专利名称：一种简易数字信号传输性能分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字传输技术领域，尤其涉及一种简易数字信号传输性能分析仪。
背景技术：
由于数字信号在传输的过程中会受到传输线路阻抗和噪声等因素的影响，使信号发生传播衰落、码间干扰、邻近波道干扰等现象，现有数字信号传输性能分析仪大多只适用于特定场合，随着数字传输技术的广泛应用，需要更多的各种各样的通信测试仪器完成系统参数的参量与调试。数字传输性能分析仪作为一种数字通信系统设计与检测的设备在数字传输系统的工程施工与日常维护中发挥着重要的作用。
实用新型内容本实用新型的目的就是克服现有数字信号传输性能分析仪大多只适用于特定场合的缺点，提供一种结构简单，性能稳定，通用性较好的简易数字信号传输性能分析仪。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种简易数字信号传输性能分析仪，包括数字信号发生器模块、低通滤波器模块、伪随机信号发生器模块、数字信号分析模块和眼图显示模块；本实用新型提出基于线性移位寄存器的一种简易数字信号传输性能分析仪，利用线性移位寄存器的特点，产生数字信号和高频的伪随机噪声，经过滤波器模拟传输信道，最后通过示波器显示出眼图，根据眼图特征，直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响。把数字信号经过曼彻斯特编码之后，在数字分析电路中提取时钟信号，再经过示波器显示眼图，进而实现基本的数字信号传输性能分析仪。所述数字信号发生器模块采用线性移位寄存器产生数字信号序列作为数字信号源；所述低通滤波器和伪随机信号发生器模块来模拟传输信道；所述数字信号分析模块用来处理信号，输出两路信号一路`是从模拟传输信道中提取出来的同步时钟信号，一路是输出数据序列；所述眼图显示模块用来观察从数字信号分析模块中输出的两路信号的眼图。所述数字信号发生器模块采用线性移位寄存器产生数字信号序列作为数字信号源。所述低通滤波器模块由三个滤波电路组成，选用有源滤波和集成滤波电路搭制。所述伪随机信号发生器模块采用线性移位寄存器产生一个IOMbps的伪随机m序列模拟信道噪声。所述数字信号发生器模块的输出序列进行曼彻斯特编码并与信道噪声进行叠加。所述低通滤波器模块采用有源器件和无源元件RC低通滤波电路，用来实现截止频率为IOOkHz、200kHz和500KHz的滤波器。所述数字信号分析电路提取曼彻斯特码中的时钟信号，再经过锁相环电路将输入的曼彻斯特码和提取的时钟进行同步。所述数字信号分析电路将加出来的信号先通过比较器整形，之后由单片机对整形后的信号进行分析，提取出其频率，通过DDS产生方波作为时钟信号，再通过PLL锁相环进行信号的相位同步。所述眼图显示模块采用示波器显示。与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下本设计在各方面的应用效果都较好，分析结果清晰明了，结构简单，性能稳定，具有很好的通用性。
图1为本实用新型简易数字信号传输性能分析仪框图。图2为本实用新型伪随机信号发生器电路原理图。图3为本实用新型数字信号发生器产生m序列电路原理图。图4为本实用新型低通滤波器电路原理图。图5为本实用新型同步时钟信号提取电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例如图1所示，本实施例提供一种简易数字信号传输性能分析仪，包括数字信号发生器模块、低通滤波器模块、伪随机信号发生器模块、数字信号分析模块和眼图显示模块；所述数字信号发生器模块采用线性移位寄存器产生数字信号序列作为数字信号源；所述低通滤波器和伪随机信号发生器模块来模拟传输信道；所述数字信号分析模块用来处理信号，输出两路信号一路是从模拟传输信道中提取出来的同步时钟信号，一路是输出数据序列；所述眼图显示模块用来观察从数字信号分析模块中输出的两路信号的眼图。如图2所示的伪随机信号发生器模块采用3片4级移位寄存器芯片74LS194及少量分立兀件构成，74LS194是一种典型的中规模集成移位寄存器，由4个RS触发器和一些门电路构成.它是4级双向移位寄存器，是一种功能很强的通用寄存器，其具体逻辑功能由管脚9和管脚10的Stl与S1来确定.它具有并行输入、并行输出、左移、右移及保持等5个功倉泛。如图3所示的数字信号发生器采用手动置数右移产生m序列，当电路处于全O状态时，采用此方法设计的m序列发生器不具有自启动特性.为了使电路启动，可以断开开关S1，将74LS194的工作方式控制S1置高电平，这时S1和S。均为高电平，即S1Stl = 11，74LS194处于置数状态，把输入端的初始状态10000000置到输出端.然后再闭合开关S1,使74LS194的工作方式控制端S1处于低电平状态.这时工作方式控制端S1与Stl分别为低电平和高电平，即S1Stl = 01，74LS194处于右移状态，在时钟作用下通过不断移位产生m序列。如图4所示的低通滤波器模块由有源器件和无源元件RC低通滤波电路构成，用来实现截止频率为IOOkHz、200kHz和500kHz的滤波器，二阶有源滤波电路可以使输出电压在高频段以更快的速率下降，滤波效果得到改善。其中各截止频率对应的参数如下A. f = IOOKHz 低通滤波器时cl = InF, c2 = 2. 7nF, Rl = R2 = 3. 7kΩ，R3 =684. 9 ΩB. f = 200ΚΗζ 低通滤波器时cl = IOOpF, c2 = 266. 7pF, Rl = R2 = 6. 89k Ω，R3=3. 45ΩC. f = 500KHz 低通滤波器时cl = IOOpF, c2 = 266. 7pF, Rl = R2 = 2. 76k Ω，R3=1. 38Ω如图5所示的同步时钟信号提取是信号产生与同步分离提取，加出来的信号先通过比较器整形， 之后由单片机对整形后的信号进行分析，提取出其频率，通过产生方波作为时钟信号，再通过PLL锁相环进行信号的相位同步，信号由LM311比较后经过74161计数器输出。上述实施例结合附图对本实用新例进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进或等同替换，或未经改进直接用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种简易数字信号传输性能分析仪，包括数字信号发生器模块、低通滤波器模块、伪随机信号发生器模块、数字信号分析模块和眼图显示模块，其特征在于所述数字信号发生器模块采用线性移位寄存器产生数字信号序列作为数字信号源；所述低通滤波器和伪随机信号发生器模块来模拟传输信道；所述数字信号分析模块用来处理信号，输出两路信号一路是从模拟传输信道中提取出来的同步时钟信号，一路是输出数据序列；所述眼图显示模块用来观察从数字信号分析模块中输出的两路信号的眼图。
2.根据权利要求1所述的简易数字信号性能分析仪，其特征在于所述数字信号发生器模块采用线性移位寄存器产生数字信号序列作为数字信号源。
3.根据权利要求1所述的简易数字信号性能分析仪，其特征在于所述低通滤波器模块由三个滤波电路组成，选用有源滤波和集成滤波电路搭制。
4.根据权利要求1所述的简易数字信号性能分析仪，其特征在于所述伪随机信号发生器模块米用线性移位寄存器产生一个IOMbps的伪随机m序列模拟信道噪声。
5.根据权利要求1所述的简易数字信号性能分析仪，其特征在于所述数字信号发生器模块的输出序列进行曼彻斯特编码并与信道噪声进行叠加。
6.根据权利要求1所述的简易数字信号性能分析仪，其特征在于所述低通滤波器模块采用有源器件和无源元件RC低通滤波电路，用来实现截止频率为100kHZ、200kHZ和500KHz的滤波器。
7.根据权利要求1所述的简易数字信号性能分析仪，其特征在于所述数字信号分析电路提取曼彻斯特码中的时钟信号，再经过锁相环电路将输入的曼彻斯特码和提取的时钟进行同步。
8.根据权利要求1或7所述的简易数字信号性能分析仪，其特征在于所述数字信号分析电路将加出来的信号先通过比较器整形，之后由单片机对整形后的信号进行分析，提取出其频率，通过DDS产生方波作为时钟信号，再通过PLL锁相环进行信号的相位同步。
9.根据权利要求1所述的简易数字信号性能分析仪，其特征在于所述眼图显示模块采用示波器显示。
专利摘要一种简易数字信号传输性能分析仪，包括数字信号发生器模块、低通滤波器模块、伪随机信号发生器模块、数字信号分析模块和眼图显示模块；所述数字信号发生器模块采用线性移位寄存器产生数字信号序列作为数字信号源；所述低通滤波器和伪随机信号发生器模块来模拟传输信道；所述数字信号分析模块用来处理信号，输出两路信号一路是从模拟传输信道中提取出来的同步时钟信号，一路是输出数据序列；所述眼图显示模块用来观察从数字信号分析模块中输出的两路信号的眼图。本实用新型克服了现有数字信号传输性能分析仪大多只适用于特定场合的缺点，结构简单，性能稳定，通用性较好。
文档编号H04B17/00GK202872801SQ201220655459
公开日2013年4月10日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者王冠凌, 杨骏, 凌海波, 陈旭阳, 吴玉珏, 宋凯, 李孝龙, 刘年道 申请人:安徽工程大学