數字通信原理實訓箱各種模仿信號源實訓
一、數字通信原理實訓箱實訓目的：
1． 熟悉各種模仿信號的產生方法及其用途
2． 查看解析各種模仿信號波動線的特別點

二、數字通信原理實訓箱電子線路作業原理
模仿信號源電子線路用來產生實訓所需的各種音頻信號：同步正弦波信號、非同步簡易信號、話音信號、音樂信號，白噪聲等。
（一）同步信號源（同步正弦波發生器）
1．功用
同步信號源用來產生與編碼數字信號同步的2KHz正弦波信號，可作為抽樣定理PAM、增量調制CVSD編碼、PCM編碼實訓的寫入音頻信號。在沒有數字存貯示波器的條件下，用它作為編碼實訓的寫入信號，可在普通示波器上查看到平穩的編碼數字信號波動線。
2． 電子線路原理
圖2-1為同步正弦信號發生器的電子線路圖。
它由2KHz方波信號產生器（圖2-1中SC2K表示）、低通濾波器和輸出放大電子線路三部分包括。
2KHz方波信號（SC2K）由CPLD可編程器件U101內的邏輯電子線路經過編程產生。TP001為其測量點。U001A 及周邊的阻容互聯網包括一個截止頻率為ωL的低通濾波器，用以濾除各次諧波,只輸出一個2KHz正弦波，TP002"同步輸出"銅鉚孔為其輸出點。2K正弦波經過銅鉚孔輸出可供PAM、PCM、CVSD（ M）模型塊使用。
W001用來改變輸出同步正弦波的幅度。
（二）非同步信號源
1．功用
非同步信號源是一個簡易信號發生器，它可產生頻率為0.3～10KHz頻率可調的正弦波信號、三角波信號和方波信號，輸出幅度為0～10V（一般使用界限0～4V）連續可調。可運用它定性地查看通信話路的頻率特性，同時用做PAM、PCM、CVSD（ M）模型塊的音頻信號源，信號波動線見圖2-7所示。
2． 作業原理
非同步信號源的電子線路圖如圖2-2所示。它由含有概括函數發生器ICL8038（或者XR2206，這里不做簡介）和一些外圍電子線路包括。ICL8038是大規模含有概括電子線路，它的內部電子線路主要有矩形波、三角波或正弦波發生器電子線路，正弦波由管腳2輸出，三角波由管腳3輸出，矩形波管腳9輸出。管腳8為頻率調動（簡稱調頻）電壓（V）（V）寫入端。振蕩頻率與調頻電壓（V）（V）成正比，其線性度約為0.5%（詳細用法可到網上查找）。一般情況下，正弦波信號（頻率在0.3～3.4KHz間）易于查看和解析，而而且完全適用本平臺通信原理實訓的需要，所以我們建議使用正弦波輸出作為非同步信號源。信號形式可由K002選用輸出，調動W003可使其振蕩頻率在0.3～3.4KHz間改變，幅度由W002調動（可在0～4V間無失真改變），占空比由W004調動。TP003"非同步輸出"銅鉚孔為其輸出點。非同步正弦波經過銅鉚孔輸出可供PAM、PCM、CVSD（ M）模型塊使用。



圖2-1 同步正弦信號發生器電子線路圖

（三）音樂信號產生電子線路
1．功用
音樂信號產生電子線路用來產生音樂信號送往音頻終端電子線路，以查驗話音信道的開通情況及通話重量（kg）。
2． 作業原理
音樂信號產生電子線路見圖2-3。音樂信號由U004音樂片厚膜含有概括電子線路產生。該片的1腳為電源端，2腳為控制端，3腳為輸出端，4腳為一起合作共用地端。VCC經R018、D003向U004的1腳提供3.3V電源電壓（V）（V），當2腳經過SW001接觸開關觸發寫入控制電壓（V）（V）+3.3V時，音樂片即有音樂信號從第3腳輸出，經TP005"音樂輸出"銅鉚孔送往各實訓模型塊。
（四）外加模仿信號寫入電子線路
在一些特殊情況下，簡易正弦波信號形式不能適用實訓要求，就要用外加信號源提供所需信號。例如要定量地測量試驗通信話路的頻率特性時需要使用頻率、電平與輸出阻抗全部很平穩的頻率界限很寬的音頻測量試驗信號，這就需要外接音頻信號產生器或函數信號發生器。外加模仿信號寫入電子線路為它們提供了連接到實訓的連連接口電子線路。外加模仿信號加入S02連連接口，由P01銅鉚孔"外加模仿輸出"輸出送往各實訓模型塊。
(五) 模仿電話寫入電子線路
圖2-4是專用電話含有概括電子線路包括的電話模型塊電子線路。J01是電話機的水晶頭連連接口，D001為摘機檢驗測量試驗顯露，U003是PBL38710/1專用電話含有概括電子線路。它的作業原理是：
當對電話機的送話器講話時，該話音信號從PBL38710/1的TIPX和RINGX引腳寫入，經U003內部話音信號傳輸處置整理后從第19引腳（VTX）輸出。由VTX引腳來的模仿電話輸出信號經"電話模仿發"TP004T銅鉚孔送出，可作為語音信號輸出用
當接收對方的話音時，送入U003第16引腳（RSN）的對方模仿電話寫入信號可由"電話模仿收" TP004R銅鉚孔送入。有時寫入信號需要先經過右下腳的"音頻功放"，再由TP007處經過鉚孔線連接送入銅鉚孔TP004R（功放電原理圖，如圖2-5）。
(六) 音頻功放電子線路
如圖2-5,U005為NE555芯片。在接收端，各種信號經過連接線接入TP006"寫入"后，進入功放電子線路。信號幅度可由W005實行調動，后由揚聲器輸出，其測量點為TP107。在TP007處用示波器查看話音輸出波動線，經過喇叭聽話音，感性判別該系統對話音信號的傳輸重量（kg）。


圖2-2 非同步正弦波信號發生器電子線路圖



圖2-3 音樂信號產生電子線路圖



圖2-4 電話模型塊電原理圖



圖2-5 音頻功放電原理圖
三、實訓內容
1．用示波器在相應測量試驗點上測量并熟悉各點波動線：同步正弦波信號、非同步簡易信號、電話語音輸出信號、音樂信號及外加模仿信號寫入電子線路等。
2．熟悉上述各種信號的產生方法，并理解信號流程。

四、實訓步驟
1．打開實訓箱右側電源開關，電源指示燈亮。
2．用示波器測量TP001、TP002、TP003、TP004T、TP004R、TP005等各點波動線。
3．將各模仿信號由相應銅鉚孔輸出，經過連接線接入TP006銅鉚孔，此時模仿信號可由喇叭輸出（K001的1-2連通），學員可直觀地感受各模仿信號間的差別
4．模仿信號源模型塊有關器件連連接口簡介
TP002：同步正弦波輸出，頻率2KHZ。
TP003：非同步信號輸出，一般使用界限300HZ～3.4KHZ。
TP005：音樂信號輸出，SW001觸發后產生。
TP004T：模仿電話信號發。
TP004R：模仿電話信號收。
TP006：功放寫入。
TP007：功放放大后輸出。
TP108：高斯白噪聲。
SW001：音樂信號觸發按鈕（有些無需觸發）。
K002：非同步信號形式選用。
S01：外加數字信號寫入。
S02：外加模仿信號寫入。
S03：誤碼測量試驗時鐘輸出連連接口。
S04：誤碼測量試驗數值寫入連連接口。
SW03：誤碼測量試驗模型塊選用，1-2：FSK，2-3：PSK。
電位器調動
W001：同步正弦波信號幅度調動。
W002：非同步信號幅度調動。
W003：非同步信號頻率調動。
W004：非同步信號占空比調動（某些型號不可調動）。
W005：功放放大幅度調動。
W101：噪聲幅度調動。

五、各測量點波動線
TP001：2KHz方波，由EPM7128芯片編程產生。
TP002：與TP001作業時鐘同步輸出的2KHz的正弦波信號。
TP003：0.3~3.4KHz的非同步信號，可經過K002選用正弦波、三角波和方波，經過W003來改變頻率，經過W002來改變其幅度。
TP004T：電話電子線路送往各編碼器模型塊的模仿話音信號。作為電話電子線路的去話信號。
TP004R：作為電話電子線路的來話信號寫入連連接口。
TP005：音樂電子線路模型塊輸出音樂信號，經過SW001觸發產生。
P01：外加模仿信號輸出。外加模仿信號由S02連連接口加入本實訓箱，再由P01"外加模仿輸出"銅鉚孔輸出送往各實訓模型塊。
TP108：高斯白噪聲，噪聲幅度由W101調動。本模型塊產生的原理這里就不做詳細簡介。


六、實訓報告要求
1．畫出各測量點波動線，并實行解析。
2．畫出各模仿信號源的電子線路框圖，敘述其作業原理。
3．記錄實訓過程中遇到的問題并實行解析。