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一、系統(tǒng)組成
本實驗平臺采用FPGA+DSP+AD/DA架構(gòu)，實驗內(nèi)容借鑒Simulink的設(shè)計思想，開創(chuàng)性地將實驗內(nèi)容在軟件側(cè)封裝成模塊，通過PC端連線設(shè)計、下載，生成硬件測試環(huán)境，極大地方便了學(xué)生實驗操作過程，有助于學(xué)生理解通信系統(tǒng)的實現(xiàn)流程，可完成原理實驗、工程實訓(xùn)、二次開發(fā)等不同層次的相關(guān)課程。同時很好地支持了以后的課程升級，可擴展新技術(shù)的實驗課程。
數(shù)字通信原理實驗平臺架構(gòu)如下：
圖1 實驗平臺系統(tǒng)組成框圖
該實驗平臺硬件系統(tǒng)由FPGA+DSP平臺、接口電路平臺、AD/DA平臺、眼圖觀測模塊四大部分組成。
1. FPGA+DSP硬件平臺：數(shù)字通信原理實驗平臺的核心實現(xiàn)部分，將大量的實驗通過基于FPGA和DSP硬件架構(gòu)技術(shù)實現(xiàn)。通過提供的Demo軟件模塊，完成相關(guān)通信原理課程的實驗。
2. 接口電路平臺：包含音頻輸入輸出、話機、RS232串口通信等接口，滿足本實驗平臺的相關(guān)接口電路。
3. 高速AD/DA：標(biāo)配高速AD/DA模塊，完成信道調(diào)制解調(diào)的模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換功能。
4. 眼圖觀測模塊：眼圖觀測電路，實現(xiàn)對信號的眼圖觀測功能
二、系統(tǒng)特點
1. 創(chuàng)新的硬件模塊化設(shè)計思路，主板+實驗?zāi)K兩大部分組成。
2. 創(chuàng)新的軟件模塊化設(shè)計思想，將實驗內(nèi)容在軟件側(cè)封裝成模塊，便于學(xué)生實驗實訓(xùn)和掌握原理。
3. 采用圖形化界面，實現(xiàn)實驗的軟連線，避免頻繁插拔器件造成的器件損壞。
4. 采用圖形化界面，保證了實驗內(nèi)容的一致性，測試信號設(shè)置比較方便，可以根據(jù)實驗內(nèi)容隨意設(shè)置觀測點，避免了常規(guī)實驗箱在測試過程中的局限性。
5. 軟件無線電架構(gòu)，提供大規(guī)模可編程器件，實驗形式靈活，方便學(xué)生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、二次開發(fā)、綜合設(shè)計、電子設(shè)計大賽。
6. 以通信系統(tǒng)的有效性和可靠性設(shè)計為主線，實現(xiàn)了語音編解碼、語音壓縮/解壓縮、信源編/譯碼、信道調(diào)制解調(diào)、擴頻/解擴頻、復(fù)用/解復(fù)用等系統(tǒng)設(shè)計的核心技術(shù)。
7. 自帶信號源：同步信號源、非同步信號源，音樂信號等，無需另外配信號源。
8. 實驗平臺220V市電供電，內(nèi)置電源：＋5V，＋12V，－5V，－12V，具有短路保護和自動恢復(fù)功能。
9. FPGA+DSP技術(shù)，方便課程升級。
10. 給學(xué)校提供通信原理實驗平臺的源程序和代碼，提供全套實驗Demo源碼。
11. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單易于維護，穩(wěn)定可靠。
12. 可與“物聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)、通信網(wǎng)綜合實驗系統(tǒng)”中的通信網(wǎng)系統(tǒng)實驗平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通，也可以與高頻電路實驗平臺實現(xiàn)無線電通信，構(gòu)成相對完整的無線通信系統(tǒng) 。
三、實驗項目
通信原理實驗課程系列 | |
序號 | 實驗項目 |
1. | 語音AD轉(zhuǎn)換采集實驗 |
2. | 語音DA轉(zhuǎn)換還原實驗 |
3. | 語音數(shù)據(jù)的壓縮實驗 |
4. | 語音數(shù)據(jù)的解壓縮實驗 |
5. | 語音編碼實驗 |
6. | 語音解碼實驗 |
7. | 信元交織實驗 |
8. | 信元解交織實驗 |
9. | 信道檢錯碼實驗 |
10. | 漢明碼編、譯碼實驗 |
11. | Turbo碼編、譯碼實驗 |
12. | 信道正交編、解碼實驗 |
13. | 直接序列擴頻實驗 |
14. | GOLD序列特性實驗 |
15. | 解擴頻實驗 |
16. | 基于DDS的正、余弦波生成實驗 |
17. | 2ASK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
18. | 2FSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
19. | BPSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
20. | DPSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
21. | QPSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
22. | OQPSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
23. | DQPSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
24. | π/4DQPSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
25. | MSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
26. | GMSK調(diào)制、解調(diào)實驗 |
27. | 16QAM調(diào)制、解調(diào)實驗 |
28. | 雙邊帶調(diào)制與解調(diào)實驗 |
29. | 雙邊帶抑制載波調(diào)幅與解調(diào)實驗 |
30. | 單邊帶調(diào)幅與解調(diào)實驗 |
31. | 頻分復(fù)用實驗 |
32. | PAM抽樣定理實驗 |
33. | PCM脈沖調(diào)制編、譯碼實驗 |
34. | CVSD連續(xù)可變斜率增量調(diào)制、解調(diào)實驗 |
35. | 時分復(fù)用、解復(fù)用實驗 |
36. | 基帶傳輸碼型實驗（BPH、CMI、AMI、HDB3） |
37. | 同步載波提取實驗 |
38. | 位同步信號提取實驗 |
39. | 幀同步信號成形實驗 |
40. | 眼圖觀測模塊測試實驗 |
41. | 噪聲發(fā)生器波形觀察實驗 |
42. | 通信系統(tǒng)插入噪聲測量實驗 |
43. | 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)綜合實驗 |
四、實物圖片
圖2 實驗平臺外觀圖
圖3 實驗平臺內(nèi)部板圖
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