哈工大通信原理实验报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y

通信原理

实验报告

课程名称：通信原理

院系：电子与信息工程学院班级：

姓名：

学号：

指导教师：倪洁

实验时间： 2015年 12月

哈尔滨工业大学

实验二帧同步信号提取实验

一、实验目的

1.了解帧同步的提取过程。

2.了解同步保护原理。

3.掌握假同步，漏同步，捕捉动态和维持态的概念。

二、实验原理

时分复用通信系统，为了正确的传输信息，必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，帧同步码应具有良好的识别特性。本实验系统帧长为24比特，划分三个时隙，每个时隙长度8比特，在每帧的第一时隙的第2至第8码元插入七位巴克码作为同步吗。第9至24比特传输两路数据脉冲。帧结构为：X11100101010101011001100，首位为无定义位。

本实验模块由信号源，巴克码识别器和帧同步保护电路三部分构成，信号源提供时钟脉冲和数字基带脉冲，巴克码识别器包裹移位寄存器、相加器和判决器。其余部分完成同步保护功能。

三、实验内容

1.观察帧同步码无错误时帧同步器的维持状态。

2.观察帧同步码有一位错误时帧同步器的维持态和捕捉态

3.观察帧同步器假同步现象和同步保护器。

四、实验步骤

1.开关K301接

2.3脚。K302接1.2脚。

2.接通电源，按下按键K1，K2，K300，使电路工作。

3.观察同步器的同步状态

将信号源中的SW001，SW002，SW003设置为11110010,10101010,11001100（其中第2-8位为帧同步码），SW301设置为1110，示波器1通道接TP303,2通道接TP302，TP304, TP305,TP306,观察上述信号波形，使帧同步码（SW001的2-8位）措一位，重新做上述观察，此时除了TP303外，个点波形不变，说明同步状态仍在维持。

4.观察同步器的失步状态。

关闭电源，断开K302，在开电源（三个发光二极管全亮）。使帧同步码措一位后再将K302届1,2脚，则同步器处于失步状态。观察TP302. TP304, TP305,TP306,各信号波形，此时，TP305，TP306，TP307 无波形输出。

5.观察识别器假识别现象及同步保护器的同步保护作用

重新将SW001置为11110010状态，同步器处于同步状态后（发光二极管D304熄灭）。再把SW001置为01010010状态，SW301置为1100，观察TP302，TP304, TP305,TP306,波形。此时TP305输出的为假同步识别信号，TP306输出的仍为正确的帧同步信号，说明同步保护器滤除了错误的识别信号。

五、测试点参考波形

TP302

TP303

TP305

TP306

TP307

六、实验分析

本实验中巴克码识别器完成对七位巴克码的自相关运算，移位寄存器预置状态应与七位巴克码相同。当有正确的七位巴克码时，相加器输出七；当七位全对时，把位同步信息和数字基带信号输入给移位寄存器，识别器就会有帧同步是别的EPM信号输出。

识别器先找到和帧同步码一致的信码码位，然后对帧逐个进行比较，如果接收端的本地同步码相位与信码码型不同，那么是假识别信号，否则是帧同步信号。

实验三位同步信号提取实验

一、实验目的

掌握用数字锁相环提取位同步信号的原理

二、实验原理

用于位同步信号提取电路的数字锁相环有两种：超前滞后型和触发型，本实验采用的是

触发型数字锁相环。

位同步器是由控制器、数字锁相环和展宽器构成的。数字锁相环包括数字鉴相器、量化器。数字环路滤波器和数控震荡器等单元。晶振分频器为系统提供时钟，基带信号源为系统提供测试用数字信号。

锁相环是位同步器的主要部分，其作用是把本地位定时脉冲与接收到的信息序列中的位定时信号锁定，即频率形同，相位一致（但存在某一固定剩余相差）。

三、实验内容

1.观察数字环的失锁状态，锁定状态。

2.观察数字还锁定状态下位同步信号的相位抖动现象及相位抖动大小与固有频差、信息代码的关系。

3.观察数字环位同步器的同步保持时间与固有频差之间的关系。

四、实验步骤

1.接好电源，按下按钮K1，K2，K800是电路工作。

2.将开关K801接2,3脚，K802，K803接1,2脚，拨码开关SW801处于非全零或者非全一状态下，用示波器观察TP802处的波形，应为以8bit为周期的的周期信号。然后将示波器的两个通道分别接TP804和TP806，若示波器上的两个信号相位差为3π/2，则环路为锁定状态。

3.断开电源，将K802接2,3脚，K801，K803接法不变，接通电源，此时用示波器双踪同时观察TP804和TP806，应可看到两个脉冲的相位差不为3π/2，即环路处于失锁状态，按一次复位键SU801,3秒后，应可以看到此是两个脉冲的相位关系又发生了变化。重复按一次复位键，在观察一次，应该可以看到每次观察到的两个脉冲相位差都不一样，在将K802接1,2脚，可以看到两个脉冲的相位差迅速恢复为3π/2，即环路立即进入锁定状态。此时再讲K802接2,3脚，两个脉冲的相位关系保持不变，环路保持锁定状态不变，即当环路固有频差为0时环路同步保持时间为无穷大。

4.将K801接1，2脚，K802接1,2脚，将示波器两个通道一个接TP804，一个接TP807，同时观察，调节可调电容C809，使两个信号相差固定不变，表明环路进入了锁定状态。

5此时再将K802接2,3脚，示波器接法不变，应可以看到两个信号的行为是变化的。

6.观察位同步相位抖动的大小与位同步器输入信号连“0”和连”1”个数的关系。

五、测试点参考波形

TP802