通信原理实验箱（新模块化）

通信原理实验箱（新模块化）

一、产品特色

通信原理实验箱专为高等院校通信与电子类及相关专业开发，具有以下显著特点：

1. 嵌入式模块化设计 ：各模块既独立又相互构成系统，安装与组合方便。采用先进透明盒保护电路，同时便于观察。用户可根据需求购买相应模块，升级便捷，节约经费。

2. 多样化通信实验系统 ：可通过不同模块组合成基带传输系统、载波传输系统、计算机数据通信系统、扩频通信系统等，培养学生的通信系统整体概念。

3. 强大的二次开发性 ：可二次开发器件类别丰富，包括单片机、DSP、CPLD、模拟可编程电路等，满足课程设计、毕业设计要求。

4. 广泛的课程适用性 ：不仅适用于《通信原理》课程实验，还可开设《数字通信原理》《移动通信》《扩频通信》等课程的实验，让学生接触更多现代通信技术。

5. 开放式平台 ：满足学生课程实验需求，可用于课程设计、毕业设计、电子设计大赛等，教师也可利用平台进行研究开发工作。

二、产品创新点

1. 多路 DS-CDMA 实验系统 ：首次在通信原理实验箱中实现，为学生提供更贴近实际通信系统的实验体验。

2. 简易频谱分析功能 ：利用普通双踪示波器即可观测、分析实验信号的频谱特性，降低了实验设备要求，提高了实验的可操作性。

3. 多种调制解调技术 ：涵盖普通 ASK、FSK、PSK 等二进制调制解调，以及 GSM 系统中的 GMSK、CDMA2000 系统中的 π/4 — DQPSK 等多种调制解调技术，使学生能够全面了解不同通信系统中的调制解调方法。

4. 全双工数字通信实现 ：采用时分复用方式，在实验箱中实现了两台计算机之间的全双工数字通信，为学生提供了更真实的通信实验场景。

三、实验箱功能与实验项目

（一）信号源部分

1. 模拟信号源 ：频率、幅度可调，带频率显示。包括正弦波、方波、三角波、锯齿波（1Hz～50KHz），幅度最大可达 20Vpp。

2. 点频正弦波输出 ：32KHz、64KHz、1MHz，幅度可调，最大可达 4V。

3. NRZ 码 ：码元、码速率可调，24 位码通过码型设置开关设置码型，分频比为 1～9999。

4. 点频方波信号 ：P8KHz、8KHz、32KHz、64KHz、256KHz、1024KHz、24M。

5. 位同步信号 BS ：频率可控。

6. 2BS 信号 ：2 倍位同步信号。

7. 帧同步信号 FS ：窄脉冲频率是位同步信号频率的 1/24。

8. PN 码 ：伪随机码，N=15、N=31、N=511 的 m 序列。

9. 语音信号 ：话筒插座，音乐片信号，语音放大，耳机或扬声器。可通过与原始语音信号声音的对比来判断通信质量的好坏。

10. 数字终端 ：用发光二极管同时显示两路 24 位以下的 NRZ 码。可将原始的数字基带信号与接收到的数字基带信号分别用两路发光二极管同时显示，根据两组发光二极管的亮灭情况来判断接收到的数字信号中是否出现了误码，进而判断整个通信系统通信质量的好坏。

（二）基础原理性实验部分

1. 频谱分析模块 ：用于分析各实验信号的频谱及进行高速、高精度数据采集。高速（最高可达 20M）、高精度（10 位）数据采集，可通过串口与 PC 机通信，预留 CPLD、DSP 扩展端口，便于二次开发。

2. PAM/AM 模块 ：包括 RZ 码变换与反变换实验、BRZ 码变换与反变换实验、BNRZ 码变换与反变换实验、CMI 码变换与反变换实验、HDB3 码变换与反变换实验、BPH 码变换与反变换实验、AMI 码变换与反变换实验。预留 CPLD 扩展端口，便于二次开发。

3. 信道模拟模块 ：模拟多种典型信道，用 DSP 进行实时差错控制编码。包括理想信道模拟实验、高斯白噪声信道模拟实验、带限信道模拟实验、固定干扰信道模拟实验、眼图实验、差错控制编码（汉明码）实验等。预留 CPLD、DSP 扩展端口，便于二次开发。

4. 数字调制模块 ：包括二进制振幅键控调制（2ASK）实验、二进制移频键控调制（2FSK）实验、二进制移相键控调制（2PSK）实验、二进制差分移相键控调制（2DPSK）实验。

5. 数字解调模块 ：包括二进制振幅键控解调（2ASK）实验、二进制移频键控解调（2FSK）实验、二进制移相键控解调（2PSK）实验、二进制差分移相键控解调（2DPSK）实验。

6. 锁相环模块 ：包括 555 时钟产生器实验、基本锁相环实验（可观察同步态、捕捉态、跟踪态）、数字频率合成器实验（分频比 1～999）。

7. 同步提取模块 ：用纯数字锁相环提取位同步、帧同步信号，用科斯塔斯环提取同步载波信号。包括纯数字锁相环实验、位同步信号提取实验、帧同步信号提取实验以及假同步对信息传输影响、同步载波信号提取实验。

8. 时分复用模块 ：包含二路脉冲编码调制与解调，时分复用与解复用。包括二路脉冲编码调制与解调（PCM）实验、两路脉冲编码调制信号时分复用实验、时分复用信号解复用实验。预留 CPLD 扩展端口，便于二次开发。

（三）通信系统特色实验部分（综合性实验）

1. 现代数字调制模块 ：预留 CPLD 二次开发端口，便于二次开发。包括最小频移键控（MSK）调制实验、高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制实验（有 BbTs=0.3，BbTs=0.5 两种形式）、四相相移键控（QPSK）调制实验（A、B 两种方式）、交错正交四相相移键控（OQPSK）调制实验（A、B 两种方式）、四相相对相移键控（DQPSK）调制（A、B 两种方式）、π/4 正交差分相移键控（π/4－DQPSK）调制实验、二次开发实验。

2. 现代数字解调模块 ：预留 CPLD 二次开发端口，便于二次开发。包括最小频移键控（MSK）解调实验、高斯滤波最小频移键控（GMSK）解调实验（有 BbTs=0.3，BbTs=0.5 两种形式）、四相相移键控（QPSK）解调实验（A、B 两种方式）、交错正交四相相移键控（OQPSK）解调实验（A、B 两种方式）、四相相对相移键控（DQPSK）解调实验（A、B 两种方式）、π/4 正交差分相移键控（π/4－DQPSK）解调实验、二次开发实验。

3. 电话及计算机数据通信模块 ：有两个电话接口，利用模拟信号数字化和时分复用模块可实现用一个信道进行两部电话全双工数字通信；有两个 PC 机串口，利用时分复用模块可实现用一个信道进行两台 PC 机全双工通信。包括电话接口实验、计算机接口实验、电话通信实验、计算机数据通信实验。

（四）移动通信基础实验部分

移动通信基础模块 CDMA，用 gold 序列扩频与解扩。两路信号扩频调制后叠加，在接收端选择不同的 gold 序列可分别解调出这两路信号，实现真正的码分多址。包括 m 序列和 Gold 序列的特性、Gold 序列的自相关和互相关特性的观察、延迟滞后锁相环（DLL）的鉴相特性曲线、扩频码的捕获与跟踪（无固有频差的情况下）、扩频码的捕获与跟踪（有固有频差的情况下）、观察基带信号扩频前后的谱变化、观察扩频后 PSK 调制的谱及波形、观察两路扩频信号叠加后的谱及波形、扩频、解扩与基带解调、码分多址、扩频码定时偏移对解扩的影响、窄带干扰信号对解扩的影响等实验内容。

通信原理实验箱以其卓越的性能和丰富功能，为通信教学领域带来全新体验。它不仅涵盖了通信原理的基础实验，还引入了现代通信技术的前沿知识，为学生提供了一个全面、深入、实用的学习平台。选择通信原理实验箱，开启通信教学的新篇章，培养更多优秀的通信专业人才。