電力通信實訓報告

電力通信實訓報告

班級：09國際商務姓名：葉亞麗

一、實訓目的：

完成校外實訓的任務，學習電力通信的一些基本知識，體驗工作與學校生活的不同

二、實訓內容：

實訓單位是廈門遠通電子技術有限公司。該公司成立于1991年，于201*年通過了ISO9001質量體系認證，201*年9月30日獲得國家電力監(jiān)管委員會華東監(jiān)管局福州監(jiān)管辦公室頒發(fā)的承裝類5級（限電力通信、電力自動化）、承修類5級（限電力通信、電力自動化）資質。同時，公司于201*年取得了法國施耐德電氣公司配網自動化終端產品(TALUS200I)福建省一級代理的權限，并為適應中文環(huán)境的需要自主開發(fā)了與其RL27柱上開關控制器相配套的漢化控制面板，進一步顯示了公司強大的技術實力。它一直本著制度創(chuàng)新、技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新的原則，不斷尋找適應市場化運作的發(fā)展目標，逐步確立了以電力系統(tǒng)自動化的系統(tǒng)集成、電力通信系統(tǒng)集成、自動化產品研發(fā)等高新技術領域作為企業(yè)經營的方向，并逐步開展了IP和SDH光纖城域網絡接入業(yè)務。在網絡建設方面，公司業(yè)已建成覆蓋廈門島內外的兩張網，即：廈門電力城域IP寬帶網、城域數(shù)據傳輸網---SDH網。所接用戶涉及銀行、保險、政府機關、企業(yè)、ISP運營商等各個社會層面，已構建起一個較完整的IP城域網絡，并產生了一定的社會效應。

我實訓的部門是網絡維修部，承擔維護管理公司IP/SDH網絡、機房維護、處理各種突發(fā)故障以及對公司運營網絡的備品備件進行登記管理改造、相關資料的整理更新，還承建220kv及以下電壓等級變電站及配套的送配電架空線路、電力電纜、光纖電纜等工程安裝、架設施工和鐵塔加工制造任務。網維部的工作相對來講比較辛苦，對技術性要求也較強，每天都要出去搶修、維護，不管是遠還是近。短短不到四周時間里，在網維部領導的教育和培養(yǎng)下，在同事們的關心和幫助下，自己的工作、學習等方面都取得了一定的進步。

作為一名剛參加工作的新員工，面對新工作、新環(huán)境都是充滿好奇和熱情的，同時內心也有一些緊張與忐忑不安畢竟自己是一個新手，對電力通信運行方面的專業(yè)知識幾乎一無所知。但是，在經理和部門同事的悉心指導下，我還

是受益頗多。通過在調度中心機房、將軍祠機房、梧侶220KV變電站、內厝45KV變電站市頭開閉所、馬巷變電站、環(huán)網柜等施工現(xiàn)場的觀摩學習，我對公司經營的一些基本設備，還有從電纜放線、接線、對線到線路調試與檢測工作的基本流程有了一定了解，知道了光纖的基本構造、機房設備維修的基本過程以及各種設備的主要用途。雖然像OTDR、ODF箱、CISCO交換機等一些專業(yè)的設備沒有讓我嘗試，但我還是力所能及地做好扎線、整理設備線路等工作，增加了自己的實際工作經驗。在實訓期間，我時刻嚴格要求自己，自覺遵守網維部的各項規(guī)章制度，吃苦耐勞，努力工作，在完成領導交辦的工作同時，積極主動地協(xié)助其他同事開展工作，并在工作過程中提高自身各方面的能力。

三、實訓心得：

201*年的最后一個月，也是校外實訓的日子，短短四周的時間就要結束了，雖然短暫，但卻讓我有難以忘懷的印象和體驗，從剛開始的迷茫，到后來選擇了這家實訓單位，原本是實實在在的“門外漢”，現(xiàn)在經過近一個月的學習，我對電力通信有了初步了解，也為以后的的工作和學習打下了一定的基礎。這一次的跨越無疑是我人生的另一個轉折點，我所學專業(yè)是貿易類的，可是現(xiàn)在從事的卻是我們正在高速發(fā)展的通信行業(yè)，一次非凡的挑戰(zhàn)，我很明白“萬事開頭難”。剛進大學那會兒也不懂國際商務是什么，現(xiàn)在我對這個專業(yè)有了一定的理論知識，雖然沒有進行對口專業(yè)的實訓，但我始終相信：在大學里學到的不應該僅僅是課本上的知識，更多的應該是掌握如何學習的方法以及一定的自學能力。

實訓期間不僅是我積累工作經驗的重要階段，也是我努力學習的寶貴時間�！叭�人行，必有我?guī)煛�。網維部的每一位同事都是我的老師，他們豐富的工作經驗對我來說是一筆寶貴的財富。因此，在認真完成各項工作任務的同時，我也找來了相關的資料努力學習電力通信專業(yè)知識，尤其是寬帶局域網的知識，虛心向師傅們學習業(yè)務技術，以便為今后的工作打下基礎。作為新人，目前我所能做的就是認真工作、努力學習，在平凡的崗位上揮灑自己的汗水，煥發(fā)自己的青春與熱情，使自己在基層得到更多的鍛煉。

在網維部實訓的這段時間經常跟著師傅們跑變電站，機房，工地，讓我體會到了電力系統(tǒng)基層工作的艱辛。同時，施工隊的師傅們吃苦耐勞，不怕臟不怕累的精神也深深感染了我。他們舍小家，顧大家，憑借團結拼搏的精神，上下擰成一股繩，用忠誠打造責任團隊，用執(zhí)行書寫絢麗華章。

此外，在工作中我還充分認識到了安全生產的重要性。從進網絡維修部的第一天起，我們就開始進行安全教育。通過學習安全規(guī)程和安全事故通報，知道了有很多事故發(fā)生的主要原因是作業(yè)人員未認真執(zhí)行安全操作規(guī)程，不按章作業(yè)，工作責任人現(xiàn)場查勘不到位。通過學習，強化了我的安全生產意識。在后來的實訓過程中，我嚴格遵守在施工現(xiàn)場穿工作服、戴安全帽的規(guī)定，把“安全第一，預防為主”的思想落實到日常工作的每一個小細節(jié)中去。我想，這也是我在以后的工作中要充分注意的。

葉亞麗09407011國際商務

擴展閱讀：通信實訓報告

實驗一數(shù)字基帶信號

一、

實驗目的

1、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號波形特點。2、掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。

3、掌握從HDB3碼信號中提取位同步信號的方法。4、掌握集中插入幀同步碼時分復用信號的幀結構特點。

5、了解HDB3（AMI）編譯碼集成電路CD22103。二、

1、用示波器觀察單極性非歸零碼（NRZ）、傳號交替反轉碼（AMI）、三階高密度雙極性碼（HDB3）、整流后的AMI碼及整流后的HDB3碼。

2、用示波器觀察從HDB3碼中和從AMI碼中提取位同步信號的電路中有關波形。

3、用示波器觀察HDB3、AMI譯碼輸出波形。三、

本實驗使用數(shù)字信源模塊和HDB3編譯碼模塊。1、數(shù)字信源

本模塊是整個實驗系統(tǒng)的發(fā)終端，模塊內部只使用+5V電壓，其原理方框圖如圖1-1所示，電原理圖如圖1-3所示（見附錄）。本單元產生NRZ信號，信號碼速率約為170.5KB，幀結構如圖1-2所示。幀長為24位，其中首位無定義，第2位到第8位是幀同步碼（7位巴克碼1110010），另外16位為2路數(shù)據信號，每路8位。此NRZ信號為集中插入幀同步碼時分復用信號，實驗電路中數(shù)據碼用紅色發(fā)光二極管指示，幀同步碼及無定義位用綠色發(fā)光二極管指示。發(fā)光二極管亮狀態(tài)表示1碼，熄狀態(tài)表示0碼。本模塊有以下測試點及輸入輸出點：CLKFS

晶振信號測試點

信源位同步信號輸出點/測試點（2個）信源幀同步信號輸出點/測試點

NRZ信號(絕對碼)輸出點/測試點（4個）CRY：晶體；U1：反相器7404

U2：計數(shù)器74161；U3：計數(shù)器74193；U4：計數(shù)器40160K1、K2、K3：8位手動開關，從左到右依次與幀同步碼、數(shù)

BS-OUT

基本原理實驗內容

NRZ-OUT(AK)晶振

分頻器

圖1-1中各單元與電路板上元器件對應關系如下：

并行碼產生器據1、數(shù)據2相對應；發(fā)光二極管：左起分別與一幀中的24位代碼相對應

八選一三選一倒相器

抽樣

并行碼產生器

U5、U6、U7：8位數(shù)據選擇器4512U8：8位數(shù)據選擇器4512U20：非門74HC04U9：D觸發(fā)器74HC74

八選一S1八選一八選一分S2S3S4S5BS倒相器FS三選一BS-OUTNRZ晶振CLK頻無定義位幀同步碼×1110010××××××××××××××××

下面對分頻器，八選一及三選一等單元作進一步說明。（1）分頻器

74161進行13分頻，輸出信號頻率為341kHz。74161是一個4位二進制加計數(shù)器，預置在3狀態(tài)。

74193完成÷2、÷4、÷8、÷16運算，輸出BS、S1、S2、S3等4個信號。BS為位同步信號，頻率為170.5kHz。S1、S2、S3為3個選通信號，頻率分別為BS信號頻率的1/2、1/4和1/8。74193是一個4位二進制加/減計數(shù)器，當CPD=PL=1、MR0時，可在Q0、Q1、Q2及Q3端分別輸出上述4個信號。

40160是一個二一十進制加計數(shù)器，預置在7狀態(tài)，完成÷3運算，在Q0和Q1端分別輸出選通信號S4、S5，這兩個信號的頻率相等、等于S3信號頻率的1/3。

分頻器輸出的S1、S2、S3、S4、S5等5個信號的波形如圖1-4（a）、（b）所示。

器抽NRZ-OUT樣圖1-1數(shù)字信源方框圖

數(shù)據1數(shù)據2圖1-2幀結構

（2）八選一

采用8路數(shù)據選擇器4512，它內含了8路傳輸數(shù)據開關、地址譯碼器和三態(tài)驅動器，其真值表如表1-1所示。U5、U6和U7的地址信號輸入端A、B、C并連在一起并分別接S1、S2、S3信號，它們的8個數(shù)據信號輸入端x0~x7分別K1、K2、K3輸出的8

個并行信號連接。由表1-1可以分析出U5、U6、U7輸出信號都是碼速率為170.5KB、以8位為周期的串行信號。

（3）三選一

三選一電路原理同八選一電路原理。S4、S5信號分別輸入到U8的地址端A和B，U5、U6、U7輸出的3路串行信號分別輸入到U8的數(shù)據端x3、x0、x1，U8的輸出端即是一個碼速率為170.5KB的2路時分復用信號，此信號為單極性不歸零信號（NRZ）。

S1S2S3(a)S3S4S5(b)

圖1-4分頻器輸出信號波形

（4）倒相與抽樣

圖1-1中的NRZ信號的脈沖上升沿或下降沿比BS信號的下降沿稍有點遲后。在實驗二的數(shù)字調制單元中，有一個將絕對碼變?yōu)橄鄬Υa的電路，要求輸入的絕對碼信號的上升沿及下降沿與輸入的位同步信號的上升沿對齊，而這兩個信號由數(shù)字信源提供。倒相與抽樣電路就是為了滿足這一要求而設計的，它們使NRZ-OUT及BS-OUT信號滿足碼變換電路的要求。

表1-14512真值表

C0

0001111Φ

B00110011Φ

A01010101Φ

INH000000001

DIS000000000

Zx0x1x2x3x4x5x6x7Φ

ΦΦΦ1高阻

FS信號可用作示波器的外同步信號，以便觀察2DPSK等信號。

FS信號、NRZ-OUT信號之間的相位關系如圖1-5所示，圖中NRZ-OUT的無定義位為0，幀同步碼為1110010，數(shù)據1為11110000，數(shù)據2為00001111。FS信號的低電平、高電平分別為4位和8位數(shù)字信號時間，其上升沿比NRZ-OUT碼第一位起始時間超前一個碼元。

幀同步碼NRZ-OUT數(shù)據1數(shù)據2FS

圖1-5FS、NRZ-OUT波形

2.HDB3編譯碼

原理框圖如圖1-6所示。本模塊內部使用+5V和-5V電壓，其中-5V電壓由-12V電源經三端穩(wěn)壓器7905變換得到。本單元有以下信號測試點：NRZ

譯碼器輸出信號鎖相環(huán)輸出的位同步信號編碼器輸出信號帶通濾波器輸出信號

BS-RBPF

+H-OUTNRZ-IN(AMI)HDB3BS-IN編譯碼器-H-OUT單雙變換HDB3(AMI)雙單變換+H-H（AMI）HDB3

DET

（AMI）HDB3整流輸出信號

整流器相加器NRZ（AMI）BS-R鎖相環(huán)限幅放大BPF帶通DET

圖1-6HDB3編譯碼方框圖

本模塊上的開關K4用于選擇碼型，K4位于左邊（A端）選擇AMI碼，位于右邊（H端）選擇HDB3碼。

圖1-6中各單元與電路板上元器件的對應關系如下：HDB3編譯碼器單/雙極性變換器雙/單極性變換器

相加器帶通

U10：HDB3編譯碼集成電路CD22103AU11：模擬開關4052U12：非門74HC04U17：或門74LS32U13、U14：運放UA7限幅放大器

鎖相環(huán)

U15：運放LM318U16：集成鎖相環(huán)CD4046

信源部分的分頻器、三選一、倒相器、抽樣以及(AMI)HDB3編譯碼專用集成芯片CD22103等電路的功能可以用一片EPLD（EPM7064）芯片完成，說明見附錄四。下面簡單介紹AMI、HDB3碼編碼規(guī)律。

AMI碼的編碼規(guī)律是：信息代碼1變?yōu)閹в蟹�號�?碼即+1或-1，1的符號交替反轉；信息代碼0的為0碼。AMI碼對應的波形是占空比為0.5的雙極性歸零碼，即脈沖寬度τ與碼元寬度（碼元周期、碼元間隔）TS的關系是τ=0.5TS。

HDB3碼的編碼規(guī)律是：4個連0信息碼用取代節(jié)000V或B00V代替，當兩個相鄰V碼中間有奇數(shù)個信息1碼時取代節(jié)為000V，有偶數(shù)個信息1碼（包括0個信息1碼）時取代節(jié)為B00V，其它的信息0碼仍為0碼；信息碼的1碼變?yōu)閹в蟹�號�?碼即+1或-1；HDB3碼中1、B的符號符合交替反轉原則，而V的符號破壞這種符號交替反轉原則，但相鄰V碼的符號又是交替反轉的；HDB3碼是占空比為0.5的雙極性歸零碼。

設信息碼為00000110000100000，則NRZ碼、AMI碼，HDB3碼如圖1-8所示。

分析表明，AMI碼及HDB3碼的功率譜如圖1-9所示，它不含有離散譜fS成份（fS=1/TS，等于位同步信號頻率）。在通信的終端需將它們譯碼為NRZ碼才能送給數(shù)字終端機或數(shù)模轉換電路。在做譯碼時必須提供位同步信號。工程上，一般將AMI或HDB3碼數(shù)字信號進行整流處理，得到占空比為0.5的單極性歸零碼（RZ|τ=0.5TS）。這種信號的功率譜也在圖1-9中給出。由于整流后的AMI、HDB3碼中含有離散譜fS，故可用一個窄帶濾波器得到頻率為fS的正弦波，整形處理后即可得到位同步信號。

圖1-8NRZ、AMI、HDB3關系圖

圖1-9AMI、HDB3、RZ|τ=0.5TS頻譜

本單元用CD22103集成電路進行AMI或HDB3編譯碼。當它的第3腳（HDB3/AMI）接+5V時為HDB3編譯碼器，接地時為AMI編譯碼器。編碼時，需輸入NRZ碼及位同步信號，它們來自數(shù)字信源單元，已在電路板上連好。CD22103編碼輸出兩路并行信號+H-OUT和-H-OUT，它們都是半占空比的正脈沖信號，分別與AMI或HDB3碼的正極性信號及負極性信號相對應。這兩路信號經單/雙極性變換后得到AMI碼或HDB3。

雙/單極性變換及相加器構成一個整流器。整流后的DET信號含有位同步信號頻率離散譜。由于位同步頻率比較低，很難將有源帶通濾波器的帶寬做得很窄，它輸出的信號BPF是一個幅度和周期都不恒定的正弦信號。對此信號進行限幅放大處理后得到幅度恒定、周期變化的脈沖信號，但仍不能將此信號作為譯碼器的位同步信號，需作進一步處理。當鎖相環(huán)的自然諧振頻率足夠小時，對輸入的電壓信號可等效為窄帶帶通濾波器（關于鎖相環(huán)的基本原理將在實驗三中介紹）。本單元中采用電荷泵鎖相環(huán)構成一個Q值約為35的的窄帶帶通濾波器，它輸出一個符合譯碼器要求的位同步信號BS-R。

譯碼時，需將AMI或HDB3碼變換成兩路單極性信號分別送到CD22103的第11、第13腳，此任務由雙/單變換電路來完成。

當信息代碼連0個數(shù)太多時，從AMI碼中較難于提取穩(wěn)定的位同步信號，而HDB3中連0個數(shù)最多為3，這對提取高質量的位同信號是有利的。這也是HDB3碼優(yōu)于AMI碼之處。HDB3碼及經過隨機化處理的AMI碼常被用在PCM一、二、三次群的接口設備中。

在實用的HDB3編譯碼電路中，發(fā)端的單/雙極性變換器一般由變壓器完成；收端的雙/單極性變換電路一般由變壓器、自動門限控制和整流電路完成，本實驗目的是掌握HDB3編碼規(guī)則，及位同步提取方法，故對極性變換電路作了簡化處理，不一定符合實用要求。CD22103的引腳及內部框圖如圖1-10所示，詳細說明如下：

圖1-10CD22103的引腳及內部框圖

（1）NRZ-IN（2）CTX

（3）HDB3/AMI

編碼器NRZ信號輸入端；

編碼時鐘（位同步信號）輸入端；

碼型選擇端：接TTL高電平時，選擇HDB3碼；接TTL低電平時，選擇AMI碼；（4）NRZ-OUT（5）CRX（7）AIS（8）VSS（9）ERR

（6）RAIS

HDB3譯碼后信碼輸出端；

譯碼時鐘（位同步信號）輸入端；

告警指示信號（AIS）檢測電路復位端，負脈沖有效；

AIS信號輸出端，有AIS信號為高電平，無ALS信號時為低電平；接地端；

不符合HDB3/AMI編碼規(guī)則的誤碼脈沖輸出端；HDB3碼的匯總輸出端；HDB3譯碼器正碼輸入端；

HDB3譯碼內部環(huán)回控制端，接高電平時為環(huán)回，接低電平為正常；HDB3譯碼器負碼輸入端；HDB3編碼器負碼輸出端；HDB3編碼器正碼輸出端；

接電源端（+5V）

（10）CKR（12）LTF

（11）+HDB3-IN（13）-HDB3-IN（14）-HDB3-OUT（15）+HDB3-OUT（16）VDD

CD22103主要由發(fā)送編碼和接收譯碼兩部分組成，工作速率為50Kb/s~10Mb/s。兩部分功能簡述如下。發(fā)送部分：

當HDB3/AMI端接高電平時，編碼電路在編碼時鐘CTX下降沿的作用下，將NRZ碼編成HDB3碼（+HDB3-OUT、-HDB3-OUT兩路輸出）；接低電平時，編成AMI碼。編碼輸出比輸入碼延遲4個時鐘周期。接收部分：

（1）在譯碼時鐘CRX的上升沿作用下，將HDB3碼（或AMI碼）譯成NRZ碼。譯碼輸出比輸入碼延遲4個時鐘周期。

（2）HDB3碼經邏輯組合后從CKR端輸出，供時鐘提取等外部電路使用；

（3）可在不斷業(yè)務的情況下進行誤碼監(jiān)測，檢測出的誤碼脈沖從ERR端輸出，其脈寬等于收時鐘的一個周期，可用此進行誤碼計數(shù)。

（4）可檢測出所接收的AIS碼，檢測周期由外部RAIS決定。據CCITT規(guī)定，在RAIS信號的一個周期（500s）內，若接收信號中“0”碼個數(shù)少于3，則AIS端輸出高電平，使系統(tǒng)告警電路輸出相應的告警信號，若接收信號中“0”碼個數(shù)不少于3，AIS端輸出低電平，表示接收信號正常。

（5）具有環(huán)回功能四、

本實驗使用數(shù)字信源單元和HDB3編譯碼單元。

1、熟悉數(shù)字信源單元和HDB3編譯碼單元的工作原理。接好電源線，打開電源開關。2、用示波器觀察數(shù)字信源單元上的各種信號波形。

用信源單元的FS作為示波器的外同步信號，示波器探頭的地端接在實驗板任何位置的GND點均可，進行下列觀察：

（1）示波器的兩個通道探頭分別接信源單元的NRZ-OUT和BS-OUT，對照發(fā)光二極管的

實驗步驟發(fā)光狀態(tài)，判斷數(shù)字信源單元是否已正常工作（1碼對應的發(fā)光管亮，0碼對應的發(fā)光管熄）；（2）用開關K1產生代碼×1110010（×為任意代碼，1110010為7位幀同步碼），K2、K3產生任意信息代碼，觀察本實驗給定的集中插入幀同步碼時分復用信號幀結構，和NRZ碼特點。

3、用示波器觀察HDB3編譯單元的各種波形。

仍用信源單元的FS信號作為示波器的外同步信號。

（1）示波器的兩個探頭CH1和CH2分別接信源單元的NRZ-OUT和HDB3單元的（AMI）

HDB3，將信源單元的K1、K2、K3每一位都置1，觀察全1碼對應的AMI碼和HDB3碼；再將K1、K2、K3置為全0，觀察全0碼對應的AMI碼和HDB3碼。觀察AMI碼時將HDB3單元的開關K4置于A端，觀察HDB3碼時將K4置于H端，觀察時應注意AMI、HDB3碼是占空比等于0.5的雙極性歸零碼。編碼輸出HDB3（AMI）比輸入NRZ-OUT延遲了4個碼元。

（2）將K1、K2、K3置于011100100000110000100000態(tài)，觀察并記錄對應的AMI（3）將K1、K2、K3置于任意狀態(tài)，K4先置A（AMI）端再置H（HDB3）端，CH1接信源碼和HDB3碼。

單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的DET、BPF、BS-R和NRZ，觀察這些信號波形。觀察時應注意：

HDB3單元的NRZ信號（譯碼輸出）滯后于信源模塊的NRZ-OUT信號（編碼輸入）8個碼元。

DET是占空比等于0.5的單極性歸零碼。

BPF信號是一個幅度和周期都不恒定的正弦信號，BS-R是一個周期基本恒定（等于一個碼元周期）的TTL電平信號。

信源代碼連0個數(shù)越多，越難于從AMI碼中提取位同步信號（或者說要求帶通濾波的Q值越高，因而越難于實現(xiàn)），而HDB3碼則不存在這種問題。本實驗中若24位信源代碼中連零很多時，則難以從AMI碼中得到一個符合要求的位同步信號，因此不能完成正確的譯碼（由于分離參數(shù)的影響，各實驗系統(tǒng)的現(xiàn)象可能略有不同。一般將信源代碼置成只有1個“1”碼的狀態(tài)來觀察譯碼輸出）。若24位信源代碼全為“0”碼，則更不可能從AMI信號（亦是全0信號）得到正確的位同步信號。實驗二數(shù)字調制

一、

1、掌握絕對碼、相對碼概念及它們之間的變換關系。2、掌握用鍵控法產生2ASK、2FSK、2DPSK信號的方法。

3、掌握相對碼波形與2PSK信號波形之間的關系、絕對碼波形與2DPSK信號波形之間的關系。

4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信號的頻譜與數(shù)字基帶信號頻譜之間的關系。

二、

1、用示波器觀察絕對碼波形、相對碼波形。

2、用示波器觀察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號波形。

3、用頻譜儀觀察數(shù)字基帶信號頻譜及2ASK、2FSK、2DPSK信號的頻譜。三、

本實驗用到數(shù)字信源模塊和數(shù)字調制模塊。信源模塊向調制模塊提供數(shù)字基帶信號（NRZ碼）和位同步信號BS（已在實驗電路板上連通，不必手工接線）。調制模塊將輸入的絕對碼AK（NRZ碼）變?yōu)橄鄬ΥaBK、用鍵控法產生2ASK、2FSK、2DPSK信號。調制模塊內部只用+5V電壓。

數(shù)字調制單元的原理方框圖如圖2-1所示，電原理圖如圖2-2所示（見附錄）。

晶振÷2(A)濾波器CAR放大器2PSK調制射隨器2DPSK實驗目的

實驗內容

基本原理

÷2(B)濾波器CAR/22FSK調制CAR2FSKNRZAKBS碼變換BK2ASK調制2ASK

圖2-1數(shù)字調制方框圖

本單元有以下測試點及輸入輸出點：

CAR

2DPSK信號載波測試點

BK

相對碼測試點

2DPSK信號測試點/輸出點，VP-P>0.5V2FSK信號測試點/輸出點，VP-P>0.5V2ASK信號測試點，VP-P>0.5V

2DPSK2FSK2ASK

用2-1中晶體振蕩器與信源共用，位于信源單元，其它各部分與電路板上主要元器件對應關系如下：

2（A）2（B）濾波器A濾波器B碼變換

2ASK調制2FSK調制2PSK調制放大器射隨器

U8：雙D觸發(fā)器74LS74U9：雙D觸發(fā)器74LS74V6：三極管9013，調諧回路V1：三極管9013，調諧回路

U18：雙D觸發(fā)器74LS74；U19：異或門74LS86U22：三路二選一模擬開關4053U22：三路二選一模擬開關4053U21：八選一模擬開關4051V5：三極管9013V3：三極管9013

將晶振信號進行2分頻、濾波后，得到2ASK的載頻2.2165MHZ。放大器的發(fā)射極和集電極輸出兩個頻率相等、相位相反的信號，這兩個信號就是2PSK、2DPSK的兩個載波，2FSK信號的兩個載波頻率分別為晶振頻率的1/2和1/4，也是通過分頻和濾波得到的。下面重點介紹2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形與信息代碼的關系如圖2-3所示。

圖2-32PSK、2DPSK波形

圖中假設碼元寬度等于載波周期的1.5倍。2PSK信號的相位與信息代碼的關系是：前后碼元相異時，2PSK信號相位變化180，相同時2PSK信號相位不變，可簡稱為“異變同不變”。2DPSK信號的相位與信息代碼的關系是：碼元為“1”時，2DPSK信號的相位變化180。碼元為“0”時，2DPSK信號的相位不變，可簡稱為“1變0不變”。

應該說明的是，此處所說的相位變或不變，是指將本碼元內信號的初相與上一碼元內信號的末相進行比較，而不是將相鄰碼元信號的初相進行比較。實際工程中，2PSK或2DPSK信號載波頻率與碼速率之間可能是整數(shù)倍關系也可能是非整數(shù)倍關系。但不管是那種關系，上述結論總是成立的。

本單元用碼變換2PSK調制方法產生2DPSK信號，原理框圖及波形圖如圖2-4所示。相對于絕對碼AK、2PSK調制器的輸出就是2DPSK信號，相對于相對碼、2PSK調制器的輸出是2PSK信號。圖中設碼元寬度等于載波周期，已調信號的相位變化與AK、BK的關系當然也是符合上述規(guī)律的，即對于AK來說是“1變0不變”關系，對于BK來說是“異變同不變”關系，由AK到BK的變換也符合“1變0不變”規(guī)律。

圖2-4中調制后的信號波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，這取決于載波的參考相位以及異或門電路的初始狀態(tài)。

2DPSK通信系統(tǒng)可以克服上述2PSK系統(tǒng)的相位模糊現(xiàn)象，故實際通信中采用2DPSK而不用2PSK（多進制下亦如此，采用多進制差分相位調制MDPSK），此問題將在數(shù)字解調實驗中再詳細介紹。

AKBK-1+TSBK2DPSK(AK)2PSK調制2PSK(BK)

圖2-42DPSK調制器

2PSK信號的時域表達式為

S(t)=m(t)Cosωct

式中m(t)為雙極性不歸零碼BNRZ，當“0”、“1”等概時m(t)中無直流分量，S(t)中無載頻分量，2DPSK信號的頻譜與2PSK相同。

2ASK信號的時域表達式與2PSK相同，但m(t)為單極性不歸零碼NRZ，NRZ中有直流分量，故2ASK信號中有載頻分量。

2FSK信號（相位不連續(xù)2FSK）可看成是AK與AK調制不同載頻信號形成的兩個2ASK信號相加。時域表達式為S(t)m(t)cosc1tm(t)cosc2t，式中m(t)為NRZ碼。

fc-fsfcfc+fsf2ASKfc-fsfcfc+fs2PSK（2DPSK）ffc1-fsfc1fc2fc2+fs2FSKf圖2-52ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK信號功率譜

設碼元寬度為TS，fS=1／TS在數(shù)值上等于碼速率，2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK的功率譜密度如圖2-5所示�？梢�，2ASK、2PSK（2DPSK）的功率譜是數(shù)字基帶信號m(t)功率譜的線性搬移，故常稱2ASK、2PSK（2DPSK）為線性調制信號。多進制的MASK、MPSK（MDPSK）、MFSK信號的功率譜與二進制信號功率譜類似。

本實驗系統(tǒng)中m(t)是一個周期信號，故m(t)有離散譜，因而2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK也具有離散譜。

四、

本實驗使用數(shù)字信源單元及數(shù)字調制單元。

1、熟悉數(shù)字調制單元的工作原理。接通電源，打開實驗箱電源開關。將數(shù)字調制單元單刀雙擲開關K7置于N端。

2、用數(shù)字信源單元的FS信號作為示波器的外同步信號，示波器CH1接信源單元的(NRZ-OUT)AK，CH2接數(shù)字調制單元的BK，信源單元的K1、K2、K3置于任意狀態(tài)（非全0），觀察AK、BK波形，總結絕對碼至相對碼變換規(guī)律以及從相對碼至絕對碼的變換規(guī)律。

3、示波器CH1接2DPSK，CH2分別接AK及BK，觀察并總結2DPSK信號相位變化與絕對碼的關系以及2DPSK信號相位變化與相對碼的關系（此關系即是2PSK信號相位變化與信源代碼的關系）。注意：2DPSK信號的幅度比較小，要調節(jié)示波器的幅度旋鈕，而且信號本身幅度可能不一致，但這并不影響信息的正確傳輸。

4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；觀察這兩個信號與AK的關系（注意“1”碼與“0”碼對應的2FSK信號幅度可能不相等，這對傳輸信息是沒有影響的）。

5、用頻譜議觀察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信號頻譜（條件不具備時不進行此項觀察）。

實驗步驟

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