專利名稱：通信網絡工程實驗儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高等學校通信類專業(yè)教學用實驗儀，特別是一種通信網絡工程實驗儀。
背景技術：
近年來通信技術發(fā)展很快，特別是無線移動通信技術、程控交換技術、衛(wèi)星通信技術、光纖載波技術等日新月異，高等學校通信專業(yè)的課程設置也要求隨之不斷更新，而目前的通信實驗設備和實驗手段遠跟不上通信技術的發(fā)展。現有的通信專業(yè)教學設備局限于通信原理、程控交換、光纖通信等課程教學設備，功能比較單一，沒有適合諸多新課程的綜合性的通信網絡工程實驗設備。對于綜合類實驗教學，往往采用購買現有通信設備的辦法來進行，而學生只能在現有實際通信設備上做一些功能性的實驗，無法對其整體技術及設計方法有深入全面的了解。實際的通信設備價格十分昂貴，僅用于學生實驗有所不值，且許多院校在購置、維護此類設備上人力、財力有限。

發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是，針對目前高校通信類專業(yè)綜合類實驗設備方面的不足，進行改進設計，提供一種成本比實際通信設備低、綜合性程度高、適用于多種通信技術教學實驗的通信網絡工程實驗儀。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下一種通信網絡工程實驗儀，具有與電話終端、計算機終端相連接的通信終端平臺、通信信道平臺和信道仿真平臺，通信終端平臺的組成包括十大功能模塊(1)用戶終端接口模塊，(2)主處理模塊，(3)數據終端模塊，(4)交換與控制模塊，(5)自適應脈沖編碼ADPCM模塊，(6)增量編碼CVSD模塊，(7)子帶激勵話音編碼AMBE模塊，(8)信道接口模塊，(9)顯示控制模塊，(10)大規(guī)模可編程集成電路FPGA初始化模塊；通信信道平臺的組成包括九大功能模塊(1)測試模塊，(2)信道接口模塊，(3)數字信號DSP處理模塊，(4)大規(guī)模可編程集成電路FPGA初始化模塊，(5)模數轉換A/D模塊，(6)數模轉換D/A模塊，(7)中頻解調模塊，(8)中頻調制模塊，(9)顯示控制模塊；信道仿真平臺的組成包括九大功能模塊(1)光纖接收模塊，(2)光纖發(fā)送模塊，(3)白噪聲發(fā)生模塊，(4)通道模塊，(5)數模轉換D/A模塊，(6)模數轉換D/A模塊，(7)大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA處理模塊，(8)大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊，(9)顯示控制模塊，其特征是三種實驗平臺中的大規(guī)模可編程集成電路FPGA初始化模塊由中央處理器CPU、地址鎖存器、FPGA初始化數據存貯器、數據與地址總線、與各平臺中的顯示控制模塊相連接的信號控制線以及連接平臺處理模塊中FPGA芯片的輸出信號線組成，其中四根信號控制線FPGA0、FPGA1、FPGA2、FPGA3分別連接其平臺中顯示控制模塊的P0口和CPU的P2口的13、12、15、14腳，五根輸出信號線DCLK、CONFIG-DONE、nCONFIG、nSTATUS、DATA0分別連接CPU的P1口的4、5、6、7、8腳和其平臺中處理模塊的FPGA芯片的初始化引腳。
本實用新型具有三種實驗平臺，每種平臺中都具有大規(guī)模可編程集成電路FPGA初始化模塊，該模塊的中央處理器CPU通過讀取來自顯示控制模塊的控制信號，根據這些控制信號選擇相應的初始化軟件，并通過其輸出信號線對實驗儀各平臺處理模塊中的大規(guī)模可編程集成電路FPGA進行初始化。本實驗儀依靠實驗平臺中的FPGA初始化模塊將三種通信實驗平臺有機地結合起來，便于統(tǒng)一管理，綜合性利用，其設備成本低，電路管理簡單，實用性強，易于推廣，使學生不僅能在實驗儀上做實驗，而且能通過實驗對設備整體技術及設計方法有深入全面的了解。本實用新型三種實驗平臺的不同配置，可為高等院校通信類專業(yè)組建通信系統(tǒng)實驗室、通信信道實驗室、數字傳輸實驗室等綜合類實驗室，還可以組建微波通信實驗室、無線通信實驗室、衛(wèi)星通信實驗室等專業(yè)實驗室，可以開設現有通信系統(tǒng)中包括有線、無線、移動、微波、衛(wèi)星、光纖、程控、網絡等通信技術在內的專業(yè)或者綜合類實驗多達70余項，如AMBE低速話音編碼實驗、QPSK解調實驗、白噪聲特性測量實驗、“通信網絡工程系統(tǒng)”綜合實驗、“通信網絡工程系統(tǒng)”二次開發(fā)實驗等等。


圖1為本實用新型實驗儀配置實施例示意圖。
圖2為本實用新型通信終端平臺電路框圖。
圖3為本實用新型通信信道平臺電路框圖。
圖4為本實用新型信道仿真平臺電路框圖。
圖5為本實用新型三種平臺中都具有的大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊的電路框圖。
圖6為大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊的電原理圖。
圖7為實施例中可插接在FPGA初始化模塊上的計算機下載電路電原理圖。
具體實施方式
下面參照附圖并結合實施例對本實用新型進行詳細描述。
如圖1所示，本實用新型通信網絡工程實驗儀實施例中的一種配置由電話終端、計算機終端與2個通信終端平臺、2個通信信道平臺和1個信道仿真平臺組成。根據實驗需要也可以將3種平臺作其它形式的配置。
如圖2所示，通信終端平臺的組成包括十大功能模塊(1)用戶終端接口模塊，(2)主處理模塊，(3)數據終端模塊，(4)交換與控制模塊，(5)自適應脈沖編碼ADPCM模塊，(6)增量編碼CVSD模塊，(7)子帶激勵話音編碼AMBE模塊，(8)信道接口模塊，(9)顯示控制模塊，(10)大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊。
如圖3所示，通信信道平臺的組成包括九大功能模塊(1)測試模塊，(2)信道接口模塊，(3)數字信號DSP處理模塊，(4)大規(guī)模可編程集成電路FPGA初始化模塊，(5)模數轉換A/D模塊，(6)數模轉換D/A模塊，(7)中頻解調模塊，(8)中頻調制模塊，(9)顯示控制模塊。
如圖4所示，信道仿真平臺的組成包括九大功能模塊(1)光纖接收模塊，(2)光纖發(fā)送模塊，(3)白噪聲發(fā)生模塊，(4)通道模塊，(5)數模轉換D/A模塊，(6)模數轉換D/A模塊，(7)大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA處理模塊，(8)大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊，(9)顯示控制模塊。
如圖5所示，三種實驗平臺中都具有的大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊由中央處理器CPU、地址鎖存器、FPGA初始化數據存貯器、數據與地址總線、與各平臺中的顯示控制模塊相連接的信號控制線以及連接FPGA模塊的輸出信號線組成。
如圖6所示，FPGA初始化模塊由中央處理器U302、地址鎖存器U303、FPGA初始化數據存貯器U304、數據D0-D7與地址總線A0-A15、與各平臺中的顯示控制模塊相連接的四根信號控制線FPGA0、FPGA1、FPGA2、FPGA3以及五根輸出信號線DCLK、CONFIG-DONE、nCONFIG、nSTATUS、DATA0組成，信號控制線分別連接其平臺中顯示控制模塊的P0口和U302的P2口的13、12、15、14腳，輸出信號線分別連接U302的P1口的4、5、6、7、8腳和其平臺中處理模塊的FPGA芯片的初始化引腳。為了便于對實驗儀電路的管理，實施例中進一步的特征是FPGA初始化模塊中具有與中央處理器U302連接的、由發(fā)光二極管D301和電阻R308組成的初始化指示燈電路，發(fā)光二極管D301通過電阻R308與U302的11腳連接，當初始化完畢，發(fā)光二極管點亮，中央處理器U302通知顯示控制模塊當前的初始化工作已經完成。只有當D301點亮之后，實驗儀才可以對后面事件進行處理。
實施例中主要電路器件的型號如下中央處理器U302為89C52，地址鎖存器U303為74ALS373，FPGA初始化數據存貯器U304為29F040。
如圖7所示，為了便于學生就實驗儀進行二次開發(fā)，實施例中進一步的特征是具有與FPGA初始化模塊相連接的計算機下載電路，由下載插座J301和排阻RP301組成，初始化模塊的五根輸出信號線DCLK、CONFIG-DONE、nCONFIG、nSTATUS、DATA0分別連接J301的1、3、5、7、9腳。有了該下載電路，學生在做實驗的時候可以利用計算機對實驗儀各平臺處理模塊中的大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA芯片進行初始化，進行二次開發(fā)。
權利要求1.通信網絡工程實驗儀，具有與電話終端、計算機終端相連接的通信終端平臺、通信信道平臺和信道仿真平臺，通信終端平臺的組成包括十大功能模塊(1)用戶終端接口模塊，(2)主處理模塊，(3)數據終端模塊，(4)交換與控制模塊，(5)自適應脈沖編碼ADPCM模塊，(6)增量編碼CVSD模塊，(7)子帶激勵話音編碼AMBE模塊，(8)信道接口模塊(9)顯示控制模塊，(10)大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊；通信信道平臺的組成包括九大功能模塊(1)測試模塊，(2)信道接口模塊，(3)數字信號DSP處理模塊，(4)大規(guī)模可編程集成電路FPGA初始化模塊，(5)模數轉換A/D模塊，(6)數模轉換D/A模塊，(7)中頻解調模塊，(8)中頻調制模塊，(9)顯示控制模塊；信道仿真平臺的組成包括九大功能模塊(1)光纖接收模塊，(2)光纖發(fā)送模塊，(3)白噪聲發(fā)生模塊，(4)通道模塊，(5)數模轉換D/A模塊，(6)模數轉換D/A模塊，(7)大規(guī)模可編程集成電路FPGA處理模塊，(8)大規(guī)模可編程集成電路FPGA初始化模塊，(9)顯示控制模塊，其特征是三種實驗平臺中的大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊由中央處理器CPU、地址鎖存器、FPGA初始化數據存貯器、數據與地址總線、與各平臺中的顯示控制模塊相連接的信號控制線以及連接平臺處理模塊中FPGA芯片的輸出信號線組成。
2.根據權利要求1所述的通信網絡工程實驗儀，其特征是在三種平臺都具有的FPGA初始化模塊中，四根信號控制線FPGA0、FPGA1、FPGA2、FPGA3分別連接其平臺中顯示控制模塊的P0口和CPU的P2口的13、12、15、14腳，五根輸出信號線DCLK、CONFIG-DONE、nCONFIG、nSTATUS、DATA0分別連接CPU的P1口的4、5、6、7、8腳和其平臺中處理模塊的FPGA芯片的初始化引腳。
3.根據權利要求1或2所述的通信網絡工程實驗儀，其特征是具有與FPGA初始化模塊相連接的計算機下載電路，由下載插座J301和排阻RP301組成，初始化模塊的五根輸出信號線DCLK、CONFIG-DONE、nCONFIG、nSTATUS、DATA0分別連接J301的1、3、5、7、9腳。
4.根據權利要求1或2所述的通信網絡工程實驗儀，其特征是FPGA初始化模塊中具有與中央處理器CPU連接的、由發(fā)光二極管D301和電阻R308組成的初始化指示燈電路。
專利摘要通信網絡工程實驗儀,具有與電話終端、計算機終端相連接的通信終端平臺、通信信道平臺和信道仿真平臺,三種實驗平臺中都具有大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA初始化模塊,由中央處理器、地址鎖存器、初始化數據存貯器、數據與地址總線、與各平臺中的顯示控制模塊相連接的信號控制線以及連接FPGA芯片的輸出信號線組成。FPGA初始化模塊通過讀取來自顯示控制模塊的控制信號選擇相應的初始化軟件,并通過其輸出信號線對實驗儀中處理模塊的大規(guī)模可編程集成電路芯片進行初始化。本實驗儀依靠該初始化模塊將三種通信實驗平臺有機地結合起來,便于統(tǒng)一管理,綜合性利用,其設備成本低,實驗功能齊全,可作為高校通信類專業(yè)綜合實驗儀。
文檔編號H04L12/26GK2514564SQ01266460
公開日2002年10月2日 申請日期2001年11月7日 優(yōu)先權日2001年11月7日
發(fā)明者繆苗 申請人:繆苗