1、-. z.濾波法及數字鎖相環法位同步提取實驗和幀同步提取實驗一、實驗目的1、掌握濾波法提取位同步信號的原理及其對信息碼的要求；2、掌握用數字鎖相環提取位同步信號的原理及其對信息代碼的要求；3、掌握位同步器的同步建立時間、同步保持時間、位同步信號同步抖動等概念；4、掌握巴克碼識別原理；5、掌握同步保護原理；6、掌握假同步、漏同步、捕捉態、維持態的概念。二、實驗內容1、熟悉實驗箱2、濾波法位同步帶通濾波器幅頻特性測量；3、濾波法位同步恢復觀測；4、數字鎖相環位同步觀測；5、幀同步提取實驗。三、實驗條件/器材濾波法及數字鎖相環法位同步提取實驗：1、主控&信號源、8號基帶傳輸編譯碼、13號載波同步及位

2、同步模塊2、雙蹤示波器模擬/數字3、連接線假設干幀同步提取實驗：主控&信號源、7號模塊雙蹤示波器模擬/數字連接線假設干四、實驗原理濾波法及數字鎖相環法位同步提取實驗原理見通信原理綜合實驗指導書P129-P134;幀同步提取實驗原理見通信原理綜合實驗指導書P141。五、實驗過程及結果分析一熟悉實驗箱二濾波法位同步帶通濾波器幅頻特性測量1、連線及相關設置1關電，連線。2開電，設置主控，選擇【信號源】【輸出波形】。設置輸出波形為正弦波，調節相應旋鈕，使其輸出頻率為200Khz，峰峰值3V。3此時系統初始狀態為：輸入信號為頻率200KHz、幅度為3V的正弦波。2、實驗操作及波形觀測分別觀測13號模塊的

3、濾波法位同步輸入和BPF-Out，改變信號源的頻率，測量BPF-Out的幅度填入下表，并繪制幅頻特性曲線。頻率KHz200210220230240250260270280290300幅度V6.126.847.729.1211.013.915.814.913.111.29.44三濾波法位同步恢復觀測1、連線及相關設置1關電，連線。2開電，設置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【濾波法及數字鎖相環位同步法提取】。將13號模塊S2撥上。將S4撥為1000.3此時系統初始狀態為：輸入PN為256K。2、實驗操作及波形觀測1以BPF-Out為觸發，觀測門限判決輸出，記錄波形思考：分析在什么情況下門限判

4、決輸出的時鐘會不均勻，為什么？答：當濾波器輸出的信號頻率成分較為復雜的時候，門限判決上下電平時容易出錯，導致了一些地方的占空比缺乏，使得門限判決輸出的時鐘不均勻。2以BPF-Out為觸發，觀測鑒相輸入1，記錄波形3比照門限判決輸出和鑒相輸入1的波形上為鑒相輸入1，下為門限判決輸出思考：分析時鐘不均勻的情況是否有所改善。答：通過圖形可以看出門限判決輸出的波形是不均勻的，鑒相輸出的波形是相對均勻的。所以信號不均勻的情況有改善。4比照觀測鑒相輸入1和鑒相輸入2，記錄波形。比擬兩路波形的幅度和相位。上為鑒相輸入1，下為鑒相輸入25比照觀測濾波法位同步輸入和BS1，觀測恢復的位同步信號上為濾波法位同步輸

5、入，下為BS1四數字鎖相環位同步觀測1、連線及相關設置1關電，按表格所示進展連線。見通信原理綜合實驗指導書P1352開電，設置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【濾波法及數字鎖相環位同步法提取】。將13號模塊的S3撥為0100.3此時系統初始狀態為：PN碼速率為256K。2、實驗操作及波形觀測(1)觀測13號模塊的數字鎖相環輸入和輸入跳變指示。觀測當數字鎖相環輸入沒有跳變和有跳變時輸入跳變指示的波形。上為數字鎖相環輸入下為輸入跳變指示假設前一位數據有跳變，則判斷有效，輸入跳變指示輸出表示1，否則輸出0表示判斷無效(2)觀測13模塊的數字鎖相環輸入和鑒相輸出。觀測相位超前滯后的情況。上為數字鎖

6、相環輸入，下為鑒相輸出經觀察比擬，鑒相輸出比數字鎖相環輸入超前兩個碼元(3)觀察13模塊的插入指示和扣除指示。上為插入指示，下為扣除指示思考：分析波形有何特點，為什么會出現這種情況。答：因為可變分頻器的輸出信號頻率與實驗所需頻率接近，將其和從信號中提取的相位參考信號同時送入相位比擬器，比擬的結果假設是載波頻率高了，就通過補抹門抹掉一個輸入分頻器的脈沖，相當于本地振蕩頻率降低;相反，假設示出本地頻率低了時就在分頻器輸入端的兩個輸入脈沖間插入一個脈沖，相當于本地振蕩頻率上升，從而了到達同步的目的。(4)以信號源模塊的CLK為觸發，觀測13號模塊的BS2。思考：BS2恢復的時鐘是否有抖動情況，為什么

7、？試分析BS2抖動的區間有多大？如何減小這個抖動的區間？答：有抖動的存在，是因為可變分頻器的存在使得下一個時鐘沿的到來時間不確定，從而引入了相位抖動，而這種引入的誤差是無法消除的，減小相位抖動的方法就是將分頻器的分頻數提高。五幀同步提取實驗1、連線及相關設置1關電，按表格所示進展連線。見通信原理綜合實驗指導書P1422開電，設置主控菜單，選擇【主菜單】【通信原理】【幀同步】。3此時系統初始狀態為：幀同步信號為8K。2、實驗操作及波形觀測(1)先翻開其他模塊電源，7號模塊最后上電。觀測在沒有誤碼的情況下失步，捕獲，同步三個燈的變化情況。答：捕獲先亮，同步后亮，失步不亮(2)關閉7號模塊電源。按住

8、誤碼插入按鍵不放，翻開7號模塊電源。再觀測失步，捕獲，同步三個燈的變化情況。(注:誤碼插入功能是在巴克碼中插入一個過失，假設單擊則插入一次單個碼元過失，假設長按則連續插入單個碼元過失。)答：與1情況一樣，捕獲同步依次亮起，失步不亮(3)觀察同步保護現象:當同步指示燈點亮時，設置撥碼開關S1為01100100即與復用的巴克碼一致，此時應觀察到解復用端的開關信號顯示光條的亮滅情況與S1一致(0為滅，1 為亮)，說明系統此時對已同步的幀同步信號有一定保護。(4)在同步狀態下長時間按住誤碼插入按鍵不放，觀測幀同步碼元出現誤碼時三個LED燈的變化情況。答：狀態從同步態調到捕獲態再調到同步態并保持不變。(

9、5)觀察假同步現象:將撥碼開關S1撥為01110010,即與復用的巴克碼一致。將7號模塊關電再開電，觀察開關信號顯示光條的狀態，注意是否出現了假同步狀態。(注:當出現假同步時，即此時時分復用單元將撥碼開關s1的碼值作為幀頭碼，其他碼元和原巴克碼被當做了數據碼元，從而原本應該解復用顯示撥馬開關的光條沒有正常顯示。)答：通過觀察燈可知，解復用撥碼開關的光條沒有正常的顯示，在實驗中光條先于撥碼開關的一致，后開場出現不規則的亮滅，最終光條全部熄滅。通過碼同步原理可知，這是假同步狀態的表現:時分復用單元將撥碼開關的碼值作為了幀頭碼，而其他的碼元和原來的巴克碼被當做了數據碼元。這導致在檢查01110010時按照8位一個用戶的數據，進展下面的采集。六、實驗收獲1、對實驗箱以及示波器的使用更加熟練了。2、對濾波法