀的碼型信號發生器）→數字調制→信道→數字解調→CVSD話音譯碼→示波器顯示（或誤碼儀的誤碼檢測器）。

（2）主要體現有線信道傳輸技術的信號支路，信號流程為：模擬函數信號源→PCM話音編碼→信道復接→線路編碼（HDB3/CMI）→線路譯碼→信道解復接→PCM話音譯碼→示波器顯示。

函數信號源模塊輸出正弦波和方波，TPAO1S、TPAO2S分別為輸出端口，VS102調節方波輸出大小，調節范圍：0～5V。VS103調節正弦波輸出大小，調節范圍：0～5V；信號輸出有高低兩個頻段：JS01跳線插入、JS02跳線不插輸出高頻信號，輸出信號頻率范圍20KHz～350KHz；JS01跳線不插、JS02跳線插入，輸出低頻信號，輸出信號頻率范圍300Hz～2KHz。

實驗內容：

1.PAM信源編/譯碼實驗

2.PCM信源編/譯碼實驗

3.ADPCM信源編/譯碼實驗

4.幀成形與幀傳輸實驗

5.CVSD信源編/譯碼實驗

6.AMI/HDB3線路碼型變換原理實驗

7.HDB3線路編碼通信系統綜合實驗

8.CMI碼型變換原理實驗

9.CMI線路編碼通信系統綜合實驗

10.漢明糾錯編/譯碼原理實驗(選配)

11.AM-FM調制/解調原理實驗

12.二進頻移鍵控FSK傳輸系統調制、解調實驗及系統性能測試        

13.二進相移鍵控BPSK傳輸系統調制、解調實驗及系統性能測試

14.差分二進制相移鍵控傳輸DBPSK系統的調制、解調實驗

15.四相相移鍵控QPSK傳輸系統的調制、解調實驗

16.差分四相相移鍵控DQPSK傳輸系統的調制、解調實驗

17.四相交錯相移鍵控OQPSK傳輸系統的調制、解調實驗

18.最小頻移鍵控MSK傳輸系統的調制、解調實驗

19.高斯最小頻移鍵控傳輸GMSK系統的調制、解調實驗

20.π/4差分四相相移鍵控π/4DQPSK傳輸系統調制、解調實驗

21.模擬鎖相環載波同步實驗

22.模擬鎖相環時鐘提取實驗

23.數字鎖相環位同步實驗

24.幀同步提取系統實驗

25.RS422平衡數字傳輸接口實驗

26.通過FPGA或DSP的預留編程配置接口進行二次開發，內容主要包括：

⑴ 顯示控制模塊CPU（89C51系列）鍵盤掃描程序編制實驗

⑵ CPU驅動液晶顯示器的應用實驗

⑶ 顯示控制模塊中用戶操作界面的編程實驗

⑷ 通過JTAG接口對DSP編程進行DSP信號處理實驗

⑸ 通過JTAG接口對FPGA編程進行DDS波形生成實驗

⑹ 通過JTAG接口對FPGA編程實現幀成形實驗

⑺ 通過JTAG接口對FPGA編程實現幀同步實驗

⑻ 通過JTAG接口對FPGA、DSP進行綜合編程實現AM（有能力還可延伸到QAM、CDMA等）調制/解調實驗