现代通信技术实验平台说明书第一部分通信原理预备性实验实验1DDS信号源实验一、实验目的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，二、实验仪器1.DDS信号源（位于大底板左侧，实物图片如下）2.20M双踪示波器1台D品信号得EDO油祥脉电0三、实验原理直接数字频率合成（DDS一DigitalDirectFrequencySynthesis），是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。DDS信号源模块硬件上由cortex-m3内核的ARM芯片（STM32）和外围电路构成。在该模块中，我们用到STM32芯片的一路AD采集（对应插孔调制输入）和两路DAC输出（分别对5
现代通信技术实验平台说明书 5 第一部分 通信原理预备性实验 实验 1 DDS 信号源实验 一、实验目的 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。 二、实验仪器 1．DDS 信号源(位于大底板左侧，实物图片如下) 2. 20M 双踪示波器 1 台 三、实验原理 直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis)，是一种全数字化的 频率合成器，由相位累加器、波形 ROM、D/A 转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后， 输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于 ROM 的地址线位数，幅度量化噪声取决于 ROM 的数据位字长和 D/A 转换器位数。 DDS 信号源模块硬件上由 cortex-m3 内核的 ARM 芯片(STM32)和外围电路构成。在该模 块中，我们用到 STM32 芯片的一路 AD 采集（对应插孔调制输入）和两路 DAC 输出（分别对
现代通信技术实验平台说明书应插孔PO3、PO4）。PWM信号由STM32时钟配置PWM模式输出，调幅、调频信号通过向STM32写入相应的采样点数组，由时钟触发两路DAC同步循环分别输出其已调信号与载波信号。对于外加信号的AM调制，：由STM32的AD对外加音频信号进行采样，在时钟触发下当前采样值与载波信号数组的相应值进行相应算法处理，并将该值保存输出到DAC，然后循环进行这个过程，就实现了对外部音频信号的AM调制。实验箱的DDS信号源能够输出脉宽调制波（PWM）、正弦波、三角波、方波、扫频信号、调幅波（AM)、双边带（DSB）、调频波（FM）及对外部输入信号进行AM调制输出。四、各测量点的作用调制输入：外部调制信号输入铆孔（注意铆孔下面标注的箭头方向。若箭头背离铆孔，说明此铆孔点为信号输出孔：若箭头指向孔，说明此铆孔点为信号输入孔）。P03：DDS各种信号输出铆孔。P04：20KHZ载波输出铆孔。P09：抽样脉冲输出铆孔。SS01：复合式按键旋纽，按键用来选择输出信号状态：旋纽用来改变信号频率。LCD：显示输出信号的频率。五、实验内容及步骤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SSO01，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10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。DO1、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SSO1，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SSO1无操作。4）输出信号幅度调节调节调幅旋钮WO1，可改变PO3、PO4输出的各种信号幅度。6
现代通信技术实验平台说明书 6 应插孔 P03、P04）。PWM 信号由 STM32 时钟配置 PWM 模式输出，调幅、调频信号通过向 STM32 写入相应的采样点数组，由时钟触发两路 DAC 同步循环分别输出其已调信号与载波信号。 对于外加信号的 AM 调制，由 STM32 的 AD 对外加音频信号进行采样，在时钟触发下当前采 样值与载波信号数组的相应值进行相应算法处理，并将该值保存输出到 DAC，然后循环进 行这个过程，就实现了对外部音频信号的 AM 调制。 实验箱的 DDS 信号源能够输出脉宽调制波(PWM)、正弦波、三角波、方波、扫频信号、 调幅波（AM）、双边带（DSB）、调频波（FM）及对外部输入信号进行 AM 调制输出。 四、各测量点的作用 调制输入：外部调制信号输入铆孔（注意铆孔下面标注的箭头方向。若箭头背离铆孔， 说明此铆孔点为信号输出孔；若箭头指向铆孔，说明此铆孔点为信号输入孔）。 P03：DDS 各种信号输出铆孔。 P04：20KHZ 载波输出铆孔。 P09：抽样脉冲输出铆孔。 SS01：复合式按键旋纽，按键用来选择输出信号状态；旋纽用来改变信号频率。 LCD：显示输出信号的频率。 五、实验内容及步骤 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
现代通信技术实验平台说明书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LED出1：亮0:灭调制输入P03（输出）P04（输出）P09（输出）序D4D3D1D2号PWM波XX12K正弦波（频率0.1-20KHZ可-调）2x0正弦波2K正弦波00103X三角波2K正弦波011x4方波02K正弦波005X00扫频2K正弦波11待调信号PWM（频率锁定于初始x6调幅00（2K正弦波）状态10KHZ或最新《PWM待调信号波》设定的频率）7X0双边带1（2K正弦波）待调信号X调频8100O（2K正弦波）外部调制外输入信号920K载波-0信号AM调制100内置误码仪，P02输出32KKZ随机码，PO1接收信道回送随机码100111USB转串口1111备注：1.对于调幅、双边带、调频信号，载波频率固定为20KHz，内部产生调制信号频率固定为2KHz，由外部“调制输入”的调制信号频率由外部输入信号决定。2.扫频信号的扫频范围是300Hz一50KHz。六、实验报告要求1.简叙DDS信号源工作原理。2.画出DDS信号源各种输出信号波形，并说明其幅度、频率等调节方法。7
现代通信技术实验平台说明书 7 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（频率锁定于初始 状态 10KHZ 或最新《PWM 波》设定的频率） 0 0 1 0 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 × 双边带 待调信号 （2K 正弦波） 0 1 1 1 8 × 调频 待调信号 （2K 正弦波） 1 0 0 0 9 外部调制 信号 外输入信号 AM 调制 20K 载波 1 0 0 1 10 内置误码仪，P02 输出 32KKZ 随机码，P01 接收信道回送随机码 1 0 1 0 11 USB 转串口 1 0 1 1 备注：1.对于调幅、双边带、调频信号，载波频率固定为 20KHz,内部产生调制信号频 率固定为 2KHz，由外部“调制输入”的调制信号频率由外部输入信号决定。 2.扫频信号的扫频范围是 300Hz—50KHz。 六、实验报告要求 1．简叙 DDS 信号源工作原理。 2．画出 DDS 信号源各种输出信号波形，并说明其幅度、频率等调节方法
现代通信技术实验平台说明书实验2用户电话实验一、实验目的1．了解用户电话模块的工作原理；2.了解本模块在后续实验系统中的作用；3.熟悉本模块使用方法。二、实验仪器1.用户电话模块（实物图片如下）2.时钟与基带数据发生模块，位号：G3.20M双踪示波器1台4.小电话单机1部用户电话GND12FP056OTTRP06HOp三、实验原理本模块提供用户模拟电话接口，图2-1是其电路结构示意图。J02A是电话机的水晶头接口，UO1是PBL38614专用电话集成电路。它的工作原理是：当对电话机的送话器讲话时，该话音信号从PBL38614的TR对应的引脚输入，经UO18
现代通信技术实验平台说明书 8 实验 2 用户电话实验 一、实验目的 1．了解用户电话模块的工作原理； 2．了解本模块在后续实验系统中的作用； 3．熟悉本模块使用方法。 二、实验仪器 1．用户电话模块（实物图片如下） 2．时钟与基带数据发生模块，位号：G 3．20M 双踪示波器 1 台 4. 小电话单机 1 部 三、实验原理 本模块提供用户模拟电话接口，图 2-1 是其电路结构示意图。J02A 是电话机的水晶头 接口，U01 是 PBL38614 专用电话集成电路。它的工作原理是： 当对电话机的送话器讲话时，该话音信号从 PBL38614 的 TR 对应的引脚输入，经 U01
现代通信技术实验平台说明书内部二四线转换处理后从T端输出。T端的模拟电话输出信号经P05铜孔送出，可作为语音信号输出用。当接收对方的话音时，送入UO1芯片R端的输入信号可由P06铜铆孔送入。此时，在电话听筒中即可听到送入信号的声音。U01J02APBL38614TR电话接口芯片图2-1用户电话结构示意图四、各可调元件及测量点的作用J02A：用户电话的水晶头接口。P05：用户电话语音发送信号输出铆孔。P06：用户电话语音接收信号输入铆孔。五、实验内容及步骤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）将电话单机插入用户电话模块水晶接头，对着单机送话器说话或按住某个数字键不放，用示波器测试用户电话发端（P05输出铆孔）波形。3）用信号连接线连接PO3与P06铆孔，即将DDS信号送入用户电话的接收端，调节信号输出为正弦信号，并调节信号的频率和幅度，听单机受话器输出的声音。4）关机拆线：实验结束，关闭电源，拆除信号连线。六、实验报告要求1.简述用户电话接口电路工作原理。2.记录电话数字键波形，了解电话拨号的双音多频的有关技术。9
现代通信技术实验平台说明书 9 内部二四线转换处理后从 T 端输出。T 端的模拟电话输出信号经 P05 铜铆孔送出，可作为 语音信号输出用。 当接收对方的话音时，送入 U01 芯片 R 端的输入信号可由 P06 铜铆孔送入。此时，在 电话听筒中即可听到送入信号的声音。 图 2-1 用户电话结构示意图 四、各可调元件及测量点的作用 J02A：用户电话的水晶头接口。 P05: 用户电话语音发送信号输出铆孔。 P06: 用户电话语音接收信号输入铆孔。 五、实验内容及步骤 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）将电话单机插入用户电话模块水晶接头，对着单机送话器说话或按住某个数字键不 放，用示波器测试用户电话发端(P05 输出铆孔)波形。 3）用信号连接线连接 P03 与 P06 铆孔，即将 DDS 信号送入用户电话的接收端，调节信 号输出为正弦信号，并调节信号的频率和幅度，听单机受话器输出的声音。 4）关机拆线： 实验结束，关闭电源，拆除信号连线。 六、实验报告要求 1．简述用户电话接口电路工作原理。 2．记录电话数字键波形，了解电话拨号的双音多频的有关技术。 南京润众 科 技有限公 司 整理 U01 J02A P05 PBL38614 电话接口 芯片 P06 TR T R