专利名称：现代通信原理教学实验设备的制作方法
技术领域：
现代通信原理教学实验设备 技术领域 本实用新型涉及电子设备，具体地是用于现代通信原理教学的实验设备。
技术背景 近年来通信技术日新月异，从过去的模拟通信发展到目前的数字通信、网络通信、光纤通 信为主的新型科学技术，同时产生各种不同的通信系统，随着技术的不断发展，高等院校通 信专业的课程设置也在不断更新，实验科目和内容也不断增加。原有的与过去的教材相匹配 的通信原理实验箱，己与新编的通信原理教材的教学内容脱节，不能涵盖所要求的全部实验， 如缺少时均衡器的实验。从实验要求上看，原有的实验箱也达不到现在的教学要求，如不能 通话，不能观测PCM编码波形，无法比较最佳接收与相干解调的效果，基带传输系统无法观 测符合实际的眼图；此外，实验箱由简单电路和几块大型芯片构成，关键连接已经固定，这 样，实验科目也就被限定了，无法扩展内容，更无法进行拆装，改变连接，设置人为故障并 排除以及进行编程设计等创新性、自主性、验证性、设计性的实验。 实用新型内容 本实用新型的目的是提供适于目前现代通信原理教学的实验设备，通过该设备可完成新编 教材中所有的实验教学，并按照现代教育的理念，使学生可自己动手进行设计并通过实验来 验证设计，以及在更高的要求上，还能进行模拟真实的实际通信技术的更高要求的实验，如 通话、无线收发系统等实验。 本实用新型的技术方案是由基本模块与电源供应系统、显示系统通过连接线连接而成， 基本模块有信源模块、调制模块、载波时钟提取模块、解调模块、帧同歩模块、终端模块、 PCM编译码模块、增量调制编译码模块、HDB3编译码模块、时域均衡器模块、光纤传输模 块和CPLD/FPGA数字通信设计平台，各模块相对独立，模块上有单根连线的连接头和排线 连接的输入输出接口。 本实用新型的优点有 为了既便于学生实验时的直接观察和自己动手改变模块性能参数，又确保操作过程中的安 全，本实用新型的实验设备统一采用士12V的直流电源。这样即使学生实验时不小心接触到 带电零部件，也不会有触电危险。 本实用新型的现代通信原理教学实验设备，各相对独立的模块上有相同的单根连线的连接 头和相同的排线连接的输入输出接口，以及规格相同的单线或排线。 本实用新型中的各个基本模块，都是独立的，但又可以根据实验目的和要求进行组合搭配， 从而完成课程教学目标所要求的各项实验教学，包括原理性实验，综合性实验和系统性实验。 由于本实用新型中有时域均衡器模块，可以与信源模块组合完成以往的实验箱无法完成的时 均衡器的实验。调制模块和解调模块组合可以完成比较最佳接收与相干解调的实验效果，PCM 编译码模块、信源模块、HDB3编译码模块、时域均衡器模块、帧同歩模块与终端模块组合， 可以完成4人通话(双向)的基带传输系统实验；PCM编译码模块、信源模块、调制模块、
解调模块、帧同步模块与终端模块组合，可以完成2人通话(单向)的频带传输系统实验。 由上述所举，可以看出本实验设备可以完成目前真实的实际通信技术的更高层次上所要求的 实验。
利用本实用新型中的CPLD/FPGA数字通信设计平台，可采用软件实现各种不同的通信模 块，学生可以自主设计功能模块并进行实验验证。
在本实用新型中，各模块之间有单根连线的连接头和排线连接的输入输出接口。单根连线 的连接可以增强学生在实验中对信号流程的了解，而排线的连接可以节省连线时间，便于学 生在进行系统实验时，将时间主要用于解决系统观测中所遇到的问题。而相同的单根连线的 连接头和相同的排线连接的输入输出接口，以及规格相同的单线或排线，可以实现连接线的 通用，方便操作，避免拿错连接线而引起连接错误或连接不好。
本实用新型的实验内容丰富。通过组合，本实用新型的现代通信原理教学实验设备可以完 成的各种教学实验项目如下(每个实验均需要电源供应系统和显示系统，以及一些特殊试验 所需必备的设备如话筒，在下面所列的实验项目中均不再重复列出)
1、 数字信号观测实验信源模块；
2、 HDB3编译码实验信源模块+HDB3编译码模块；
3、 简单时分多路基带通信系统信源模块+终端模块；
4、 时域均衡器实验信源模块+时域均衡器模块；
5、 2ASK调制与解调实验调制模块+解调模块；
6、 2FSK调制与非相干解调实验调制模块+解调模块；
7、 2FSK调制与相干解调实验调制模块+解调模块；
8、 2PSK调制与相干解调实验调制模块+解调模块；
9、 2PSK调制与最佳接收实验调制模块+解调模块；
10、 2DPSK调制与相干解调实验调制模块+解调模块；
11、 2DPSK调制与最佳接收实验调制模块+解调模块；
12、 2ASK、 2FSK、 2DPSK不同调制方式性能比较调制模块+解调模块；
13、 PCM编译码全双工数字基带系统实验PCM编译码模块；
14、 AM编译码半双工数字基带系统实验增量调制编译码模块；
15、 纠错编译码实验信源模块+终端模块；
16、 码速变换、时分复接实验增量调制编译码模块+信源模块；
17、 码速变换、时分分接实验增量调制编译码模块+信源模块+终端模块；
18、 载波、位时钟提取实验调制模块+载波时钟提取模块；
19、 模拟锁相环提纯性能分析信源模块+载波时钟提取模块；
20、 帧同步识别、保护、提取实验信源模块+帧同歩模块；
21、 数字信号时分多路基带传输系统实验信源模块+HDB3编译码模块+帧同步模块+终 端模块；
22、 数字信号时分多路时域均衡基带传输系统实验HDB3编译码模块+信源模块+时域均
衡器模块+帧同步模块+终端模块；
23、 采用PCM的2人可通话的单向基带传输系统实验PCM模块+HDB3编译码模块+信源 模块+时域均衡器模块+帧同步模块+终端模块；
24、 采用PCM的2人可通话(双向)的基带传输系统实验PCM模块+信源+HDB3编 译码模块+时域均衡器模块+HDB3编译码模块+帧同歩模块+终端模块，全部两个；
25、 数字信号时分多路频带传输系统实验信源模块+调制模块+载波时钟提取模块+解调 模块+帧同步模块+终端模块；
26、 采用PCM的2人可通话的单向频带传输系统实验信源模块+调制模块+载波时钟 提取模块+解调模块+帧同步模块+终端模块+ PCM模块；
27、 采用PCM的2人可通话(双向)的频带传输系统实验信源模块+调制模块+载 波时钟提取模块+解调模块+帧同步提取模块+终端模块+ PCM模块，全部两个；
28、 采用PCM、 AM2人可通话的单向基带传输系统实验PCM模块+△M编译码模块+ 信源模块+ HDB3编译码模块+时域均衡器模块+HDB3编译码模块+帧同歩提取模块+终端模
块；
29、 采用PCM、 AM2人可通话的单向频带传输系统实验PCM模块+AM编译码模块+ 信源模块+调制模块+载波时钟提取模块+解调模块+帧同歩提取模块+终端模块；
30、 仿"微波"中继通信系统
① 、始端站信源模块+调制模块；
② 、中继站载波时钟提取模块+解调模块+调制模块；
◎、分路站载波时钟提取模块+解调模块+帧同歩提取模块+终端模块+调制模块； 、端站载波时钟提取模块+解调模块+帧同步提取模块+终端模块；
31、 数字信号光纤传输系统光纤传输模块；
32、 模拟信号光纤传输系统光纤传输模块；
33、 CMI编译码实现光纤传输模块；
34、 全数字锁相环信源模块+光纤传输模块；
35、 数字锁相法与滤波法提取位同步信号的效果比较信源模块+光纤传输模块；
36、 采用PCM2人可通话的光纤传输通信系统实验两个光纤传输模块；
37、 用CPLD/FPGA平台完成现代通信原理实验模块的设计实验CPLD/FPGA数字通信 设计平台。
本实用新型的现代通信原理实验设备中，各模块的电路设计是按照通信电路信号流程进行 科学排列，每个模块是由通用中、小规模集成电路组成，实验电路都是典型实用的通信电路、 数字电路的组合，器件采购方便，易于维护。
图1是本实用新型的一种形式的示意图2是采用PCM的2人可通话(双向)的基带传输系统实验示意图。 图3是采用PCM的2人可通话(双向)的频带传输系统实验示意图。
具体实施方式
-实施例1
见图l。本实用新型由电源供应系统l、示波器显示系统2、信源模块3、调制模块4、载 波时钟提取模块5、解调模块6、帧同步模块7、终端模块8、 PCM编译码模块9、增量调制 编译码模块10、 HDB3编译码模块1、时域均衡器模块12、光纤传输模块13和CPLD/FPGA 数字通信设计平台14组成。本实用新型的现代通信原理教学实验设备中，各模块相对独立， 模块上有相同的单根连线的连接头和相同的排线连接的输入输出接口，连接线15有规格相同 的单线和规格相同的排线两种，可以通过连接线进行模块间的任意互连。
本实用新型的实验设备中除电源供应系统1和示波器显示系统2外的各模块统一采用士 12V的直流电源。
实施例2
这是采用PCM的2人可通话的双向基带传输系统实验示意图。见图2。由两套信源模块3、 HDB3编译码模块11、时域均衡器模块12、帧同步模块7、终端模块8、 PCM编译码模块9 和四个耳机麦克风16通过连接线构成。该实验可以实现2人双向同时通话。
实施例3
这是采用PCM的2人可通话的双向频带传输系统实验示意图。见图3。由两套信源模块3、 m时莫块4、载波时钟提取模块5、解调模块6、帧同歩模块7、终端模块8、 PCM编译码模 块9和四个耳机麦克风16通过连接线构成。该实验可以实现2人双向同时通话。
权利要求1、现代通信原理教学实验设备，由基本模块与电源供应系统、显示系统通过连接线连接而成，基本模块有数字信源模块、数字调制模块、载波时钟提取模块、数字解调模块、帧同步模块、终端模块、PCM编译码模块、增量调制编译码模块、HDB3编译码模块、时域均衡器模块、光纤传输模块和CPLD/FPGA数字通信设计平台，其特征在于各模块相对独立，模块上有单根连线的连接头和排线连接的输入输出接口。
2、 根据权利要求1所述的现代通信原理教学实验设备，其特征在于实验设备统一采用土 12V的直流电源。
3、 根据权利要求1所述的现代通信原理教学实验设备，其特征在于各相对独立的模块上 有相同的单根连线的连接头和相同的排线连接的输入输出接口，以及规格相同的单线或排线。
专利摘要本实用新型是用于现代通信原理教学的实验设备。由基本模块、示波器显示系统与电源供应系统通过连接线连接而成，基本模块有信源模块、调制模块、载波时钟提取模块、解调模块、帧同步模块、终端模块、PCM编译码模块、增量调制编译码模块、HDB3编译码模块、时域均衡器模块、光纤传输模块和CPLD/FPGA数字通信设计平台，各模块相对独立，模块上有单根连线的连接头和排线连接的输入输出接口。本实用新型中的各个基本模块可以根据实验目的和要求进行组合搭配，完成新教学目标所要求的各项实验，包括过去的实验箱不能进行的实验，并可以通过拆装、改变连接、设置人为故障并排除以及进行编程设计等进行创新性、自主性、验证性、设计性的实验。
文档编号G09B25/00GK201177901SQ20082010420
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者王吉平, 田克纯, 覃远年, 首照宇 申请人:桂林电子科技大学