现代通信技术创新实验系统

1、产品特点

现代通信技术创新实验系统紧扣高等院校《通信原理》等课程的教学大纲，实验内容全面，可充分满足各高等院校、职业院校通信类专业通信原理课程的实验教学需要。

（1）技术领先：现代通信技术创新实验系统采用“DSP＋FPGA”开发平台，在此平台上实现了数字基带传输系统、数字频带传输系统、数字程控交换系统、CDMA移动通信系统及模拟调制系统等多个通信系统。

（2）功能强大：用通信系统串接通信原理的语音编码技术、基带传输技术、复接技术、模拟调制与解调技术、数字调制与解调技术、同步技术、纠错码技术、接口技术、扩频技术、双工技术和交换技术等11种技术。

（3）结构设计先进：采用嵌入式模块化设计，各个模块大小统一，结构灵活，升级方便，用户可根据自己需求，积木式选配需要的模块。

（4）二次开发实验丰富：不仅可以完成大量单元性和系统性实验，还可以完成二次开发实验和课程设计实验，可以作为课程设计、毕业设计、电子设计大赛的平台。该实验系统共有四个专门的二次开发模块：单片机二次开发模块（C8051F系列单片机）、CPLD二次开发模块（MAX3000A系列CPLD）、DSP二次开发模块（TMS54XX系列DSP）、ARM二次开发模块（LPC2000系列ARM7），可以开设一共四十一个二次开发实验。

（5）软硬件结合，体现实验教学发展趋势：学生通过QuartusII、Keil、CCS、ADS1.2等软件仿真计算出数据或波形，再物理验证，最后自己动手开发，体现了实验教学的发展趋势。

（6）单独的创新型实验模块：GPRS模块（自配GSM网络SIM卡）和无线收发模块，可开设设计性、应用性和研究性的实验内容，既可以启发学生创新思维，又有利于开阔学生视野，提高综合设计能力。

（7）采用有机玻璃挡板保护。

2、性能参数

（1）交直流电源

输入：AC  220V±10%

输出：DC  ＋5V/3A，＋12V/1A，－12V/0.5A

（2）DDS模拟信号源

DDS模拟信号源输出波形种类、频率、幅度及方波占空比均可调节

正弦波输出频率范围为1Hz～200KHz，幅度范围为200mV～4V

三角波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V

锯齿波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V

方波A输出频率范围为1Hz～50KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比50％不变

方波B输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比以5％步进可调

频率输出准确度：≤±5%

（3）模拟信号源

模拟语音信源：语音输入、语音输出，配合带话筒耳机使用

点频正弦输出：

1KHz正弦基波：  峰峰值为1V±0.3V

2KHz正弦基波：  幅度范围为200mV～5V可调

192KHz正弦载波：峰峰值为3.6V±0.3V

384KHz正弦载波：幅度范围为250mV～5V可调

（4）数字信号源

方波占空比为：50%

24.576M：24.576MHz时钟信号

2048K：2048KHz方波输出

64K：  64KHz方波输出

32K：  32KHz方波输出

8K：   8KHz方波输出

NRZ：  24位NRZ码输出，码速率由“码速率选择”拨码开关确定，码型通过“NRZ码型选择”拨码开关设置

BS：   位同步信号输出，方波频率可通过“码速率选择”拨码开关改变

2BS：  2倍位同步信号频率的方波输出，频率可通过“码速率选择”拨码开关改变

FS：   帧同步信号输出，窄脉冲，24位码为一帧，占空比1/48

PN15：N＝15的m序列输出，码速率由“码速率选择”拨码开关确定

PN31：N＝31的m序列输出，码速率由“码速率选择”拨码开关确定

PN511：N＝511的m序列输出，码速率由“码速率选择”拨码开关确定

3、实验内容

第一本 实验指导书（共58个实验）

第一部分 单元实验（共35个实验）

第一章 工具模块

(1)  信号源模块

1)   DDS模拟信源：

正弦波、三角波、锯齿波、方波

2)   数字信源：

数字时钟信号、伪随机序列、码速率可调的24位NRZ码信源

3)   正弦点频信源

4)   模拟语音信源

(2)   信道与眼图模块

1)   高斯白噪声信道

2)   同轴电缆有线信道

3)   数字基带传输信道眼图观测

(3)  终端实验（终端模块）

1)   数字终端

2)   模拟终端

第二章 模拟调制与频分复用

(4)  常规双边带调制与解调实验（AM）（模拟调制模块、模拟解调模块）

1)   常规双边带调幅（AM）

2)   采用二极管包络检波法解调AM信号

3)   模拟语音信号AM调幅与解调

(5)  双边带抑制载波调幅与解调实验（DSB AM）（模拟调制模块、模拟解调模块）

1)   乘法器实现DSB调幅

2)   相干解调法解调DSB调幅信号

3)   模拟语音信号DSB调幅与解调

(6)  单边带调幅与解调实验（SSB AM）（模拟调制模块、模拟解调模块）

1)   相移法SSB调幅

2)   相干解调法解调SSB调幅信号

(7)   频分复用实验（FDM）（模拟调制模块、模拟解调模块、复用模块）

1)   频分复用

2)   频分解复用

3)   模拟语音信号频分复用

第三章 模拟信号数字化与时分复用

(8)   抽样定理实验（PAM）（模拟信号数字化模块）

1)   不同频率方波抽样

2)   同频率但不同占空比方波抽样

3)   模拟语音信号抽样与还原

(9)  脉冲编码调制与解调实验（PCM）（模拟信号数字化模块）

1)   PCM编码

2)   PCM译码

3)   模拟语音信号PCM编译码

(10)      连续可变斜率增量调制与解调实验（CVSD）（模拟信号数字化模块）

1)   CVSD编码

2)   CVSD解码

(11)      时分复用实验（TDM）（模拟信号数字化模块、复用模块）

1)   双路模拟信号分别PCM编码、再时分复用

2)   对时分复用信号进行时分解复用，再分别PCM译码还原

3)   双路模拟语音信号的时分复用

第四章 基带传输的常用码型

(12)      码型变换实验（码型变换模块）

1)   BPH码变换与反变换

2)   CMI码变换与反变换

3)   AMI码变换与反变换

4)   HDB3码变换与反变换

第五章 二进制数字调制

(13)      2ASK调制与解调实验（数字调制模块、数字解调模块）

1)   2ASK调制（数字键控法）

2)   2ASK解调（包络检波法）

(14)      2FSK调制与解调实验（数字调制模块、数字解调模块）

1)   2FSK调制（数字键控法）

2)   2FSK解调（过零检测法）

(15)      2PSK调制与解调实验（数字调制模块、数字解调模块）

1)   2PSK调制（数字键控法）

2)   2PSK解调（相干解调法）

3)   2PSK调制（模拟相乘法）

4)   2PSK解调（相干解调法）

(16)      DPSK调制与解调实验（数字调制模块、数字解调模块）

1)   DPSK调制（数字键控法）

2)   DPSK解调（相干解调法）

3)   DPSK调制（模拟相乘法）

4)   DPSK解调（相干解调法）

第六章 多进制数字调制

(17)      QPSK调制与解调实验（现代数字调制模块、现代数字解调模块）

1)   A方式QPSK调制

2)   A方式QPSK解调

3)   B方式QPSK调制

4)   B方式QPSK解调

(18)      OQPSK调制与解调实验（现代数字调制模块、现代数字解调模块）

1)   A方式OQPSK调制

2)   A方式OQPSK解调

3)   B方式OQPSK调制

4)   B方式OQPSK解调

(19)      DQPSK调制与解调实验（现代数字调制模块、现代数字解调模块）

1)   A方式DQPSK调制

2)   A方式DQPSK解调

3)   B方式DQPSK调制

4)   B方式DQPSK解调

(20)      π/4DQPSK调制与解调实验（现代数字调制模块、现代数字解调模块）

1)   π/4－DQPSK调制

2)   π/4－DQPSK解调

第七章 现代数字调制

(21)      16QAM调制与解调实验（现代数字调制模块、现代数字解调模块）

1)   16QAM调制

2)   16QAM解调

(22)      MSK调制与解调实验（现代数字调制模块、现代数字解调模块）

1)   MSK调制

2)   MSK解调

(23)      GMSK调制与解调实验（现代数字调制模块、现代数字解调模块）

1)   BbTs=0.3的GMSK调制

2)   BbTs=0.3的GMSK解调

3)   BbTs=0.5的GMSK调制

4)   BbTs=0.5的GMSK解调

第八章 同步

(24)      同步载波提取实验（频带同步提取模块）

1)   提取2PSK调制信号的同步载波

(25)      位同步信号提取实验（基带同步提取模块/频带同步提取模块）

1)   数字锁相环提取64K NRZ码位同步信号

2)   数字锁相环提取256K NRZ码位同步信号

3)   数字锁相环提取96K NRZ码位同步信号

4)   数字锁相环提取4K NRZ码位同步信号

(26)      帧同步信号提取实验（基带同步提取模块/频带同步提取模块）

1)   时分复用数据帧同步提取

2)   NRZ码帧同步提取

第九章 信道编码

(27)      汉明码编译码实验（信道编码模块）

1)   不组帧汉明编码

2)   不组帧汉明译码

3)   组帧汉明编码

4)   组帧汉明译码

(28)      Turbo编译码实验（信道编码模块）

1)   Turbo编码演算程序

2)   24位NRZ码进行Turbo编码

3)   Turbo码译码还原

第十章 网格编码调制

(29)      VB编译码实验（VB编译码模块）

1)   24位NRZ码卷积编码

2)   维特比译码还原卷积码

(30)      8PSK调制与解调实验（8PSK调制模块、8PSK解调模块）

1)   8PSK调制

2)   8PSK解调

(31)      网格编码调制实验（TCM）（VB编译码模块、8PSK调制模块、8PSK解调模块）

1)   数字信号卷积、编码、组帧、8PSK调制

2)   8PSK信号解调还原、拆帧、维特比译码

第十一章 伪随机序列与扩频通信

(32)      GOLD序列特性实验（CDMA模块）

1)   观测伪随机序列的频谱特性

2)   观测Gold序列的频谱特性

3)   观测Gold序列的自相关特性

(33)      GOLD序列的捕获与跟踪实验（CDMA模块）

1)   观测延迟滞后锁相环（DLL）的鉴相特性曲线

2)   扩频码的捕获与跟踪（无固有频差）

3)   扩频码的捕获与跟踪（有固有频差）

(34)      扩频与解扩实验（CDMA模块）

1)   单路数字基带信号直接序列扩频，对比扩频前后信号频谱的变化

2)   扩频信号2PSK调制，对比扩频前后2PSK调制信号的频谱

3)   扩频调制信号先解扩，再解调，还原数字基带信号

第十二章 用户接口

(35)      用户接口及DTMF检测实验（用户接口模块、程控交换模块）

1)   拨号音信号测试

2)   振铃信号测试

3)   回铃信号测试

4)   忙音信号测试

5)   DTMF信号测试

第二部分 系统实验（共9个实验）

(36)      模拟调制系统实验（信号源、模拟调制、复用、信道、模拟解调、 终                                                                                                                         端模块）

1)   两路模拟信号先分别模拟调制，再频分复用后送入信道传输

2)   接收到的信号先频分解复用再分别模拟解调还原

3)   分析线性模拟调制系统的抗噪声性能

(37)      数字基带传输系统实验一（信号源模块、模拟信号数字化模块、复用模块、信道模块、基带同步提取模块、终端模块）

1)   双路模拟信号分别PCM编码、再时分复用送入信道传输

2)   从接收到的复用信号中提取同步信号并时分解复用、再分别PCM译码还原

(38)      数字基带传输系统实验二（信号源模块、模拟信号数字化模块、复用模块、码型变换模块、信道模块、基带同步提取模块、终端模块）

1)   双路模拟信号分别PCM编码、时分复用、再基带码型变换后送入信道传输

2)   从接收到的复用信号中提取同步信号并码型反变换，再提取同步信号并时分解复用，然后分别PCM译码还原

(39)      数字频带传输系统实验一（信号源模块、数字调制模块、信道模块、数字解调模块、频带同步提取模块、终端模块）

1)   数字信息调制后送入信道传输

2)   从接收到的调制信号中提取同步信号并解调

3)   分析二进制数字调制系统的抗噪声性能

(40)      数字频带传输系统实验二（信号源模块、信道编码模块、数字调制模块、信道模块、数字解调模块、频带同步提取模块、终端模块）

1)   数字信息先进行汉明编码、组帧，再数字调制

2)   接收已调信号先数字解调，再拆帧、汉明译码，并终端显示数字信息

(41)      数字频带传输系统实验三（信号源模块、模拟信号数字化模块、信道编码模块、数字调制模块、信道模块、数字解调模块、频带同步提取模块、终端模块）

1)   模拟信息先进行PCM编码、汉明编码、组帧，再数字调制

2)   接收已调信号先数字解调、拆帧、汉明译码，再PCM译码还原

(42)      CDMA移动通信系统实验一（信号源模块、CDMA模块、数字调制模块、信道模块、数字解调模块、频带同步提取模块、终端模块）

1)   双路数字信息扩频并调制相加，产生CDMA信号送入信道传输

2)   从接收到的CDMA信号中解扩并解调出任一路数字信息

(43)      CDMA移动通信系统实验二（信号源模块、信道编码模块、CDMA模块、数字调制模块、信道模块、数字解调模块、频带同步提取模块、终端模块）

1)   双路数字信息先分别进行汉明编码、组帧，再码分多址

2)   接收CDMA信号中任一路信息解扩、解调，再拆帧、汉明译码，并终端显示数字信息

(44)      数字程控交换系统实验（用户接口模块、程控交换模块）

1)   经数字程控交换系统，双方通话

2)   模拟其他可能的情况，如被叫方占线、主叫方拨错号、被叫方无人应答等

第三部分 创新型实验（共14个实验）

第十三章 GPRS应用实验（共8个实验）

(45)      上位机控制GPRS基本实验（GPRS模块、PC机）

1)   通过PC机串口控制GPRS模块

2)   验证AT指令集

(46)      上位机控制GPRS通话实验（GPRS模块、PC机）

1)   PC机控制GPRS模块拨打电话

2)   PC机控制GPRS模块接听电话

(47)      上位机控制GPRS短信收发实验（GPRS模块、PC机）

1)   PC机控制GPRS模块发送短信

2)   PC机控制GPRS模块接收短信

(48)      单片机控制GPRS基本实验（GPRS模块、单片机二次开发模块、PC机）

1)   通过单片机模拟串口控制GPRS模块

2)   验证AT指令集

(49)      单片机控制GPRS通话实验（GPRS模块、单片机二次开发模块、PC机）

1)   单片机控制GPRS模块拨打电话

2)   单片机控制GPRS模块接听电话

(50)      单片机控制GPRS短信收发实验（GPRS模块、单片机二次开发模块、PC机）

l  单片机控制GPRS模块发送短信

l  单片机控制GPRS模块接收短信

(51)      ARM控制GPRS通话实验（GPRS模块、ARM二次开发模块、PC机）

1)   验证AT指令集

2)   ARM控制GPRS模块拨打电话

3)   ARM控制GPRS模块接听电话

(52)      ARM控制GPRS短信收发实验（GPRS模块、ARM二次开发模块、PC机）

1)   ARM控制GPRS模块发送短信

2)   ARM控制GPRS模块接收短信

第十四章 无线收发应用实验（共6个实验）

(53)      单片机控制无线多信道传输实验（无线收发模块、单片机二次开发模块、PC机）

1)   单片机控制无线收发模块多信道发送

2)   单片机控制无线收发模块多信道接收

(54)      单片机控制无线跳频传输实验（无线收发模块、单片机二次开发模块、PC机）

1)   单片机控制无线收发模块跳频发送

2)   单片机控制无线收发模块跳频接收

(55)      单片机控制模拟信号无线传输实验（无线收发模块、单片机二次开发模块、PC机）

1)   单片机控制无线收发模块模拟信号发送

2)   单片机控制无线收发模块模拟信号接收

(56)      单片机控制数据无线传输实验（无线收发模块、单片机二次开发模块、PC机）

1)   单片机控制无线收发模块数据无线发送

2)   单片机控制无线收发模块数据无线接收

(57)      ARM控制无线多信道传输实验（无线收发模块、ARM二次开发模块、PC机）

1)   ARM控制无线收发模块多信道发送

2)   ARM控制无线收发模块多信道接收

(58)      ARM控制数据无线传输实验（无线收发模块、ARM二次开发模块、PC机）

1)   ARM控制无线收发模块数据无线发送。

2)   ARM控制无线收发模块数据无线接收

第二本 课程设计及二次开发实验指导书（共41个实验）

第一部分 CPLD二次开发（CPLD二次开发模块）（共11个实验）

(59)      可变分频器实验

(60)      m序列产生实验

(61)      PPM脉位调制实验

(62)      密勒码编解码实验

(63)      卷积码编译码实验

(64)      扰码和解扰码实验

(65)      数字锁相环实验

(66)      位同步提取实验

(67)      帧同步提取实验

(68)      状态机实验

(69)      直接数字频率合成实验一

第二部分 DSP二次开发（DSP二次开发模块、CPLD二次开发模块）（共11个实验）

(70)      定时器实验

(71)      串口通信实验

(72)      BPH码编解码实验

(73)      CMI码编解码实验

(74)      扩展汉明码编解码实验

(75)      2ASK调制与解调实验

(76)      2FSK调制与解调实验

(77)      2PSK调制与解调实验

(78)      DPSK调制与解调实验

(79)      直接数字频率合成实验二

(80)      直接数字频率合成实验三

第三部分 单片机二次开发（单片机二次开发模块）（共10个实验）

(81)      正弦波发生器实验

(82)      PWM脉宽调制实验

(83)      方波频率计实验

(84)      A/D转换实验

(85)      CMI编解码实验

(86)      （7，4）汉明码编解码实验

(87)      （7，3）循环码编解码实验

(88)      单片机串口通信实验

(89)      单片机SPI口通信实验

(90)      单片机I2C口通信实验

第四部分 ARM二次开发（ARM二次开发模块）（共9个实验）

(91)      LPC2132基本功能实验

(92)      GPIO输出实验

(93)      SPI主机实验

(94)      定时器输入捕获实验

(95)      PWM音乐输出实验

(96)      A/D转换实验

(97)      实时时钟实验

(98)      看门狗溢出复位实验

(99)  μC/OS-II操作系统移植实验

4、产品配置