武汉理工大学：《通信原理》课程实验教学大纲 Communication Principles A

《通信原理A》实验教学大纲课程编号：课程名称：通信原理/CommunicationPrinciples实验总学时数：16适应专业：通信工程、电子信息工程、信息工程承担实验室：专业综合实验中心一、实验教学的目的和任务1、实验是对理论知识的巩固和更进一步、更深刻的理解，能够让学生检验在理论课上所学到的理论知识和一些重要的参数，使理论问题能够在实验课上得到更直观的解决。2、在实验课上，要求学生能够按照实验指导书上的步骤认真地进行测试并记录下实验数据，对实验数据进行计算分析，最后写出实验报告。实验项目及学时分配-序号实验项目名称实验学时实验类型开出要求1脉冲振幅（PAM）调制与解调系2验证必做统实验2脉冲编码(PCM)调制与解调2验证必做系统实验/3码型变换AMI/HDB32验证必做4移频键控FSK调制与解调系统设4综合必做计实验32验证必做移相键控PSK调制与解调实验16数字通信系统综合实验4综合必做三、每项实验的内容和要求1.脉冲振幅（PAM）调制与解调系统实验1）脉冲幅度调制系统实验：①观察被调制正弦信号、抽样脉冲和PAM信号波形相互之间的关系及特点，观察抽样点数与输入信号频率的关系。②观察自然抽样与平顶抽样的两种PAM信号波形的相同点和不同点，并加以理论分析。2）脉冲幅度调制系统解调实验①观察PAM信号的还原波形。特别是音频带内各频点的情况。（测5个测量点）②观察验证抽样定理，并加以理论分析和必要的说明。通过脉冲幅度（PAM）调制与解调系统实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点、调制方式的组成原理，使学生不但能更清楚脉冲幅度的调制与解调原理，而且还能通过实验电路所产生的波形和所得的数据分析，加深理解这种调制的优缺点：同时，还能通过脉冲调制与解调实验，对脉冲调制系统中最重要的抽样定理，在理论和实际实验过程中得到巩固

《通信原理A》实验教学大纲 课程编号： 课程名称：通信原理/Communication Principles 实验总学时数：16 适应专业：通信工程、电子信息工程、信息工程 承担实验室：专业综合实验中心 一、实验教学的目的和任务 1、实验是对理论知识的巩固和更进一步、更深刻的理解，能够让学生检验在理论课上所学到的理论知识 和一些重要的参数，使理论问题能够在实验课上得到更直观的解决。 2、在实验课上，要求学生能够按照实验指导书上的步骤认真地进行测试并记录下实验数据，对实验数据 进行计算分析，最后写出实验报告。 二、实验项目及学时分配 序 号 实 验 项 目 名 称 实验学时 实验类型 开出要求 1 脉冲振幅（PAM）调制与解调系 统实验 2 验证 必做 2 脉冲编码(PCM) 调制 与解调 系统实验 2 验证 必做 3 码型变换AMI/HDB3 2 验证 必做 4 移频键控FSK调制与解调系统设 计实验 4 综合 必做 5 移相键控PSK调制与解调实验 2 验证 必做 6 数字通信系统综合实验 4 综合 必做 三、每项实验的内容和要求 1．脉冲振幅（PAM）调制与解调系统实验 1）脉冲幅度调制系统实验： ① 观察被调制正弦信号、抽样脉冲和PAM信号波形相互之间的关系及特点，观察抽样点数与输入信 号频率的关系。 ② 观察自然抽样与平顶抽样的两种PAM信号波形的相同点和不同点，并加以理论分析。 2）脉冲幅度调制系统解调实验 ① 观察PAM信号的还原波形。特别是音频带内各频点的情况。(测5个测量点) ② 观察验证抽样定理，并加以理论分析和必要的说明。 通过脉冲幅度（PAM）调制与解调系统实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点、调制方式的组 成原理，使学生不但能更清楚脉冲幅度的调制与解调原理，而且还能通过实验电路所产生的波形和所得 的数据分析，加深理解这种调制的优缺点；同时，还能通过脉冲调制与解调实验，对脉冲调制系统中最 重要的抽样定理，在理论和实际实验过程中得到巩固

2：脉冲编码（PCM）调制与解调系统实验1）PCM编码调制系统实验①观察PCM系统工作时钟与位同步信号之间的关系及特点，。②观察被调制正弦信号、PCM编码信号波形，对模拟信号与数字信号加以理论分析。③观察PCM码流与抽样脉冲时隙的波形，分析两信号之间的关系。2）PCM编码解调系统实验①观察PCM码流与PCM解调的结果，分析调制信号与基带信号之间的关系；②改变基带信号幅度，观察PCM调制与PCM解调信号的信噪比的变化情况；③改变基带信号的频率，观察PCM调制与PCM解调信号幅度的变化情况：通过实验，了解语音编/解码的工作原理，验证PCM编译码原理：熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出时钟之间的关系；了解PCM专用大规模集成电路TP3067的工作原理和应用：熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法。主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。实验耗材：示波器探头，各类常用74系列集成电路若干，专用芯片TP3067，连接线等。3.码型变换AMI/HDB3AMI码编码规则验证；AMI码译码和时延测量；AMI编码信号中同步时钟分量定性观测：）AMI译石定时恢复测量；HDB3码变换规则验证；HDB3码译码和时延测量：HDB3编码信号中同步时钟分量定性观HDB3译码位定时恢复测量。通过实验，使学生进一步明确数字基带信号传输线路码型变换的目的。了解二进制单极性码变AMI/HDB3码的编码规则；熟悉HDB3码的基本特征；熟悉HDB3码的编译码器工作原理和实现方法；根据测量分析结果，画出电路关键部位的波形并以此指导实验检测工作；掌握严格按技术指标研制电路的实验方法。主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。实验耗材：各类数字电路集成芯片等。4.移频键控FSK调制与解调系统设计实验初始条件：主载波频率为11800HZ的正弦波；载波f1=2950HZ，载波f2=1475HZ。数字基带信号为15位M序列，速率600波特频率。采用非相干解调电路或过零检测解调电路。要求完成的主要任务：设计2FSK调制与解调系统电路，根据初始条件合理论证与选择系统电路，实现数字信号的传输。单元电路的设计与元件参数计算包括：高频振荡器、分频器、M序列、非相干解调器、过零检测系统、码再生电路等。设计电路用EWB仿真验证。通过综合设计实验，使学生掌握2FSK调制器工作原理及电路组成：掌握利用非相干解调电路、过零检测法电力，解调2FSK信号的原理和实现方法，建立数字调制中2FSK系统的基本概念，提高对常用的通信电子电路的设计和应用能力，常用电子仪器操作使用能力，培养与提高学生科学实验与创新研究能力。主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。实验耗材：各类74系列数字电路集成芯片、示波器探头，连接线等

2．脉冲编码(PCM)调制与解调系统实验 1）PCM编码调制系统实验 ① 观察PCM系统工作时钟与位同步信号之间的关系及特点，。 ② 观察被调制正弦信号、PCM编码信号波形，对模拟信号与数字信号加以理论分析。 ③ 观察PCM码流与抽样脉冲时隙的波形，分析两信号之间的关系。 2）PCM编码解调系统实验 ① 观察PCM码流与PCM解调的结果，分析调制信号与基带信号之间的关系；② 改变基带信号幅 度，观察PCM调制与PCM解调信号的信噪比的变化情况； ③ 改变基带信号的频率，观察PCM调制与PCM解调信号幅度的变化情况； 通过实验，了解语音编/解码的工作原理，验证PCM编译码原理；熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输 入/输出时钟之间的关系；了解PCM专用大规模集成电路TP3067的工作原理和应用；熟悉语音数字化技术 的主要指标及测量方法。 主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。 实验耗材：示波器探头，各类常用74系列集成电路若干，专用芯片TP3067，连接线等。 3．码型变换AMI/HDB3 AMI码编码规则验证；AMI码译码和时延测量；AMI编码信号中同步时钟分量定性观测；）AMI译码 定时恢复测量；HDB3码变换规则验证；HDB3码译码和时延测量；HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测 HDB3译码位定时恢复测量。 通过实验,使学生进一步明确数字基带信号传输线路码型变换的目的。了解二进制单极性码变换 AMI/HDB3码的编码规则；熟悉HDB3码的基本特征；熟悉HDB3码的编译码器工作原理和实现方法；根据测量 分析结果，画出电路关键部位的波形并以此指导实验检测工作;掌握严格按技术指标研制电路的实验方法。 主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。 实验耗材：各类数字电路集成芯片等。 4．移频键控FSK调制与解调系统设计实验 初始条件： 主载波频率为11800HZ的正弦波；载波f1=2950HZ, 载波f2=1475HZ。数字基带信号为15位M序列，速 率600波特频率。采用非相干解调电路或过零检测解调电路。 要求完成的主要任务: 设计2FSK调制与解调系统电路，根据初始条件合理论证与选择系统电路，实现数字信号的传输。 单元电路的设计与元件参数计算包括：高频振荡器、分频器、M序列、非相干解调器、过零检测系 统、码再生电路等。设计电路用EWB仿真验证。 通过综合设计实验，使学生掌握2FSK调制器工作原理及电路组成；掌握利用非相干解调电路、过零 检测法电力，解调2FSK信号的原理和实现方法，建立数字调制中2FSK系统的基本概念，提高对常用的通 信电子电路的设计和应用能力，常用电子仪器操作使用能力，培养与提高学生科学实验与创新研究能 力。 主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。 实验耗材：各类74系列数字电路集成芯片、示波器探头，连接线等

5.移相键控PSK调制与解调实验1）2PSK与2DPSK调制：①主载波与0/元相载波信号的观测；②M序列与差分编码信号的观测；③22PSK与2DPSK调制信号观察。2）2PSK解调：①恢复载波与位同步信号观测；?解调器抽样判决点信号观察：?解调数据观察；④位定时调整锁定过程观察；?接收端解调眼图信号观测：通过实验，使同学们进一步加深对数字调相（2PSK）的理解；掌握2DPSK系统的组成，了解2DPSK差分解调的基本工作原理：掌握2DPSK数据传输过程：掌握2PSK/2DPSK性能的测试：主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。实验耗材：各类数字电路集成芯片等。6.数字通信系统综合实验充分发挥通信原理实验装置的作用，利用实验装置提供的各单元电路模块，使用电话信源，完成”时分复用（TDM）通信系统综合实验”，或"CMI线路编码通信系统综合实验”或HDB3线路编码通信系统综合测试或”汉明约错编码通信系统综合测试”“BPSK（DBPSK）调制+汉明码系统测试中的一项。通过实验，使学生进一步掌握数字通信系统的组成。主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。实验耗材：各类数字电路集成芯片等。四、实验改革与特色本课程为武汉理工大学精品课程，已配备了最新的通信原理实验箱，该实验系统不仅能满足基本实验的要求，还可以进行现代通信系统的开放性实验和二次开发实验。五、教材及实验指导书《通信系统原理》主编：王虹出版社：国防工业出版社出版或修订时间：2014年《JH5001通信原理综合实验系统》捷辉科技有限公司

5．移相键控PSK调制与解调实验 1）2PSK与2DPSK调制： ① 主载波与0/π相载波信号的观测； ② M序列与差分编码信号的观测； ③ 2PSK与2DPSK调制信号观察。 2）2PSK解调： ① 恢复载波与位同步信号观测； ② 解调器抽样判决点信号观察； ③ 解调数据观察； ④ 位定时调整锁定过程观察； ⑤ 接收端解调眼图信号观测； 通过实验，使同学们进一步加深对数字调相(2PSK)的理解;掌握2DPSK系统的组成，了解2DPSK差分解 调的基本工作原理；掌握2DPSK数据传输过程；掌握2PSK/2DPSK性能的测试； 主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。 实验耗材：各类数字电路集成芯片等。 6．数字通信系统综合实验 充分发挥通信原理实验装置的作用,利用实验装置提供的各单元电路模块,使用电话信源,完成"时分 复用（TDM）通信系统综合实验"，或"CMI线路编码通信系统综合实验"或"HDB3线路编码通信系统综合测 试"或"汉明纠错编码通信系统综合测试" "BPSK（DBPSK）调制+汉明码系统测试"中的一项。 通过实验,使学生进一步掌握数字通信系统的组成。 主要仪器：通信原理实验系统实验箱、万用表、示波器。 实验耗材：各类数字电路集成芯片等。 四、实验改革与特色 本课程为武汉理工大学精品课程，已配备了最新的通信原理实验箱，该实验系统不仅能满足基本实 验的要求，还可以进行现代通信系统的开放性实验和二次开发实验。 五、教材及实验指导书     《通信系统原理》                       主编： 王虹 出版 社：国防工业出版社 出版 或修订时间：2014年 《JH5001通信原理综合实验系统》         捷辉科技有限公司

执笔：王虹唐静日期：2014.8审定：通信原理课程组日期：2014.8

执笔：王虹 唐静                日期：2014.8 审定：通信原理课程组 日期：2014.8