簡介實驗七時分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng).doc是一份面向通信工程、電子信息類課程實驗的doc格式學(xué)習(xí)資料重點講解時分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的組成與分接原理。資源包共1個doc文件壓縮后僅62KB內(nèi)容集中適合課程設(shè)計與實驗預(yù)習(xí)。目前已有796人學(xué)習(xí)。文檔圍繞數(shù)字信源、數(shù)字終端、位同步與幀同步四個模塊展開詳細(xì)說明了數(shù)字終端模塊的輸入輸出點與測試點并對位同步信號抖動、幀同步信號錯位如何影響多路數(shù)字信號傳輸做了系統(tǒng)梳理。讀者可借此掌握時分復(fù)用基帶系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、位同步與幀同步的相位關(guān)系以及串/并變換、并/串變換的實現(xiàn)邏輯為完成實驗接線、波形觀察與排障提供直接指導(dǎo)。1. 時分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)為什么位同步抖動不誤碼幀同步一錯就全亂時分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)這個實驗是通信原理課程里最容易讓學(xué)生盯著示波器發(fā)懵的一個信源、位同步、幀同步三個模塊明明都亮著數(shù)字終端的十六個發(fā)光二極管卻不按預(yù)期亮滅。本文要拆的這份實驗七指導(dǎo)文檔把數(shù)字信源、數(shù)字終端、位同步、幀同步四個模塊連成一套兩路時分復(fù)用基帶系統(tǒng)核心目標(biāo)是讓你親眼看到位同步抖動和幀同步錯位分別如何影響數(shù)據(jù)分接。適合三類人正在做課程設(shè)計的通信專業(yè)學(xué)生、需要帶實驗的助教、以及想從模塊級理解分接原理的從業(yè)者。讀之前先記住一個反直覺結(jié)論位同步抖動在一定范圍內(nèi)不誤碼而幀同步只要錯位數(shù)據(jù)立刻亂給你看。2. 數(shù)字終端模塊的分接邏輯從時分復(fù)用信號到兩路并行數(shù)據(jù)2.1 數(shù)字終端在整個系統(tǒng)里的位置四個關(guān)鍵測試點把信號流向理清實驗系統(tǒng)里數(shù)字終端是收端核心它的輸入是時分復(fù)用基帶信號輸出是兩路串行數(shù)據(jù)、兩個八位并行數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的位同步、幀同步信號。整個閉環(huán)是這樣走的數(shù)字信源產(chǎn)生 NRZ 碼和幀同步碼位同步模塊從信號中提取出位定時幀同步模塊從信號中識別出幀頭數(shù)字終端同時拿到這三樣?xùn)|西后才能把混在一起的兩路數(shù)據(jù)拆開。數(shù)字終端模塊面板上有十一個測試點和輸入輸出點我建議第一次上手時只盯其中四個就能把信號流向摸清楚。S-IN 是時分復(fù)用基帶信號輸入SD 是抽樣判決后的時分復(fù)用信號BD 是延遲后的位同步信號FD 是整形后的幀同步信號。只要用示波器在這四個點上看一圈就能確認(rèn)前級模塊送進(jìn)來的東西對不對。從原始文檔的電原理圖可以看出SD 進(jìn)入終端后兵分兩路分別送給兩個串/并變換器BD 經(jīng)過延遲和分頻后變成 B1、B2作為兩路的位同步時鐘FD 經(jīng)過延遲鏈后產(chǎn)生 F1、F2作為兩路的幀同步控制信號。D1、D2 是分接后的兩路串行數(shù)據(jù)B1、B2 是兩路的位同步信號F1、F2 是兩路的幀同步信號。注意測試點命名規(guī)律D、B、F 分別對應(yīng)數(shù)據(jù)、位同步、幀同步數(shù)字下標(biāo)對應(yīng)第一路還是第二路。為了快速對照我把終端模塊的測試點整理成一份速查表。測試點信號含義與前后級的關(guān)系S-IN時分復(fù)用基帶信號輸入點接數(shù)字信源的 NRZ-OUTSD抽樣判決后的時分復(fù)用信號終端內(nèi)部識別后的數(shù)據(jù)流BD延遲后的位同步信號測試點由 BS-IN 經(jīng)延遲單元得到FD整形后的幀同步信號測試點由 FS-IN 經(jīng)整形、抽樣得到D1 / D2分接后的兩路串行數(shù)據(jù)對應(yīng)信源的兩路數(shù)據(jù)B1 / B2兩路的位同步信號BD 經(jīng) ÷3 分頻得到頻率為信源的 1/3F1 / F2兩路的幀同步信號由 FD 延遲 8、16 個碼元周期得到2.2 五個調(diào)整單元到底在調(diào)什么延遲鏈和相位關(guān)系數(shù)字終端模塊里有五個看起來不起眼的單元延遲 1、延遲 2、整形、延遲 3、÷3。很多同學(xué)不知道它們是干嘛的直接跳過結(jié)果分接出來的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)是亂的。這五個單元解決的是同一個問題讓 SD、BD、FD 三者之間的相位關(guān)系在送入串/并變換器和并/串變換器時保持正確。先說為什么需要整形。幀同步模塊送過來的幀同步信號 FS 脈沖寬度大于兩個碼元周期上升沿超前于第一路數(shù)據(jù)起始時刻約半個碼元根本不能直接作為分接控制信號。終端的做法是先讓 FS 進(jìn)入單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 U644528做上升沿觸發(fā)把寬脈沖整成脈寬略小于一個碼元的窄脈沖再用位同步信號 BD 對這個窄脈沖抽樣得到干凈的 FD。這一步很關(guān)鍵抽樣的沿必須落在窄脈沖的高電平區(qū)間內(nèi)否則 FD 會時有時無。延遲 1 和延遲 2 負(fù)責(zé)調(diào)整 BD 的相位使 BD 的上升沿與 FD 的抽樣位置錯開延遲 3 用三級移位寄存器 40174 把 FD 依次延遲 7、8、15、16 個碼元周期得到 FD-7、FD-8、FD-15、FD-16。其中 FD-8 就是第一路的幀同步信號 F1FD-16 就是第二路的幀同步信號 F2。為什么是 7 和 15因為第一路數(shù)據(jù)在復(fù)用幀里占前 8 個 bit收到第 7 個 bit 后準(zhǔn)備鎖存延遲 8 個碼元剛好是收完一整字節(jié)的時刻第二路同理從幀頭起延遲 15、16 個碼元正好覆蓋第二路字節(jié)的結(jié)束位置。把各單元對應(yīng)的芯片列成一張表調(diào)試時會方便很多。以下是文檔里給出的元器件對應(yīng)關(guān)系我按功能重新整理了。單元芯片功能延遲 1U63 單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 4528對位同步信號做延遲調(diào)整延遲 2U62A D 觸發(fā)器 4013二次調(diào)整位同步相位整形U64A 單穩(wěn)態(tài) 4528、U62B D 觸發(fā)器 4013幀同步脈沖整形加抽樣延遲 3U67、U68、U69 移位寄存器 40174產(chǎn)生 FD-7、FD-15、FD-8、FD-16÷3U72 二進(jìn)制寄存器 4017位同步三分頻產(chǎn)生 B1、B2串/并變換U65、U70 移位寄存器 4094串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)八位并行并/串變換U66、U71 移位寄存器 4014或 4021并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)回串行顯示三極管 9013、發(fā)光二極管并行數(shù)據(jù)指示2.3 串/并變換和并/串變換的分工分接的核心動作是把時分復(fù)用串行碼流里的 bit按照幀結(jié)構(gòu)分別裝進(jìn)第一路和第二路的寄存器里。U65、U70 用的是 4094這是一片八級移位存儲寄存器串行數(shù)據(jù)從 SD 進(jìn)入在 B1 的每個上升沿移一位移滿 8 位后在 F1 的控制下并行輸出。U66、U71 用的 4014或 4021是八級靜態(tài)移位寄存器方向相反把并行數(shù)據(jù)裝載進(jìn)去再在 B1 的移位時鐘驅(qū)動下逐位輸出恢復(fù)成串行信號 D1、D2。這里有個值得強調(diào)的數(shù)據(jù)關(guān)系B1、B2 的頻率是位同步信號 BS 頻率的 1/3。因為系統(tǒng)是兩路時分復(fù)用一幀里第一路和第二路各占 8 個 bit總共 24 bit 中每一路只占 8 bit所以分接后每路串行數(shù)據(jù)的碼速率是信源輸出碼速率的 1/3。如果示波器上測量 D1 的碼元寬度和信源 NRZ 的碼元寬度前者正好是后者的 3 倍。從波形關(guān)系上看F1 的上升沿必須對準(zhǔn)第一路數(shù)據(jù)的起始位置4094 才能在第 8 個位同步脈沖后鎖存正確的字節(jié)F2 同理。終端模塊里的 16 個發(fā)光二極管——左邊 8 個顯示第一路數(shù)據(jù)右邊 8 個顯示第二路數(shù)據(jù)——就是用來直觀驗證并行輸出是否與信源設(shè)置一致。二極管亮代表 1滅代表 0。只要信源那邊 K1 開關(guān)撥的是什么碼型終端這邊對應(yīng)的燈就該按同樣的碼型亮這一步對不上說明相位關(guān)系還沒調(diào)對。3. 把四個模塊連成系統(tǒng)連線、調(diào)節(jié)與示波器觀察步驟3.1 四根信號線的連接關(guān)系實線與虛線的區(qū)別實驗箱面板上數(shù)字信源、位同步、幀同步、數(shù)字終端四個模塊之間的部分連接已經(jīng)由 PCB 內(nèi)部布好需要手工連的只有四根信號線。按文檔圖 7-6 的標(biāo)注實線表示板上已連接虛線表示需要實驗者自己動手。第一次接線的人容易犯一個錯只盯著模塊名字連不看信號名。正確的是把數(shù)字信源的 NRZ-OUT 接到數(shù)字終端的 S-IN把位同步單元的 BS-OUT 接到終端和幀同步單元的 BS-IN把幀同步單元的 FS-OUT 接到終端的 FS-IN。接完線先不要急著通電用萬用表電阻檔確認(rèn)一下 S-IN 對地沒有短路電源插頭沒有插反。實驗箱里的 TTL 電平系統(tǒng)最怕電源接反。通電之后先用示波器 CH1 看數(shù)字信源的 NRZ-OUT確認(rèn)有穩(wěn)定的方波輸出。正常的話信源模塊會用 K1 開關(guān)設(shè)定的碼型循環(huán)輸出一幀數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)里包含第一路數(shù)據(jù)、第二路數(shù)據(jù)和幀同步碼。再強調(diào)一下這個系統(tǒng)的構(gòu)成它把發(fā)濾波器、收濾波器、碼型變換和反變換全部省略信道按理想信道處理。也就是說這里不研究碼間串?dāng)_只研究位同步和幀同步對數(shù)字分接的影響。所以四根線里只要有一根松動或者插錯整個實驗現(xiàn)象都會變得不可解釋排查時優(yōu)先查信號線。3.2 位同步調(diào)節(jié)把 BS-OUT 對準(zhǔn) NRZ 碼元中間位同步模塊的作用是從輸入信號中提取出與信源碼元同步的時鐘信號。實驗里用示波器 CH2 觀察位同步單元的 BS-OUT然后調(diào)節(jié)位同步單元上的可變電容目標(biāo)是讓 BS-OUT 的上升沿對準(zhǔn)信源 NRZ 信號的碼元中間位置并且相位抖動最小。操作路徑是這樣的CH1 接 NRZ-OUTCH2 接 BS-OUT兩個通道都設(shè)為直流耦合觸發(fā)電平放在 NRZ 波形幅度的 1/2 處。正常鎖定時CH2 顯示的方波頻率應(yīng)該和 NRZ 的碼速率一致。如果 BS-OUT 與 NRZ 之間相對漂移說明位同步環(huán)還沒鎖定。調(diào)節(jié)可變電容的本質(zhì)是微調(diào)壓控振蕩器的中心頻率讓環(huán)路能穩(wěn)定捕獲并跟蹤輸入信號。判斷“對準(zhǔn)中間位置”的方法NRZ 碼元是一個矩形波碼元中心就是高電平或低電平的中間時刻位同步的上升沿應(yīng)該正好落在這里。因為接收端后續(xù)的抽樣判決就是以這個上升沿為基準(zhǔn)取碼元中心電平做判定。上升沿偏左或偏右都會壓縮判決裕量后面第 7 步調(diào)節(jié)抖動時就容易提前翻車。在數(shù)字終端這邊BD 是 BS-IN 經(jīng)過延遲 1、延遲 2 之后的位同步信號。用示波器同時看 BD 和 FD能看到 FD 的窄脈沖出現(xiàn)在 BD 上升沿附近說明抽樣位置正確。觀察時我一般把時基調(diào)到每格 0.5 或 1 個碼元寬度這樣能清楚看到上升沿和碼元中心的對應(yīng)關(guān)系。3.3 幀同步檢查K1 置 1110010看 FS 與 NRZ 的相位把數(shù)字信源單元的 K1 撥碼開關(guān)置于 1110010這一步的目的是讓信源產(chǎn)生一個包含特征幀同步碼的確定幀結(jié)構(gòu)。然后用示波器 CH2 觀察幀同步單元的 FS 信號對比它和信源 NRZ 信號的相位關(guān)系判斷幀同步單元是否從輸入信號中正確識別出了幀頭。幀同步模塊正常工作時FS 脈沖的上升沿應(yīng)該穩(wěn)定地落在每一幀的起始位置附近。文檔里明確指出FS 脈沖的上升沿略遲后于位同步信號的上升沿而位同步信號上升沿位于輸入信號的碼元中間所以 FS 上升沿超前第一路數(shù)據(jù)起始時刻約半個碼元。這不是故障而是幀同步器原理決定的固有相位關(guān)系。后面數(shù)字終端里的整形單元會處理這個問題不需要在幀同步模塊上做額外調(diào)節(jié)。3.4 分接驗證LED 亮滅和 D1、D2 波形位同步和幀同步都確認(rèn)正常后數(shù)字終端的 16 個發(fā)光二極管應(yīng)該按信源的設(shè)定數(shù)據(jù)顯示。左邊 8 個燈是第一路右邊 8 個燈是第二路燈亮為 1燈滅為 0。終端的顯示單元直接用并行數(shù)據(jù)驅(qū)動三極管 9013再點亮發(fā)光二極管所以如果電平極性沒接反燈的狀態(tài)和信源 K1 設(shè)置應(yīng)該完全一致。示波器觀察點放在 D1 和 D2 上。D1 對應(yīng)位同步 B1D2 對應(yīng)位同步 B2用 CH1 看 D1、CH2 看 B1能看到 D1 的每一位都在 B1 的上升沿附近翻轉(zhuǎn)。D1、D2 是周期性重復(fù)的八位串行數(shù)據(jù)波形應(yīng)該是穩(wěn)定的、每幀重復(fù)一次。相比 NRZ-OUT 的高速碼流D1、D2 的碼元更寬、速率更低頻率正好是信源碼速率的 1/3這一點可以直接用示波器的頻率測量功能驗證。4. 位同步抖動與幀同步錯位兩類典型故障的實驗復(fù)現(xiàn)4.1 為什么位同步抖動在一定范圍內(nèi)不誤碼采樣點容限分析實驗報告的第一個思考題問的就是為什么位同步信號在一定范圍內(nèi)抖動時并不發(fā)生誤碼這個范圍大概有多大。這需要從抽樣判決的機制說起。理想情況下位同步的上升沿對準(zhǔn)碼元中心判決點在碼元正中間此時距離碼元邊界最遠(yuǎn)抗噪聲和抗定時誤差的裕量最大。但只要抖動不超過判決容限抽樣結(jié)果就不會錯。假設(shè)碼元寬度為 T判決點在碼元中心位同步上升沿偏離中心的最大允許范圍是 ±T/2超過這個范圍抽樣點就會落入相鄰碼元的區(qū)域。實際系統(tǒng)還要考慮到電平判決的閾值以及 D 觸發(fā)器建立時間、保持時間帶來的額外限制所以測量得到的容限會略小于 ±T/2。實驗中緩慢調(diào)節(jié) C2 時D1 或 D2 不變說明抖動還沒超過判決容限繼續(xù)增大誤碼出現(xiàn)說明抽樣點已經(jīng)越過碼元邊界。實際通信系統(tǒng)中同樣存在這個現(xiàn)象只是程度不同。接收端的位同步環(huán)路總是存在穩(wěn)態(tài)相位差和隨機抖動但只要環(huán)路設(shè)計得當(dāng)把抖動控制在碼元寬度的幾分之一以內(nèi)誤碼率就不會顯著惡化。4.2 C2 調(diào)大后的翻車現(xiàn)場抖動超出容限時波形怎么變化位同步單元的可變電容 C2 直接影響壓控振蕩器的控制特性。順時針緩慢調(diào)節(jié) C2抖動范圍會逐漸變大。這時候再看示波器上的 D1 或 D2波形不再是干凈整齊的方波邊沿開始出現(xiàn)晃動偶爾能看到某個 bit 明顯地變窄或變寬嚴(yán)重時整個字節(jié)錯亂LED 對不上了。我讓學(xué)生在操作時把 C2 調(diào)節(jié)速度放慢每轉(zhuǎn) 10 度左右停一下觀察波形變化節(jié)奏。文檔也特別提示C2 在某一范圍變化時 D1 或 D2 無誤碼C2 變化太大時出現(xiàn)誤碼。這個“某一范圍”就是 4.1 節(jié)講的判決容限的外在表現(xiàn)。如果你發(fā)現(xiàn) LED 已經(jīng)全亂了說明抖動范圍已經(jīng)遠(yuǎn)大于容限這時候不要再繼續(xù)調(diào)大往回旋到接近初始位置即可恢復(fù)。做這一步前有個重要習(xí)慣先用記號筆在 C2 當(dāng)前位置的旋鈕和面板之間畫一條對位線或者在手機里拍一張照片。否則調(diào)完抖動實驗后憑手感很難精確回到原位整個系統(tǒng)都得重調(diào)這就是一個可以提前規(guī)避的坑。4.3 K1 置為 1110010X幀同步錯位為什么立刻亂碼幀同步錯位實驗的操作是把位同步恢復(fù)到正確狀態(tài)然后修改數(shù)字信源單元的 K1從 1110010 改為 1110010X其中 X 是 0 或 1。這時觀察分接出來的兩路信號和信源設(shè)置的對應(yīng)關(guān)系你能看到終端輸出的數(shù)據(jù)與信源不再一致LED 的亮滅狀態(tài)和信源不匹配。幀同步錯位造成亂碼的原因是幀邊界被改動。信源的幀結(jié)構(gòu)里包含設(shè)定好的幀同步碼K1 的某一位發(fā)生變化后幀同步單元提取出的 FS 信號與實際數(shù)據(jù)的幀頭位置錯開了若干碼元。數(shù)字終端拿到這個錯位的 FS 后整形、延遲產(chǎn)生的 F1、F2 不再對準(zhǔn)各路數(shù)據(jù)的起始時刻。串/并變換器在一個錯誤的時間點鎖存鎖進(jìn)去的自然就是把兩路數(shù)據(jù)混在一起的錯誤字節(jié)。這個實驗比位同步抖動實驗更刺激因為它是全錯的D1、D2 波形看著是穩(wěn)定的周期波形但內(nèi)容完全不是信源設(shè)置的數(shù)據(jù)。示波器上波形結(jié)構(gòu)看不出大問題只有對照 LED 或把 D1、D2 與信源 NRZ 碼型逐位比較才發(fā)現(xiàn)錯得離譜。這就是幀同步在分接中的核心作用——它決定了哪些 bit 屬于第一路哪些屬于第二路幀同步錯位分接就失去意義。5. 常見問題與排查跳線、觸發(fā)、電容的三個坑5.1 現(xiàn)象一BS-OUT 無法對準(zhǔn) NRZ 碼元中間現(xiàn)象位同步模塊的 BS-OUT 波形存在但無論怎么調(diào)節(jié)可變電容上升沿總是停不到碼元正中間或者波形有嚴(yán)重的毛刺和抖動。 原因最常見的是示波器探頭未做補償校準(zhǔn)導(dǎo)致上升沿位置失真其次是信源 NRZ-OUT 本身有直流偏移或幅度不穩(wěn)定位同步環(huán)一直在追一個不穩(wěn)定的信號。 解決先把探頭接到示波器自帶的 1kHz 方波校準(zhǔn)端調(diào)節(jié)探頭上的可調(diào)電容讓方波邊沿沒有過沖和圓角。再單獨用 CH1 觀察 NRZ-OUT確保信號幅度在 3V 以上且無明顯塌邊。最后才去調(diào)位同步可變電容。另外檢查實驗箱電源是否穩(wěn)定多個模塊共用電源時電流波動會造成相位噪聲明顯增大。5.2 現(xiàn)象二LED 整排全亮或全滅現(xiàn)象16 個發(fā)光二極管要么全部點亮要么全部熄滅或者左右兩路顯示的內(nèi)容互換了。 原因S-IN 信號線接觸不良或未接上數(shù)字終端的 SD 測試點看不到任何數(shù)據(jù)波形寄存器里都是高電平或低電平對應(yīng) LED 全亮或全滅。另一種情況是兩根輸出線接反了——第一路的信號送到了第二路的輸入導(dǎo)致左右兩路數(shù)據(jù)互換。 解決先斷開所有手工信號線用一根短導(dǎo)線直接把數(shù)字信源的 NRZ-OUT 送到數(shù)字終端的 S-IN確認(rèn) SD 點有信號。然后檢查 BS-IN 和 FS-IN 是否與位同步、幀同步模塊對應(yīng)。信息互換的問題把兩根輸出線對調(diào)即可。這屬于最典型的低級故障90% 的“燈全亂”都是接線問題不是電路問題。5.3 現(xiàn)象三C2 調(diào)大后系統(tǒng)恢復(fù)不了原狀態(tài)現(xiàn)象做完位同步抖動實驗后把 C2 旋回去但位同步始終無法恢復(fù)到最初的鎖定狀態(tài)BS-OUT 與 NRZ 的相位明顯不穩(wěn)。 原因C2 調(diào)節(jié)沒有做位置標(biāo)記旋鈕轉(zhuǎn)過了頭或者根本不知道自己調(diào)到了哪里另一個常見原因是調(diào)節(jié)過程中手一直按著旋鈕人體感應(yīng)改變了對地電容松手后狀態(tài)漂移。 解決調(diào)節(jié)前用記號筆在 C2 旋鈕及面板上畫線標(biāo)記初始位置。調(diào)節(jié)時小步快停每停一次觀察 3 秒記錄方向和圈數(shù)。往回調(diào)時先回到標(biāo)記位置再微調(diào)上升沿對準(zhǔn)。如果已經(jīng)找不到初始位置就把位同步模塊的電源斷開 10 秒再上電讓環(huán)路的壓控振蕩器回到自由振蕩頻率附近重新捕獲。5.4 現(xiàn)象四示波器波形不停滾動無法穩(wěn)定觀察現(xiàn)象CH1 和 CH2 分別接 D1、B1但屏幕上波形左移或右移老是抓不到穩(wěn)定的幀結(jié)構(gòu)。 原因觸發(fā)放置在了自動模式觸發(fā)電平設(shè)置不當(dāng)或者觸發(fā)源選成了數(shù)據(jù)信號本身。D1 是周期性的數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)內(nèi)容會變用數(shù)據(jù)信號做觸發(fā)源時觸發(fā)點不穩(wěn)定畫面自然到處跑。 解決把觸發(fā)源切到 B1 或 F1——位同步信號和幀同步信號是嚴(yán)格周期性的。如果觀察 D1、D2就用對應(yīng)的 B1、B2 作觸發(fā)源觀察 FD、BD 的相位關(guān)系時用 BS-OUT 或 BD 作觸發(fā)源。觸發(fā)電平手動設(shè)定在波形幅度的一半位置不要用自動。5.5 現(xiàn)象五FD 脈沖寬度明顯大于一個碼元現(xiàn)象用示波器看數(shù)字終端的 FD 測試點脈沖寬度比一個碼元寬很多甚至接近兩個碼元分接出來的數(shù)據(jù)也是亂的。 原因整形單元的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 U64A4528的 RC 時間常數(shù)沒調(diào)好輸出脈寬超出設(shè)計要求。或者 BD 抽樣沿正好落在窄脈沖的邊沿附近導(dǎo)致輸出出現(xiàn)不完整脈沖。 解決檢查 U64A 的外接電阻電容是否與實驗指導(dǎo)書一致正常脈寬應(yīng)略小于一個碼元。用示波器同時看 BD 和整形后的輸出確認(rèn) BD 的上升沿落在窄脈沖的高電平穩(wěn)定區(qū)間。如果相位偏了調(diào)延遲 1 或延遲 2 對應(yīng)的電位器讓抽樣沿對準(zhǔn)窄脈沖中部。6. 進(jìn)階驗證用雙通道測一幀的時間關(guān)系與抖動容限6.1 驗證 F1 和 F2 的相位差把實驗臺式樣調(diào)穩(wěn)定后做一件文檔沒有明說但非常有價值的事用示波器雙通道同時觀察 F1 和 F2量化它們之間的延遲關(guān)系。理論上F1 是 FD 延遲 8 個碼元得到的F2 是 FD 延遲 16 個碼元得到的所以 F1 和 F2 之間應(yīng)該相差 8 個碼元周期。實際操作CH1 接 F1CH2 接 F2觸發(fā)源選擇 FD時基拉到每格約兩個碼元寬度。測量兩個上升沿之間的時間差除以當(dāng)前碼元周期如果結(jié)果接近 8說明 40174 移位寄存器的延遲鏈工作正常。這個驗證做完你對分接時序的理解就不再是抽象的框圖而是示波器上可以親手量出來的數(shù)值。6.2 估算位同步抖動容限的具體方法在 C2 從正常位置緩慢增大的過程中不要只盯著“有沒有誤碼”可以用示波器測量抖動容限的近似值。方法如下CH1 接 D1觸發(fā)源用 B1把時基設(shè)到每格一個碼元寬度先把 C2 調(diào)到剛出現(xiàn)偶爾誤碼的位置暫停調(diào)節(jié)。測量 D1 波形上碼元邊沿相對 B1 上升沿的時間偏差取多次測量的最大值這個值就是當(dāng)前系統(tǒng)的近似抖動容限。把這個值和理論值 ±T/2 做對比你會發(fā)現(xiàn)實測通常偏小原因是判決電路還有電平閾值和建立時間的限制這些都會吃掉一部分裕量。文檔實驗報告的第 1 題問的就是這個做一次實測后再答“為什么在一定范圍內(nèi)不誤碼”就非常扎實因為抽樣點在碼元中心左右各有一段容限只要位同步抖動幅度小于這個區(qū)間每次采到的電平就是對的。6.3 一個收尾習(xí)慣先做幀同步標(biāo)記再做抖動實驗這兩個實驗做完我有一個體感很深的習(xí)慣先做幀同步錯位觀察再做位同步抖動實驗。原因是幀同步錯位只需改 K1 開關(guān)實驗結(jié)束后撥回 1110010 即可恢復(fù)系統(tǒng)狀態(tài)確定性高位同步抖動需要動可變電容恢復(fù)到原位的成本更高。如果顛倒了順序就要帶著抖動殘留的隱患去做幀同步實驗誤判概率大增。從那以后我每次帶這個實驗都強制自己先標(biāo)定 C2 位置、先做幀同步實驗、再做抖動實驗最后用 F1/F2 相位差驗證收尾。這樣一套流程走下來基本上半小時內(nèi)能拿到干凈的數(shù)據(jù)和三個思考題的全部證據(jù)。這份實驗文檔里的接線圖、芯片映射表和波形關(guān)系圖都是可以直接照著操作的硬資料對照文檔把原理、現(xiàn)象、參數(shù)三者串起來比死記框圖和公式有用得多。希望這篇文章能幫你少走彎路把時分復(fù)用數(shù)字基帶通信系統(tǒng)這個實驗一次做明白。本文還有配套的精品資源點擊獲取