通信與信息系統實驗室，通信原理實驗箱
時間：2025-10-17 23:41:01 點擊次數：
中人教儀廠 
通信與信息系統實驗室
（一）通信原理實驗裝置
一、基礎簡介
通信原理實驗箱按照當前各職教高教學校通信原理課程的教學重點，以現代數字傳輸技術和系統無線電技術為主要實驗方向，強化了有關模仿信號的數字化、各類數字信號的復接與解復接、信源及信道編解碼、信息的數字化調制與解調、模仿與數字鎖相等內容。為突出重點，集中運用有限的軟硬件資源，具體做法是進一步強化了系統無線電技術，經過FPGA與DSP的協同作業(yè)實行雙向信號的編解碼處置整理、信息的數字化調制與解調處置整理，而舍棄了電話連接口電子回路、電話交換模型塊等非關鍵的技術內容。實驗中必需的雙向信源則應用可隨意改變信號頻率、信號幅度的內置函數信號發(fā)生器以及數字碼型發(fā)生器代替，經過雙蹤示波器或誤碼檢驗測試儀等設備查看傳輸效果。
同時，本系統又繼承了現代通信技術創(chuàng)新實驗系統的模型塊化設計特別點，我公司為其配套的共有9個基礎功能模型塊模型塊，基礎電子回路設計合理，信源編碼含有概括PAM、ADPAM、PCM、CVSD等，信道編碼含有概括H-3碼、CMI碼等；調制解調方法涵蓋FSK、BPSK、-PSK、QPSK、DQPSK、OQPSK、MSK、GMSK、π/4QPSK等；另有模仿調制解調模型塊（AM、FM）與模仿及數字鎖相環(huán)等，可協作信號源模型塊單單獨地實行相關實驗；
本系統的先進設計理念使基礎模型塊可隨意拆卸，教師可按照課程需要隨意靈活結合電子回路，組建不一樣的通信系統。今后還將陸續(xù)提供可選拓展模型塊漢明糾錯編解碼模型塊、卷積編解碼模型塊、CDMA原理性擴頻解擴模型塊、OFDM調制解調模型塊等，使系統功能不斷拓展完善。9個功能模型塊可構成完整的無線通信子系統和有線通信子系統，經過系統實驗使學生熟悉現代通信系統的構成，并對通信系統中最新的關鍵技術有更深的理解。
模型塊化設計還方便設備維護。設備出現故障或系統升級僅需現場或郵寄更換個別相關模型塊，一般不會影響系統設備中其它部位件的正常使用。
系統多處應用FPGA，FPGA與DSP均預留開放的配備連接口，可供師生實行大量的系統二次研發(fā)，同時也方便系統升級。因此，系統除了用來通信原理課程的實驗，還可以作為一個開放的硬件平臺，用來含有概括FPGA、DSP、單片機編程在內的各類課程設計和畢業(yè)設計。
二、電子回路硬件平臺的基礎構成
通信技術創(chuàng)新實驗系統由函數信號源模型塊、PCM/PAM模型塊、復接/解復接模型塊、線路編/解碼及鎖相環(huán)模型塊、CVSD編/解碼模型塊、FPGA與DSP初始化模型塊、數字信號處置整理模型塊、AD/DA與調制/解調模型塊以及顯露控制模型塊（人機界面HMIHMI）等9個基礎功能模型塊構成，學生經過自行連接信號線貫通各基礎模型塊，組建完整的通信系統，檢驗和調節(jié)各個關鍵點的信號，可大大深入對現代通信系統概念和構造的理解。
在本系統中，含有兩套不對稱的傳輸信道，這樣做的目的是為了盡可能多的涵蓋通信傳輸系統各方面的技術：
（1）主要體現無線信道傳輸技術的傳輸信道，信號流程為：模仿函數信號源→CVSD話音編碼（或誤碼儀的碼型信號發(fā)生器）→數字調制→信道→數字解調→CVSD話音譯碼→示波器顯露（或誤碼儀的誤碼檢驗測試器）。
（2）主要體現有線信道傳輸技術的信號支路，信號流程為：模仿函數信號源→PCM話音編碼→信道復接→線路編碼（H-3/CMI）→線路譯碼→信道解復接→PCM話音譯碼→示波器顯露。
函數信號源模型塊輸出正弦波和方波，TPAO1S、TPAO2S分別為輸出端口，VS102調動方波輸出大小，調動界限：0～5V。VS103調動正弦波輸出大小，調動界限：0～5V；信號輸出有高低兩個頻段：JS01跳線插入、JS02跳線不插輸出高頻信號，輸出信號頻率界限20KHz～350KHz；JS01跳線不插、JS02跳線插入，輸出低頻信號，輸出信號頻率界限300Hz～2KHz。
三、通信原理實驗內容：
PAM信源編/譯碼實驗
PCM信源編/譯碼實驗
ADPCM信源編/譯碼實驗
幀成形與幀傳輸實驗
CVSD信源編/譯碼實驗
AMI/H-3線路碼型變換原理實驗
H-3線路編碼通信系統綜合實驗
CMI碼型變換原理實驗
CMI線路編碼通信系統綜合實驗
漢明糾錯編/譯碼原理實驗(正在研發(fā))
AM-FM調制/解調原理實驗(正在研發(fā))
二進頻移鍵控FSK傳輸系統調制、解調實驗及系統功能測量試驗
二進相移鍵控BPSK傳輸系統調制、解調實驗及系統功能測量試驗
差分二進制相移鍵控傳輸-PSK系統的調制、解調實驗
四相相移鍵控QPSK傳輸系統的調制、解調實驗
差分四相相移鍵控DQPSK傳輸系統的調制、解調實驗
四相交錯相移鍵控OQPSK傳輸系統的調制、解調實驗
最小頻移鍵控MSK傳輸系統的調制、解調實驗
高斯最小頻移鍵控傳輸GMSK系統的調制、解調實驗
π/4差分四相相移鍵控π/4DQPSK傳輸系統調制、解調實驗
模仿鎖相環(huán)載波同步實驗
模仿鎖相環(huán)時鐘提取實驗
數字鎖相環(huán)位同步實驗
幀同步提取系統實驗
RS422平衡數字傳輸連接口實驗
經過FPGA或DSP的預留編程配備連接口實行二次研發(fā)，內容主要含有概括：
⑴顯露控制模型塊CPU（89C51系列）鍵盤掃描程序編制實驗
⑵CPU驅動液晶顯露器的應用實驗
⑶顯露控制模型塊中用戶實操界面的編程實驗
⑷經過JTAG連接口對DSP編程實行DSP信號處置整理實驗
⑸經過JTAG連接口對FPGA編程實行DDS波動線生成實驗
⑹經過JTAG連接口對FPGA編程完成幀成形實驗
⑺經過JTAG連接口對FPGA編程完成幀同步實驗
⑻經過JTAG連接口對FPGA、DSP實行綜合編程完成AM（有能力還可延伸到QAM、CDMA等）調制/解調實驗
（二）UTD2102CEX示波器
1、100MHz帶寬，1GSa/s就地實時采樣率
2、2個模仿通道，存儲深度25kpts
3、波動線捕獲率多達2,000wfms/s
4、低底噪，寬界限垂直檔位1mV/div~20V/div
5、經過U盤可實行系統系統升級
6、可選配邏輯解析儀模型塊
7、時基界限2ns/div~50s/div
8、觸發(fā)類型標配：邊沿觸發(fā)、脈寬觸發(fā)、交替觸發(fā)
9、支持同時打開Y-T和X-Y模式，可查看李沙育波動線
10、配備裝備標準連接口：USB OTG
11、7英寸TFT LCD，WVGA（800×480）
技術功能數值：
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型號 |
UTD2102CEX |
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通道數 |
2 |
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帶寬 |
100MHz |
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最大采樣率 |
1 GS/s |
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上升時間 |
≤3.5ns |
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存儲深度 |
25kpts |
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波動線捕獲率 |
≥2,000wfms/s |
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垂直感知度 |
1mV/div ~ 20V/div |
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時基界限(s/div) |
2ns/div~50s/div |
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存儲方法 |
設定、波動線、位圖 |
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觸發(fā) |
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觸發(fā)頻率計 |
6位觸發(fā)頻率計 |
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觸發(fā)類型 |
邊沿、脈寬、交替 |
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觸發(fā)電平界限 |
內部 |
距屏幕中心±5div |
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EXT |
±3V |
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釋抑界限 |
80ns~1.5s |
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邊沿觸發(fā) |
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邊沿類型 |
上升、下降、上升&下降 |
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脈寬觸發(fā) |
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觸發(fā)模式 |
正脈寬(大于,小于,等于)，負脈寬(大于,小于,等于) |
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脈沖寬度界限 |
20ns~10s |
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交替觸發(fā) |
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CH1觸發(fā) |
邊沿、脈寬 |
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CH2觸發(fā) |
邊沿、脈寬 |
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測量 |
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光標 |
手動模式 |
光標間電壓（V）差（ΔV)，光標間時間差（ΔT)，ΔT的倒數（Hz）（1/ΔT) |
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追蹤模式 |
波動線點的電壓（V）值和時間值 |
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自動測量模式 |
允許在自動測量時顯露光標 |
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自動測量 |
峰峰值、幅值、最大值、最小值、頂端值、底端值、中間值、平均值、均方根值、周期平均值、周期均方根、過沖、預沖、頻率、周期、上升時間、下降時間、正脈寬、負脈寬、正占空比、負占空比、上升延遲 、下降延遲 |
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數學實操 |
加、減、乘、除、反相 |
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存儲波動線 |
20組波動線、20種設定 |
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FFT |
Window |
Hanning、Hamming、Blackman、 Rectangular |
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采樣點 |
1024 points |
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李沙育 |
帶寬 |
50MHz/70MHz/100MHz |
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圖形 |
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相位差 |
±3 degrees |
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其它 |
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連接口功能 |
標配：USB OTG |
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一般功能數值 |
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電源 |
100V～240VACrms，50Hz/60Hz |
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LCD尺寸 |
7英寸TFT LCD ,WVGA(800×480) |
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機身顏色 |
象牙白+灰色 |
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機身重量（kg） |
2.2 kg |
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機身尺寸(W×H×D) |
306mm×134mm×122mm |
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標準備品備件 |
探頭×2(1:1,10:1可變換)、電源線、USB連接線、系統光盤 |
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標準包裝 |
紙箱 |
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標準包裝數量 |
2臺 |
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標準包裝尺寸 |
450mm× 420mm × 280mm |
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標準包裝箱毛重 |
8.5 kg |
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可選備品備件 |
LA模型塊：UT-M09 |
常見問題：
1、如果我要購買通信與信息系統實驗室，通信原理實驗箱，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的通信與信息系統實驗室，通信原理實驗箱是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開通信與信息系統實驗室，通信原理實驗箱的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的通信與信息系統實驗室，通信原理實驗箱都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業(yè)生產教學設備的企業(yè)，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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