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通信原理虚拟实验教学系统

 本教学系统实验平台是为配合《通信原理》和《数字通信》等课程的理论教学而研制开发的实验教学软件。它包括了点到点时分复用数字通信系统的各个主要单元,系统同时采用可编程CPLD器件技术和DSP技术虚拟场景,不仅可以满足常规的教学要求,而且可同时用于学生的课程设计和毕业设计。

 通信原理虚拟实验平台总体结构

建设通信原理虚拟实验室平台的目标就是在结合理论教学的基础上,构造适合本校学生学习、运用及研究该课程的实验环境。为了尽可能多的包括通信原理课程的实验,该平台设计了几乎涵盖了通信原理课程的所有重点理论内容。

程序主要包括前面板和方框图程序两部分。前者主要是模拟真实仪器的面板操作,可进行输入数值设置、文本显示等操作。方框图程序主要是应用图形编程语言进行编写,类似于传统程序(如C语言)的源代码,可以传送前面板输入的命令参数到具体仪器,然后进行相应的操作。平台的特点之一就是流程图程序设计语言,这与传统程序语言线性结构不同。下面以实验平台中模拟通信系统的非线性调制的仿真平台为例进行叙述。频率调制(FM)是一种载波频率随基带信号的变化而改变的一种调制方式,是参考教材第五章第三节的内容。

更实用的角度进行介绍,应该考察载波频率和FM偏移对于调制所得的FM信号产生的影响。 

在这里需要对基带频率、载波频率和FM偏移三个基本参数进行调整。基带频率可以调整信息信号的频率。

实验项目:

    实验一  数字基带信号通信系统
    实验二  数字调制实验(2ASK、2DPSK/2PSK、2FSK)
    实验三  模拟锁相环与载波同步实验
    实验四  数字解调实验(2DPSK、2FSK)
    实验五  数字锁相环与位同步实验
    实验六  帧同步实验
    实验七  时分复用数字基带通信系统实验
    实验八  时分复用2DPSK、2FSK通信系统实验
    实验九  PCM编译码通信系统实验
    实验十  ADPCM编译码通信系统实验
    实验十一  AM调制与解调通信系统实验
    实验十二  PAM调制与解调通信系统实验
    实验十三  CVSD调制与解调通信系统实验
    实验十四  汉明码编译码实验
    实验十五  躁声信道与理想信道比较实验
    实验十六  眼图观察试验
    实验十七  话音信号多编码通信系统实验
    此外,本实验系统还可选配光收发模块,电 话&串口时分复用系统,从而完成以下实验:
    实验一  光纤通信:实验电信号在光路传输,波长两种可选:1330mm,1510mm,从而实现光纤通信这门课程的实验。
    实验二  电 话语音实验
    实验三  时分复用实验
    此外,本实验系统还可外扩CDMA模块,DSP通信原理模块,完成实验项目见附录8
系统特点:
    1、系统实验和单元实验并重: 实验系统采用模块化结构,学生不仅可以完成单元实验,而且可以在单元实验的基础上完成基带通信系统实验、2FSK、2DPSK频带通信系统实验、模拟信号数字通信实验;
    2、各个实验模块中间观测点较多:每种编译码及其他信号产生都有较多的中间观测点,使学生从机理上明白信号产生的过程;每个模块几乎都有相应的可调电位器来调整信号在不同状态下的情况,提高了学生的动手能力,也可锻炼学生的思考能力;
    3、实验扩展模块的优越性:实验模块正面采用贴膜处理并且将相应模板电路原理图印制在正面,并留有可调节的旋钮和测试孔,反面是我们具体的电子器件,同时有透明塑料玻璃壳罩住,提高了设备的稳定性、可靠性和安全性;
    4、扩展性强:实验箱上有扩展模块接口,可扩展上面指出的各种模块,并且可选配的模块种类还在增加,这样便可实验许多扩展实验,完全满足用户需求;
    5、自带开关电源:母板内自带开关电源,具有短路保护和自动恢复功能。实验箱提供+5V和±12V电源,实验箱给扩展模板供电采用20芯的扁平电缆,连接简单可靠,不会因连线错误而损坏设备,增强了产品的安全性;