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信號源設計開題報告範文

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開題報告是指開題者對科研課題的一種文字說明材料。這是一種新的應用寫作文體,這種文字型裁是隨着現代科學研究活動計劃性的增強和科研選題程序化管理的需要應運而生的。接下來小編爲你帶來信號源設計開題報告範文,希望對你有幫助。

信號源設計開題報告範文

篇一:通信原理實驗報告--信號源實驗

一、實驗目的和要求:

1.掌握頻率連續變化的各種波形的產生方法。

2.掌握可變NRZ碼的產生方法。

3.理解幀同步信號與同步信號在整個通信系統中的作用。

4.熟練掌握信號源模組的使用方法。

二、實驗內容:

1.觀察頻率連接可變信號發生器輸出的各種波形及7段數碼管的顯示。

2.觀察點頻方法信號的輸出。

3.觀察點頻正弦波信號的輸出。

4.撥動撥碼開關,觀察碼型可變NRZ碼的輸出。

三、主要儀器設備:

信號源模組一臺;20M雙蹤示波器一臺;PC機一臺;連接線若干。

四、實驗原理:

信號源模組可以大致分爲模擬部分和數字部分,分別產生模擬信號和數字信號。

1、模擬信號源部分:

圖1-1  模擬信號源部分原理框圖

模擬信號源部分可以輸出頻率和幅度可任意改變的正弦波(頻率變化範圍100Hz~10KHz)、三角波(頻率變化範圍100Hz~1KHz)、方波(頻率變化範圍100Hz~10KHz)、鋸齒波(頻率變化範圍100Hz~1KHz)以及32KHz、64KHz、1MH

z的點頻正弦波(幅度可以調節)

2. 數字信號源部分:

數字信號源部分可以產生多種頻率的點頻方波、NRZ碼(可透過撥碼開關SW103、SW104、SW105改變碼型)以及位同步信號和幀同步信號。絕大部分電路功能由U004(EPM7128)來完成,透過撥碼開關SW101、SW102可改變整個數字信號源位同步信號和幀同步信號的速率,該部分電路原理框圖如圖1-2所示。

圖1-2  數字信號源部分原理框圖

晶振出來的方波信號經3分頻後分別送入分頻器和另外一個可預置分頻器分頻,前一分頻器分頻後可得到1MHz、256KHz、64KHz、8KHz的方波以及8KHz的窄脈衝信號。可預置分頻器的分頻比可透過撥碼開關SW101、SW102來改變,分頻比範圍是1~9999。分頻後的信號即爲整個系統的位同步信號(從信號輸出點“BS”輸出)。數字信號源部分還包括一個NRZ碼產生電路,透過該電路可產生24位爲一幀的週期性NRZ碼序列,該序列的碼型可透過撥碼開關SW103、SW104、SW105來改變。

五、操作方法與實驗步驟:

1、將信號源模組小心固定在主機箱中,確保電源接觸良好。

2、插上電源線,開啟主機箱右側的交流開關,再按下開關POWER1、POWER2,發光二極管LED001、LED002發光,按一下復位鍵,信號源模組開始工作。

3、模擬信號源部分

①觀察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正弦波”各點輸出的正弦波波形,對應的電位器“32K幅度調節”、“64K幅度調節”、“1M幅度調節”可分別改變各正弦波的幅度。

②按下“復位”鍵使U006復位,波形指示燈“正弦波”亮,波形指示燈“三角波”、“鋸齒波”、“方波”以及發光二極管LED007滅,數碼管M001~M004顯示“2000”。

③按一下“波形選擇”按鍵,波形指示燈“三角波”亮(其他仍熄滅),此時信號輸出點“模擬輸出”的輸出波形爲三角波。逐次按下“波形選擇”按鍵,四個波形報指示燈輪流發亮,此時“模擬輸出”點輪流輸出正弦波、三角波、鋸齒波、和方波。

④將波形選擇爲正弦波,轉動旋轉編碼器K001,改變輸出信號的頻率,觀察“模擬輸出”點的波形,並注意計算其頻率是否與數碼管顯示的一致。轉動電位器“幅度調節1”可改變輸出信號的幅度,幅度最大可達3V以上。

⑤將波形分別選擇爲三角波、鋸齒波、方波、重複上述實驗。

4.數字信號源部分

①撥碼開關SW101、SW102的作用是改變分頻器的分頻比,得到不同頻率的位同步信號。分頻前的基頻信號爲2MHz,分頻比變化範圍是1—9999,所以位同步信號頻率範圍是200Hz~2MHz。

②將撥碼開關SW101、SW102設定爲00000001  00000000,SW103、SW104、SW105設定爲01110010  0011001110101010,

篇二:通信原理信號源實驗報告

一、實驗目的

1、 熟悉各種時鐘信號的特點及波形。

2、 熟悉各種數字信號的特點及波形。

3、 熟悉各種模擬信號的產生方法及其用途。

4、 觀察分析各種模擬信號波形的特點。

二、實驗內容

1、 熟悉CPLD可編程信號發生器各測量點波形。

2、 測量並分析各測量點波形及數據。

3、 學習CPLD可編程器件的編程操作。

4、 測量並分析各測量點波形及數據。

5、 熟悉幾種模擬信號的產生方法,瞭解信號的來源、變換過程和使用方法。

三、實驗器材

1、 信號源模組  一塊

2、 連接線若干

3、 20M雙蹤示波器 一臺

四、 實驗原理

(一)CPLD可編程數字信號發生器實驗實驗原理

CPLD可編程模組用來產生實驗系統所需要的各種時鐘信號和各種數字信號。它由CPLD可編程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下載接口電路和一塊晶振組成。晶振JZ1用來產生系統內的32.768MHz主時鐘。 1、 CPLD數字信號發生器 包含以下五部分:

1) 時鐘信號產生電路

將晶振產生的32.768MHZ時鐘送入CPLD內計數器進行分頻,生成實驗所需的時鐘信號。透過撥碼開關S4和S5來改變時鐘頻率。有兩組時鐘輸出,輸出點爲“CLK1”和“CLK2”,S4控制“CLK1”輸出時鐘的頻率,S5控制“CLK2”輸出時鐘的頻率。

2) 僞隨機序列產生電路

通常產生僞隨機序列的電路爲一反饋移存器。它又可分爲線性反饋移存器和非線性反饋移存器兩類。由線性反饋移存器產生出的週期最長的二進制數字序列稱爲最大長度線性反饋移存器序列,通常簡稱爲m序列。

以15位m序列爲例,說明m序列產生原理。

在圖1-1中示出一個4級反饋移存器。若其初始狀態爲(a3,a2,a1,a0)=(1,1,1,1),則在移位一次時a1和a0模2相加產生新的輸入a4

110,新的狀態變爲(a4,a3,a2,a1)

=(0,1,1,1),這樣移位15次後又回到初始狀態(1,1,1,1)。不難看出,若初始狀態爲全“0”,即“0,0,0,0”,則移位後得到的仍然爲全“0”狀態。這就意味着在這種反饋寄存器中應避免出現全“0”狀態,不然移位寄存器的狀態將不會改變。因爲4級移存器共有2=16種可能的不同狀態。除全“0”狀態外,剩下15種狀態可用,即由任何4級反饋移存器產生的序列的週期最長爲15。

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圖1-1  15位m序列產生

信號源產生一個15位的m序列,由“PN”端口輸出,可根據需要生成不同頻率的僞隨機碼,碼型爲111100010011010,頻率由S4控制,對應關係如表1-2所示。

3) 幀同步信號產生電路

信號源產生8K幀同步信號,用作脈衝編碼調製的幀同步輸入,由“FS”輸出。 4) NRZ碼複用電路以及碼選信號產生電路

碼選信號產生電路:主要用於8選1電路的碼選信號;NRZ碼複用電路:將三路八位串行信號送入CPLD,進行固定速率時分複用,複用輸出一路24位NRZ碼,輸出端口爲“NRZ”,碼速率由撥碼開關S5控制,對應關係見表1-2。

5) 終端接收解複用電路

將NRZ碼(從“NRZIN”輸入)、位同步時鐘(從“BS”輸入)和幀同步信號(從“FSIN”輸入)送入CPLD,進行解複用,將串行碼轉換爲並行碼,輸出到終端光條(U6和U4)顯示。

2、 24位NRZ碼產生電路

本單元產生NRZ信號,信號速率根據輸入時鐘不同自行選擇,幀結構如圖1-2所示。幀長爲24位,其中首位無定義(本實驗系統將首位固定爲0),第2位到第8位是幀同步碼(7位巴克碼1110010),另外16位爲2路數據信號,每路8位。此NRZ信號爲集中插入幀同步碼時分複用信號。光條(U1、U2和U3)對應位亮狀態表示信號1,滅狀態表示信號0。

圖1-2 幀結構

1) 並行碼產生器

由手動撥碼開關S1、S2、S3控制產生幀同步碼和16路數據位,每組發光二極管的前八位對應8個數據位。撥碼開關撥上爲1,撥下爲0。

2)八選一電路

採用8路數據選擇器74LS151,其管腳定義如圖1-3所示。真值表如表1-1所示。

表1-1 74LS151真值表

圖1-3  74LS151管腳定義

74LS151爲互補輸出的8選1數據選擇器,數據選擇端(地址端)爲C、B、A,按二進制譯碼,從8個輸入數據D0~D7中選擇一個需要的數據。STR爲選通端,低電平有效。 本信號源採用三組8選1電路,U12,U13,U15的地址信號輸入端A、B、C分別接CPLD輸出的74151_A、74151_B、74151_C信號,它們的8個數據信號輸入端D0~D7分別與

S1,S2,S3輸出的8個並行信號相連。由表1-1可以分析出U12,U13,U15輸出信號都是以8位爲週期的串行信號。

(二)模擬信號源實驗實驗原理

模擬信號源電路用來產生實驗所需的各種低頻信號:同步正弦波信號、非同步信號和音樂信號。

(一)同步信號源(同步正弦波發生器) 1、 功用

同步信號源用來產生與編碼數字信號同步的2KHz正弦波信號,可用在PAM抽樣定理、增量調製、PCM編碼實驗,作爲模擬輸入信號。在沒有數字存貯示波器的條件下,用它作爲編碼實驗的輸入信號,可在普通示波器上觀察到穩定的編碼數字信號波形。 2、 電路原理

圖2-1爲同步正弦信號發生器的電路圖。它由2KHz方波信號產生器(圖中省略了)、同相放大器和低通濾波器三部分組成。

圖2-1  同步正弦波產生電路

2KHz的方波信號由CPLD可編程器件U8內的邏輯電路透過編程產生。“2K同步正弦波”爲其測量點。U19A及周邊的電阻組成一個的同相放大電路,起到隔離和放大作用,。U19C及周邊的阻容網絡組成一個截止頻率爲2K的二階低通濾波器,濾除方波信號裏的.高次諧波和雜波,得到正弦波信號。調節W1改變同相放大器的放大增益,從而改變輸出正弦波的幅度(0~5V)。 (二)非同步信號源

非同步信號源利用混合信號SoC型8位單片機C8051F330,採用DDS(直接數字頻率合成)技術產生。透過波形選擇器S6

選擇輸出波形,對應發光二極管亮。它可產生頻率爲

180Hz~18KHz的正弦波、180Hz~10KHz的三角波和250Hz~250KHz的方波信號。按鍵S7、S8分別可對各波形頻率進行增減調整。

非同步信號輸出幅度爲0~4V,透過調節W4改變輸出信號幅度。可利用它定性地觀察通信話路的頻率特性,同時用作增量調製、脈衝編碼調製實驗的模擬輸入信號。

(三)音樂信號產生電路

1、功用

音樂信號產生電路用來產生音樂信號,作模擬輸入信號檢查話音信道的開通情況及通話質量。

2、工作原理

圖2-2 非同步信號發生器電路圖

篇三:通信原理實驗報告 各種模擬信號源實驗

一、實驗目的和要求

1、熟悉各種模擬信號的產生方法及其用途;

2、分析測量各種模擬信號觸發及幅度、頻率等調節方法。

二、實驗內容及電路工作原理

1、用示波器在相應測試點上測量並觀察:同步正弦波信號、非同步簡易信號、電話語音輸出信號、音樂信號及話音發送與接收信號等的波形。

2、掌握同步正弦波幅度調節、非同步正弦波幅度調節與頻率調節、音樂信號觸發及用戶終端回波衰減測量。

3、模擬信號源電路用來產生實驗所需的各種音頻信號:同步正弦波信號、非同步簡易正弦波信號、音樂信號及話路用戶電路和音頻功放電路。

圖2-1  通信原理實驗箱

(一)方波信號

直接使用示波器檢測方波信號的波形,並記錄

(二)同步信號源(同步正弦波發生器)

1、功用

非同步正弦波發生器電路請參考圖集“非同步簡易正弦波信號發生器電路”,它由U201A、U201B兩級運算放大器和BG201三級管射隨器組成,兩級運放構成

3

W401:功放放大幅度調節。

(一)方波信號的檢測

在數字信號源模組中先後選擇不同頻率的方波信號源作爲示波器的通道一的輸入,將示波器探頭接地夾接地,調整示波器,使屏幕上出現合適波形。

(二)同步信號源的檢測(同步正弦波發生器)

將同步信號源接到示波器探頭上,探頭接地夾接地,調整示波器,使屏幕上出現合適波形。

(三)非同步信號源的檢測

將非同步信號源接到示波器探頭上,探頭接地夾接地,調整示波器,使屏幕上出現合適波形。

(四)音樂信號產生電路的檢測

將音樂信號發生器的輸出端口接到功放輸入端口,同時xx用示波器檢測音樂

4

信號發生器的輸出信號。探頭接地夾接地,調整示波器,使屏幕上出現合適波形。

四、實驗結果與分析

(一)方波信號的檢測

以引腳TP102爲例,檢測的是頻率爲1024kHz的方波,圖3-1是其波形

(二)同步信號源的檢測(同步正弦波發生器)