SBBK-535L模電、數電、現代通訊原理實(shí)驗室設備

一、研制本產(chǎn)品的意義：本現代通信原理教學(xué)實(shí)驗裝置是針對電子和通信工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，系統完成《通信原理》等現代通信技術(shù)相關(guān)課程實(shí)驗專(zhuān)門(mén)研制的實(shí)驗平臺。

模電數電現代通訊原理實(shí)驗室設備,該實(shí)驗平臺最大的特點(diǎn)是系統性強，它真實(shí)再現了：信源的模數轉換、模擬調制、信道仿真、模擬解調、信宿的數模轉換的頻帶傳輸過(guò)程；信源的模數轉換、信道復接、信道糾錯編碼、光纖傳輸、幀同步位同步、糾錯譯碼、解復接、信宿的數模轉換的基帶傳輸過(guò)程；
實(shí)驗平臺全部采用模塊化結構，各模塊既能完成完整通信系統中對應單元部分實(shí)驗，又能由學(xué)生用單元模塊構建一個(gè)完整通信系統進(jìn)行系統實(shí)驗，從而有助于學(xué)生理解通信系統中各要素的作用；實(shí)驗平臺把通信系統中涉及的基本電路、終端編譯碼、線(xiàn)路編譯碼、調制解調、信道傳輸等重要的理論安排了相應的實(shí)驗內容；實(shí)驗平臺既有基礎性實(shí)驗，又有采用新技術(shù)新器件（FPGA、DSP）等提高型實(shí)驗，從而完成一個(gè)理論驗證性、綜合性、二次開(kāi)發(fā)性，由低向高的系統學(xué)習過(guò)程。通過(guò)這些實(shí)驗能夠促進(jìn)學(xué)生對《通信原理》課程內容的理解、掌握，并使學(xué)生對通信系統、當今新技術(shù)、工程實(shí)現有一個(gè)較全面的了解。系統采用"主板+實(shí)驗模塊"相結合的靈活結構，便于學(xué)校選擇、定制、硬件升級。
為了便于學(xué)生理解課程，指導書(shū)中配有每個(gè)實(shí)驗的原理圖。為配合基礎教學(xué)的需要，增添了數字電路、模擬電子技術(shù)實(shí)驗線(xiàn)路。這一嶄新的系統實(shí)現了專(zhuān)業(yè)基礎課（模擬、數字電路）、專(zhuān)業(yè)課(通信原理)、畢業(yè)設計的三合一，做到一機多用，大大節省實(shí)驗室，節省管理人員，節省資金。

二、系統特點(diǎn)：
1.產(chǎn)品的設計是結合了高等學(xué)校電子信息類(lèi)規劃教材，如《通信原理》第2版(宋祖順編著(zhù))、《現代通信原理》(曹志剛、錢(qián)亞生編著(zhù))等教材相關(guān)內容所研制的新一代通信技術(shù)實(shí)驗教學(xué)裝置。
2、通訊部分采用了"底板+實(shí)驗模塊"的結構，不僅按實(shí)驗內容與功能將電路模塊化，而且各個(gè)模塊獨立設計，能方便地組合進(jìn)行單元實(shí)驗和多種單/雙工通信系統實(shí)驗。同時(shí)可按用戶(hù)需求定制模塊、選購模塊、升級模塊。
3.實(shí)驗模塊的輸入輸出信號都采用鉚孔開(kāi)放出來(lái)，由實(shí)驗者根據實(shí)驗需要進(jìn)行連接組合，增強實(shí)驗者的參與性。
4.每個(gè)實(shí)驗模塊都采用有機玻璃覆蓋保護，方便實(shí)驗室管理。
5.實(shí)驗中的重要參數都可以調節或設置，方便實(shí)驗者分析對比。
6.可完成單元、系統實(shí)驗幾十項，涵蓋了終端編譯碼、線(xiàn)路編譯碼、調制解調、信道傳輸等方面的內容。
7.內置函數信號源、數字信號源、電話(huà)接口、計算機接口、同軸電纜信道、光信道、音頻功放等功能模塊，詳細見(jiàn)"系統組成" 項。
8.內置4組穩壓電源，全部具有短路軟截至保護自動(dòng)恢復功能，并提供電源輸出接口。
9.系統涉及了計算機通信、MS51、DSP、CPLD等多種技術(shù)，并留有開(kāi)發(fā)接口，二次開(kāi)發(fā)性強。
10、數電、模電創(chuàng )新實(shí)驗透明模塊盒體透明直觀(guān)，內裝元件一目了然，盒蓋印有永不褪色元件符號，線(xiàn)條清晰美觀(guān)，盒蓋與盒體采用壓卡式結構、維修拆裝方便，在桌面中央通用九孔電路板上任意拼插盒成實(shí)驗電路，實(shí)驗方便、快捷，動(dòng)手能力強。
三、功能與結構：
（一）實(shí)驗臺部分：
1、電源
1.1電源輸入:工作電壓220V±5%(50Hz)，輸入時(shí)指示燈亮。
1.2電源輸出：有保險絲和漏電保護開(kāi)關(guān)二級保護功能。
A組:低壓交流電壓3-24V分七檔可調，輸出電流1.5A。
B組: 二組互相獨立的0-30V直流穩壓電源，內置式繼電器自動(dòng)換檔，多圈電位器連續調壓，輸出電流2A，具有預設式限流保護功能。
C組:低壓直流穩壓電源，電壓+5V，電流0.5A，有表指示。
D組:單相市電輸出，供用戶(hù)自備儀器使用。
2·功率輸出函數發(fā)生器：
1）采用直接數字頻率合成（DDS）產(chǎn)生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形，衰減值。
2）正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。
3）頻率范圍: 0.1HZ~3MHz, 采用鍵盤(pán)直接輸入數字設定頻率,。
4）輸出幅度采用電位器調節，正弦波輸出具有20db,40db衰減。
5）方波占空比可調, 調節范圍：1%-99%調節；方波和三角波采用TTL電平輸出。
6）頻率計最高測量范圍100MHz，自動(dòng)換檔。
3·七段譯碼器及對應譯碼顯示數碼管。
4·單次脈沖：每撥按一次鈕子開(kāi)關(guān)可得到一組正負脈沖。
5·通信原理部分
本系統由1個(gè)底板和18個(gè)標準配置實(shí)驗模塊組成，詳細參數見(jiàn)下表：
底板模塊：

實(shí)驗模塊：

注：標準配置18個(gè)模塊，不包含選 配置部分
6·外測交直流二用電流表:精度0.5級，三位半數字式顯示，測量范圍:0～999mA。
7·外測交直流二用電壓表:精度0.5級，三位半數字式顯示，測量范圍:0～99.9V。
三、設備的構成、配備:
（一）構成與配備(以二十四座為例)
1、實(shí)驗操作桌12張，一桌二座。操作桌桌面中央設置通用電路插扳（尺寸:35×90cm），電路板由進(jìn)口ABS注塑而成，背面裝有壓鑄而成九孔成一組的銅片，表面布有九孔成一組相互聯(lián)通的插孔，創(chuàng )新實(shí)驗元件模塊在其上任意拼插成實(shí)驗電路。創(chuàng )新實(shí)驗元件模塊盒體透明直觀(guān)，內裝元件一目了然，盒蓋與盒體之間采用壓卡式結構、維修拆裝、更換方便。每張操作桌配有一粒膠皮板，保護通用電路插板和桌面(如需要在桌上放置電機、焊接等).實(shí)驗操作桌下部有二只元件儲存柜，放置實(shí)驗元器件及儲存板。
2、實(shí)驗臺，共12臺，每張學(xué)生實(shí)驗操作桌上配置l臺。
3、示教控制臺1臺：由示教實(shí)驗操作桌、實(shí)驗臺、演示控制屏組成，能分別無(wú)線(xiàn)遙控控制12臺學(xué)生實(shí)驗臺的電源。尺寸為160×70cm。
電源無(wú)線(xiàn)總控制功能：
一）、概 述
"SBKZ-1型電源無(wú)線(xiàn)總控制臺" 針對普通電源控制臺諸多缺點(diǎn)而設計。利用單片機進(jìn)行數字編碼、解碼，通過(guò)無(wú)線(xiàn)數字收發(fā)模塊發(fā)送接收控制編碼，實(shí)現電源的無(wú)線(xiàn)控制�？刂婆_具有結構簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高，易于維護等優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統布線(xiàn)式的電源控制臺連接導線(xiàn)多、布線(xiàn)麻煩以及布線(xiàn)成本高等致命缺點(diǎn)�？偪刂婆_與被控實(shí)驗設備在電氣上相互獨立，有利于實(shí)驗室布局的改變及重組。
二）、特 點(diǎn)
1、該設備以315MHz無(wú)線(xiàn)數字收發(fā)模塊為無(wú)線(xiàn)傳輸載體，配合單片機編碼解碼實(shí)現多個(gè)實(shí)驗室、多臺實(shí)驗設備電源的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)控制。
2、一臺"SBKZ-1型電源無(wú)線(xiàn)總控制臺"可對單個(gè)實(shí)驗室的30臺（60座）實(shí)驗設備進(jìn)行單臺、多臺或全部設備的電源開(kāi)關(guān)無(wú)線(xiàn)控制。
3、每臺設備有對應的指示燈指示當前的電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)；對實(shí)訓室30臺（60座）實(shí)驗設備的電源開(kāi)關(guān)無(wú)線(xiàn)控制。
4、配有上位機軟件，可通過(guò)電腦對實(shí)驗設備的電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。
三）、技術(shù)性能
1、工作電源：AC220V±10%/ 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～40℃ 相對濕度<85%(25℃)
3、載波頻率：315MHz
4、控制范圍：>50m
5、控制能力：60臺
6、外形尺寸：294mm×237mm×200mm
四）、裝置配置
1、按鍵模塊：按鍵模塊分為電源開(kāi)關(guān)控制鍵和功能鍵，其中"1號臺"～"60號臺"及"全開(kāi)"和"全關(guān)"為電源開(kāi)關(guān)控制鍵，"確認"和"取消"為功能鍵。"1號臺"～"60號臺"開(kāi)關(guān)控制鍵分別對應一個(gè)實(shí)驗室的60臺實(shí)驗設備，實(shí)現單臺控制操作；"全開(kāi)"和"全關(guān)"對應實(shí)驗室所有實(shí)驗設備，可實(shí)現所有實(shí)驗設備的一鍵開(kāi)關(guān)控制；"確認"和"取消"鍵對開(kāi)關(guān)控制鍵的操作進(jìn)行確認或取消。
2、狀態(tài)指示模塊：該模塊有"1號臺"～"60號臺"共60個(gè)指示燈，分別指示該控制臺對應實(shí)驗室的60臺實(shí)驗設備的電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)，燈常亮表示對應實(shí)驗臺電源開(kāi)，燈常滅表示對應實(shí)驗臺電源關(guān)，燈閃爍表示對該實(shí)驗臺正在進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制操作，處于等待確認狀態(tài)，通過(guò)閃爍時(shí)間比來(lái)區分設備當前開(kāi)關(guān)狀態(tài)與操作狀態(tài)。
3、發(fā)射模塊：載波頻率為315MHz，通過(guò)配套天線(xiàn)發(fā)射總控臺的數字編碼。
4、通信串口：通信串口為總控制臺與電腦的通信接口，可使用上位機軟件對實(shí)驗設備進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，上位機軟件界面簡(jiǎn)潔，操作方便。
五）、上位機軟件功能
1.串口掃描檢測
2.通過(guò)串口發(fā)送工作臺工作命令
3.接收識別主控制臺發(fā)送工作臺開(kāi)關(guān)控制的命令，并刷新工作臺狀態(tài)顯示
4.能控制最多128工作臺
5.開(kāi)關(guān)工作臺操作時(shí)間顯示

五、設備配置清單（以二十四座為例）

表一 模電數電透明創(chuàng )新實(shí)驗模塊配置清單(每臺)

六、實(shí)驗項目：
（一）模電、數電部分：
(1)模擬部分
1．二極管的正、反相特性
2．晶體三極管的輸入、輸出特性　
3．晶體管共射極單管放大器　　　
4．兩級阻容耦合放大電路　　　
5．負反饋對放大器性能的影響　　
6．場(chǎng)效應管放大器　　　　　　　
7．差動(dòng)放大電路　　　　　　　　
8．運算放大器指標測試　　　　　
9．集成運算放大器的基本應用(多種模擬運算電路)
10．集成運算放大器非線(xiàn)性應用（多種波形發(fā)生器）
11．變壓器耦合推挽功率放大器
12．0TL功率放大器
13．集成功率放大器
14．單相橋式整流電路
15．串聯(lián)型晶體管直流穩壓電源(設計性實(shí)驗)
16．集成直流穩壓電源
17．單結晶體管特性
18．單結晶體管觸發(fā)電路
19．晶閘管簡(jiǎn)單測試
20．晶閘管可控整流電路
利用上述20項實(shí)驗元器件還可完成下面實(shí)驗項目
l．電壓負反饋偏置電路　　　　
2．分壓式電流負反饋偏置電路
3．用二極管穩定工作點(diǎn) 　　　
4．共基極放大電路　
5．共集電極放大電路　
6．共源極基本放大電路
7．場(chǎng)效應管共漏極電路
8．場(chǎng)效應管共柵極電路　
9．單管阻容放大電路
10．變壓器耦合放大電路
11．甲類(lèi)功率放大電路
12．串聯(lián)電流負反饋電路
13．串聯(lián)電壓負反饋電路
14．并聯(lián)電壓負反饋電路
15．并聯(lián)電流負反饋電路
16．共基共射極放大電路
17．自舉射極輸出電路
18．NPN一PNP直接耦合放大電路
19．用負反饋消除自激振蕩
20．晶體管開(kāi)關(guān)作用
21．變壓器反饋式振蕩電路
22．電容三點(diǎn)式振蕩電路
23．電感三點(diǎn)式振蕩電路
24．差動(dòng)放大電路的基本形式
25．長(cháng)尾式差動(dòng)放大電路
26．雙電源長(cháng)尾式差動(dòng)放大電路
27．運放用作交流比例放大
28．反相輸入保護措施
29．同相輸入保護措施
30．電源極性錯接的保護
31．RC高通電路
32．利用三極管來(lái)保護器件
33．差動(dòng)輸入運算電路
34．快速積分電路
35．模擬一階微分方程電路
36．模擬二階微分方程電路
37．基本對數運算電路
38．實(shí)用微分電路
39．反對數放大基本電路
40．簡(jiǎn)單的過(guò)零比較電路
41．利用二級管作為上限檢測幅度選擇電路
42．下限幅度選擇電路
43．RC無(wú)源網(wǎng)絡(luò )的低通濾波電路
44．同相輸入一階低通濾波電路
45．反相輸入一階低通濾波電路
46．簡(jiǎn)單的二階RC濾波電路
47．典型二階RC有源低通濾波電路
48．典型二階高通有源濾波電路
49．基本帶通濾波電路
50．典型帶通濾波電路
51．矩型波振蕩電路
52．寬度可調的矩形波發(fā)生器
53．幅頻可調的鋸齒波發(fā)生器
54．單相半波整流電路
55．單相全波整流電路
56．電容濾波電路
57．電容濾波帶電阻負載
58．RC濾波電路
59．基本LC濾波電路
60．二倍壓整流電路
61．三倍壓整流電路
62．基本穩壓電路
63．基本調整管穩壓電路6
64．具有放大環(huán)節的穩壓電路
65．單相半波可控硅整流
66．電子調壓電路
67．電子催眠器一一趣味性實(shí)驗一
68．電子門(mén)鈴電路一一趣味性實(shí)驗二
69．電子報警電路一一趣味性實(shí)驗三
(2)數字部分
l．TTL集成邏輯門(mén)的參數測試
2．CM0S邏輯門(mén)的參數測試
3．TTL集成電極開(kāi)路門(mén)與三態(tài)輸出門(mén)的應用
4．與、非、或、與非門(mén)電路實(shí)驗
5．半加器電路實(shí)驗
6．全加器電路實(shí)驗
7．RS觸發(fā)器實(shí)驗
8．D觸發(fā)器實(shí)驗
9．JK觸發(fā)器實(shí)驗
10．T觸發(fā)器實(shí)驗
11．JK型觸發(fā)器轉換成D觸發(fā)器
12．D型觸發(fā)器轉換成JK觸發(fā)器
13．計數器實(shí)驗
14．MSI移位寄存器及其應用
15．譯碼器及其變換方式
16．MSI數據選擇器及邏輯設計
17．微分型單穩態(tài)電路
18．環(huán)形多諧振蕩器
19．利用門(mén)電路構成編碼器分配器、選擇器
20．組合電路的設計之一一一編碼轉換
21．組合電路的設計之二一一顯示電路
22．同步時(shí)序電路的設計
23．計算機時(shí)序電路的設計
24．集成定時(shí)器測試及應用
25．CM0S集成A/D、D/A轉換電路實(shí)驗
26．二極管非門(mén)、或非門(mén)電路
27．三極管非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)電路
28．異步十進(jìn)制減法計數器
29．異步十進(jìn)制加法計數器
30．綜合能力培訓實(shí)驗一一電子秒表
（二）通信原理部分
第一部分 基礎實(shí)驗
實(shí)驗1 555自激多諧振蕩器實(shí)驗
實(shí)驗2 模擬信號源實(shí)驗
實(shí)驗3 CPLD可編程邏輯器件實(shí)驗
實(shí)驗4 接收濾波放大器實(shí)驗
實(shí)驗5 計算機串口實(shí)驗
實(shí)驗6 數字光纖通信實(shí)驗
第二部分 原理實(shí)驗
實(shí)驗1 基帶信號的常見(jiàn)碼型變換實(shí)驗
實(shí)驗2 抽樣定理及其應用實(shí)驗
實(shí)驗3 PCM編譯碼系統實(shí)驗
實(shí)驗4 ADPCM編譯碼系統實(shí)驗
實(shí)驗5 CVSD編譯碼系統實(shí)驗
實(shí)驗6 FSK（ASK）調制解調實(shí)驗
實(shí)驗7 相位鍵控PSK（DPSK）調制解調實(shí)驗
實(shí)驗8 數字同步技術(shù)實(shí)驗
實(shí)驗9 眼圖觀(guān)察測量實(shí)驗
實(shí)驗10 線(xiàn)路成形與頻分復用
實(shí)驗11 時(shí)分復用與解復用
實(shí)驗12 碼分復用與解復用
實(shí)驗13 波分復用與解復用（需另配光端機）
實(shí)驗14 數字頻率合成實(shí)驗
實(shí)驗15 AMI/HDB3編譯碼實(shí)驗
實(shí)驗16 卷積編譯碼及糾錯能力驗證實(shí)驗
實(shí)驗17 漢明碼編譯碼及糾錯能力驗證實(shí)驗
實(shí)驗18 漢明、交織碼編譯碼及糾錯能力驗證實(shí)驗
實(shí)驗19 循環(huán)碼編譯碼及糾錯能力驗證實(shí)驗
實(shí)驗20 信道仿真與信道均衡實(shí)驗
實(shí)驗21 現代調制技術(shù)實(shí)驗之一（FSK調制解調）
實(shí)驗22 現代調制技術(shù)實(shí)驗之二（BPSK調制解調）
實(shí)驗23 現代調制技術(shù)實(shí)驗之三（QPSK調制解調）
實(shí)驗24 現代調制技術(shù)實(shí)驗之四（OQPSK調制解調）
實(shí)驗25 現代調制技術(shù)實(shí)驗之五（MSK調制解調）
實(shí)驗26 現代調制技術(shù)實(shí)驗之六（直接序列擴頻DS編解碼）
實(shí)驗27 現代調制技術(shù)實(shí)驗之七（AM調制）
實(shí)驗28 現代調制技術(shù)實(shí)驗之八（DSB調制）
實(shí)驗29 現代調制技術(shù)實(shí)驗之九（SSB調制）
實(shí)驗30 虛擬頻譜儀虛擬誤碼儀實(shí)驗
第三部分 綜合實(shí)驗
實(shí)驗1 信源、PCM、HDB3傳輸系統實(shí)驗
實(shí)驗2 信源、PCM、漢明碼傳輸系統實(shí)驗
實(shí)驗3 信源、PCM、漢明、交織碼傳輸系統實(shí)驗
實(shí)驗4 信源、CVSD、漢明碼傳輸系統實(shí)驗
實(shí)驗5 信源、CVSD、漢明、交織碼傳輸系統實(shí)驗
實(shí)驗6 信源、時(shí)分復接/解復接系統實(shí)驗
實(shí)驗7 信源、碼分復接/解復接系統實(shí)驗
實(shí)驗8 信源、CVSD、DPSK傳輸系統實(shí)驗
實(shí)驗9 通信信道誤碼測試實(shí)驗
第四部分 開(kāi)發(fā)實(shí)驗
實(shí)驗1 M序列產(chǎn)生實(shí)驗
實(shí)驗2 PCM時(shí)序控制與PCM數據采集實(shí)驗
實(shí)驗3 CMI編譯碼實(shí)現實(shí)驗
實(shí)驗4 絕對/相對碼轉換實(shí)驗
實(shí)驗5 FSK系統建模與設計（VHDL）實(shí)驗
實(shí)驗6 信道編譯碼開(kāi)發(fā)實(shí)驗
實(shí)驗7 PC機數據、PSK傳輸系統實(shí)驗
實(shí)驗8 PC機數據、FSK傳輸系統實(shí)驗
實(shí)驗 9 碼型變換、基帶編碼開(kāi)發(fā)實(shí)驗