專利名稱：通信原理實驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學(xué)實驗系統(tǒng)，具體地說是一種適合于高校通信專業(yè)使用的通信原理實驗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，眾所周知，實驗是教學(xué)的重要手段之一。通過實驗不僅可以加深學(xué)生對理論知識的理解，而且有利于提高學(xué)生的動手能力，學(xué)以致用，以便為社會培養(yǎng)既有理論知識，又有很強的動手能力的人才，使學(xué)生畢業(yè)后能很快適應(yīng)其專業(yè)工作，使理論和實踐得到有機的結(jié)合。為此，國家和學(xué)校對學(xué)生的實驗均十分重視，各專業(yè)均開設(shè)了實驗課程，大部分專業(yè)均配備了相應(yīng)的實驗儀器和設(shè)備。
通信技術(shù)從二十世紀(jì)初簡單的無線電報通信技術(shù)發(fā)展到目前無線移動通信技術(shù)、程控交換技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、光纖通信技術(shù)等，無論從技術(shù)水平與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模都取得了飛速發(fā)展。特別是近二十年半導(dǎo)體技術(shù)在制造工藝上的突破，大大加速了通信領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展。不斷發(fā)展的新技術(shù)、日益復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)對高校通信專業(yè)的學(xué)生提出了更高的要求，不僅要求學(xué)生掌握扎實的理論基礎(chǔ)，而且對學(xué)生的動手能力也是嚴(yán)峻的考驗。但各學(xué)校現(xiàn)有的專業(yè)實驗仍停留在傳統(tǒng)的方式上，能進行的實驗課程比較單一，沒有系統(tǒng)的通信原理的實驗裝置供學(xué)生使用，致使學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，特別是系統(tǒng)的概念的理解有一定的難度，畢業(yè)后的實際動手能力不能適應(yīng)現(xiàn)代通信技術(shù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種便于學(xué)生全面理解和掌握所學(xué)的理論知識并提高動手能力的通信原理實驗系統(tǒng)。
本實用新型的技術(shù)方案是
一種通信原理實驗系統(tǒng)，包括1號電話、2號電話，其特征是由無線信號支路和有線信號支路組成，且傳輸信道為不對稱分布，1號電話、2號電話分別位于無線信號支路和有線信號支路的二端，1號電話接口模塊、1號端話音編解碼模塊、2號電話接口模塊、2號端話音編解碼模塊是無線信號支路和有線信號支路的公用模塊；無線信號支路還包括漢明編碼模塊、信道調(diào)制模塊、加噪模塊、信道解調(diào)模塊、漢明譯碼模塊，無線信號支路的通信信號的流向為1號電話機→1號電話接口模塊→1號端話音編解碼模塊→漢明編碼模塊→信道調(diào)制模塊→加噪模塊→信道解調(diào)模塊→漢明譯碼模塊→2號端話音編解碼模塊→2號電話接口模塊→2號電話機；有線信號支路還包括信號復(fù)接模塊、線路編譯碼模塊、信道解復(fù)接模塊，有線信號支路的通信信號流向為2號電話機→2號電話接口模塊→2號端話音編解碼模塊→信號復(fù)接模塊→線路編譯碼模塊→信道解復(fù)讀模塊→1號端話音編解碼模塊→1號電話接口模塊→1號電話機。
無線信號支路還包括交換處理模塊(由軟件實現(xiàn))、1號端DTMF模塊、2號端DTMF模塊，1號端DTMF模塊的輸入與1號電話接口模塊的輸出相連，其輸出與交換處理模塊的輸入相連，2號端DTMF模塊的輸入與2號電話接口模塊的輸出相連，其輸出也與交換處理模塊的輸入相連，交換處理模塊分別與1號電話接口模塊和2號電話接口模塊相連。
無線信號支路中的漢明編碼模塊、漢明譯碼模塊均連接有數(shù)據(jù)終端模塊。
有線信號支路中的線路編譯碼模塊連接有位同步恢復(fù)模塊。
2號端話音編解碼模塊包括PCM、ADPCM、CVSD模塊組件。
線路編譯碼模塊或為HDB3碼型變換模塊，或為CMI碼型變換模塊。
本實用新型的有益效果1、為高校通信專業(yè)的學(xué)生提供了一個系統(tǒng)、全面理解通信原理的直觀的實驗系統(tǒng)。有利于縮短學(xué)生從學(xué)校到工作之間的距離！為國家培養(yǎng)出既有扎實的理論基礎(chǔ)，又有很強動手能力的復(fù)合型人才。
2、與學(xué)校教材同步，使學(xué)生通過本實用新型的實驗加深對通信原理的理解，各實驗?zāi)K除可單獨開設(shè)實驗進行測量外，均可串入不同的系統(tǒng)中進行測試，可培養(yǎng)學(xué)生建立系統(tǒng)概念，有效地促進對學(xué)生能《通信原理》課程教學(xué)內(nèi)容的掌握。
4、模塊化結(jié)構(gòu)，組裝、連接簡單，可擴充性強。
5、本實用新型可供學(xué)生進行教材所規(guī)定的各項實驗外，還可進行創(chuàng)造性二次開發(fā)實驗，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。


圖1是本實用新型的系統(tǒng)組成框圖。
圖2是本實用新型的1號電話接口模塊電原理圖。
圖3是本實用新型的1號端話音編解碼模塊中的PCM、ADPCM模塊電原理圖。
圖4是本實用新型的2號電話接口模塊電原理圖。
圖5是本實用新型的2號端話音編解碼模塊中的PCM、ADPCM模塊電原理圖。
圖6是本實用新型的漢明編碼模塊電原理圖。
圖7是本實用新型的信道調(diào)制模塊電原理圖。
圖8是本實用新型的加噪模塊電原理圖。
圖9是本實用新型的信道解調(diào)模塊電原理圖。
圖10是本實用新型的漢明譯碼模塊電原理圖。
圖11是本實用新型的信號復(fù)接、解復(fù)接模塊電原理圖。
圖12是本實用新型的線路編譯碼模塊中的HDB3模塊的電原理圖。
圖13是本實用新型的線路編譯碼模塊中的CMI模塊的電原理圖。
圖14是本實用新型的1號端DTMF模塊電原理圖。
圖15是本實用新型的2號端DTMF模塊電原理圖。
圖16是本實用新型的數(shù)據(jù)終端模塊電原理圖。
圖17是本實用新型的位同步恢復(fù)模塊電原理圖。
圖18是本實用新型的1號端話音編解碼模塊和2號端話音編解碼模塊中的CVSD模塊電原理圖。
圖19是本實用新型的電話交換呼叫處理通信系統(tǒng)綜合實驗中的程控交換機組成框圖。
圖20是本實用新型的電話呼叫處理系統(tǒng)實驗電路功能組成框圖。
圖21是本實用新型的電話呼叫處理系統(tǒng)實驗中的通往信令交互過程示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
如圖1所示。
一種通信原理實驗系統(tǒng)，由無線信號支路1和有線信號支路2組成，且傳輸信道為不對稱分布，1號電話接口模塊3、1號端話音編解碼模塊4、2號電話接口模塊5、2號端話音編解碼模塊6是無線信號支路1和有線信號支路2的公用模塊；無線信號支路還包括漢明編碼模塊7、信道調(diào)制模塊8、加噪模塊9、信道解調(diào)模塊10、漢明譯碼模塊11、交換處理模塊12(由軟件實現(xiàn))、1號端DTMF模塊13、2號端DTMF模塊14，其中漢明編碼模塊7、漢明譯碼模塊11均連接有數(shù)據(jù)終端模塊15，信道解調(diào)模塊10由相應(yīng)的FSK、BPSK、DBPSK軟件控制，1號端DTMF模塊13的輸入與1號電話接口模塊3的輸出相連，其輸出與交換處理模塊12的輸入相連，2號端DTMF模塊14的輸入與2號電話接口模塊5的輸出相連，其輸出也與交換處理模塊12的輸入相連，交換處理模塊12分別與1號電話接口模塊3和2號電話接口模塊5相連。有線信號支路2還包括信號復(fù)接模塊17、線路編譯碼模塊18、信道解復(fù)接模塊20，中其線路編譯碼模塊18連接有位同步恢復(fù)模塊21，線路編譯碼模塊18或為HDB3碼型變換模塊，或為CMI碼型變換模塊。無線信號支路1的通信信號的流向為1號電話機19→1號電話接口模塊3→1號端話音編解碼模塊4→漢明編碼模塊7→信道調(diào)制模塊8→加噪模塊9→信道解調(diào)模塊10→漢明譯碼模塊11→2號端話音編解碼模塊6→2號電話接口模塊5→2號電話機22；有線信號支路2的通信信號流向為2號電話機22→2號電話接口模塊5→2號端話音編解碼模塊6→信號復(fù)接模塊17→線路編譯碼模塊18→信道解復(fù)讀模塊20→1號端話音編解碼模塊4→1號電話接口模塊3→1號電話機19。
2號端話音編解碼模塊6包括ADPCM、CVSD、PCM模塊組件。
各模塊的電原理圖如圖2～18所示。
利用本實用新型可進行的實驗有模擬鎖相環(huán)實驗、數(shù)字鎖相環(huán)實驗；FSK傳輸系統(tǒng)實驗、BPSK傳輸系統(tǒng)實驗、DBPSK傳輸系統(tǒng)實驗；PAM編譯碼器實驗、PCM編譯碼器實驗、ADPCM編譯碼器實驗、CVSK編譯碼器實驗；AMI/HDB3碼型變換實驗、CMI碼型變換實驗；幀成形及其傳輸實驗、幀同步提取系統(tǒng)實驗；用戶環(huán)路接口實驗、雙音多頻檢測實驗；RS422接口實驗、RS232接口實驗；電話交換呼叫處理通信系統(tǒng)綜合實驗、時分復(fù)用(TDM)通信系統(tǒng)綜合實驗、CMI線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗、HDB3線路編碼通信系統(tǒng)綜合測試、漢明糾錯編碼通信系統(tǒng)綜合測試、BPSK(DBPSK)調(diào)制+漢明碼系統(tǒng)測試、同步數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)綜合測試、通信網(wǎng)絡(luò)同步數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)綜合測試、計算機數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)綜合測試及移動衰落通信系統(tǒng)綜合測試。
在上述實驗的基礎(chǔ)上還可在老師的指導(dǎo)下根據(jù)不同的實驗?zāi)康倪M行二次開發(fā)實驗。
下面結(jié)合“電話交換呼叫處理通信系統(tǒng)綜合實驗”過程對本實用新型作進一步的說明。
一、實驗原理如圖19、20所示。
二、實驗?zāi)康?、了解程控交換的基本原理；2、熟悉用戶掃描器的結(jié)構(gòu)；3、理解話音通道與信令通道如何在電路中進行傳輸和獨立處理；4、掌握主叫用戶的呼叫過程；5、了解在主叫呼叫過程中的信令處理過程；6、掌握主叫因被叫用戶的狀態(tài)在接續(xù)過程中信號音的變化；7、被叫狀態(tài)對主叫狀態(tài)的影響。
三、實驗過程1、首先根據(jù)說明書的內(nèi)容選擇所對應(yīng)開關(guān)的位置；2、正常通話狀態(tài)呼叫處理過程(如圖21所示)，假定二部話機均處理掛機狀態(tài)。
(1)話機1摘機電路上測試點由高電平變?yōu)榈碗娖?，另一測試點為連續(xù)的450Hz的方波信號，同時主叫話機1處聽到撥號音；(2)話機1撥對端號碼2電路上測度點有回鈴音信號，主叫1號電話處聽到回鈴音，在被叫話機2處聽到振鈴信號，測量回鈴音信號的通/斷時間，記錄測量結(jié)果；(3)話機2摘機電路上測試點回鈴音倍消失，主叫話機1處回鈴音消失，同時被叫話機振鈴信號消失。當(dāng)對方講話進可觀察到對方的語音信號，此時雙方都可聽到對方講話，注意觀察話音信號的波形變化；(4)話機2掛機；電路上測試點為忙音信號，被叫話機1處可聽到忙音，測量忙音信號的通/斷時間，記錄測量結(jié)果；(5)話機1掛機電路上測試點由低電平變?yōu)楦唠娖?，通話結(jié)束。
3、被叫忙呼叫處理過程被叫先處于摘機狀態(tài)，此時話機1撥對端號碼2將聽到忙音。
4、主叫撥網(wǎng)內(nèi)空號后呼叫處理過程主叫話機1錯撥非本地交換局內(nèi)的號碼時將聽到忙音。
5、被叫久叫不應(yīng)呼叫超時處理過程被叫振鈴后不應(yīng)答，當(dāng)振鈴超時后將聽到忙音。
6、主叫摘機長時間不撥號超時處理過程主叫摘機后，聽到撥號音但長時間不撥號，當(dāng)超時后主叫將聽到忙音。
上述3～6過程中的信令交互與描述可由學(xué)生自己組織進行并記錄。
權(quán)利要求1.一種通信原理實驗系統(tǒng)，包括1號電話、2號電話，其特征是由無線信號支路和有線信號支路組成，且傳輸信道為不對稱分布，1號電話、2號電話分別位于無線信號支路和有線信號支路的二端，1號電話接口模塊、1號端話音編解碼模塊、2號電話接口模塊、2號端話音編解碼模塊是無線信號支路和有線信號支路的公用模塊；無線信號支路還包括漢明編碼模塊、信道調(diào)制模塊、加噪模塊、信道解調(diào)模塊、漢明譯碼模塊，無線信號支路的通信信號的流向為1號電話機→1號電話接口模塊→1號端話音編解碼模塊→漢明編碼模塊→信道調(diào)制模塊→加噪模塊→信道解調(diào)模塊→漢明譯碼模塊→2號端話音編解碼模塊→2號電話接口模塊→2號電話機；有線信號支路還包括信號復(fù)接模塊、線路編譯碼模塊、信道解復(fù)接模塊，有線信號支路的通信信號流向為2號電話機→2號電話接口模塊→2號端話音編解碼模塊→信號復(fù)接模塊→線路編譯碼模塊→信道解復(fù)讀模塊→1號端話音編解碼模塊→1號電話接口模塊→1號電話機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信原理實驗系統(tǒng)，其特征是無線信號支路還包括交換處理模塊、1號端DTMF模塊、2號端DTMF模塊，1號端DTMF模塊的輸入與1號電話接口模塊的輸出相連，其輸出與交換處理模塊的輸入相連，2號端DTMF模塊的輸入與2號電話接口模塊的輸出相連，其輸出也與交換處理模塊的輸入相連，交換處理模塊分別與1號電話接口模塊和2號電話接口模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信原理實驗系統(tǒng)，其特征是無線信號支路中的漢明編碼模塊、漢明譯碼模塊均連接有數(shù)據(jù)終端模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信原理實驗系統(tǒng)，其特征是有線信號支路中的線路編碼模塊連接有位同步恢復(fù)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信原理實驗系統(tǒng)，其特征是2號端話音編解碼模塊包括PCM、ADPCM、CVSD模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信原理實驗系統(tǒng)，其特征是線路編譯碼模塊或為HDB3碼型變換模塊，或為CMI碼型變換模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種通信原理實驗系統(tǒng)，其特征是由無線、有線信號支路組成，且為不對稱分布，1號電話、2號電話分別位于無線、有線信號支路的二端，1號電話接口模塊、1號端話音編解碼模塊、2號電話接口模塊、2號端話音編解碼模塊是無線信號支路和有線信號支路的公用模塊；無線信號支路的信號的流向為1號電話機→1號電話接口模塊→1號端話音編解碼模塊→漢明編碼模塊→信道調(diào)制模塊→加噪模塊→信道解調(diào)模塊→漢明譯碼模塊→2號端話音編解碼模塊→2號電話接口模塊→2號電話機；有線信號支路的信號流向為2號電話機→2號電話接口模塊→2號端話音編解碼模塊→信號復(fù)接模塊→線路編譯碼模塊→信道解復(fù)讀模塊→1號端話音編解碼模塊→1號電話接口模塊→1號電話機。
文檔編號G09B25/00GK2708427SQ20042002730
公開日2005年7月6日 申請日期2004年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月25日
發(fā)明者畢厚杰, 黃學(xué)軍 申請人:南京捷輝科技有限公司