實(shí)驗(yàn)三 時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶系統(tǒng)

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1、實(shí)驗(yàn)七時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的基本原理及數(shù)字信號(hào)傳輸過程。2.掌握位同步信號(hào)抖動(dòng)、幀同步信號(hào)錯(cuò)位對(duì)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?.掌握位同步信號(hào)、幀同步信號(hào)在數(shù)字分接中的作用。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用數(shù)字信源模塊、數(shù)字終端模塊、位同步模塊及幀同步模塊連成一個(gè)理想信道時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)，使系統(tǒng)正常工作。2.觀察位同步信號(hào)抖動(dòng)對(duì)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?.觀察幀同步信號(hào)錯(cuò)位對(duì)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?.用示波器觀察分接后的數(shù)據(jù)信號(hào)、用于數(shù)據(jù)分接的幀同步信號(hào)、位同步信號(hào)。三、基本原理本實(shí)

2、驗(yàn)要使用數(shù)字終端模塊。1.數(shù)字終端模塊工作原理：原理框圖如圖7-1所示，電原理圖如圖7-2所示(見附錄)。它輸入單極性非歸零信號(hào)、位同步信號(hào)和幀同步信號(hào)，把兩路數(shù)據(jù)信號(hào)從時(shí)分復(fù)用信號(hào)中分離出來，輸出兩路串行數(shù)據(jù)信號(hào)和兩個(gè)8位的并行數(shù)據(jù)信號(hào)。兩個(gè)并行信號(hào)驅(qū)動(dòng)16個(gè)發(fā)光二極管，左邊8個(gè)發(fā)光二極管顯示第一路數(shù)據(jù)，右邊8個(gè)發(fā)光二極管顯示第二路數(shù)據(jù)，二極管亮狀態(tài)表示“1”，熄滅狀態(tài)表示“0”。兩個(gè)串行數(shù)據(jù)信號(hào)碼速率為數(shù)字源輸出信號(hào)碼速率的1/3。在數(shù)字終端模塊中，有以下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：·S-IN時(shí)分復(fù)用基帶信號(hào)輸入點(diǎn)

3、·SD抽樣判后的時(shí)分復(fù)用信號(hào)測(cè)試點(diǎn)·BD延遲后的位同步信號(hào)測(cè)試點(diǎn)·FD整形后的幀同步信號(hào)測(cè)試點(diǎn)·D1分接后的第一路數(shù)字信號(hào)測(cè)試點(diǎn)·B1第一路位同步信號(hào)測(cè)試點(diǎn)·F1第一路幀同步信號(hào)測(cè)試點(diǎn)·D2分接后的第二路數(shù)字信號(hào)測(cè)試點(diǎn)·B2第二路位同步信號(hào)測(cè)試點(diǎn)·F2第二路幀同步信號(hào)測(cè)試點(diǎn)圖7-1數(shù)字終端原理方框圖圖7-1中各單元與電路板上元器件對(duì)的應(yīng)關(guān)系如下：·延遲1U63：單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器4528·延遲2U62:A：D觸發(fā)器4013·整形U64:A：單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器4528；U62:B：D觸發(fā)器4013·延遲3U67、U6

4、8、U69：移位寄存器40174·÷3U72：內(nèi)藏譯碼器的二進(jìn)制寄存器4017·串/并變換U65、U70：八級(jí)移位寄存器4094·并/串變換U66、U71：八級(jí)移位寄存器4014(或4021)·顯示三極管9013；發(fā)光二極管延遲1、延遲2、延遲3、整形及÷3等5個(gè)單元可使串/并變換器和并/串變換器的輸入信號(hào)SD、位同步信號(hào)及幀同步信號(hào)滿足正確的相位關(guān)系，如圖7-3所示。移位寄存器40174把FD延遲7、8、15、16個(gè)碼元周期，得到FD-7、FD-15、FD-8（即F1）和FD-16（即F2）等4個(gè)幀同步信號(hào)。

5、在FD-7及的作用下，U65（4094）將第一路串行信號(hào)變成第一路8位并行信號(hào)，在FD-15和作用下，U70（4094）將第二路串行信號(hào)變成第二路8位并行信號(hào)。在F1及B1的作用下，U66（4014）將第一路并行信號(hào)變?yōu)榇行盘?hào)D1，在F2及B2的作用下，U71（4014）將第二路并行信號(hào)變?yōu)榇行盘?hào)D2。B1和B2的頻率為位同步信號(hào)BS頻率的1/3，D1信號(hào)、D2信號(hào)的碼速率為信源輸出信號(hào)碼速率的1/3。U65、U70輸出的并行信號(hào)送給顯示單元。根據(jù)數(shù)字信源和數(shù)字終端對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管的亮熄狀態(tài)，可以判斷數(shù)據(jù)傳

6、輸是否正確。串/并變換及并/串變換電路都有需要位同步信號(hào)和幀同步信號(hào)，還要求幀同步信號(hào)的寬度為一個(gè)碼元周期且其上升沿應(yīng)與第一路數(shù)據(jù)的起始時(shí)刻對(duì)齊，因而送給移位寄存器U67的幀同步信號(hào)也必須符合上述要求。但幀同步模塊提供的幀同步信號(hào)脈沖寬度大于兩個(gè)碼元的寬度，且?guī)矫}沖的上升沿超前于數(shù)字信源輸出的基帶信號(hào)第一路數(shù)據(jù)的起始時(shí)刻約半個(gè)碼元（幀同步脈沖上升沿略遲后于位同步信號(hào)的上升沿，而位同步信號(hào)上升沿位于位同步器輸入信號(hào)的碼元中間，由幀同步器工作原理可得到上述結(jié)論），故不能直接將幀同步器提取的幀同步信號(hào)送到移位寄存

7、器U67的輸入端。終端模塊將幀同步器提取的幀同步信號(hào)送到單穩(wěn)U64的輸入端，單穩(wěn)U64設(shè)為上升沿觸發(fā)狀態(tài)，其輸出脈沖寬度略小于一個(gè)碼元寬度，然后用位同步信號(hào)BD對(duì)單穩(wěn)輸出抽樣后得到FD，如圖7-3所示。圖7-3變換后的信號(hào)波形應(yīng)指出的是，當(dāng)數(shù)字終端采用其它電路或分接出來的數(shù)據(jù)有其它要求時(shí)，對(duì)位同步信號(hào)及幀同步信號(hào)的要求將有所不同，但不管采用什么電路，都需要符合某種相位關(guān)系的幀同步信號(hào)和位同步信號(hào)才能正確分接出時(shí)分復(fù)用的各路信號(hào)。2.時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)圖7-5為時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)原理方框圖。復(fù)接器輸出

8、時(shí)分復(fù)用單極性不歸零碼（NRZ碼），碼型變換器將NRZ碼變?yōu)檫m于信道傳輸?shù)膫鬏敶a（如HDB3碼等），發(fā)濾波器主要用來限制基帶信號(hào)頻帶，收濾器可以濾除一部分噪聲，同時(shí)與發(fā)濾波器、信道一起構(gòu)成無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性。復(fù)接器和分接器都需要位同步信號(hào)和幀同步信號(hào)。圖7-5時(shí)分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)本實(shí)驗(yàn)中復(fù)接路數(shù)N=2，信道是理想的、即相當(dāng)于將發(fā)濾波器輸出信號(hào)無失真地傳輸?shù)绞諡V波器。為簡化實(shí)驗(yàn)