福建農林大學計算機與資訊學院
資訊工程類
實驗報告
2023年 12 月 3 日
實驗專案列表
福建農林大學計算機與資訊學院資訊工程類實驗報告
系： 電子資訊工程專業： 電子資訊工程年級： 2010
姓名： 學號： 實驗課程：
資料通訊原理實驗室號： 田c實405 實驗裝置號： 2 實驗時間：
11.21
指導教師簽字成績
1．實驗目的和要求
1、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶訊號波形特點。
2、掌握集中插入幀同步碼時分復用訊號的幀結構特點。
3、掌握數字訊號源電路組成原理。
2．實驗原理
本模組是實驗系統中數字訊號源，即傳送端，其原理方框圖如圖1-1所示。本單元產生nrz訊號，信號碼速率約為170.5kb，幀結構如圖1-2所示。
幀長為24位，其中首位無定義，第2位到第8位是幀同步碼（7位巴克碼1110010），另外16位為2路資料訊號，每路8位。此nrz訊號為集中插入幀同步碼時分復用訊號。發光二極體亮狀態表示『1』碼，熄狀態表示『0』碼。
本模組有以下測試點及輸入輸出點：
clk-out時鐘訊號測試點，輸出訊號頻率為4.433619mhz
bs-out信源位同步訊號輸出點/測試點，頻率為170.5khz
fs信源幀同步訊號輸出點/測試點,頻率為7.1khz
nrz-outnrz訊號輸出點/測試點
圖1-1 數字信源方框圖
圖1-2 幀結構
fs訊號可用作示波器的外同步訊號，以便觀察2dpsk等訊號。
fs訊號、nrz-out訊號之間的相位關係如圖1-5所示，圖中nrz-out的無定義位為0，幀同步碼為1110010，資料1為11110000，資料2為00001111。fs訊號的低電平、高電平分別為4位和8位數碼訊號時間，其上公升沿比nrz-out碼第一位起始時間超前乙個碼元。
圖1-5 fs、nrz-out波形
3．主要儀器裝置（實驗用的軟硬體環境）
通訊原理實驗箱一台，示波器一台以及導線若干
4．操作方法與實驗步驟
1、熟悉信源模組的工作原理。
2、開啟電源開關及模組電源開關，用示波器觀察數字信源模組上的各種訊號波形。
3、用同軸電纜將fs輸出與示波器外同步訊號輸入端相連線，把fs作為示波器的外同步訊號，進行下列觀察：
（1） 示波器的兩個通道探頭分別接nrz-out和bs-out，對照發光二極體的發光狀態，判斷數字信源單元是否已正常工作（1碼對應的發光管亮，0碼對應的發光管熄）；
（2） 用撥碼k1產生**×1110010（×為任意**，1110010為7位幀同步碼），k2、k3產生任意資訊**，觀察本實驗給定的集中插入幀同步碼時分復用訊號幀結構，和nrz碼特點。
5．實驗內容及實驗資料記錄
1、用示波器觀察單極性非歸零碼（nrz）、幀同步訊號（fs）、位同步時鐘（bs）。
2、用示波器觀察nrz、fs、bs三訊號的對應關係。
3、學習電路原理圖。
6．實驗資料處理與分析
（1）示波器的兩個通道探頭分別接nrz-out和bs-out，對照發光二極體的發光狀態，判斷數字信源單元是否已正常工作（1碼對應的發光管亮，0碼對應的發光管熄）:
得到的nrz-out：
圖一得到的bs-out：
圖二發光二極體的發光情況如下：
圖三 圖三發光二極體顯示的為01001101 00000000 00000000，所以nrz應輸出01001101 00000000 00000000，從圖一可以，nrz的輸出符合理論要求。而bs是信源位同步訊號，如圖二所示。
由實驗資料可知，判斷數字信源單元已正常工作。
（2）用撥碼k1產生**×1110010（×為任意**，1110010為7位幀同步碼），k2、k3產生任意資訊**，觀察本實驗給定的集中插入幀同步碼時分復用訊號幀結構，和nrz碼特點。
產生01001101 00000000 00000000資訊**的實驗箱的連線顯示：
圖四 得到的nrz-out測試點：
圖五fs測試點：
圖六所顯示的fs為110110…信源幀同步訊號,頻率為7.1khz。
4）bs-out測試點：
圖七所顯示的bs是信源位同步訊號，頻率為170.5khz。
5）clk-out測試點：
圖八所顯示的clk訊號為時鐘脈衝波，輸出訊號頻率為4.433619mhz。
從圖六道圖八分別顯示各個訊號的圖形以及其頻率，均與理論上的值一致。
fs信源幀同步訊號輸出點/測試點,頻率為7.1khz
bs-out信源位同步訊號輸出點/測試點，頻率為170.5khz
clk-out時鐘訊號測試點，輸出訊號頻率為4.433619mhz
7．質疑、建議、問題討論
（1）通過本次的實驗，驗證了各個測試點fs，bs-out，clk-out在不同的k1、k2、k3下的波形，以及各個測試值，比如頻率，並都符合理論。
（2)題目要求「用同軸電纜將fs輸出與示波器外同步訊號輸入端相連線，把fs作為示波器的外同步訊號」，但是在實驗中沒有實施這個步驟依舊可以得到資料，這個的原理是什麼？
答：使用同軸電纜的目的主要是利用同軸電纜的遮蔽層接地，而共地是為了避免其他外界訊號的的疊加。用同軸電纜接示波器是為了阻抗匹配，抑制干擾。
如果實驗箱與示波器的阻抗匹配，那麼有沒有這個步驟，不會有區別，但是如果不匹配，得到的資料會相對有所誤差，圖形保真度會有所下降。再加上由於示波器的原因，會造成實驗圖形不理想，所以建議最好用示波器同軸電纜的同步訊號，確保得到的資料、圖形盡量理想。
（3）在實驗步驟無誤以及儀器裝置正常工作的前提下，圖五所顯示的nrz波形並不符合理論要求。
福建農林大學計算機與資訊學院資訊工程類實驗報告
系： 電子資訊工程專業： 電子資訊工程年級： 2010
姓名： 學號： 實驗課程： 資料通訊原理
實驗室號： 田c實405 實驗裝置號： 2 實驗時間： 11.22
指導教師簽字成績
1．實驗目的和要求
1、掌握絕對碼、相對碼概念及它們之間的變換關係。
2、掌握用鍵控法產生2ask、2fsk、2psk、2dpsk訊號的方法。
3、掌握相對碼波形與2psk訊號波形之間的關係、絕對碼波形與2dpsk訊號波形之間的關係。
4、了解2ask、2fsk、2psk、2dpsk訊號的頻譜與數字基帶訊號頻譜之間的關係。
2．實驗原理
本實驗使用數字信源模組和數字調製模組。信源模組向調製模組提供位同步訊號和數字基帶訊號（nrz碼）。調製模組將輸入的nrz絕對碼變為相對碼、用鍵控法產生2ask、2fsk、2dpsk訊號。
利用2ask、2fsk、2psk以及2dpsk的調製原理。
本單元有以下測試點及輸入輸出點：
bs-in位同步訊號輸入點
nrz-in數字基帶訊號輸入點
car2dpsk訊號載波測試點
ak絕對碼測試點（與nrz-in相同）
bk相對碼測試點
2dpsk（2psk）-out 2dpsk（2psk）訊號測試點/輸出點，vp-p>0.5v
2fsk-out2fsk訊號測試點/輸出點，vp-p>0.5v
2ask-out2ask訊號測試點，vp-p>0.5v
3．主要儀器裝置（實驗用的軟硬體環境）
通訊原理實驗箱一台，示波器一台以及導線若干
4．操作方法與實驗步驟
1、熟悉數字信源單元及數字調製單元的工作原理。
2、連線：數字調製單元的clk－in、bs－in、nrz－in分別連至信源單元
clk－out、bs－out、nrz－out。開啟電源開關和模組電源開關。
3、用數字信源模組的fs訊號作為示波器的外同步訊號，示波波ch1接ak，ch2接bk，信源模組的ks1、ks2、ks3置於任意狀態（非全0），觀察ak、bk波形，總結絕對碼至相對碼變換規律以及從相對碼至絕對碼的變換規律。
4、示波器ch1接2dpsk-out，ch2分別接ak及bk，觀察並總結2dpsk訊號相位變化與絕對碼的關係以及2dpsk訊號相位變化與相對碼的關係（此關係即是2psk訊號相位變化與信源**的關係）。注意：2dpsk訊號的幅度可能不一致，但這並不影響資訊的正確傳輸。
5、示波器ch1接ak、ch2依次接2fsk-out和2ask-out；觀察這兩個訊號與ak的關係（注意「1」碼與「0」碼對應的2fsk訊號幅度可能不相等，這對傳輸資訊是沒有影響的）。
6、用頻譜議觀察ak、2ask、2fsk、2dpsk訊號頻譜（條件不具備時不進行此項觀察）。
應該註明的是：由於示波器的原因，實驗中可能看不到很理想的2fsk、2dpsk波形。
5．實驗內容及實驗資料記錄
1、設絕對碼為全1、全0或1001 1010，求相對碼。
2、設相對碼為全1、全0或1001 1010，求絕對碼。
3、設資訊**為1001 1010，載頻分別為碼元速率的1倍和1.5倍，畫出2dpsk及2psk訊號波形。
4、總結絕對碼至相對碼的變換規律、相對碼至絕對碼的變換規律並設計乙個由相對碼至絕對碼的變換電路。
5、總結2dpsk訊號的相位變化與絕對碼的關係以及2dpsk訊號的相位變化與相對碼的關係（即2psk的相位變化與資訊**之間的關係）。
資料通訊原理實驗報告
dongfang college，fujian agriculture and forestry university 實驗專案列表 實驗一模擬訊號源實驗 實驗室名稱實驗裝置號實驗時間 成績1 實驗目的和要求 1 了解本模組中函式訊號產生晶元的技術引數 2 了解本模組在後續實驗系統中的作用 3 熟悉...
資料通訊原理實驗報告9
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資料通訊原理實驗報告10
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