KH-1031通信原理實(shí)驗(yàn)箱（新模塊化）

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是針對(duì)全國各高等院校通信與電子類及相關(guān)專業(yè)的實(shí)際情況所開發(fā)的新一代通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

  

一、產(chǎn)品特點(diǎn) 

● 采用嵌入式模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊既獨(dú)立又相互構(gòu)成系統(tǒng)，較方便地安裝與組合；各個(gè)模塊采用先進(jìn)透明盒，既能保護(hù)電路，又能觀察到相應(yīng)電路。同時(shí)可供用戶根據(jù)自己的需求購買相應(yīng)的模塊，升級(jí)方便，節(jié)約經(jīng)費(fèi)；

● 該實(shí)驗(yàn)箱可以通過不同的模塊組合成基帶傳輸系統(tǒng)、載波傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)等多種通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。有利于培養(yǎng)學(xué)生建立通信系統(tǒng)的整體概念；

● 二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)開放性強(qiáng)，可二次開發(fā)器件類別多，既有單片機(jī)、DSP，也有CPLD、模擬可編程電路等，完全可以滿足課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求；

● 該產(chǎn)品不僅可以開設(shè)《通信原理》課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，而且還可以開設(shè)《數(shù)字通信原理》、《移動(dòng)通信》、《擴(kuò)頻通信》等課程的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解更多的現(xiàn)代通信技術(shù)。

● 該實(shí)驗(yàn)箱是一個(gè)開放式的平臺(tái)，不僅可以滿足學(xué)生做課程實(shí)驗(yàn)，而且還可以用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)大賽等，同時(shí)教師也可以利用該平臺(tái)做一些研究開發(fā)工作；

二、產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn)

● 首次在通信原理實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了多路DS-CDMA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

● 在實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了簡易的頻譜分析功能，能用普通雙蹤示波器觀測(cè)、分析實(shí)驗(yàn)信號(hào)的頻譜特性。

● 實(shí)現(xiàn)了多種調(diào)制解調(diào)技術(shù)，既有普通的ASK、FSK、PSK等二進(jìn)制調(diào)制解調(diào)，還可完成GSM系統(tǒng)中使用的GMSK，CDMA2000系統(tǒng)中使用的π/4正交差分相移鍵控（π/4—DQPSK）等多種調(diào)制解調(diào)。

● 采用時(shí)分復(fù)用方式在實(shí)驗(yàn)箱中實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的全雙工數(shù)字通信。

三、實(shí)驗(yàn)箱功能

信號(hào)源部分為整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供配套的各種數(shù)字和模擬信號(hào)以及語音信號(hào)；終端部分用來定性判斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通信質(zhì)量的好壞。

（1）模擬信號(hào)源：

頻率、幅度可調(diào)，帶頻率顯示；

正弦波、方波、三角波、鋸齒波：1Hz～50KHz；

幅  度：最大可達(dá)20Vpp。

（2）點(diǎn)頻正弦波輸出： 32KHz、64KHz、1MHz，幅度可調(diào)，最大可達(dá)4V。

（3）NRZ碼：碼元、碼速率可調(diào)（24位碼通過碼型設(shè)置開關(guān)設(shè)置碼型，通過分頻設(shè)置選擇碼速率，分頻比為1～9999）；

（4）點(diǎn)頻方波信號(hào)：P8KHz、8KHz、32KHz、64KHz、256KHz、1024KHz、24M；

（5）位同步信號(hào)BS：頻率可控；

（6）2BS信號(hào)：2倍位同步信號(hào)；

（7）幀同步信號(hào)FS：窄脈沖頻率是位同步信號(hào)頻率的1/24；

（8）PN碼：偽隨機(jī)碼，N=15、N=31、N=511的m序列；

（9）語音信號(hào)：話筒插座，音樂片信號(hào)，語音放大，耳機(jī)或揚(yáng)聲器；可通過與原始語音信號(hào)聲音的對(duì)比來判斷通信質(zhì)量的好壞。

（10）數(shù)字終端：用發(fā)光二極管同時(shí)顯示兩路24位以下的NRZ碼；可將原始的數(shù)字基帶信號(hào)與接收到的數(shù)字基帶信號(hào)分別用兩路發(fā)光二極管同時(shí)顯示，根據(jù)兩組發(fā)光二極管的亮滅情況來判斷接收到的數(shù)字信號(hào)中是否出現(xiàn)了誤碼，進(jìn)而判斷整個(gè)通信系統(tǒng)通信質(zhì)量的好壞；

（11）電源：提供實(shí)驗(yàn)所用+12V/1A、-12V/1A、+5V/3A、-5V/1A電源。

1、基礎(chǔ)原理性實(shí)驗(yàn)

（1）頻譜分析模塊 

功能、特點(diǎn)：

用來分析各實(shí)驗(yàn)信號(hào)的頻譜及進(jìn)行高速、高精度數(shù)據(jù)采集。

①高速（最高可達(dá)20M）、高精度（10位）數(shù)據(jù)采集；

②可通過串口與PC機(jī)通信；

③預(yù)留CPLD、DSP擴(kuò)展端口，便于二次開發(fā)。

（2）PAM/AM模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①抽樣定理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。 ②脈沖幅度調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)（PAM）； ③常規(guī)雙邊帶調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)（AM）；

④抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB-SC）； ⑤二極管包絡(luò)檢波特性測(cè)試； ⑥常規(guī)雙邊帶調(diào)制與抑制載波調(diào)制特性比較。

（3）模擬信號(hào)數(shù)字化模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實(shí)驗(yàn)；

②增量調(diào)制與解調(diào)（CVSD）實(shí)驗(yàn)；

③自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（ADPCM）實(shí)驗(yàn)。

（4）碼型變換模塊

功能、特點(diǎn)：

多種典型基帶碼型的變換與反變換。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①RZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)； ②BRZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)； ③BNRZ碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)； ④CMI碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)；

⑤HDB3碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)； ⑥BPH碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)； ⑦AMI碼變換與反變換實(shí)驗(yàn)； ⑧預(yù)留CPLD擴(kuò)展端口，便于二次開發(fā)。

（5）信道模擬模塊

模擬多種典型信道,用DSP進(jìn)行實(shí)時(shí)差錯(cuò)控制編碼。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①理想信道模擬實(shí)驗(yàn)； ②高斯白噪聲信道模擬實(shí)驗(yàn)； ③帶限信道模擬實(shí)驗(yàn)； ④固定干擾信道模擬實(shí)驗(yàn)；

⑤眼圖實(shí)驗(yàn)； ⑥差錯(cuò)控制編碼（漢明碼）實(shí)驗(yàn)； ⑦其它二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)（如卷積編譯碼實(shí)驗(yàn)等），預(yù)留CPLD、DSP擴(kuò)展端口，便于二次開發(fā)。

（6）數(shù)字調(diào)制模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①二進(jìn)制振幅鍵控調(diào)制（2ASK）實(shí)驗(yàn)； ②二進(jìn)制移頻鍵控調(diào)制（2FSK）實(shí)驗(yàn)；

③二進(jìn)制移相鍵控調(diào)制（2PSK）實(shí)驗(yàn)； ④二進(jìn)制差分移相鍵控調(diào)制（2DPSK）實(shí)驗(yàn)。

（7）數(shù)字解調(diào)模塊

   實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①二進(jìn)制振幅鍵控解調(diào)（2ASK）實(shí)驗(yàn)； ②二進(jìn)制移頻鍵控解調(diào)（2FSK）實(shí)驗(yàn)；

③二進(jìn)制移相鍵控解調(diào)（2PSK）實(shí)驗(yàn)； ④二進(jìn)制差分移相鍵控解調(diào)（2DPSK）實(shí)驗(yàn)。

（8鎖相環(huán)模塊

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①555時(shí)鐘產(chǎn)生器實(shí)驗(yàn)；

②基本鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)（可觀察同步態(tài)、捕捉態(tài)、跟蹤態(tài)）；

③數(shù)字頻率合成器實(shí)驗(yàn)（分頻比1～999）。

（9）同步提取模塊

用純數(shù)字鎖相環(huán)提取位同步、幀同步信號(hào)，用科斯塔斯環(huán)提取同步載波信號(hào)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①純數(shù)字鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)； ②位同步信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)；

③幀同步信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)以及假同步對(duì)信息傳輸影響； ④同步載波信號(hào)提取實(shí)驗(yàn)。

（10）時(shí)分復(fù)用模塊

包含二路脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)，時(shí)分復(fù)用與解復(fù)用；

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①二路脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)（PCM）實(shí)驗(yàn)； ②兩路脈沖編碼調(diào)制信號(hào)時(shí)分復(fù)用實(shí)驗(yàn)；

③時(shí)分復(fù)用信號(hào)解復(fù)用實(shí)驗(yàn)； ④預(yù)留CPLD擴(kuò)展端口，便于二次開發(fā)。

2、通信系統(tǒng)特色實(shí)驗(yàn)（綜合性實(shí)驗(yàn)）

（1）現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制模塊

預(yù)留CPLD二次開發(fā)端口，便于二次開發(fā)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①最小頻移鍵控（MSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)；

②高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（有BbTs=0.3，BbTs=0.5兩種形式）；

③四相相移鍵控（QPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

④交錯(cuò)正交四相相移鍵控（OQPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

⑤四相相對(duì)相移鍵控（DQPSK）調(diào)制（A、B兩種方式）；

⑥π/4正交差分相移鍵控（π/4－DQPSK）調(diào)制實(shí)驗(yàn)；

⑦二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)   

（2）現(xiàn)代數(shù)字解調(diào)模塊

預(yù)留CPLD二次開發(fā)端口，便于二次開發(fā)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①最小頻移鍵控（MSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)；

②高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)（有BbTs=0.3，BbTs=0.5兩種形式）；

③四相相移鍵控（QPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

④交錯(cuò)正交四相相移鍵控（OQPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

⑤四相相對(duì)相移鍵控（DQPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)（A、B兩種方式）；

⑥π/4正交差分相移鍵控（π/4－DQPSK）解調(diào)實(shí)驗(yàn)；

⑦二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)。

（3）電話及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信模塊

有兩個(gè)電話接口，利用模擬信號(hào)數(shù)字化和時(shí)分復(fù)用模塊可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)信道進(jìn)行兩部電話全雙工數(shù)字通信；有兩個(gè)PC機(jī)串口，利用時(shí)分復(fù)用模塊可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)信道進(jìn)行兩臺(tái)PC機(jī)全雙工通信。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①電話接口實(shí)驗(yàn)； ②計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)；

③電話通信實(shí)驗(yàn)； ④計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)。

3、移動(dòng)通信基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

移動(dòng)通信基礎(chǔ)模塊CDMA

用glod序列擴(kuò)頻與解擴(kuò)；兩路信號(hào)擴(kuò)頻調(diào)制后疊加，在接收端選擇不同的gold序列可分別解調(diào)出這兩路信號(hào)，實(shí)現(xiàn)真正的碼分多址；

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

①m序列和Gold序列的特性； ②Gold序列的自相關(guān)和互相關(guān)特性的觀察； ③延遲滯后鎖相環(huán)（DLL）的鑒相特性曲線； ④擴(kuò)頻碼的捕獲與跟蹤（無固有頻差的情況下）； ⑤擴(kuò)頻碼的捕獲與跟蹤（有固有頻差的情況下）； ⑥觀察基帶信號(hào)擴(kuò)頻前后的譜變化；

⑦觀察擴(kuò)頻后PSK調(diào)制的譜及波形； ⑧觀察兩路擴(kuò)頻信號(hào)疊加后的譜及波形； ⑨擴(kuò)頻、解擴(kuò)與基帶解調(diào)； ⑩碼分多址； ⑾擴(kuò)頻碼定時(shí)偏移對(duì)解擴(kuò)的影響； ⑿窄帶干擾信號(hào)對(duì)解擴(kuò)的影響。

 注意事項(xiàng)：必須配合數(shù)字解調(diào)模塊中PSK解調(diào)部分使用。

KH-1034移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱 

一、產(chǎn)品特點(diǎn)

 移動(dòng)通信綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)集基站收發(fā)信機(jī)、移動(dòng)收發(fā)信機(jī)、中心控制與接續(xù)單元、有／無線接口、信令系統(tǒng)、調(diào)制與測(cè)試信號(hào)源、移動(dòng)數(shù)據(jù)終端和LCD漢字顯示等模塊于一體，僅通過單一的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)即可完成移動(dòng)通信工作方式、信令系統(tǒng)、多頻道共用、頻分多址(FDMA)、碼分多址(TS-CDMA)、跳頻碼分多址(FH-CDMA)、混合多址等移動(dòng)通信原理的教學(xué)，又可測(cè)試、剖析移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成，進(jìn)行移動(dòng)通信系統(tǒng)組網(wǎng)，完成入網(wǎng)、中繼、選呼、群呼、頻道切換等基本網(wǎng)絡(luò)功能，以深刻理解移動(dòng)通信網(wǎng)、交換與接續(xù)、組網(wǎng)干擾等移動(dòng)通信特有的概念，最后通過GSM／GPRS短消息及移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)，以掌握最新的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信知識(shí)。

特點(diǎn)如下：

1、采用模塊化設(shè)計(jì)，集移動(dòng)通信原理、系統(tǒng)、設(shè)備與組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)于一體
2、真實(shí)再現(xiàn)了移動(dòng)通信系統(tǒng)與組網(wǎng)的特點(diǎn)
3、配有標(biāo)準(zhǔn)化的有線接口，實(shí)現(xiàn)有線與無線的互連
4、可進(jìn)行空中接口信令實(shí)驗(yàn)
5、配有900MHZ的GSM／GPRS模塊可進(jìn)行短信業(yè)務(wù)傳輸實(shí)驗(yàn)和AT命令實(shí)驗(yàn)
6、配有液晶顯示模塊，可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選取、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)工作模式(基站或移動(dòng)臺(tái))的選擇和跳頻信道的顯示
7、同時(shí)適用于GSM和CDMA方式的實(shí)驗(yàn)�？蛇M(jìn)行GSM的短信和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、CDMA的DS-CDMA和FH-CDMA實(shí)驗(yàn)
8、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之間可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)。將一臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)置成基站方式，其余設(shè)置成移動(dòng)臺(tái)方式，每組可獨(dú)立進(jìn)行編號(hào)

 

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

●原理篇

1．移動(dòng)通信的工作方式了解移動(dòng)通信系統(tǒng)常用的單工、雙工、半雙工工作方式及其特點(diǎn)。
2．信令系統(tǒng)(1)空中接口信令了解移動(dòng)通信系統(tǒng)中信令系統(tǒng)的基本概念；掌握無線空中接口信令的功能、幀結(jié)構(gòu)及傳輸協(xié)議等。
3．信令系統(tǒng)(2)有線接口信令了解移動(dòng)通信系統(tǒng)與固定電話網(wǎng)的接口方式；觀測(cè)掌握用戶線接口方式時(shí)信令的種類及作用等：
4．多信道共用掌握移動(dòng)通信系統(tǒng)多信道共用、空閑信道選取方式的原理及應(yīng)用。
5．多址方式(1)頻分多址(FDMA)了解FDMA(頻分多址)移動(dòng)通信的原理。
6．多址方式(2)時(shí)分多址(TDMA)了解TDMA(時(shí)分多址)移動(dòng)通信的原理。
7．多址方式(3)直擴(kuò)碼分多址(DS-TDMA)了解DS-CDMA(直擴(kuò)碼分多址)移動(dòng)通信的原理；了解常用的正交擴(kuò)頻序列-Walsh碼序列。
8．多址方式(4)跳頻碼分多址(FH-CDMA)了解FH CDMA(跳頻碼分多址)移動(dòng)通信的原理；了解常用的正交擴(kuò)頻序列-RS編碼序列。

9．多址方式(5)混合多址了解DS／FH(直擴(kuò)加跳頻)、TD／FH(時(shí)分加跳頻)等混合多址移動(dòng)通信的原理。

●系統(tǒng)與設(shè)備篇

10．移動(dòng)通信系統(tǒng)組成掌握移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成；了解移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本功能。
11．頻率合成器掌握收發(fā)信機(jī)振蕩源鎖相頻率合成器原理；了解鎖相調(diào)頻原理;了解鎖相頻率合成器，睦能指標(biāo)及參數(shù)設(shè)計(jì)方法。
12．收信機(jī)了解二次混頻超外差調(diào)頻接收機(jī)電路及特點(diǎn)；理解掌握接收機(jī)靈敏度、接收機(jī)大信號(hào)信噪比等基本參數(shù)。
13．發(fā)信機(jī)了解調(diào)頻發(fā)射機(jī)電路組成及原理；掌握發(fā)射頻率、發(fā)射功率等基本參數(shù)的測(cè)量。
14．雙工器了解雙工器作用與原理；了解雙工器特性曲線的測(cè)量。
15．移動(dòng)通信系統(tǒng)組網(wǎng)了解移動(dòng)通信網(wǎng)的入網(wǎng)、中繼、選呼、群呼、頻道切換等基本網(wǎng)絡(luò)功能及其原理。
16．交換與接續(xù)了解移動(dòng)通信系統(tǒng)中噪聲干擾、同頻道干擾、鄰道干擾、互調(diào)干擾產(chǎn)生的原因及其降低措施。
18．短消息(SMS)了解GSM／GPRS模塊的結(jié)構(gòu)；觀測(cè)短消息傳送過程，了解短消息傳送的原理及其編碼。
19．移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)測(cè)GPRS數(shù)據(jù)傳送過程，了解GPRS的基本原理。 

三、實(shí)驗(yàn)所需儀器儀表（另購）
1．40MHz雙蹤示波器 　每組一臺(tái)
2．衰減器　　　　 　每組一臺(tái)
3．高頻信號(hào)源　　　 可選
4．頻率計(jì) 　　　　　可選

KH-1032通信原理綜合實(shí)驗(yàn)箱（模塊化） 

 相關(guān)產(chǎn)品