《通原模拟数字》课程实验指导书（共十个实验）

通信原理实验指导书

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目录1CPLD可编程数字信号发生器实验2模拟信号源实验F3调幅信号产生4调幅波信号的解调1.15脉冲编码调制与解调实验（PCM）·176眼图测试实验..247二进制振幅键控（2ASK）调制与解调实验·288FSK调制解调实验·399AMI/HDB3码编译码实验4710抽样定理验证与PAM调解实验·55通信原理测试点说明·583-

- 3 - 目 录 1 CPLD 可编程数字信号发生器实验 .3 2 模拟信号源实验 .6 3 调幅信号产生 .7 4 调幅波信号的解调 .11 5 脉冲编码调制与解调实验（PCM） .17 6 眼图测试实验 .24 7 二进制振幅键控（2ASK）调制与解调实验 .28 8 FSK 调制解调实验 .39 9 AMI/ HDB3 码编译码实验 .47 10 抽样定理验证与 PAM 调解实验 .55 通信原理测试点说明 .58

实验一CPLD可编程数字信号发生器实验1实验目的1.熟悉各种时钟信号的特点及波形2.测量并分析各测量点波形及数据2实验原理2.1CPLD可编程模块电路的功能及电路组成图1-1是CPLD可编程模块的电路图。对应实物模块①,S101为地址开关JT103为下载载口，KEY101为按键开关。SOOR卡FFOOOOREp童量1T3LE.0品联下0000图 1-1CPLD可编程模块电路图-4

- 4 - 实验一 CPLD 可编程数字信号发生器实验 1 实验目的 1.熟悉各种时钟信号的特点及波形 2.测量并分析各测量点波形及数据 2 实验原理 2.1 CPLD 可编程模块电路的功能及电路组成 图 1-1 是 CPLD 可编程模块的电路图。对应实物模块①,S101 为地址开关 JT103 为下载载口,KEY101 为按键开关。 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 D C B A gnd 1 REFA 2 REFb 3 REFC 4 REFD 5 Data 6 clk 7 load 8 dacd 9 dacc 10 dacb 11 daca 12 ldac 13 vcc 14 TLC5620 N101 TLC5620CN GND sindata serial_clk ldac load_clk VCC 信 信 信 信 信 信 信 信 信 信 信 信 GND VCC CLK 信 信 信 信 CLK CLR sin_sel1 sin_sel0 sqr1 sqr2 sqr3 sqr4 sqr5 sqr6 clk_sqr1 clk_sqr2 clk_sqr3 clk_sqr4 clk_sqr5 clk_sqr6 clk_2m clk_1m clk_64k clk_32k clk_16k clk_8k clk_4k clk_2k clk_ham1 clk_ham2 clk_ham3 clk_ham4 clk_ham5 clk_ham6 clk_crc1 clk_crc2 clk_crc3 clk_crc4 clk_crc5 clk_crc6 clk_conv1 clk_conv4 clk_conv2 clk_conv3 clk_conv6 clk_conv5 load_clk ldac sindata serial_clk TCK 1 TDO 3 TMS 5 NC 7 TDI 9 GND 10 NC 8 NC 6 VCC 4 GND 2 JT103 JTAGF R101 1K R102 1K R103 1K 3.3V 3.3V TMS TDI TDI TMS VIN 3 VOUT 2 ADJ 1 P101 LT1086CT-3.3 VCC C101 10u C102 10u 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V 3.3V TCK TDO 1 TP101 1 TP102 1 TP103 1 TP104 1 TP105 1 TP106 1 TP107 1 TP108 1 TP109 1 TP110 1 TP111 1 TP112 1 TP113 1 TP114 1 TP115 1 TP116 1 TP117 1 TP118 1 TP119 1 TP120 1 TP121 1 TP122 1 TP123 1 TP124 1 TP125 1 TP126 1 TP127 1 TP128 1 TP129 1 TP130 1 TP131 1 TP132 1 TP133 1 TP134 1 TP135 1 TP136 1 TP137 clk_crc2 clk_crc3 clk_crc4 1 TP138 clk_crc1 clk_ham1 clk_ham2 clk_ham3 clk_ham4 clk_ham5 clk_ham6 1 2 3 U103 LM385-2.5 R184 10K VCC 2.5V 1 TP139 KEY101 R104 20K 3.3V 1 2 3 4 5 6 7 8 S101 R10520K R10620K 3.3V PR102 0 C103 0.1u D101 D102 D103 D104 D105 R107 100 R108 100 R109 100 R110 100 R111 100 R112 100 R113 100 R114 100 R115 100 R116 100 R117 100 R118 100 D106 D107 D108 D109 D110 D111 D112 D113 D114 D115 D116D117D118D119 D120 R119 100 R120 100 R121 100 R122 100 R123 100 R124 100 R125 100 R126 100 3.3V R127 100 R128 100 R129 100 R130 100 R131 100 R132 100 D121 D122 D123 D124 D125 D126 3.3V D127 D128 D129D130D131D132D133D134D135D136D137 D138 R133 100 R134 100 R135 100 R136 100 R137 100 R138 100 R139 100 R140 100 R141 100 R142 100 R143 100 R144 100 3.3V R145 100 D139 R146 100 R147 R148 100 R149 100 R150 100 100 R151 100 R152 100 R153 100 R154 100 R155100 R156 100 R157 100 R158 100 R159 100 R160 100 R161 100 R162 100 R163 100 R164 100 R165 100 R166 100 R167 100 R168 100 R169 100 R170 100 R171 100 R172 100 R173 100 R174 100 R175 100 R176 100 R177 100 R178 100 R179 100 R180 100 R181 100 R182 100 R183 100 I/O-K 83 I/O-K 84 GNDIO 3 TDI 4 I/O-B 9 I/O-O 80 I/O-B 8 I/O-B 7 I/O-B 6 I/O-B 5 I/O-P 67 I/O-K 86 GNDIO 13 I/O-G 27 I/O-K 87 I/O-H 49 GNDIO 17 I/O-N 101 I/O-O 81 TMS 20 I/O-J 90 I/O-J 91 I/O-J 92 VCCIO 24 I/O-J 93 GNDIO 26 I/O-M 108 I/O-J 96 I/O-J 97 I/O-K 82 I/O-M 109 I/O-I 119 GNDIO 33 I/O-G 25 I/O-K 88 I/O-L 55 I/O-L 56 I/O-L 60 I/O-O 74 I/O-G 23 I/O-E 134 I/O-F 18 I/O-E 132 I/O-F 15 I/O-E 133 I/O-N 103 I/O-F 16 I/O-E 131 I/O-F 14 VCCIO 50 VCCIN T 51 GNDINT 52 I/O-F 19 I/O-F 11 I/O-N 100 I/O-H 45 GNDINT 57 VCCIN T 58 GNDIO 59 I/O-F 12 I/O-M 107 I/O-N 102 I/O-M 106 GNDIO 64 I/O-I 120 I/O-I 121 I/O-I 122 I/O-H 48 I/O-O 75 I/O-G 22 I/O-L 61 I/O-L 62 VCCIO 73 I/O-L 63 I/O-I 116 VCCIO 76 GNDIO 77 I/O-M 110 I/O-M 111 I/O-L 65 I/O-O 78 I/O-N 98 I/O-A 140 I/O-A 139 GNDIO 85 I/O-A 142 I/O-A 143 I/O-A 141 TCK 89 I/O-P 71 I/O-H 47 I/O-N 99 I/O-G 21 GNDIO 94 VCCIO 95 I/O-M 113 I/O-M 112 I/O-I 118 I/O-E 136 I/O-E 137 I/O-E 138 I/O-D 37 I/O-D 38 TDO 104 GNDIO 105 I/O-H 54 I/O-P 66 I/O-A 2 I/O-A 1 I/O-P 72 I/O-H 53 I/O-I 117 I/O-D 39 GNDIO 114 I/O-D 40 I/O-D 41 I/O-D 42 I/O-D 43 I/O-D 44 I/O-O 79 I/O-C 28 I/O-P 70 VCCIN T 123 GNDINT 124 INPUT/GCLK1 125 INPUT/OE1 126 INPUT/GCLRn 127 INPUT/OE2/GCLK2 128 GNDINT 129 VCCIN T 130 I/O-C 29 I/O-C 30 I/O-P 69 I/O-C 31 GNDIO 135 I/O-C 32 I/O-C 34 I/O-P 68 I/O-C 35 I/O-C 36 I/O-B 10 I/O-H 46 VCCIO 115 VCCIO 144 U101 EPM3256ATC144 NC 1 GND 2 OUT 3 VCC 4 U102 16M LED102 LED LED101 LED R185 2K R186 2K VCC VCC 1 2 3 4 5 6 KS101 HEADER 3X2 VCC 1 TP142 GND 1 TP141 1 TP140 VCC(IN) VCC(IN) 图 1-1 CPLD 可 编 程 模 块 电 路 图

CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和各种数字信号。它由CPLD可编程器件Xi1inx公司的XC95108（或者是ALTERA公司的EPM7128）、下载接口电路和一块晶振组成。晶振JZ101用来产生系统内的4.096MHz主时钟。本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，才可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号，理论联系实验，提高实际操作能力。2.2各种信号的功用及测试点测试点名称符号周期说明TP10158.5K bpsTP1022.6K bpsTP10314.6K bpsPN序列PN码长度241TP1047.3K bpsTP1053.7KbpsTP1061.8K bpsTP10758.5 KHzTP1082.6 KHzTP109时钟CLK14.6 KHz数据时钟TP1107.3 KHzTP1113.7 KHzTP1121.8 KHzTP1132MPCM编码、PAM时钟CLKTP1141M抽样、CVSD编码等采用的时钟TP11564 KHz-5-

- 5 - CPLD 可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和各种数字信 号。它由 CPLD 可编程器件 Xilinx 公司的 XC95108(或者是 ALTERA 公司的 EPM7128)、下载接口电路和一块晶振组成。晶振 JZ101 用来产生系统内的 4.096MHz 主时钟。本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理 以及测量方法，才可通过 CPLD 可编程器件的二次开发生成这些信号，理论联系 实验，提高实际操作能力。 2.2 各种信号的功用及测试点 测试点 名称 符号周期 说明 TP101 58.5K bps TP102 2.6K bps TP103 14.6K bps TP104 7.3K bps TP105 3.7K bps TP106 PN 序列 1.8K bps PN 码长度 2 4－1 TP107 58.5 KHZ TP108 2.6 KHZ TP109 14.6 KHZ TP110 7.3 KHZ TP111 3.7 KHZ TP112 时钟 CLK 1.8 KHZ 数据时钟 TP113 2M TP114 1M TP115 时钟 CLK 64 KHZ PCM 编码、PAM 抽样、CVSD 编码 等采用的时钟

TP11632 KHzTP11716 KHzTP1188 KHzTP1198 KHzTP12016MTP126117 KHzTP12558.5 KHzTP12429.3 KHz卷积码时钟时钟CLKTP12314.6 KHzTP1227.3 KHzTP1213.7KHz循环码时钟TP132136.5KHzTP13168.3 KHz时钟CLKTP13034.1 KHzTP12917.1 KHzTP1288.5 KHzTP1274.3 KHzTP1333.2 KHz汉明码时钟TP1346.4 KHzTP13512.8 KHz时钟CLKTP13625.6 KHzTP13751.2 KHzTP138102.4 KHzTP139地址开关S101选择输出不同频正弦波信号率3实验仪器-6 -

- 6 - TP116 32 KHZ TP117 16 KHZ TP118 8 KHZ TP119 8 KHZ TP120 16M TP126 117 KHZ TP125 58.5 KHZ TP124 29.3 KHZ TP123 14.6 KHZ TP122 7.3 KHZ TP121 时钟 CLK 3.7KHZ 卷积码时钟 TP132 136.5 KHZ 循环码时钟 TP131 68.3 KHZ TP130 34.1 KHZ TP129 17.1 KHZ TP128 8.5 KHZ TP127 时钟 CLK 4.3 KHZ TP133 3.2 KHZ 汉明码时钟 TP134 6.4 KHZ TP135 12.8 KHZ TP136 25.6 KHZ TP137 51.2 KHZ TP138 时钟 CLK 102.4 KHZ TP139 正弦波信号 地址开关 S101 选择输出不同频 率 3 实验仪器