通信原理实验指导书(2)

实验二 数字基带均衡系统实验

一、实验目的

1. 了解数字基带传输系统的构成和实时工作过程

2. 加深理解时域均衡系统的工作原理、基本特点及均衡器的主要作用 3. 学会按给定的均衡准则调整均衡器的方法

二、实验仪器

1. 双踪数字示波器 TDS 1002 2. 双踪模拟示波器 GOS-630FC 3. 数字万用表 DT9205

4. 直流稳压电源 ±5V、±12V 5. 数字基带均衡系统实验箱

三、实验系统组成框图及实验原理

振荡器 分频器 四分频 延时 信码发生器 K 信道 均衡器 手调 去扰滤波器 取样判决 测试信号产生器 可变 图2-1 数字基带传输系统的组成框图

数字基带传输系统的组成框图如图2-1。振荡器的振荡频率为4MHZ，经分频后得到均衡器（BBD

电荷转移器件）所需的两个互补驱动时钟，其频率为96KHZ，再经四分频后得到产生基带信号的时钟，其频率为24KHZ，显然本实验系统的基带速率为24Kbit/s。信码产生器和测试信号产生器分别产生63位m序列及测试单脉冲波形，两种码分别作为均衡对象，通过开关K予以选择。

可变信道滤波器是在实验室条件下用来模拟传输信道特性的，改变电位器即可改变滤波器的

传递函数特性，尽而改变模拟传输信道特性。

手动均衡器是借助横向滤波器实现时域均衡的，如图2-2所示，。它由电荷转移器件、变系

数电路和相加器三部分组成。

均衡入 C－3 Ts C－2 Ts C－1 Ts C0 Ts C1 Ts C2 Ts C3 均衡出 Σ 图2-2 手动均衡器

图2-2中，按横向排列的迟延单元是由电荷转移器件完成的,理论上讲，抽头数目愈多就愈

能消除码间串扰的影响，但是必会增加调整的难度，且若变系数电路的准确度得不到保证，增加抽头数所获得的效益也不会显示出来。

实现Ci调整的电路，称为变系数电路。它是由运μA741所组成的放大器，改变其反馈电阻，

可使其增益变化，为随时修改系统的时间响应提供了条件。这里七级变系数电路的形式和参数是完全相同的。

实现加权系数相加的电路，称为相加器，它也是用μA741进行有源相加的。具体实现时，把七级变系数电路的输出分两段相加，然后再将两段的结果相加在一起。

24KHZ 21 96KHZ 22 96KHZ 20 19 IN CP+ CP－ NC OUT T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27 T28 T29 T30 T31 T32 39 23 18 24 17 25 16 26 15 27 14 28 13 29 12 30 11 31 10 32 9 33 8 34 7 35 6 36 5 37 4 38 3 相加器输出端接去扰滤波器，目的是让24Kbit/s的基带信号通过并加以放大，同时滤除了96KHZ的驱动时钟频率分量。

C3 取样判决器将去扰滤波器的输出经抽样判决，恢复出数字基带信号，便于将输入信码和再生输出信码进行比较，确定

C2 +12V 13K R C .02 40 1 VDD VGG GND C1 误码情况。

本实验所采用的电荷转移器件是国产

C0 斗链器件BBD，它有32个迟延抽头输出端，

C-1 因为抽样频率为96KHZ是基带信号

24Kbit/s的4倍，故取6、10、14、18、

C-2

22、26、30七个抽头输出端。如图2-3所

示，由此，可理论计算出C-3、C0、C3各点波C-3

形的延时时间。

图2-3 电荷转移器件及连线

当采用七个抽头数横向滤波器时，码间串扰不可能完全消除。那么，均衡效果如何来衡量呢？

本实验是采用两个准则，既“最小峰值畸变准则”和“眼图最大”准则。

（一）最小峰值畸变准则：

a(t)

由于信道的非理想性产生

时间扩散，使得系统冲击响应所占宽度超过一个码元宽度而

0 Ts Ts (a)

t

引起码间串扰。在图2-4中所示的冲击响应中，h3为主瓣，h1 、h2、h4、 h5 为旁瓣，旁瓣的非零是造成码间串扰的直接因素，若调节均衡器的系数使除h3以外的旁瓣为零，均衡

0 h(t)

h3 h1 h5 t

Ts 3Ts 5Ts 2Ts 4Ts (b)

效果是最佳的。

h2 h4

图2-4 (a)测试信号 （b）系统响应波形

（二）眼图最大准则：

在实际衡量均衡效果时几乎离不开一种测试手段——观察“眼图”。在无码间串扰时，眼图像一只完全睁开的眼睛，而存在码间串扰时，眼图会部分闭合。由此可见，眼图的张开度将反映着码间串扰的强弱。调节变系数电路，使眼图张开至最大，此时，均衡效果最佳，码间串扰最小。眼图可以定性表征均衡效果，若定量表征均衡效果则要用另一种测试手段——误码仪测试误码率。

四、实验内容

（一）数字基带信号为单脉冲波形

在数字基带信号为单脉冲波形——“测试信号”时，按“迫零调整准则”，手动调整各变系

数抽头增益，获得最佳均衡效果。

1. 加入模拟信道传输特性：将开关K置于“测试信号”位置，用示波器观察可变信道滤波器输出，调整可变信道滤波器电位器，使其输出的冲击响应出现3个左右的旁瓣。

2. 调整变系数电路：在示波器屏幕上将横向滤波器中心点C0处定位为时间原点，用示波器监视去扰滤波器输出波形，调整C0电位器使主瓣（时间原点处为主瓣）最大，调整C1 、C-1 、C2 、C-2 、C3 、C-3使旁瓣最小，需反复仔细调整才能达到最佳均衡效果状态。

3. 严格按照相位关系画出C-3、C0、C3 和去扰滤波器输出端的波形，将实际测量的C-3、C0、C3各点波形延时时间与理论计算值进行比较。

（二）数字基带信号为伪随机波形

在数字基带信号为伪随机波形——“信码”时，按“眼图最大准则”，手动调整各变系数抽

头增益，获得最佳均衡效果

1. 将开关K置于“信码发生器”位置，信码为63位m序列。

2. 观察均衡后的眼图：示波器二通道接去扰滤波器输出端，示波器一通道接码元时钟，微调C1 、C-1 、C2 、C-2 、C3 、C-3、 C0，使眼图张开最大。

3. 观察均衡前的眼图：示波器二通道接可变信道滤波器输出端，示波器一通道接码元时钟，调节示波器可看到“眼图”，此时眼睛几乎完全闭合，存在着严重的串扰，若直接对此信号进行判决，误码率必然很高。画出均衡前的眼图。

4. 用双踪示波器同时观察信码输出和取样判决器输出，要求发端信码与取样判决器输出无误码（必要时微调C1 、C-1 、C2 、C-2 、C3 、C-3、 C0））。在无误码状态下画出信码、取样判决器的输出波形（六七个码元即可），判断有无误码。画出均衡后的眼图。

五、实验报告

1. 你认为本实验采用的两个均衡准则，各有何特点，最后的结果有什么不同？是否还存在别的调节准则？

2. 均衡器抽头个数对均衡效果有无影响？本实验装置中若把抽头由七个增至十五个，按照给出的两个准则将系统均衡至最佳时，均衡输出眼图张开度是否会更大？为什么？

3. 报告要求理论联系实际，在理论上弄懂时域均衡原理，在实际上操作无误，在报告中准确画出各测试点波形。

实验三 脉冲编码调制（PCM）

一、实验目的

1. 了解语音信号PCM编译码的工作原理及实现过程 2. 验证PCM编译码原理 3. 了解PCM码流的时隙特点

4. 初步了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用 5. 掌握脉冲编码调制与解调系统的频率特性的定义及测量方 …… 此处隐藏：2355字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……