数字通信原理实验平台与实验室建设
通信原理综合实验室配置方案
实验教学质量监控与评估
实验操作规范
制定实验操作规范，要求学生按 照规范进行实验操作，确保实验
教学的质量。
实验教学考核
通过考核评价学生的实验操作能 力、实验结果分析和解决问题的 能力，综合评价实验教学的效果
。
教学质量反馈
通过学生和教师的反馈，及时发 现和解决实验教学中存在的问题
教学功能
为教师提供灵活的教学手 段，包括实验演示、模拟 仿真、远程教学等。
实验室规模与布局
规模
实验室的面积约为300平方米，可容纳约30名学生进行实验 和实践。
布局
实验室分为实验区、实践区和教学区三个部分。实验区配备 各种实验设备和仪器；实践区设置多个实践项目，包括无线 通信、数字电视等；教学区配备多媒体教学设备，可供学生 进行模拟仿真和远程教学。
01
培养优秀人才
02
培养优秀人才
03
实验室可以为学生提供更加良好的实验环境和条件，有利于培养出更多的优秀 人才。
展望未来发展与可能的改进方向
持续更新设备和技术
随着科技的不断进步 ，实验室需要不断更 新设备和技
保持设备和技术更新
THANKS
感谢观看
设备维护与保养
定期对实验设备进行检查 和维护，确保设备的正常 运行，延长设备使用寿命 。
实验教程规划与编写
教程内容设计
根据通信原理课程的教学大纲， 设计实验课程的内容，包括理论 知识点、实验目的、实验步骤等
。
教程编写的规范
按照一定的编写规范，组织实验教 程的编写，确保教程内容的严谨性 和可读性。
教程修订与完善
电脑及周边设备
通信原理课程仿真实验平台构建与实现
通信原理课程仿真实验平台构建与实现通信原理课程是计算机、通信、电子等专业学生必修的一门课程，其重要性不言而喻。
学生们在学习通信原理课程时，需要了解声波、光波、无线波等信号的传输原理和相关知识，并通过实验模拟加深对通信原理的理解。
为了提升学生们的实践能力和增强学习效果，本文提出使用仿真实验平台构建通信原理课程实验的建议，并对该平台进行详细阐述。
仿真实验平台是指基于计算机技术和相关应用软件，将实际物理过程或事物进行数字化仿真，以达到实验效果和实验数据获取的一种虚拟实验方式。
通信原理课程仿真实验平台的构建包括三个步骤：搭建实验环境、软件安装与配置、实验操作与数据分析。
首先，搭建实验环境需要一般性的硬件设备和软件环境。
硬件设备包括学生机和教师机，建议配备至少4GB内存、2.2GHz 处理器的电脑。
软件环境中需要安装单片机开发软件、通信原理仿真软件。
单片机开发软件使用 Keil C51。
通信原理仿真软件使用 Multisim 13.0。
其次，软件安装与配置是建立仿真实验平台中重要的一步。
在Keil C51 软件的安装过程中，需要选择安装路径、安装项等，安装完成之后还要配置微控制器和开发板。
本实验中固定将微控制器选为 STC89C52，开发板是 T1000，其它开发板也可以选择，但需要通过配置进行切换。
在 Multisim 13.0 安装之后需要关联模型库。
模型库分为基础模型、数字模型、仿真器件模型以及特定型件模型等。
通信原理实验需要使用的设备模型包括电源、信号发生器、示波器等。
最后，实验操作与数据分析是仿真实验平台的核心步骤。
立足于通信原理课程，仿真实验平台应该包括频谱分析器实验、移相器实验、锁相环实验、接收机实验等。
在平台中，学生通过图形界面进行操作，如调整参数、连线等，实时查看各种信号的波形、频谱图和时域图等，还可以按照要求进行信号处理和算法分析。
当然，在操作过程中也需要学生自主学习相关的原理知识，确保达到实验目的。
通信原理综合实验室配置方案
通信原理综合实验室配置方案（产品型号：LTE-TX-02E）一、性能特点1)实验箱采用可拆卸式模块化设计，可扩展性强，便于实验箱升级配置模块。
各模块采用独立电源开关，每个模块需加盖玻璃板。
2)将位同步、帧同步、载波同步电路单独集中在一块模块上，并且位同步电路有滤波法和锁相环法两种实现方式。
在基带编译码实验中，了解滤波法和锁相环法两种位同步提取方式的不同，相比其他产品，增加了学生的视野，加强学生对同步这个重要知识点的了解。
3)ASK、FSK、PSK、DPSK、QPSK、OQPSK等采用硬件电路搭建，而非采用DSP及软件完成，更利于学生对基本频带调制方式的硬件架构的了解，不需要通过读软件了解原理。
4)涵盖通信系统中的信源编码技术，基带传输技术，频带传输技术，数字调制解调技术，锁相技术，纠错检错技术，复用技术，同步技术以及接口技术等。
5)时分复用基带、频带传输系统；可模拟真实信道的信号处理过程。
6)眼图的判决电平、噪声容限及最佳观测时刻等参数，可模拟真实信道的信号处理过程，并能观察眼开眼合及噪声对信号接收的影响。
是对均衡器原理的展示，演示了噪声（加性干扰）和码间串扰（乘性干扰）对信号传输的影响，避免了仅是均衡器功能的实现（复杂的算法是学生在基础实验学习时无法了解的），加强对最佳抽样有关基本概念（加性干扰、乘性干扰、眼开眼合的意义、判决门限、信道传函满足乃奎斯特定理等）的理解。
7)变速率的时分复用（异步复接），4路语音+4路计算机数据（不同速率）全双工混传。
可实现PCM编码和计算机数据的时分复用混传，时分复用的时隙可调，串口通信速率可调。
通过学生自己动手改变信号的复用时隙，并且通过示波器波形直观看到信号复用时隙的变化，使学生通过实验充分理解时分复用的概念，以及变速率时分复用的原理。
8)标准计算机串口，可进行计算机与实验箱之间的数据通信。
9)主流FPGA芯片，支持二次开发实验。
10)配备实验指导书及多媒体教学课件，课件可动态展示连线过程及相应的实验结果。
通信原理实验平台
通信原理实验平台
通信原理实验平台是一种用于学习和实践通信原理的教学设备，它可以帮助学生深入理解通信原理的基本概念和相关技术。
该实验平台提供了各种实验模块，涵盖了通信原理中的各个方面，包括调制解调、信号传输、编码解码、信道传输特性等。
在通信原理实验平台中，学生可以通过具体的实验操作，探究通信系统中的各种原理和技术。
例如，他们可以通过模拟实验，了解调制解调的原理和应用；通过信道传输实验，研究不同信道对信号传输的影响；通过编码解码实验，学习信息的编码和解码技术等。
通信原理实验平台的使用能够帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高他们的实践能力和问题解决能力。
同时，通过实验平台，学生还可以培养团队合作精神和创新意识，因为在实验中，他们需要与同学们共同工作，共同解决实际问题。
总之，通信原理实验平台是一种有效的教学工具，它可以帮助学生更好地理解和应用通信原理，提高他们的实践能力和创新能力。
通过实验平台的实践操作，学生可以更加深入地了解通信原理，并将其运用于实际应用中。
数字实验室平台的搭建与实验设计指南
数字实验室平台的搭建与实验设计指南随着科学技术的不断发展，数字实验室平台的搭建已经成为现代实验教学的重要组成部分。
数字实验室平台的搭建可以有效提高实验教学的效果、节省实验费用以及便于教师管理和学生学习。
本文将详细介绍数字实验室平台的搭建过程和实验设计指南。
一、数字实验室平台的搭建1. 硬件设备的准备数字实验室平台的搭建首先需要准备一定的硬件设备。
通常情况下，数字实验室平台包括计算机、显示器、键盘、鼠标和实验仪器等。
根据实验需求，可以选择配置高性能的计算机和显示设备，以保证实验的流畅运行。
2. 软件平台的选择在数字实验室平台的搭建中，选择合适的软件平台是至关重要的。
常用的软件平台包括虚拟化技术、云计算平台和开源软件平台等。
根据实验需求和预算情况，选择适合的软件平台，以确保实验平台的稳定性和功能的完善。
3. 网络环境的建设数字实验室平台的搭建还需要建设稳定的网络环境。
网络环境包括有线和无线网络，为实验平台的连接提供必要的网络支持。
为了保证实验的顺利进行，需要保证网络的带宽和稳定性，同时考虑网络安全性的问题。
4. 数据存储和管理为了实现实验数据的存储和管理，数字实验室平台的搭建需要考虑数据存储设备和数据管理系统的选择。
可以选择使用云存储技术或者本地存储设备，同时使用数据库系统进行数据的管理，以方便学生和教师对实验数据的查看和分析。
二、实验设计指南1. 确定实验目标和内容在设计实验时，首先需要明确实验的目标和内容。
实验目标可以是学生对某个知识点或概念的理解，也可以是学生掌握某个实验操作技能。
根据实验目标，确定实验的内容和具体的实验步骤。
2. 设计实验流程和数据采集实验流程是实验的关键部分，它包括实验的基本步骤和操作流程。
在设计实验流程时，需要注重实验过程的合理性和可重复性，以保证实验结果的准确性。
同时，为了方便学生对实验数据的采集和分析，需要合理选择数据采集设备和方法。
3. 制定实验指导书和实验报告模板在数字实验室平台上进行实验，学生通常需要根据实验指导书进行实验操作，并撰写实验报告。
数字化实验室信息平台构建
使用数据统计
分析平台的使用数据，包括访问量、使用时长、功 能使用频率等，以评估平台的受欢迎程度和实用性 。
专家评审
邀请相关领域的专家对平台进行评审，从专 业角度评估平台的功能、性能、安全性等方 面。
效果评估结果分析
01
用户满意度调查结果
大多数用户对数字化实验室信息平台表示满意，认为平台提供了便捷的
整体架构设计
分层架构
01
采用分层架构，将系统划分为数据层、应用层、用户界面层，
实现高内聚、低耦合的设计。
模块化设计
02
通过模块化设计，将系统划分为多个独立的功能模块，便于开
发、维护和扩展。
标准化接口
03
制定标准化的接口规范，实现不同模块之间的数据交换和通信
。
数据层设计
数据库选型
根据实际需求选择合适的数据库 类型，如关系型数据库、非关系 型数据库等。
提供用户交互功能，允许用户通过交互手段对数 据进行探索和分析。
多维数据可视化
针对高维数据，采用降维、映射等方法，实现多 维数据的可视化展现。
平台安全性保障技术
身份认证与访问控制技术
采用用户名/密码、数字证书等方式，确保用户身份的真实性和合 法性，同时控制用户对资源的访问权限。
数据加密与传输安全技术
数字化实验室信息 平台构建
汇报人：停云 2024-01-14
目录
• 引言 • 数字化实验室信息平台需求分析 • 数字化实验室信息平台架构设计 • 数字化实验室信息平台关键技术实现 • 数字化实验室信息平台应用实践 • 数字化实验室信息平台效果评估与改进建
议
01
引言
背景与意义
实验室信息化趋势
随着信息技术的快速发展，实验室信息化已成为提升科研效率、促进科研成果转化的重要手段。数字 化实验室信息平台作为实验室信息化的重要组成部分，对于推动实验室管理模式的创新、提高实验数 据的可追溯性和可重复性具有重要意义。
通信原理与系统实验室建设与实践
无线电通信与导航和实验室建设管理． EＧmail:９３７６６８１３＠qq．com
１ 系 统 筹 划 ,推 进 实 验 室 全 面 建 设
１．１ 加 强 硬 件 建 设 ,创 造 良 好 实 验 条 件 实验 室 采 取 认 真 调 研、充 分 论 证、重 点 投 入、分 步
实验教学作为高等院校教学工作的重要组成部 分,在培养学员的动 手 能 力、分 析 解 决 问 题 的 能 力、正 确的思维方法和严谨的工作作风等方面起着不可替代 的 作 用 ,是 培 养 创 新 人 才 、加 强 学 科 及 专 业 建 设 的 重 要 途径.如何更好地发 挥 实 验 室 的 作 用,实 现 实 验 室 建 设与培养创新人才相 结 合,是 当 前 深 化 实 践 教 学 改 革 的难点、热点问题. 我 校 针 对 通 信 原 理 与 系 统 实 验 室 (以下简称“实验室”)的 建 设,进 行 了 多 方 面 的 研 究 和 探 索 ,取 得 了 较 好 的 实 际 成 果 ,可 供 各 高 校 同 行 借 鉴 和 参考.
Constructionandpracticeoflaboratoryforcommunication principleandsystem
LiuYunfei,Tian Huaming,HuangZige,WangDing
(DepartmentofAeronauticsandElectronics,NavalAeronauticsUniversity (QingdaoCampus),Qingdao２６６０４１,China)
ISCSNN１１１Ｇ０２００２３Ｇ４４/９T５６
【论文】《通信原理》仿真实验平台的设计与实现——模拟信号的数字化
摘要本论文研究的主要内容是《通信原理》仿真实验平台的设计与实现——模拟信号的数字化Matlab软件仿真。
若信源输出的是模拟信号，如电话机传送的话音信号，模拟摄象机输出的图像信号等，要使其在数字信道中传输，必须在发送端将模拟信号转换成数字信号，即进行A/D变换，在接收端则要进行D/A。
模拟信号数字化由采样、量化、编码三部分组成。
由于数字信号的传送具有稳定性好，可靠性高，方便传送和储存等诸多优点，使得被广泛应用到各种技术之中。
不仅如此，Matlab仿真软件是常用的工具之一，可用于通信系统的设计和仿真。
在科研、教学方面发挥着重要的作用。
Matlab有诸多优点：编程简单、操作容易、处理数据迅速等。
本文阐述了模拟信号数字化的理论基础和实现方法，利用Matlab 提供的可视化工具建立了数字化通信系统仿真模型，详细讲述了抽样、量化和编码的设计，并指出了仿真建模中要注意的问题。
在给定仿真条件下，运行了仿真程序，得到了预期的仿真结果。
关键词：模拟信号，数字化，MatlabAbstractThe main content of this thesis is "Communication Theory" Simulation Platform Design and Implementation - a digital analog signal Matlab software simulation. If the source output is an analog signal, such as the transmission of voice telephone signals, analog camera output image signal and so on, to make it in the digital channel transmission, the sender must convert the analog signal into digital signal, namely, A / D conversion, the receiver will have to carry out D / A. Digitized by the analog signal sampling, quantization, coding of three parts. Since the transmission of digital signals with good stability, high reliability, easy transfer and storage, and many other advantages, has been widely used to make among various technologies. Moreover, Matlab simulation software is one of the tools used, can be used to design and simulation of communication systems. In the research, teaching, play an important role. Matlab has many advantages: simple program, easy, and fast data processing.In this paper, digitized analog signal to achieve the theoretical basis and method of using Matlab to provide a visual tool to create a digital communication system simulation model, details about the sampling, quantization and coding design, and noted that the simulation modeling to note problem. In the given simulation conditions, running a simulation program, and the expected results of the simulation.Keywords: analog signal, digital, Matlab目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 课题研究的意义 (1)1.3 研究的基本内容 (2)1.4 论文组织结构 (3)第二章模拟信号数字化的基本原理 (4)2.1 抽样 (4)2.1.1 低通型连续信号的抽样 (4)2.1.2 带通信号的抽样定理 (6)2.2 量化 (8)2.2.1 均匀量化 (8)2.2.2 非均匀量化 (10)2.2.3 A压缩律 (11)2.2.4 13折线 (15)2.2.5 13折线和A压缩特性的近似程度 (16)2.3 脉冲编码调制（PCM） (17)2.3.1 常用码型 (18)2.3.2 线性编码的实现 (20)第三章基于Matlab的模拟信号数字化仿真的实现 (23)3.1 仿真工具Matlab介绍 (23)3.2 仿真实现过程 (23)3.3 仿真结果和数据分析 (25)第四章总结 (28)4.1 小结 (28)4.2 展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录1 (31)附录2 (32)附录3 (33)声明 (35)第一章绪论1.1 课题的研究背景1837年，莫尔斯（S.Morse）完善了电报系统，此系统于1844年在华盛顿和巴尔迪摩尔之间试运营。
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通信原理实验平台依据国内主流教材内容设计，涵盖数字基带传输、数字调制模拟信号数字化、同步技术、信道编码等主要教学内容，实验平台的技术方案与教材一致，使理论教学与实验教学实现无缝衔接。
通过实验既能加深对理论的理解又能用学习理论指导实验，避免互相脱节的麻烦，获得理论与实践的双赢。
本实验平台共由24个实验模块组成，可分为信号源模块、终端编译码模块、线路编译码模块、信道调制解调模块、二次开发模块、各种测量通信接口模块，以及控制显示模块等几大类，各模块功能叙述如下：
1、液晶显示模块
显示实验模块及其工作方式以供选择。
2、键盘控制模块
（1）选择实验模块及其工作方式。
（2）学生可自己编制数字信号输入，进行编码或调制实验。
3、模拟信号源模块
提供同步正弦波、非同步信号（正弦波、三角波、方波）、音乐信号等模拟信号,可通过连
接线发送到各终端编码模块。
4、用户电话接口模块
提供用户电话接口，进行用户摘挂机检测，可发送语音信号，接收语音信号。
5、数字信号源模块
（1）CPLD可编程逻辑器件，编程输出各种数字信号
（2）通过计算机输入数字数据信号
（3）薄膜键盘键入编制数字信号
（4）EPM240芯片，学生二次开发编程输出各种数字信号、控制信号等
6、噪声源模块
提供白噪声信号，可加入到调制信道中模仿信道噪声干扰。
7、抽样定理与PAM实验系统
完成抽样定理的验证实验，及PAM通信系统实验。
注：提供多种频率的方波及窄脉冲信号抽样
8、PCM编译码系统模块
完成PCM的编码、译码实验；
完成两路PCM编码数字信号时分复用/解复用实验。
注：可改变时分复用的时隙位置，时分可复用路数及进行时分数据交换，加深学生对时分复用概念的理解
9、增量调制的编码模块
完成增量调制的编码实验，可进行模块或系统实验。
注：提供了三种编码时钟
10、增量调制的译码模块
完成增量调制的译码实验，可进行独立模块或系统实验。
注：提供了对应的三种译码时钟
11、AMI/HDB3编译码系统模块
完成AMI编译码功能、HDB3编译码功能。
注：提供对全“1”、全“0”、伪随机码、手工编制数字信号等进行编码译码
12、卷积编码实验模块
完成卷积编码实验。
注：通过对地址开关拨动编制数字信号输入，可模拟在信道中插入误码，分析卷积编译码的纠错能力
13、卷积译码实验模块
完成卷积译码实验。
14、VCO数字频率合成器模块
完成对1KHz、2KHz和外加数字信号的倍频输出。
15、频移键控FSK（ASK）调制模块
完成频移键控FSK调制实验, ASK调制实验。
注：①可对方波，伪随机码，计算机数据等信号的调制输出；
②可对已调信号进行放大或衰减输出；
③可在已调信号中加入噪声，模拟信道干扰
④可完成本实验箱的自环单工通信实验，也可完成两台实验箱间的双工通信实验
16、频移键控FSK（ASK）解调模块
完成频移键控FSK解调实验，ASK解调实验。
17、相移键控BPSK（DPSK）调制模块
完成相移键控BPSK（DPSK）调制实验。
注：①可对方波，伪随机码，及计算机数据等信号进行调制输出；。