[实用新型]现代通信原理教学实验设备

说明书

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。

背景技术

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，已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±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、帧同步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；