实验七 时分复用数字基带通信系统(2)

图7 发光二极管两路8bit数据

结果分析：由前两个实验可知：位同步单元、帧同步单元已正确地提取出位同步信号和帧同步信号。在本实验中，如图7所示，通过发光二极管的发光状态我们可以观察到两路8bit数据已正确地传输到数字终端。

6.用示波器观察分接出来的两路8bit周期信号D1(对应位同步B1)和D2(对应B2)。

图8 发光二极管两路8bit数据 图9 信号D1、D2波形

图10 信号D1、B1波形 图11 信号D2、B2波形

结果分析：如图8所示，通过开关K1、K2、K3将数字信源单元置于0111 0010 0001 1100 1111 0000。示波器的通道探头CH1接D1，CH2接D2，得到的波形如图9所示，可知发光二极管的发光状态对应的两路8bit数据与两路波形一一对应，实际波形与理论结果相符；示波器的通道探头CH1接D1，CH2接B1，得到的波形如图10所示，可知第一路位同步信号B1已对第一路数字信号D1中间位置并且相位抖动最小，实际波形与理论结果相符；示波器的

通道探头CH1接D2，CH2接B2，得到的波形如图11所示，可知第二路位同步信号B2已对第二路数字信号D2中间位置并且相位抖动最小，实际波形与理论结果相符。 7.观察位同步抖动对数据传输的影响。

用示波器观察数字终端单元的D1或D2信号，然后缓慢调节位同步单元上的可变电容C2（增大位同步抖动范围），观察D1或D2信号波形变化情况和发光二极管的状况（C2在某一范围变化时，D1或D2无误码，C2变化太大时出现误码）。

图12 发光二极管两路8bit数据 图13 信号D1波形

结果分析：如图12所示，通过开关K1、K2、K3将数字信源单元置于0111 0010 0001 1100 1111 0000。示波器的通道探头CH1接D1，得到的波形如图13所示，可知数字终端单元的发光二极管发光状态对应的第一路8bit数据与示波器波形一一对应，实际波形与理论结果相符，当缓慢调节位同步单元上的可变电容C2时，发光二极管不断闪烁着向右移动，示波器波形也缓缓跳动着右移。

8．观察帧同步对数据传输的影响。

还原位同步单元到正确的状态，将数字信源单元的K1置为1110 010X，观察数字终端分接出来的两路信号和数字信源单元的对应关系，分析原因。

图14 数字信源单元设置

图15 信号D1、F1波形 图16 信号D2、F2波形

结果分析：如图14所示，通过开关K1、K2、K3将数字信源单元置于1110 0100 0001 1100 1111 0000。示波器的通道探头CH1接D1，CH2接F1，得到的波形如图15所示，可知第一路帧同步信号F1在第一路数字信号D1每一周期的第一帧时为高电平，否则为低电平，实际波形与理论结果相符；示波器的通道探头CH1接D2，CH2接F2，得到的波形如图16所示，可知第二路帧同步信号F2在第二路数字信号D2每一周期的第一帧时为高电平，否则为低电平，实际波形与理论结果相符。 五、实验报告要求

1.本实验系统中，为什么位同步信号在一定范围内抖动时并不发生误码？位同步信号的这个抖动范围大概为多少？在图7-5所示的实际通信系统中是否也存在此现象？为什么。 答：本实验系统中的信道是理想的，无噪声且无码间串扰，只要位同步抖动范围不超过码元周期宽度就不会发生误码（当BD处于NRZ码中间时）。位同步信号的这个抖动范围大概为锁相环同步范围。图7-5所示实际通信系统中则不存在此现象。因为在那里即使位同步信号无任何抖动，信道噪声也不可能为零，因此必然有误码，且位同步信号抖动范围越大误码率越大。

2.帧同步信号在对复用数据进行分接时起何作用，用实验结果加以说明。

答：帧同步信号识别各路信号起始位置，可以确保分接器对时分复用信号进行正确分接。帧同步信号之后8位为第一路信息码，改动帧同步信号任意一位，都导致接收端无法接收。实验结果如图15、图16所示。

3.分析数字终端模块中串/并变换和并/串变换电路的工作原理。

答： 两组数字信号的串/并转换均在U600内部完成，其工作原理如下：以位同步信号为时钟，数字信号逐位移入三片串联的74164（八位移位寄存器，三级串联后可保存24位数据），三片74164的输出脚分别连至三片74374（八上升沿D触发器）的输入端，当帧同步信号的上升沿到来时，一帧完整的数字信号（24位）恰好全部移入三片74164，此时三片74374开始读数，24位数字信号被读入24个D触发器的D端。因为帧同步信号的高电平维持时间小于一位码元的宽度，所以帧同步信号每来一个上升沿时，74374只能从外部读入一位数据，其它时间处于锁存状态，从而避免了数据的错误读写。读入D端的数据在触发器时钟的控制下从 Q端输出驱动发光二极管，从而实现数据传输的串/并转换。同理，实现数据传输的并/串转换也采用类似的电路，在此不再重述。

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