通信原理综合实验箱（模块化）

通信原理综合实验箱（模块化）

一、系统概述

通信原理综合实验箱（模块化）专为高等院校通信与电子类及相关专业开发，采用单元模块与实验平台相结合的设计理念，具有灵活、操作性强、便于组成多个系统实验的新特点。实验平台由时钟信号、随机码和数字基带信号、函数信号发生器、稳压源等关键部分组成，为各类通信实验提供坚实的基础支持。实验模块由 6 个既独立又相互构成系统实验模块组成，可完成 25 项实验内容，全面满足通信原理实验课程的教学需求。

二、主要性能指标

1. 输入要求 ：AC 220V±10%，适应不同环境的供电条件，确保实验系统的稳定运行。

2. 输出性能 ：直流电压输出涵盖 ±5V/0.5A 和 ±12V/0.5A，所有输出均配备过流保护和声光报警功能，有效保障实验过程的安全性和设备的可靠性。

3. 模拟信号源特性 ：

• 正弦信号 ：频率范围从 20Hz 至 200KHz，峰峰值电压可在 0～15V 之间调节，满足多种实验场景对正弦信号的要求。

• 方波信号 ：频率范围同样为 20Hz 至 200KHz，峰峰值电压可在 0～20V 之间调节，为数字电路实验等提供稳定的方波激励。

• 三角波信号 ：频率范围 20Hz 至 200KHz，峰峰值电压 0～20V 可调，适用于各类需要三角波信号的实验项目。

4. 数字信号源配置 ：

• 时钟信号 ：提供包括 4096KHz、2048KHz、1024KHz、512KHz、256KHz、128KHz、64KHz、32KHz、16KHz、8KHz、2KHz、1KHz 在内的多种频率选择，满足不同通信系统对时钟精度和频率的要求。

• 帧同步信号 ：8KHz 窄脉冲设计，为通信系统的帧同步实验提供准确的同步信号。

• 伪随机码 ：生成 1110010 周期性序列，用于模拟通信系统中的随机数据传输场景，帮助学生研究信号的统计特性和系统性能。

• M 序列码 ：产生 101011101100011111 序列，丰富实验中的编码类型，便于开展编码相关的教学和研究工作。

5. 数字基带信号源功能 ：

• 支持双极性非归零码（BNRZ 码）、单极性归零码（RZ 码）、双极性归零码（BRZ 码）、传号交替反转码（AMI 码）、单极性非归零码（NRZ 码）、帧同步信号（FS）、双相码（BPH 码）、位同步信号（BS）等多种编码方式，可根据实验需求自由编码，为数字通信实验提供了多样化的基带信号选择。

6. 监听系统与话音采集放大 ：具备音频功率放大功能的监听系统，以及能够采集和放大话筒信号、数字音乐信号的话音采集放大模块，为语音通信相关的实验提供了高质量的音频支持，使学生能够直观地感受和评估通信系统的语音传输质量。

三、丰富多样的实验内容

1. 信号发生器系统实验 ：帮助学生掌握信号发生器的工作原理和操作方法，学会产生和调节各种模拟信号，为后续通信实验奠定基础。

2. PAM 调制实验 ：深入研究脉冲幅度调制技术，理解其调制和解调过程，分析调制信号的频谱特性，以及在通信系统中的应用。

3. 脉冲振调制（PAM）系统实验 ：通过实际搭建 PAM 系统，观察信号的传输过程，评估系统性能，培养学生的系统集成和调试能力。

4. PCM 编码实验 ：学习脉冲编码调制的原理和编码方法，掌握如何将模拟信号转换为数字信号，以及数字信号的量化和编码过程。

5. 脉冲编码调制（PCM CODEC）系统实验 ：搭建完整的 PCM 编解码系统，研究系统的传输性能和误差特性，了解 PCM 技术在现代通信系统中的广泛应用。

6. 增量调制编码实验 ：探索增量调制的编码原理和优势，学会设计和实现增量调制编码器，分析其在语音信号编码等领域的应用前景。

7. 增量调制系统实验 ：构建增量调制系统，研究系统的稳定性和抗干扰能力，与 PCM 系统进行对比分析，加深对不同数字信号传输技术的理解。

8. VOC 压振荡器实验 ：了解压控振荡器的工作特性和控制方法，研究其在频率合成和信号调制中的关键作用。

9. 基本锁相环实验 ：掌握锁相环的基本组成和工作原理，学会调节锁相环的参数，观察其捕获和跟踪过程，以及在频率合成和信号恢复中的应用。

10. 琐相式数字频率合成器系统实验 ：研究基于锁相环的数字频率合成技术，实现多种频率信号的合成和切换，为通信系统中的频率灵活配置提供实验支持。

11. 2PSK 调制实验 ：学习二进制移相键控调制原理，掌握 2PSK 信号的产生方法和调制特性，分析其在抗噪声和带宽效率方面的性能。

12. 2PSK 解调实验 ：研究 2PSK 信号的解调技术，包括相干解调和差分相干解调等方法，评估解调系统的误码率性能。

13. 2DPSK 调制实验 ：深入探索二进制差分移相键控调制技术，理解其与 2PSK 的区别和优势，掌握 2DPSK 信号的生成和传输特性。

14. 2DPSK 解调实验 ：学习 2DPSK 信号的解调方法，分析差分解调过程中的相位模糊问题及其解决措施，评估系统的解调性能。

15. 眼图实验 ：通过观察眼图的形状和质量，评估数字通信系统中的信号完整性，分析系统的时序特性和噪声容限，为优化系统性能提供直观依据。

16. 位同步信号恢复实验 ：研究位同步信号的提取方法，掌握基于锁相环和数字锁相技术的位同步恢复电路设计，确保数字通信系统中的正确解码。

17. FSK 调制实验 ：学习频移键控调制原理，掌握 FSK 信号的产生方法和调制特性，分析其在非相干解调和相干解调下的性能差异。

18. FSK 解调实验 ：研究 FSK 信号的解调技术，包括非相干解调和相干解调等方法，评估解调系统的误码率性能和频率选择性。

19. 通信系统综合实验 ：将多种通信技术综合运用，搭建复杂的通信系统，研究系统的整体性能和优化方法，培养学生的系统思维和综合实践能力。

20. 数字通信系统信号发生器实验 ：专注于数字通信系统中信号发生器的设计和实现，研究如何产生高质量的数字信号，满足系统对信号精度和稳定性的要求。

21. 自适应差分脉冲编码（ADPCM）系统实验 ：探索 ADPCM 编码技术的原理和优势，掌握其在语音信号压缩和传输中的应用，研究系统的自适应调整机制和编码效率。

22. 数字信号基带压缩传输处理系统实验 ：研究数字信号的基带压缩技术和方法，实现信号的高效传输和存储，分析压缩对信号质量和系统性能的影响。

23. 数字信号基带扩展传输处理系统实验 ：了解数字信号的基带扩展技术，如扩频通信等，研究其在抗干扰和多址通信中的应用，掌握扩频信号的生成和解扩方法。

24. 接收 ADPCM 数字信号基带传输处理及数字综合实验 ：综合运用 ADPCM 解码技术和基带信号处理方法，实现数字信号的正确接收和解码，评估系统的整体性能和可靠性。

通信原理综合实验箱（模块化）以其模块化设计、丰富的实验功能和全面的性能指标，为通信原理教学提供了一个理想的实验平台。它不仅有助于学生深入理解通信原理的理论知识，还能够培养学生的实践操作能力和创新思维，是高等院校通信与电子类专业及相关课程教学的首选实验设备。选择通信原理综合实验箱（模块化），开启通信教学的新篇章，助力学生在通信领域取得卓越成就。