電力通信實(shí)訓(xùn)報(bào)告

電力通信實(shí)訓(xùn)報(bào)告

班級(jí)：09國(guó)際商務(wù)姓名：葉亞麗

一、實(shí)訓(xùn)目的：

完成校外實(shí)訓(xùn)的任務(wù)，學(xué)習(xí)電力通信的一些基本知識(shí)，體驗(yàn)工作與學(xué)校生活的不同

二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

實(shí)訓(xùn)單位是廈門遠(yuǎn)通電子技術(shù)有限公司。該公司成立于1991年，于201*年通過了ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，201*年9月30日獲得國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)華東監(jiān)管局福州監(jiān)管辦公室頒發(fā)的承裝類5級(jí)（限電力通信、電力自動(dòng)化）、承修類5級(jí)（限電力通信、電力自動(dòng)化）資質(zhì)。同時(shí)，公司于201*年取得了法國(guó)施耐德電氣公司配網(wǎng)自動(dòng)化終端產(chǎn)品(TALUS200I)福建省一級(jí)代理的權(quán)限，并為適應(yīng)中文環(huán)境的需要自主開發(fā)了與其RL27柱上開關(guān)控制器相配套的漢化控制面板，進(jìn)一步顯示了公司強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力。它一直本著制度創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新的原則，不斷尋找適應(yīng)市場(chǎng)化運(yùn)作的發(fā)展目標(biāo)，逐步確立了以電力系統(tǒng)自動(dòng)化的系統(tǒng)集成、電力通信系統(tǒng)集成、自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)等高新技術(shù)領(lǐng)域作為企業(yè)經(jīng)營(yíng)的方向，并逐步開展了IP和SDH光纖城域網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，公司業(yè)已建成覆蓋廈門島內(nèi)外的兩張網(wǎng)，即：廈門電力城域IP寬帶網(wǎng)、城域數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)---SDH網(wǎng)。所接用戶涉及銀行、保險(xiǎn)、政府機(jī)關(guān)、企業(yè)、ISP運(yùn)營(yíng)商等各個(gè)社會(huì)層面，已構(gòu)建起一個(gè)較完整的IP城域網(wǎng)絡(luò)，并產(chǎn)生了一定的社會(huì)效應(yīng)。

我實(shí)訓(xùn)的部門是網(wǎng)絡(luò)維修部，承擔(dān)維護(hù)管理公司IP/SDH網(wǎng)絡(luò)、機(jī)房維護(hù)、處理各種突發(fā)故障以及對(duì)公司運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的備品備件進(jìn)行登記管理改造、相關(guān)資料的整理更新，還承建220kv及以下電壓等級(jí)變電站及配套的送配電架空線路、電力電纜、光纖電纜等工程安裝、架設(shè)施工和鐵塔加工制造任務(wù)。網(wǎng)維部的工作相對(duì)來講比較辛苦，對(duì)技術(shù)性要求也較強(qiáng)，每天都要出去搶修、維護(hù)，不管是遠(yuǎn)還是近。短短不到四周時(shí)間里，在網(wǎng)維部領(lǐng)導(dǎo)的教育和培養(yǎng)下，在同事們的關(guān)心和幫助下，自己的工作、學(xué)習(xí)等方面都取得了一定的進(jìn)步。

作為一名剛參加工作的新員工，面對(duì)新工作、新環(huán)境都是充滿好奇和熱情的，同時(shí)內(nèi)心也有一些緊張與忐忑不安畢竟自己是一個(gè)新手，對(duì)電力通信運(yùn)行方面的專業(yè)知識(shí)幾乎一無所知。但是，在經(jīng)理和部門同事的悉心指導(dǎo)下，我還

是受益頗多。通過在調(diào)度中心機(jī)房、將軍祠機(jī)房、梧侶220KV變電站、內(nèi)厝45KV變電站市頭開閉所、馬巷變電站、環(huán)網(wǎng)柜等施工現(xiàn)場(chǎng)的觀摩學(xué)習(xí)，我對(duì)公司經(jīng)營(yíng)的一些基本設(shè)備，還有從電纜放線、接線、對(duì)線到線路調(diào)試與檢測(cè)工作的基本流程有了一定了解，知道了光纖的基本構(gòu)造、機(jī)房設(shè)備維修的基本過程以及各種設(shè)備的主要用途。雖然像OTDR、ODF箱、CISCO交換機(jī)等一些專業(yè)的設(shè)備沒有讓我嘗試，但我還是力所能及地做好扎線、整理設(shè)備線路等工作，增加了自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)訓(xùn)期間，我時(shí)刻嚴(yán)格要求自己，自覺遵守網(wǎng)維部的各項(xiàng)規(guī)章制度，吃苦耐勞，努力工作，在完成領(lǐng)導(dǎo)交辦的工作同時(shí)，積極主動(dòng)地協(xié)助其他同事開展工作，并在工作過程中提高自身各方面的能力。

三、實(shí)訓(xùn)心得：

201*年的最后一個(gè)月，也是校外實(shí)訓(xùn)的日子，短短四周的時(shí)間就要結(jié)束了，雖然短暫，但卻讓我有難以忘懷的印象和體驗(yàn)，從剛開始的迷茫，到后來選擇了這家實(shí)訓(xùn)單位，原本是實(shí)實(shí)在在的“門外漢”，現(xiàn)在經(jīng)過近一個(gè)月的學(xué)習(xí)，我對(duì)電力通信有了初步了解，也為以后的的工作和學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)。這一次的跨越無疑是我人生的另一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，我所學(xué)專業(yè)是貿(mào)易類的，可是現(xiàn)在從事的卻是我們正在高速發(fā)展的通信行業(yè)，一次非凡的挑戰(zhàn)，我很明白“萬事開頭難”。剛進(jìn)大學(xué)那會(huì)兒也不懂國(guó)際商務(wù)是什么，現(xiàn)在我對(duì)這個(gè)專業(yè)有了一定的理論知識(shí)，雖然沒有進(jìn)行對(duì)口專業(yè)的實(shí)訓(xùn)，但我始終相信：在大學(xué)里學(xué)到的不應(yīng)該僅僅是課本上的知識(shí)，更多的應(yīng)該是掌握如何學(xué)習(xí)的方法以及一定的自學(xué)能力。

實(shí)訓(xùn)期間不僅是我積累工作經(jīng)驗(yàn)的重要階段，也是我努力學(xué)習(xí)的寶貴時(shí)間。“三人行，必有我?guī)煛�。網(wǎng)維部的每一位同事都是我的老師，他們豐富的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)我來說是一筆寶貴的財(cái)富。因此，在認(rèn)真完成各項(xiàng)工作任務(wù)的同時(shí)，我也找來了相關(guān)的資料努力學(xué)習(xí)電力通信專業(yè)知識(shí)，尤其是寬帶局域網(wǎng)的知識(shí)，虛心向師傅們學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)技術(shù)，以便為今后的工作打下基礎(chǔ)。作為新人，目前我所能做的就是認(rèn)真工作、努力學(xué)習(xí)，在平凡的崗位上揮灑自己的汗水，煥發(fā)自己的青春與熱情，使自己在基層得到更多的鍛煉。

在網(wǎng)維部實(shí)訓(xùn)的這段時(shí)間經(jīng)常跟著師傅們跑變電站，機(jī)房，工地，讓我體會(huì)到了電力系統(tǒng)基層工作的艱辛。同時(shí)，施工隊(duì)的師傅們吃苦耐勞，不怕臟不怕累的精神也深深感染了我。他們舍小家，顧大家，憑借團(tuán)結(jié)拼搏的精神，上下擰成一股繩，用忠誠(chéng)打造責(zé)任團(tuán)隊(duì)，用執(zhí)行書寫絢麗華章。

此外，在工作中我還充分認(rèn)識(shí)到了安全生產(chǎn)的重要性。從進(jìn)網(wǎng)絡(luò)維修部的第一天起，我們就開始進(jìn)行安全教育。通過學(xué)習(xí)安全規(guī)程和安全事故通報(bào)，知道了有很多事故發(fā)生的主要原因是作業(yè)人員未認(rèn)真執(zhí)行安全操作規(guī)程，不按章作業(yè)，工作責(zé)任人現(xiàn)場(chǎng)查勘不到位。通過學(xué)習(xí)，強(qiáng)化了我的安全生產(chǎn)意識(shí)。在后來的實(shí)訓(xùn)過程中，我嚴(yán)格遵守在施工現(xiàn)場(chǎng)穿工作服、戴安全帽的規(guī)定，把“安全第一，預(yù)防為主”的思想落實(shí)到日常工作的每一個(gè)小細(xì)節(jié)中去。我想，這也是我在以后的工作中要充分注意的。

葉亞麗09407011國(guó)際商務(wù)

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實(shí)驗(yàn)一數(shù)字基帶信號(hào)

一、

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號(hào)波形特點(diǎn)。2、掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。

3、掌握從HDB3碼信號(hào)中提取位同步信號(hào)的方法。4、掌握集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

5、了解HDB3（AMI）編譯碼集成電路CD22103。二、

1、用示波器觀察單極性非歸零碼（NRZ）、傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼（AMI）、三階高密度雙極性碼（HDB3）、整流后的AMI碼及整流后的HDB3碼。

2、用示波器觀察從HDB3碼中和從AMI碼中提取位同步信號(hào)的電路中有關(guān)波形。

3、用示波器觀察HDB3、AMI譯碼輸出波形。三、

本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源模塊和HDB3編譯碼模塊。1、數(shù)字信源

本模塊是整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)終端，模塊內(nèi)部只使用+5V電壓，其原理方框圖如圖1-1所示，電原理圖如圖1-3所示（見附錄）。本單元產(chǎn)生NRZ信號(hào)，信號(hào)碼速率約為170.5KB，幀結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。幀長(zhǎng)為24位，其中首位無定義，第2位到第8位是幀同步碼（7位巴克碼1110010），另外16位為2路數(shù)據(jù)信號(hào)，每路8位。此NRZ信號(hào)為集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)，實(shí)驗(yàn)電路中數(shù)據(jù)碼用紅色發(fā)光二極管指示，幀同步碼及無定義位用綠色發(fā)光二極管指示。發(fā)光二極管亮狀態(tài)表示1碼，熄狀態(tài)表示0碼。本模塊有以下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：CLKFS

晶振信號(hào)測(cè)試點(diǎn)

信源位同步信號(hào)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)（2個(gè)）信源幀同步信號(hào)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)

NRZ信號(hào)(絕對(duì)碼)輸出點(diǎn)/測(cè)試點(diǎn)（4個(gè)）CRY：晶體；U1：反相器7404

U2：計(jì)數(shù)器74161；U3：計(jì)數(shù)器74193；U4：計(jì)數(shù)器40160K1、K2、K3：8位手動(dòng)開關(guān)，從左到右依次與幀同步碼、數(shù)

BS-OUT

基本原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

NRZ-OUT(AK)晶振

分頻器

圖1-1中各單元與電路板上元器件對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

并行碼產(chǎn)生器據(jù)1、數(shù)據(jù)2相對(duì)應(yīng)；發(fā)光二極管：左起分別與一幀中的24位代碼相對(duì)應(yīng)

八選一三選一倒相器

抽樣

并行碼產(chǎn)生器

U5、U6、U7：8位數(shù)據(jù)選擇器4512U8：8位數(shù)據(jù)選擇器4512U20：非門74HC04U9：D觸發(fā)器74HC74

八選一S1八選一八選一分S2S3S4S5BS倒相器FS三選一BS-OUTNRZ晶振CLK頻無定義位幀同步碼×1110010××××××××××××××××

下面對(duì)分頻器，八選一及三選一等單元作進(jìn)一步說明。（1）分頻器

74161進(jìn)行13分頻，輸出信號(hào)頻率為341kHz。74161是一個(gè)4位二進(jìn)制加計(jì)數(shù)器，預(yù)置在3狀態(tài)。

74193完成÷2、÷4、÷8、÷16運(yùn)算，輸出BS、S1、S2、S3等4個(gè)信號(hào)。BS為位同步信號(hào)，頻率為170.5kHz。S1、S2、S3為3個(gè)選通信號(hào)，頻率分別為BS信號(hào)頻率的1/2、1/4和1/8。74193是一個(gè)4位二進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器，當(dāng)CPD=PL=1、MR0時(shí)，可在Q0、Q1、Q2及Q3端分別輸出上述4個(gè)信號(hào)。

40160是一個(gè)二一十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器，預(yù)置在7狀態(tài)，完成÷3運(yùn)算，在Q0和Q1端分別輸出選通信號(hào)S4、S5，這兩個(gè)信號(hào)的頻率相等、等于S3信號(hào)頻率的1/3。

分頻器輸出的S1、S2、S3、S4、S5等5個(gè)信號(hào)的波形如圖1-4（a）、（b）所示。

器抽NRZ-OUT樣圖1-1數(shù)字信源方框圖

數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2圖1-2幀結(jié)構(gòu)

（2）八選一

采用8路數(shù)據(jù)選擇器4512，它內(nèi)含了8路傳輸數(shù)據(jù)開關(guān)、地址譯碼器和三態(tài)驅(qū)動(dòng)器，其真值表如表1-1所示。U5、U6和U7的地址信號(hào)輸入端A、B、C并連在一起并分別接S1、S2、S3信號(hào)，它們的8個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端x0~x7分別K1、K2、K3輸出的8

個(gè)并行信號(hào)連接。由表1-1可以分析出U5、U6、U7輸出信號(hào)都是碼速率為170.5KB、以8位為周期的串行信號(hào)。

（3）三選一

三選一電路原理同八選一電路原理。S4、S5信號(hào)分別輸入到U8的地址端A和B，U5、U6、U7輸出的3路串行信號(hào)分別輸入到U8的數(shù)據(jù)端x3、x0、x1，U8的輸出端即是一個(gè)碼速率為170.5KB的2路時(shí)分復(fù)用信號(hào)，此信號(hào)為單極性不歸零信號(hào)（NRZ）。

S1S2S3(a)S3S4S5(b)

圖1-4分頻器輸出信號(hào)波形

（4）倒相與抽樣

圖1-1中的NRZ信號(hào)的脈沖上升沿或下降沿比BS信號(hào)的下降沿稍有點(diǎn)遲后。在實(shí)驗(yàn)二的數(shù)字調(diào)制單元中，有一個(gè)將絕對(duì)碼變?yōu)橄鄬?duì)碼的電路，要求輸入的絕對(duì)碼信號(hào)的上升沿及下降沿與輸入的位同步信號(hào)的上升沿對(duì)齊，而這兩個(gè)信號(hào)由數(shù)字信源提供。倒相與抽樣電路就是為了滿足這一要求而設(shè)計(jì)的，它們使NRZ-OUT及BS-OUT信號(hào)滿足碼變換電路的要求。

表1-14512真值表

C0

0001111Φ

B00110011Φ

A01010101Φ

INH000000001

DIS000000000

Zx0x1x2x3x4x5x6x7Φ

ΦΦΦ1高阻

FS信號(hào)可用作示波器的外同步信號(hào)，以便觀察2DPSK等信號(hào)。

FS信號(hào)、NRZ-OUT信號(hào)之間的相位關(guān)系如圖1-5所示，圖中NRZ-OUT的無定義位為0，幀同步碼為1110010，數(shù)據(jù)1為11110000，數(shù)據(jù)2為00001111。FS信號(hào)的低電平、高電平分別為4位和8位數(shù)字信號(hào)時(shí)間，其上升沿比NRZ-OUT碼第一位起始時(shí)間超前一個(gè)碼元。

幀同步碼NRZ-OUT數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2FS

圖1-5FS、NRZ-OUT波形

2.HDB3編譯碼

原理框圖如圖1-6所示。本模塊內(nèi)部使用+5V和-5V電壓，其中-5V電壓由-12V電源經(jīng)三端穩(wěn)壓器7905變換得到。本單元有以下信號(hào)測(cè)試點(diǎn)：NRZ

譯碼器輸出信號(hào)鎖相環(huán)輸出的位同步信號(hào)編碼器輸出信號(hào)帶通濾波器輸出信號(hào)

BS-RBPF

+H-OUTNRZ-IN(AMI)HDB3BS-IN編譯碼器-H-OUT單雙變換HDB3(AMI)雙單變換+H-H（AMI）HDB3

DET

（AMI）HDB3整流輸出信號(hào)

整流器相加器NRZ（AMI）BS-R鎖相環(huán)限幅放大BPF帶通DET

圖1-6HDB3編譯碼方框圖

本模塊上的開關(guān)K4用于選擇碼型，K4位于左邊（A端）選擇AMI碼，位于右邊（H端）選擇HDB3碼。

圖1-6中各單元與電路板上元器件的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：HDB3編譯碼器單/雙極性變換器雙/單極性變換器

相加器帶通

U10：HDB3編譯碼集成電路CD22103AU11：模擬開關(guān)4052U12：非門74HC04U17：或門74LS32U13、U14：運(yùn)放UA7限幅放大器

鎖相環(huán)

U15：運(yùn)放LM318U16：集成鎖相環(huán)CD4046

信源部分的分頻器、三選一、倒相器、抽樣以及(AMI)HDB3編譯碼專用集成芯片CD22103等電路的功能可以用一片EPLD（EPM7064）芯片完成，說明見附錄四。下面簡(jiǎn)單介紹AMI、HDB3碼編碼規(guī)律。

AMI碼的編碼規(guī)律是：信息代碼1變?yōu)閹в蟹��?hào)的1碼即+1或-1，1的符號(hào)交替反轉(zhuǎn)；信息代碼0的為0碼。AMI碼對(duì)應(yīng)的波形是占空比為0.5的雙極性歸零碼，即脈沖寬度τ與碼元寬度（碼元周期、碼元間隔）TS的關(guān)系是τ=0.5TS。

HDB3碼的編碼規(guī)律是：4個(gè)連0信息碼用取代節(jié)000V或B00V代替，當(dāng)兩個(gè)相鄰V碼中間有奇數(shù)個(gè)信息1碼時(shí)取代節(jié)為000V，有偶數(shù)個(gè)信息1碼（包括0個(gè)信息1碼）時(shí)取代節(jié)為B00V，其它的信息0碼仍為0碼；信息碼的1碼變?yōu)閹в蟹��?hào)的1碼即+1或-1；HDB3碼中1、B的符號(hào)符合交替反轉(zhuǎn)原則，而V的符號(hào)破壞這種符號(hào)交替反轉(zhuǎn)原則，但相鄰V碼的符號(hào)又是交替反轉(zhuǎn)的；HDB3碼是占空比為0.5的雙極性歸零碼。

設(shè)信息碼為00000110000100000，則NRZ碼、AMI碼，HDB3碼如圖1-8所示。

分析表明，AMI碼及HDB3碼的功率譜如圖1-9所示，它不含有離散譜fS成份（fS=1/TS，等于位同步信號(hào)頻率）。在通信的終端需將它們譯碼為NRZ碼才能送給數(shù)字終端機(jī)或數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。在做譯碼時(shí)必須提供位同步信號(hào)。工程上，一般將AMI或HDB3碼數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整流處理，得到占空比為0.5的單極性歸零碼（RZ|τ=0.5TS）。這種信號(hào)的功率譜也在圖1-9中給出。由于整流后的AMI、HDB3碼中含有離散譜fS，故可用一個(gè)窄帶濾波器得到頻率為fS的正弦波，整形處理后即可得到位同步信號(hào)。

圖1-8NRZ、AMI、HDB3關(guān)系圖

圖1-9AMI、HDB3、RZ|τ=0.5TS頻譜

本單元用CD22103集成電路進(jìn)行AMI或HDB3編譯碼。當(dāng)它的第3腳（HDB3/AMI）接+5V時(shí)為HDB3編譯碼器，接地時(shí)為AMI編譯碼器。編碼時(shí)，需輸入NRZ碼及位同步信號(hào)，它們來自數(shù)字信源單元，已在電路板上連好。CD22103編碼輸出兩路并行信號(hào)+H-OUT和-H-OUT，它們都是半占空比的正脈沖信號(hào)，分別與AMI或HDB3碼的正極性信號(hào)及負(fù)極性信號(hào)相對(duì)應(yīng)。這兩路信號(hào)經(jīng)單/雙極性變換后得到AMI碼或HDB3。

雙/單極性變換及相加器構(gòu)成一個(gè)整流器。整流后的DET信號(hào)含有位同步信號(hào)頻率離散譜。由于位同步頻率比較低，很難將有源帶通濾波器的帶寬做得很窄，它輸出的信號(hào)BPF是一個(gè)幅度和周期都不恒定的正弦信號(hào)。對(duì)此信號(hào)進(jìn)行限幅放大處理后得到幅度恒定、周期變化的脈沖信號(hào)，但仍不能將此信號(hào)作為譯碼器的位同步信號(hào)，需作進(jìn)一步處理。當(dāng)鎖相環(huán)的自然諧振頻率足夠小時(shí)，對(duì)輸入的電壓信號(hào)可等效為窄帶帶通濾波器（關(guān)于鎖相環(huán)的基本原理將在實(shí)驗(yàn)三中介紹）。本單元中采用電荷泵鎖相環(huán)構(gòu)成一個(gè)Q值約為35的的窄帶帶通濾波器，它輸出一個(gè)符合譯碼器要求的位同步信號(hào)BS-R。

譯碼時(shí)，需將AMI或HDB3碼變換成兩路單極性信號(hào)分別送到CD22103的第11、第13腳，此任務(wù)由雙/單變換電路來完成。

當(dāng)信息代碼連0個(gè)數(shù)太多時(shí)，從AMI碼中較難于提取穩(wěn)定的位同步信號(hào)，而HDB3中連0個(gè)數(shù)最多為3，這對(duì)提取高質(zhì)量的位同信號(hào)是有利的。這也是HDB3碼優(yōu)于AMI碼之處。HDB3碼及經(jīng)過隨機(jī)化處理的AMI碼常被用在PCM一、二、三次群的接口設(shè)備中。

在實(shí)用的HDB3編譯碼電路中，發(fā)端的單/雙極性變換器一般由變壓器完成；收端的雙/單極性變換電路一般由變壓器、自動(dòng)門限控制和整流電路完成，本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖钦莆誋DB3編碼規(guī)則，及位同步提取方法，故對(duì)極性變換電路作了簡(jiǎn)化處理，不一定符合實(shí)用要求。CD22103的引腳及內(nèi)部框圖如圖1-10所示，詳細(xì)說明如下：

圖1-10CD22103的引腳及內(nèi)部框圖

（1）NRZ-IN（2）CTX

（3）HDB3/AMI

編碼器NRZ信號(hào)輸入端；

編碼時(shí)鐘（位同步信號(hào)）輸入端；

碼型選擇端：接TTL高電平時(shí)，選擇HDB3碼；接TTL低電平時(shí)，選擇AMI碼；（4）NRZ-OUT（5）CRX（7）AIS（8）VSS（9）ERR

（6）RAIS

HDB3譯碼后信碼輸出端；

譯碼時(shí)鐘（位同步信號(hào)）輸入端；

告警指示信號(hào)（AIS）檢測(cè)電路復(fù)位端，負(fù)脈沖有效；

AIS信號(hào)輸出端，有AIS信號(hào)為高電平，無ALS信號(hào)時(shí)為低電平；接地端；

不符合HDB3/AMI編碼規(guī)則的誤碼脈沖輸出端；HDB3碼的匯總輸出端；HDB3譯碼器正碼輸入端；

HDB3譯碼內(nèi)部環(huán)回控制端，接高電平時(shí)為環(huán)回，接低電平為正常；HDB3譯碼器負(fù)碼輸入端；HDB3編碼器負(fù)碼輸出端；HDB3編碼器正碼輸出端；

接電源端（+5V）

（10）CKR（12）LTF

（11）+HDB3-IN（13）-HDB3-IN（14）-HDB3-OUT（15）+HDB3-OUT（16）VDD

CD22103主要由發(fā)送編碼和接收譯碼兩部分組成，工作速率為50Kb/s~10Mb/s。兩部分功能簡(jiǎn)述如下。發(fā)送部分：

當(dāng)HDB3/AMI端接高電平時(shí)，編碼電路在編碼時(shí)鐘CTX下降沿的作用下，將NRZ碼編成HDB3碼（+HDB3-OUT、-HDB3-OUT兩路輸出）；接低電平時(shí)，編成AMI碼。編碼輸出比輸入碼延遲4個(gè)時(shí)鐘周期。接收部分：

（1）在譯碼時(shí)鐘CRX的上升沿作用下，將HDB3碼（或AMI碼）譯成NRZ碼。譯碼輸出比輸入碼延遲4個(gè)時(shí)鐘周期。

（2）HDB3碼經(jīng)邏輯組合后從CKR端輸出，供時(shí)鐘提取等外部電路使用；

（3）可在不斷業(yè)務(wù)的情況下進(jìn)行誤碼監(jiān)測(cè)，檢測(cè)出的誤碼脈沖從ERR端輸出，其脈寬等于收時(shí)鐘的一個(gè)周期，可用此進(jìn)行誤碼計(jì)數(shù)。

（4）可檢測(cè)出所接收的AIS碼，檢測(cè)周期由外部RAIS決定。據(jù)CCITT規(guī)定，在RAIS信號(hào)的一個(gè)周期（500s）內(nèi)，若接收信號(hào)中“0”碼個(gè)數(shù)少于3，則AIS端輸出高電平，使系統(tǒng)告警電路輸出相應(yīng)的告警信號(hào)，若接收信號(hào)中“0”碼個(gè)數(shù)不少于3，AIS端輸出低電平，表示接收信號(hào)正常。

（5）具有環(huán)回功能四、

本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元和HDB3編譯碼單元。

1、熟悉數(shù)字信源單元和HDB3編譯碼單元的工作原理。接好電源線，打開電源開關(guān)。2、用示波器觀察數(shù)字信源單元上的各種信號(hào)波形。

用信源單元的FS作為示波器的外同步信號(hào)，示波器探頭的地端接在實(shí)驗(yàn)板任何位置的GND點(diǎn)均可，進(jìn)行下列觀察：

（1）示波器的兩個(gè)通道探頭分別接信源單元的NRZ-OUT和BS-OUT，對(duì)照發(fā)光二極管的

實(shí)驗(yàn)步驟發(fā)光狀態(tài)，判斷數(shù)字信源單元是否已正常工作（1碼對(duì)應(yīng)的發(fā)光管亮，0碼對(duì)應(yīng)的發(fā)光管熄）；（2）用開關(guān)K1產(chǎn)生代碼×1110010（×為任意代碼，1110010為7位幀同步碼），K2、K3產(chǎn)生任意信息代碼，觀察本實(shí)驗(yàn)給定的集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，和NRZ碼特點(diǎn)。

3、用示波器觀察HDB3編譯單元的各種波形。

仍用信源單元的FS信號(hào)作為示波器的外同步信號(hào)。

（1）示波器的兩個(gè)探頭CH1和CH2分別接信源單元的NRZ-OUT和HDB3單元的（AMI）

HDB3，將信源單元的K1、K2、K3每一位都置1，觀察全1碼對(duì)應(yīng)的AMI碼和HDB3碼；再將K1、K2、K3置為全0，觀察全0碼對(duì)應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。觀察AMI碼時(shí)將HDB3單元的開關(guān)K4置于A端，觀察HDB3碼時(shí)將K4置于H端，觀察時(shí)應(yīng)注意AMI、HDB3碼是占空比等于0.5的雙極性歸零碼。編碼輸出HDB3（AMI）比輸入NRZ-OUT延遲了4個(gè)碼元。

（2）將K1、K2、K3置于011100100000110000100000態(tài)，觀察并記錄對(duì)應(yīng)的AMI（3）將K1、K2、K3置于任意狀態(tài)，K4先置A（AMI）端再置H（HDB3）端，CH1接信源碼和HDB3碼。

單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的DET、BPF、BS-R和NRZ，觀察這些信號(hào)波形。觀察時(shí)應(yīng)注意：

HDB3單元的NRZ信號(hào)（譯碼輸出）滯后于信源模塊的NRZ-OUT信號(hào)（編碼輸入）8個(gè)碼元。

DET是占空比等于0.5的單極性歸零碼。

BPF信號(hào)是一個(gè)幅度和周期都不恒定的正弦信號(hào)，BS-R是一個(gè)周期基本恒定（等于一個(gè)碼元周期）的TTL電平信號(hào)。

信源代碼連0個(gè)數(shù)越多，越難于從AMI碼中提取位同步信號(hào)（或者說要求帶通濾波的Q值越高，因而越難于實(shí)現(xiàn)），而HDB3碼則不存在這種問題。本實(shí)驗(yàn)中若24位信源代碼中連零很多時(shí)，則難以從AMI碼中得到一個(gè)符合要求的位同步信號(hào)，因此不能完成正確的譯碼（由于分離參數(shù)的影響，各實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的現(xiàn)象可能略有不同。一般將信源代碼置成只有1個(gè)“1”碼的狀態(tài)來觀察譯碼輸出）。若24位信源代碼全為“0”碼，則更不可能從AMI信號(hào)（亦是全0信號(hào)）得到正確的位同步信號(hào)。實(shí)驗(yàn)二數(shù)字調(diào)制

一、

1、掌握絕對(duì)碼、相對(duì)碼概念及它們之間的變換關(guān)系。2、掌握用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的方法。

3、掌握相對(duì)碼波形與2PSK信號(hào)波形之間的關(guān)系、絕對(duì)碼波形與2DPSK信號(hào)波形之間的關(guān)系。

4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的頻譜與數(shù)字基帶信號(hào)頻譜之間的關(guān)系。

二、

1、用示波器觀察絕對(duì)碼波形、相對(duì)碼波形。

2、用示波器觀察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號(hào)波形。

3、用頻譜儀觀察數(shù)字基帶信號(hào)頻譜及2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的頻譜。三、

本實(shí)驗(yàn)用到數(shù)字信源模塊和數(shù)字調(diào)制模塊。信源模塊向調(diào)制模塊提供數(shù)字基帶信號(hào)（NRZ碼）和位同步信號(hào)BS（已在實(shí)驗(yàn)電路板上連通，不必手工接線）。調(diào)制模塊將輸入的絕對(duì)碼AK（NRZ碼）變?yōu)橄鄬?duì)碼BK、用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)。調(diào)制模塊內(nèi)部只用+5V電壓。

數(shù)字調(diào)制單元的原理方框圖如圖2-1所示，電原理圖如圖2-2所示（見附錄）。

晶振÷2(A)濾波器CAR放大器2PSK調(diào)制射隨器2DPSK實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

基本原理

÷2(B)濾波器CAR/22FSK調(diào)制CAR2FSKNRZAKBS碼變換BK2ASK調(diào)制2ASK

圖2-1數(shù)字調(diào)制方框圖

本單元有以下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：

CAR

2DPSK信號(hào)載波測(cè)試點(diǎn)

BK

相對(duì)碼測(cè)試點(diǎn)

2DPSK信號(hào)測(cè)試點(diǎn)/輸出點(diǎn)，VP-P>0.5V2FSK信號(hào)測(cè)試點(diǎn)/輸出點(diǎn)，VP-P>0.5V2ASK信號(hào)測(cè)試點(diǎn)，VP-P>0.5V

2DPSK2FSK2ASK

用2-1中晶體振蕩器與信源共用，位于信源單元，其它各部分與電路板上主要元器件對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

2（A）2（B）濾波器A濾波器B碼變換

2ASK調(diào)制2FSK調(diào)制2PSK調(diào)制放大器射隨器

U8：雙D觸發(fā)器74LS74U9：雙D觸發(fā)器74LS74V6：三極管9013，調(diào)諧回路V1：三極管9013，調(diào)諧回路

U18：雙D觸發(fā)器74LS74；U19：異或門74LS86U22：三路二選一模擬開關(guān)4053U22：三路二選一模擬開關(guān)4053U21：八選一模擬開關(guān)4051V5：三極管9013V3：三極管9013

將晶振信號(hào)進(jìn)行2分頻、濾波后，得到2ASK的載頻2.2165MHZ。放大器的發(fā)射極和集電極輸出兩個(gè)頻率相等、相位相反的信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)就是2PSK、2DPSK的兩個(gè)載波，2FSK信號(hào)的兩個(gè)載波頻率分別為晶振頻率的1/2和1/4，也是通過分頻和濾波得到的。下面重點(diǎn)介紹2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形與信息代碼的關(guān)系如圖2-3所示。

圖2-32PSK、2DPSK波形

圖中假設(shè)碼元寬度等于載波周期的1.5倍。2PSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：前后碼元相異時(shí)，2PSK信號(hào)相位變化180，相同時(shí)2PSK信號(hào)相位不變，可簡(jiǎn)稱為“異變同不變”。2DPSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：碼元為“1”時(shí)，2DPSK信號(hào)的相位變化180。碼元為“0”時(shí)，2DPSK信號(hào)的相位不變，可簡(jiǎn)稱為“1變0不變”。

應(yīng)該說明的是，此處所說的相位變或不變，是指將本碼元內(nèi)信號(hào)的初相與上一碼元內(nèi)信號(hào)的末相進(jìn)行比較，而不是將相鄰碼元信號(hào)的初相進(jìn)行比較。實(shí)際工程中，2PSK或2DPSK信號(hào)載波頻率與碼速率之間可能是整數(shù)倍關(guān)系也可能是非整數(shù)倍關(guān)系。但不管是那種關(guān)系，上述結(jié)論總是成立的。

本單元用碼變換2PSK調(diào)制方法產(chǎn)生2DPSK信號(hào)，原理框圖及波形圖如圖2-4所示。相對(duì)于絕對(duì)碼AK、2PSK調(diào)制器的輸出就是2DPSK信號(hào)，相對(duì)于相對(duì)碼、2PSK調(diào)制器的輸出是2PSK信號(hào)。圖中設(shè)碼元寬度等于載波周期，已調(diào)信號(hào)的相位變化與AK、BK的關(guān)系當(dāng)然也是符合上述規(guī)律的，即對(duì)于AK來說是“1變0不變”關(guān)系，對(duì)于BK來說是“異變同不變”關(guān)系，由AK到BK的變換也符合“1變0不變”規(guī)律。

圖2-4中調(diào)制后的信號(hào)波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，這取決于載波的參考相位以及異或門電路的初始狀態(tài)。

2DPSK通信系統(tǒng)可以克服上述2PSK系統(tǒng)的相位模糊現(xiàn)象，故實(shí)際通信中采用2DPSK而不用2PSK（多進(jìn)制下亦如此，采用多進(jìn)制差分相位調(diào)制MDPSK），此問題將在數(shù)字解調(diào)實(shí)驗(yàn)中再詳細(xì)介紹。

AKBK-1+TSBK2DPSK(AK)2PSK調(diào)制2PSK(BK)

圖2-42DPSK調(diào)制器

2PSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為

S(t)=m(t)Cosωct

式中m(t)為雙極性不歸零碼BNRZ，當(dāng)“0”、“1”等概時(shí)m(t)中無直流分量，S(t)中無載頻分量，2DPSK信號(hào)的頻譜與2PSK相同。

2ASK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式與2PSK相同，但m(t)為單極性不歸零碼NRZ，NRZ中有直流分量，故2ASK信號(hào)中有載頻分量。

2FSK信號(hào)（相位不連續(xù)2FSK）可看成是AK與AK調(diào)制不同載頻信號(hào)形成的兩個(gè)2ASK信號(hào)相加。時(shí)域表達(dá)式為S(t)m(t)cosc1tm(t)cosc2t，式中m(t)為NRZ碼。

fc-fsfcfc+fsf2ASKfc-fsfcfc+fs2PSK（2DPSK）ffc1-fsfc1fc2fc2+fs2FSKf圖2-52ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK信號(hào)功率譜

設(shè)碼元寬度為TS，fS=1／TS在數(shù)值上等于碼速率，2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK的功率譜密度如圖2-5所示。可見，2ASK、2PSK（2DPSK）的功率譜是數(shù)字基帶信號(hào)m(t)功率譜的線性搬移，故常稱2ASK、2PSK（2DPSK）為線性調(diào)制信號(hào)。多進(jìn)制的MASK、MPSK（MDPSK）、MFSK信號(hào)的功率譜與二進(jìn)制信號(hào)功率譜類似。

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中m(t)是一個(gè)周期信號(hào)，故m(t)有離散譜，因而2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK也具有離散譜。

四、

本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元。

1、熟悉數(shù)字調(diào)制單元的工作原理。接通電源，打開實(shí)驗(yàn)箱電源開關(guān)。將數(shù)字調(diào)制單元單刀雙擲開關(guān)K7置于N端。

2、用數(shù)字信源單元的FS信號(hào)作為示波器的外同步信號(hào)，示波器CH1接信源單元的(NRZ-OUT)AK，CH2接數(shù)字調(diào)制單元的BK，信源單元的K1、K2、K3置于任意狀態(tài)（非全0），觀察AK、BK波形，總結(jié)絕對(duì)碼至相對(duì)碼變換規(guī)律以及從相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律。

3、示波器CH1接2DPSK，CH2分別接AK及BK，觀察并總結(jié)2DPSK信號(hào)相位變化與絕對(duì)碼的關(guān)系以及2DPSK信號(hào)相位變化與相對(duì)碼的關(guān)系（此關(guān)系即是2PSK信號(hào)相位變化與信源代碼的關(guān)系）。注意：2DPSK信號(hào)的幅度比較小，要調(diào)節(jié)示波器的幅度旋鈕，而且信號(hào)本身幅度可能不一致，但這并不影響信息的正確傳輸。

4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；觀察這兩個(gè)信號(hào)與AK的關(guān)系（注意“1”碼與“0”碼對(duì)應(yīng)的2FSK信號(hào)幅度可能不相等，這對(duì)傳輸信息是沒有影響的）。

5、用頻譜議觀察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)頻譜（條件不具備時(shí)不進(jìn)行此項(xiàng)觀察）。

實(shí)驗(yàn)步驟

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