Java实习计划及指导书-11高软江帅 本文关键词:指导书,实习,计划,Java,江帅
Java实习计划及指导书-11高软江帅 本文简介:实习计划指导书与考核方案新疆农业职业技术学院《Java程序设计》教学实习报告部门:信息技术分院专业:软件技术班级:2011高职软件姓名:江帅指导教师:徐玉莲一、上机实习的目的:1、熟悉Java语言的程序开发环境。2、加深对讲授内容的理解,特别是语法规定,类的使用,图形用户界面,必须通过多次上机才能熟
Java实习计划及指导书-11高软江帅 本文内容:
实习计划指导书与考核方案
新疆农业职业技术学院
《Java程序设计》
教学实习报告
部
门:信息技术分院
专
业:软件技术
班
级:2011高职软件
姓
名:江帅
指导教师:徐玉莲
一、上机实习的目的:
1、熟悉Java语言的程序开发环境。
2、加深对讲授内容的理解,特别是语法规定,类的使用,图形用户界面,必须通过多次上机才能熟练掌握。
3、学会上机调试程序,发现并排除程序中的错误,保证程序的正确运行。
二、上机实习的步骤要求:
1、准备好上机所需的源程序文件,经人工检查无误后才能上机,程序必须是自己编制,不许抄袭。
2、上机输入和调试自己所编写的程序。能够独立处理上机中出现的问题。
3、上机结束,应写出实习报告。
三、实习报告要求:(包括以下内容)
1、实习目的、时间
2、实习内容
3、操作步骤
4、运行结果
5、分析与思考,对运行情况的分析及本实习的经验总结。
四、考核办法
本次实习将作为学生的实习成绩,采用百分制,细则如下:
1、完成情况分为优(90-100分),良(80-89分),中(70-79分)及格(60-69分),不及格(60分以下)。
2、每人按要求完成实习任务,出一份实习报告40%。
3、实习表现及现场评分40%
4、考勤分占20%。
五、考核标准
优:每次的实训都完成无误,实习报告书写工整,无迟到,早退现象。
良:5次实训基本完成,实习报告书写工整,无迟到,早退现象。
中:5次实训最多有1次完成不好,实习报告书写较工整,迟到,早退现象、不超过5学时。
及格:5次实训最多有2次完成不好,实习报告书写较工整,迟到,早退现象、不超过4学时。
不及格:5次实训有一半完成不合格,实习报告书写潦草,迟到,早退现象严重。
六、实习内容
实训一
相关环境搭建
实训目的:
1、熟悉Java语言的程序开发环境
2、理解Java两类程序的运行机制。
实训环境:
Windows
xp;
JCreator;
Eclipse+Tomcat+Access
实训内容:
1、
练习搭建Java开发平台。
第一步:安装jdk。安装在D盘的根目录下面。
第二步:安装好后,选择“开始”→“运行…”命令,在打开的“运行”窗口中输入“cmd”命令并“确定”。在打开的命令行窗口中,分别执行java和javac命令。
第三步:查看操作系统环境变量。
第四步:设置环境变量及path环境变量的作用和设置。
2、
编写运行一个简单的Java应用程序,并输出hello
world。要求:a.使用控制台编译和执行。b.使用Jcreator编译和运行.
文本编辑
public
class
HelloWorld{
public
static
void
main(String
arg[]){
System.out.println(“Hello
World!“);
}
3、*试着进行Eclipse+Tomcat+Access环境的搭建
实训分析总结:
Java两类程序的运行机制的分析。
实训二
Java基础-控制语句使用实例
实训目的:
1、熟练掌握Java语言中的三种基本的流程控制
2、能够读懂一般流程控制的实例
3、理解数组的概念
4、掌握数组的定义方法
5、掌握数组的应用
实训环境:
Windows
xp;
Jcreator
实训内容:
1、随机输入3个数,要求按降序排列。
文本
2、编写程序,用循环语句列出1到10的阶乘值。
文本
3、编写程序显示一年的月份。月份要保存在数组中。
文本
4、定义一个二维数组,从键盘输入数据,要求求出最大值元素、最小值元素。
文本
实训分析总结:
1、三种循环语句的数据流程图如何执行?
2、三种循环语句的语法格式。
while循环语句是当型结构,它的语法格式是:
[initalization]
While(loop-condition){
Body;
[iteration;]
}
for循环语句是当型结构,
在几种循环语句的使用中最为灵活,语法格式是:
for([initialization];[loop-condition];[iteration]){
body;
}
break语句的作用是终止包含break语句的程序块,语法格式为:
break[label]
3、
什么是数组元素,数组下标?
数组里的元素称为数组元素。
例:int
a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
大括号里面的数字就是元素,a[10]就是定义可以放得下10个元素的数组.10是数组的下标,a就是数组名。
4、
数组的定义形式(声明,空间的分配)。
Java中数组的声明格式为:
Type
arrayName[];或type[]arrayName;
type(数据类型)可以为java中任意的数据类型,包括基本数据类型和对象类型,arrayName(数组明)为一个合法的标识符,[]指明该变量是一个数组类型变量。
数组的空间分配:
Java在数组的声明时并对不为数组元素分配内存,因此在[]中不用指出数组中元素的个数,既数组长度。格式:arrayName=new
type[arraySize];其中arraySize指明数组长度。
实训三
类的封装、继承与多态性
实训目的:
1、理解类、封装、继承多态的概念。
2、掌握类的对象的创建和使用。
3、理解方法的概念。
4、掌握方法的调用,参数的传递。
5、熟练掌握类的继承。
实训环境:
Windows
xp;
Jcreator
实训内容:
1、编写程序,给定圆的半径和高度,计算圆柱体的体积,利用引用对象方法的形式表示。
文本
2、试设计一个Calculator类,并完成下列的各方法的程序设计:
定义add(a,b)方法,用来计算两数之和。
定义mul(a,b)方法,用来计算两数的乘积。
定义sub(a,b)方法,用来计算两数之差。
定义div(a,b)方法,用来计算a/b。
文本
3、请逐步完成下列的程序设计:
(a)、设计一个父类Caaa,内含public两个整数数据成员。
(b)、设计一个子类Cbbb,继承自Caaa类,并加入set_num()方法,可用来赋值从父类继承而来的成员num1,num2,和show()方法,用来显示num1与num2的值。
(c)、在Caaa类里加入一个没有参数的构造函数Caaa(),它可用来把num1和num2赋值初值为1。
(d)、在类里加入另一个有参数的构造函数Caaa(int
a,int
b),它可用来把num1赋值为a,把num2赋值为b。
(e)、在main()方法里编写程序代码,测试(c)和(d)的结果。
文本
4、
设计一个类,内含一个方法可以判别输入的值为奇数还是偶数,如果为奇数就输出“此数为奇数”,反之若为偶数就输出“此数为偶数”。
文本
实训分析总结:
1、什么是类?请写出定义类的格式。
类是组成Java程序的基本要素,也是Java种重要的引用数据类型,
格式:[修饰符]class类名[extends
SuperclassName][implements
interfaceNameLsit]{…//成员变量声明
…//成员方法声明}
2、如何创建一个类和该类的对象?
创建类:
Public
class
test{
Int
a,b;
Public
void
teach(){}}
创建类对象:
Test
t=new
test();
3、如何使用类的成员变量和方法?
成员变量:[修饰符]
类型符
成员变量名[=初始值]
成员方法:[修饰符]
类型符
方法名
([参数表])[throws
异常名]{
…
Return(表达式);}
4、什么是方法?
方法是指对象的行为
5、
什么是继承?
特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服务,称作特殊类对一般类的继承。例如,轮船、客轮;人、大人。一个类可以是多个一般类的特殊类,它从多个一般类中继承了属性与服务,这称为多继承
6、
什么是封装?
封装性就是把对象的属性和服务结合成一个独立的相同单位,并尽可能隐蔽对象的内部细节,包含两个含义:
把对象的全部属性和全部服务结合在一起,形成一个不可分割的独立单位(即对象)。
信息隐蔽,即尽可能隐蔽对象的内部细节,对外形成一个边界〔或者说形成一道屏障〕,只保留有限的对外接口使之与外部发生联系
实训四
简单计算器模拟
实训目的:
1、熟练掌握图形用户界面的设计和各组件的应用
2、能够处理一般事件的响应
实训环境:
Windows
xp;
Jcreator
实训内容:
1、设计一个窗口,内含一个按钮,当按下此按钮的时候,窗口的颜色会从原来的白色变成其他你所设置的颜色。
文本
2、设计一个包含有文本框和标签的窗口,在文本框中输入一段文字,按回车后,将该段文字内容加入到标签中显示。
文本
3、
每一个Windows版本都提供了“计算器”应用程序,可以在附件里打开它,利用AWT组件创建计算器。或创建学生注册小系统。(建议选项)
文本
实训分析总结:
1、什么是布局管理器,它有什么用?
布局管理器:每个容器都有一个布局管理器,当容器需要对某个组件进行定位或判断其大小尺寸时,就会调用其对应的布局管理器
布局管理器主要包括:FlowLayout,BorderLayout,GridLayout,CardLayout,GridBagLayout
作用:主要是对组建的位置和大小进行管理。
2、说明文本区和文本框的主要不同点。
文本区多行显示,可加滚动条,文本框单行显示,不能加滚动条
实训五
扩展—Java和JSP编写要点练习
实训目的:
1、理解JSP
运行环境要求。
2、掌握JSP建立与测试开发环境的方法
3、了解j2ee
实训环境:
Windowsxp;
Jcreator
Eclipse+Tomcat+Access
实训内容:
1、链接到指定的email地址
在网站中,你经常会看到“联系我们”的链接,一点击这个链接,就会触发你的邮件客户端,比如Outlook
Express,然后显示一个新建mail的窗口。用可以实现这样的功能。
联系我们
2、Frame划分
用这个Tag设定网页。里有src属性,src值就是网页的路径和文件名。
下面的代码的目的是:将Frameset分成2列,第一列25%,表示第一列的宽度是窗口宽度的25%;第二列75%,表示第一列的宽度是窗口宽度的75%。第一列中显示a.html,第二列中显示b.html。
3、输入密码显示*号
表单控件(Form
Control):密码输入框(input
type=“password“)
密码输入框(input
type=“password“)主要用于一些保密信息的输入,比如密码。因为用户输入的时候,显示的不是输入的内容,而是*符号。例句如下:
4、给定系统的自我学习
Lx1—lx2—lx3
实训分析总结:
1、如何建立与测试开发环境?
1、测试JDK
准备测试文件test.java,放至C:/根目录,内容如下:
public
class
test
{
public
static
void
main(String
args[])
{
System.out.println(“J2SDK安装成功!“);
}
}
打开CMD窗口,定位至C:/,然后输入命令:
javac
test.java
此时应在C:/根目录会产生test.class文件
输入命令:
java
test
如果显示“J2SDK安装成功”则J2SDK安装成功。
3、了解JSP的特点。
(1)一次编写,到处运行。除了系统之外,代码不用做任何更改。
(2)系统的多平台支持。基本上可以在所有平台上的任意环境中开发,在任意环境中进行系统部署,在任意环境中扩展。相比ASP/.net的局限性是显而易见的。
(3)强大的可伸缩性。从只有一个小的Jar文件就可以运行Servlet/JSP,到由多台服务器进行集群和负载均衡,到多台Application进行事务处理,消息处理,一台服务器到无数台服务器,Java显示了一个巨大的生命力。
(4)多样化和功能强大的开发工具支持。这一点与ASP很像,Java已经有了许多非常优秀的开发工具,而且许多可以免费得到,并且其中许多已经可以顺利的运行于多种平台之下。
(5)支持服务器端组件。web应用需要强大的服务器端组件来支持,开发人员需要利用其他工具设计实现复杂功能的组件供web页面调用,以增强系统性能。JSP可以使用成熟的JAVA
BEANS
组件来实现复杂商务功能。
JSP技术的弱势
(1)
与ASP一样,Java的一些优势正是它致命的问题所在。正是由于为了跨平台的功能,为了极度的伸缩能力,所以极大的增加了产品的复杂性。
(2)
Java的运行速度是用class常驻内存来完成的,所以它在一些情况下所使用的内存比起用户数量来说确实是“最低性能价格比”了。从另一方面,它还需要硬盘空间来储存一系列的.java文件和.class文件,以及对应的版本文件。
六、结论
1、收获
通过为期一星期的Java课程实习,使我更加了解了如何安装Java,掌握Java的运行环境。在一个程序完成时,看到自己的劳动成果心里挺高兴的。在实习中,我觉得最难的是有好多代码看不懂,不知道什么意思,还有代码的检查,一个标点符号不对就运行不出来,找半天也不知道错在哪里,因此在编写代码过程中要非常注意,注意中英文的切换,尽管这样还有可能出错,找不到错误就找老师和同学帮忙。通过几天的实训慢慢的对不懂得也基本有了一些了解,学到了很多,感谢实习过程中同学们对我的帮助,使其增添了不少的友谊,大家一同讨论,做题。在实习这一块内容的时候,我们基本都是根据自己掌握的理论知识来进行上机操作的,这使得我们能够真正的学到东西。此次的收获很重要,一个人在他的学生时代最重要的是学习,增长见识,锻炼能力,尤其在大学学习时候,参于社会实践活动是一个很好的锻炼机会,实习是为将来打基础的重要阶段,珍惜自己每一个工作的机会,不论什么人,什么学历,从事什么工作,好好的表现、展示自己的能力,不要错过好的机遇。没有一件事情是轻轻松松的,但每一件事都是让人成长的,经历一段过程,喜悦或是艰辛,尽管经历的方式不尽相同,但它的结果是相同的,我们都会因涉事而成长。这次实习丰富了我在这方面的知识,使我向更深的层次迈进,对我在今后的社会当中立足有一定的促进作用,但我也认识到,要想做好这方面的工作单靠这这几天的实习是不行的,还需要我在平时的学习和工作中一点一点的积累,不断丰富自己的经验才行。我面前的路还是很漫长的,需要不断的努力和奋斗才能真正地走好。
2、不足
实习时间很快就过去了,在这个实习过程中,我们虽然对学的知识都有了比较深的了解和巩固,但同样也存在着不足。对于编译的代码有很多我都不懂,不能把上课时学到的理论知识有效的联系到实践中去,还是很缺乏实践操作,所以在上机运行的时?也比较困难,因此我们还应该多多的去进行实际操作,以便能够达到熟能生巧。然而在这次实习中,也加强了我对代码的运用,以及学习到了不少的英文单词,通过实践还感觉自己的思维能力不够,不能很好的做出思路,,因此我还应该在这一块知识上下功夫。
七、致谢
感谢学校给我们提供实习的机会,为我们提供学习环境,能够在工作之前积累更多的经验。
在课程实习结束的时候我要感谢辛勤的老师,在这个学期你代我们的课程尽心尽责无私的奉献我们非常的感谢你!不论是在上课期间还是在实习期间哪个同学在学习中遇到问题你都耐心的为他们讲解直到他们听懂为止。在你的带领下我们学到很多书本上学不到的东西,相信在以后找工作中我们会更加努力,尽可能多地运用所学的知识。
其次,要感谢学校给我们安排了期末的课程实习,让我们能在学期末重新温习和总结整个一学期以来学习的知识,并且总结自己的不足,在以后的学习中能够加以改正和补充。
最后,感谢班里帮助我顺利做完的同学,让我的作业更快的完成。从他们那里我也学会了很多做事的道理,不管怎么样,都不能心急,慢慢来,不然什么都做不好。
11
篇2:信息论与编码实验指导书
信息论与编码实验指导书 本文关键词:信息论,指导书,编码,实验
信息论与编码实验指导书 本文简介:《信息论与编码》实验指导书信息与通信工程学院信息工程系2012年11月目录实验一绘制信源熵函数曲线4实验二哈夫曼编解码7实验三离散信道容量131实验一绘制信源熵函数曲线一、实验目的1.掌握离散信源熵的原理和计算方法。2.熟悉matlab软件的基本操作,练习应用matlab软件进行信源熵函数曲线的绘制
信息论与编码实验指导书 本文内容:
《信息论与编码》实验指导书
信息与通信工程学院
信息工程系
2012年11月
目
录
实验一
绘制信源熵函数曲线4
实验二
哈夫曼编解码7
实验三
离散信道容量13
1
实验一
绘制信源熵函数曲线
一、实验目的
1.
掌握离散信源熵的原理和计算方法。
2.
熟悉matlab软件的基本操作,练习应用matlab软件进行信源熵函数曲线的绘制。
3.
理解信源熵的物理意义,并能从信源熵函数曲线图上进行解释其物理意义。
二、实验原理
1.
离散信源相关的基本概念、原理和计算公式
产生离散信息的信源称为离散信源。离散信源只能产生有限种符号。
假定X是一个离散随机变量,即它的取值范围R={x1,x2,x3,…}是有限或可数的。设第i个变量xi发生的概率为pi=P{X=xi}。则:
定义一个随机事件的自信息量I(xi)为其对应的随机变量xi出现概率对数的负值。即:
I(xi)=
-log2
p(xi)
定义随机事件X的平均不确定度H(X)为离散随机变量xi出现概率的数学期望,即:
单位为
比特/符号
或
比特/符号序列。
平均不确定度H(X)的定义公式与热力学中熵的表示形式相同,所以又把平均不确定度H(X)称为信源X的信源熵。
必须注意一下几点:
a)
某一信源,不管它是否输出符号,只有这些符号具有某些概率特性,必有信源的熵值;这熵值是在总体平均上才有意义,因而是个确定值,一般写成H(X),X是指随机变量的整体(包括概率分布)。
b)
信息量则只有当信源输出符号而被接收者收到后,才有意义,这就是给与信息者的信息度量,这值本身也可以是随机量,也可以与接收者的情况有关。
c)
熵是在平均意义上来表征信源的总体特征的,信源熵是表征信源的平均不确定度,平均自信息量是消除信源不确定度时所需要的信息的量度,即收到一个信源符号,全部解除了这个符号的不确定度。或者说获得这么大的信息量后,信源不确定度就被消除了。信源熵和平均自信息量两者在数值上相等,但含义不同。
d)
当某一符号xi的概率p(xi)为零时,p(xi)log
p(xi)
在熵公式中无意义,为此规定这时的
p(xi)log
p(xi)
也为零。当信源X中只含有一个符号x时,必有p(x)=1,此时信源熵H(X)为零。
例1-1,设信源符号集X={0,1},每个符号发生的概率分别为p(0)=p,p(1)=q,p+
q=1,即信源的概率空间为
则该二元信源的信源熵为:
H(X)
=
-
p
log
p
–
q
log
q
=
-
p
log
p
–
(1-
p)
log
(1-
p)
即:H
(p)
=
-
p
log
p
–
(1-
p)
log
(1-
p)
其中0
≤
p
≤1
P=0时,H(0)
=
0
P=1时,H(1)
=
0
2.
MATLAB二维绘图
例对函数y=
f(x)进行绘图,则用matlab中的命令plot(x,y)就可以自动绘制出二维图来。如果打开过图形窗口,则在最近打开的图形窗口上绘制此图;如果未打开图形窗口,则开一个新的图形窗口绘图。
例1-2,在matlab上绘制余弦曲线图,y
=
cos
x,其中0
≤
x
≤
2p。
>>x=0:0.1:2*pi;
%生成横坐标向量,使其为0,0.1,0.2,…,6.2
>>y=cos(x);
%计算余弦向量
>>plot(x,y)
%绘制图形
三、实验内容
用matlab软件绘制二源信源熵函数曲线。根据曲线说明信源熵的物理意义。
四、实验要求
1.
提前预习实验,认真阅读实验原理以及相应的参考书。
2.
认真高效的完成实验,实验中服从实验室管理人员以及实验指导老师的管理。
3.
认真填写实验报告。
2
实验二
哈夫曼编码
一、实验目的
1.
掌握哈夫曼编码的原理及编码步骤
2.
练习matlab中哈夫曼编码函数的调用及通信工具箱的使用
二、实验原理
通信的根本问题是如何将信源输出的信息在接收端的信宿精确或近似的复制出来。为了有效地复制信号,就通过对信源进行编码,使通信系统与信源的统计特性相匹配。
若接收端要求无失真地精确地复制信源输出的信息,这样的信源编码即为无失真编码。即使对于一个小的时间段内,连续信源输出的信息量也可以是无限大的,所以对其是无法实现无失真编码的;而离散信源输出的信息量却可以看成是有限的,所以只有离散信源才可能实现无失真编码。
凡是能载荷一定的信息量,且码字的平均长度最短,可分离的变长码的码字集合都可以称为最佳码。为此必须将概率大的信息符号编以短的码字,概率小的符号编以长的码字,使得平均码字长度最短。
变字长编码的最佳编码定理:在变字长码中,对于概率大的信息符号编以短字长的码;对于概率小的信息符号编以长字长的码。如果码字长度严格按照符号概率的大小顺序排列,则平均码字长度一定小于俺任何顺序排列方式得到的码字长度。
哈夫曼编码就是利用了这个定理,讲等长分组的信源符号,根据其概率分布采用不等长编码。概率大的分组,使用短的码字编码;概率小的分组,使用长的码字编码。哈夫曼编码把信源按概率大小顺序排列,并设法按逆次序分配码字的长度。在分配码字的长度时,首先将出现概率最小的两个符号相加,合成一个概率;第二步把这个合成的概率看成是一个新组合符号的概率,重复上述做法,直到最后只剩下两个符号的概率为止。完成以上概率相加顺序排列后,再反过来逐步向前进行编码。每一步有两个分支,各赋予一个二进制码,可以对概率大的编为0码,概率小的编为1码。反之亦然。
哈夫曼编码的具体步骤归纳如下:
1.
统计n个信源消息符号,得到n个不同概率的信息符号。
2.
将这n个信源信息符号按其概率大小依次排序:
p(x1)
≥
p(x2)≥
…≥
p(xn)
3.
取两个概率最小的信息符号分别配以0和1两个码元,并将这两个概率相加作为一个新的信息符号的概率,和未分配的信息符号构成新的信息符号序列。
4.
将剩余的信息符号,按概率大小重新进行排序。
5.
重复步骤3,将排序后的最后两个小概论相加,相加和与其他概率再排序。
6.
如此反复重复n-2次,最后只剩下两个概率。
7.
从最后一级开始,向前返回得到各个信源符号所对应的码元序列,即相应的码字,构成霍夫曼编码字。编码结束。
哈夫曼编码产生最佳整数前缀码,即没有一个码字是另一个码字的前缀,因此哈夫曼编码是唯一码。
编码之后,哈夫曼编码的平均码长为:
哈夫曼编码的效率为:
例2-1
设信源共7个符号消息,其概率如下表所示
信源消息符号xi
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x7
符号概率P(
xi
)
0.20
0.19
0.18
0.17
0.15
0.10
0.01
其编码过程如下所示:
该哈夫曼码的平均码长为
编码效率为:
三、实验内容
为某一信源进行哈夫曼编码。该信源的字符集为X={x1,x2,…
x6
},相应的概率矢量为:P=(0.30,0.25,0.21,0.10,0.09,0.05),即X,P的概率空间为:
根据哈夫曼编码算法对该信源进行哈夫曼编码。并计算其平均码长和编码效率。
调用matlab哈夫曼编码函数进行哈夫曼编码,与人工编码结果做比较。
1.
huffmandict函数:
为已知概率分布的信源模型生成哈夫曼编解码索引表。
调用方法如下:
[dict,avglen]
=
huffmandict
(symbols,p)
[dict,avglen]
=
huffmandict
(symbols,p,N)
[dict,avglen]
=
huffmandict
(symbols,p,N,variance)
四、实验要求
1.
提前预习实验,认真阅读实验原理以及相应的参考书。
2.
认真高效的完成实验,实验中服从实验室管理人员以及实验指导老师的管理。
3.
认真填写实验报告。
3
实验三
离散信道容量
一、实验目的
1.
掌握离散信道容量的计算。
2.
理解离散信道容量的物理意义。
3.
练习应用matlab软件进行二元对称离散信道容量的函数曲线的绘制,并从曲线上理解其物理意义。
二、实验原理
信道是传送信息的载体—信号所通过的通道。
信息是抽象的,而信道则是具体的。比如二人对话,二人间的空气就是信道;打电话,电话线就是信道;看电视,听收音机,收、发间的空间就是信道。
研究信道的目的:在通信系统中研究信道,主要是为了描述、度量、分析不同类型信道,计算其容量,即极限传输能力,并分析其特性。
二元对称信道BSC(Binary
Symmetric
Channel)
二进制离散信道模型有一个允许输入值的集合X={0,1}和可能输出值的集合Y={0,1},以及一组表示输入和输出关系的条件概率(转移概率)组成。如果信道噪声和其他干扰导致传输的二进序列发生统计独立的差错,且条件概率对称,即
这种对称的二进制输入、二进制输出信道称做二元对称信道(或二进制对称信道,简称BSC信道),如下图所示:
信道容量公式:
三、实验内容
BSC信道是DMC信道对称信道的特例,对于转移概率为P(0/1)=P(1/0)=p,P(0/0)=P(1/01)=1-p,求出其信道容量公式,并在matlab上绘制信道容量C与p的曲线。
根据曲线说明其物理意义。
四、实验要求
1.
提前预习实验,认真阅读实验原理以及相应的参考书。
2.
认真高效的完成实验,实验中服从实验室管理人员以及实验指导老师的管理。
3.
认真填写实验报告
篇3:通信原理实验指导书
通信原理实验指导书 本文关键词:指导书,原理,实验,通信
通信原理实验指导书 本文简介:目录实验一抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验……………………1实验二脉冲编码调制(PCM)实验…………………………9实验三增量调制(ΔM)编译码实验………………………18实验四移相键控(PSK)实验………………………………28实验五HDB3码型变换实验………………………………40实验六FSK电力线载波
通信原理实验指导书 本文内容:
目
录
实验一
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验……………………1
实验二
脉冲编码调制(PCM)实验
…………………………9
实验三
增量调制(ΔM)编译码实验
………………………18
实验四
移相键控(PSK)实验
………………………………28
实验五
HDB3码型变换实验
………………………………40
实验六
FSK电力线载波通信实验
…………………………48
实验七
数字基带信号处理实验
…………………………60
实验八
通信系统原理课程设计数字信号的基带传输
…88
实验一
抽样定理和脉冲调幅(PAM)实验
一、实验目的
1、验证抽样定理;
2、观察了解PAM信号形成过程,平顶展宽解调过程;
3、了解时分多路系统中的路际串话现象。
二、实验原理和电路说明
1、概述
在通信技术中为了获取最大的经济效益,就必须充分利用信道的传输能力,扩大通信容量。因此,采取多路化制式是极为重要的通信手段。最常用的多路复用体制是频分多路复用(FDM)通信系统和时分多路复用(TDM)通信系统。频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制,把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上,在同一信道上传输。而时分多路系统中则是利用不同时序的脉冲对基带信号进行抽样,把抽样后的脉冲信号按时序排列起来,在同一信道中传输。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”,抽样后的信号称为脉冲调幅(PAM)信号。在满足抽样定理的条件下,抽样信号保留了原信号的全部信息。并且,从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。数字通信系统是以此定理作为理论基础的。在工作设备中,抽样过程是模拟信号数字化的第一步。抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
图1-1
单路PCM系统示意图
作为例子,图1-1示意地画出了传输一路语音信号的PCM系统。从图中可
以看出要实现对语音的PCM编码,首先就要对语音信号进行抽样,然后才能进行量化和编码。因此,抽样过程是语音信号数字化的重要环节,也是一切模拟信号数字化的重要环节。
为了让实验者形象地观察抽样过程,加深对抽样定理的理解,本实验提供了一种典型的抽样电路。除此,本实验还模拟了两路PAM通信系统,从而帮助实验者初步了解时分多路的通信方式。
2、抽样定理
抽样定理指出,一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为fH(即m(t)的频谱中没有fH以上的分量),可以唯一地由频率等于或大于2fH的样值序列所决定。因此,对于一个最高频率为3400Hz的语音信号m(t),可以用频率大于或等于6800Hz的样值序列来表示。抽样频率fs和语音信号m(t)的频谱如图1-2和图1-3所示。由频谱可知,用截止频率为fH的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t),这就说明了抽样定理的正确性。
实际上,考虑到低通滤波器特性不可能理想,对最高频率为3400Hz的语音信号,通常采用8KHz抽样频率,这样可以留出1200Hz的防卫带,见图1-4。如果fs<2fH,就会出现频谱混迭的现象,如图1-5所示。
图1-2
语音信号的频谱
图1-3
语言信号的抽样频谱和抽样信号的频谱
在验证抽样定理的实验中,我们用单一频率fH的正弦波来代替实际的语音信号,采用标准抽样频率fs=8KHz,改变音频信号的频率fH,分别观察不同频率时,抽样序列和低通滤波器的输出信号,体会抽样定理的正确性。
图1-4
留出防卫带的语音信号的抽样频谱
图1-5
fs<2fH时语音信号的抽样频谱
验证抽样定理的实验方框如图1-6所示。在图1-8中,连接(TP8)和(TP14),就构成了抽样定理实验电路。抽样电路采用场效应晶体管开关电路。抽样门在抽样脉冲的控制下以每秒八千次的速度开关。T1为结型场效应晶体管,T2为驱动三极管。当抽样脉冲没来时,驱动三极管处于截止状态,-5V电压加在场效应晶体管栅极G,只要G极电位负于源极S的电位,并且|UGS|>|UP|,则场效应晶体管处于夹断状态,输出信号为“0”。抽样脉冲来时,驱动三极管导通,发射极+5V电压加到驱动二极管,使之反向偏置。从截止到导通的跳变电压经跨接在二极管两端的电容加到场效应晶体管的G极。使栅极、源极之间的电压迅速达到场效应晶体管导通的数值,并一直达到使源极电压等于漏极上的模拟电压。这样,抽样脉冲期间模拟电压经场效应晶体管开关加到负载上。由于抽样电路的负载是一个电阻,因此抽样的输出端能得到一串脉冲信号。此脉冲信号的幅度与抽样时输入信号的瞬时值成正比例,脉冲的宽度与抽样脉冲的宽度相同。这样,脉冲信号就是脉冲调幅信号。当抽样脉冲宽度远小于抽样周期时,电路输出的结果接近于理想抽样序列。由图1-6可知,用一低通滤波器即可实现模拟信号的恢复。为便于观察,解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成,低通滤波器的截止频率为3400Hz。
图1-6
抽样定理实验方框图
3、多路脉冲调幅(PAM信号的形成和解调)
多路脉冲调幅的实验框图如图1-7所示。在图1-8电原理图中,连接(TP8)和(TP11)、(TP13)和(TP14)就构成了多路脉冲调幅实验电路。
分路抽样电路的作用是:将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。n路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。本实验设置了两路分路抽样电路。
图1-7
多路脉冲调幅实验框图
多路脉冲调幅信号进入接收端后,由分路选通脉冲分离成n路,亦即还原出单路PAM信号。发送端分路抽样与接收端分路选通是一一对应的,这是依靠它们所使用的定时脉冲的对应关系决定的。为简化实验系统,本实验的分路选通脉冲直接利用该路的分路抽样脉冲经适当延迟获得。接收端的选通电路也采用结型场效应晶体管作为开关元件,但输出负载不是电阻而是电容。采用这种类似于平顶抽样的电路是为了解决PAM解调信号的幅度问题。由于时分多路的需要,分路脉冲的宽度τS是很窄的。当占空比为τS/TS
的脉冲通过话路低通滤波器后,低通滤波器输出信号的幅度很小。这样大的衰减带来的后果是严重的。但是,在分路选通后加入保持电容,可使分路后的PAM信号展宽到100%的占空比,从而解决信号幅度衰减过大的问题。但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。
PAM信号在时间上是离散的,但在幅度上却是连续的。而在PCM系统里,PAM信号只有在被量化和编码后才有传输的可能。本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。
4、多路脉冲调幅系统中的路际串话
路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。路际串话是指在同一时分多路系统中,某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去,这样就产生了同一端机中的各路通话之间的串话。串话分可懂串话和不可懂串话,前者造成失密或影响正常通话;后者等于噪声干扰。对路际串话必须设法防止。一个实用的通话系统必须满足对路际串话规定的指标。
在一个理想的传输系统中,各路PAM信号应是严格地限制在本路时隙中的矩形脉冲。但如果传输PAM信号的通道频带是有限的,则PAM信号就会出现“拖尾”的现象,当“拖尾”严重,以至侵入邻路隙时,就产生了路际串话。
在考虑通道频带高频端时,可将整个通道简化为图1—9所示的低通网络,它的上截止频率为:
f1=1/(2πR1C1)
图1-9
通道的低通等效网络
为了分析方便,设第一路有幅度为V的PAM脉冲,而其它路没有。当矩形脉冲通过图1-9(a)所示的低通网络,输出波形如图1-9(b)所示。脉冲终了时,波形按R1C1时间常数指数下降。这样,就有了第一路脉冲在第二路时隙上的残存电压——串话电压ΔU,这种由于信道的高频响应不够引起的路际串话就叫做高频串话。
当考虑通道频带的低频端时,可将通道简化为图1—10所示的高通网络。它的下截止频率为:
f2=1/(2πR2C2)
由于R2C2>>τ
,所以,当脉冲通过图1-10(a)所示的高通网络后,输出波形如图1-10(b)所示。长长的“拖尾”影响到相隔很远的时隙。若计算某一话路上的串话电压,则需要计算前n路对这一路分别产生的串话电压,积累起来才是总的串话电压。这种由于信道的低频响应不够而引起的路际串话就叫做低频串话。解决低频串话是一项很困难的工作。
图1-10
通道的高频等效网络
限于实验条件,本实验只模拟了高频串话的信道。
以上几部分电路所需要的定时脉冲均由图1-8中的定时电路提供。
三、实验仪器
双踪同步示波器
SR8
四、实验内容与步骤
(一)
抽样和分路脉冲的形成
用示波器和频率计观察并核对各脉冲信号的频率、波形及脉冲宽度,并记录相应的波形。
1、在(TP1)观察主振脉冲信号。
2、在(TP2)观察分路抽样脉冲;在(TP3)观察分路抽样脉冲。
3、在(TP2′)观察分路抽样脉冲;在(TP3′)观察分路抽样脉冲。
4、用双踪示波器比较(TP2)—(TP2′),(TP3)—(TP3′)的时序。
(二)
验证抽样定理
1、
正弦信号从(TP4)输入,fH=1KHz,幅度2VP-P。
2、
连接(TP2)—(TP6)。
3、以(TP4)作双踪同步示波器的比较信号,观察(TP8)抽样后形成的PAM信号。调整示波器触发同步,使PAM信号在示波器上现示稳定,计算在一个信号周期内的抽样次数。核对信号频率与抽样频率的关系。
4、连接(TP8)—(TP14),在(TP15)观察经低通滤波器和放大器的解调信号。测量其频率,确定和输入信号的关系,验证抽样定理。
5、改变fH,令fH=6KHz,重复2、3、4项内容,验证抽样定理。
(三)
PAM信号的形成和解调
连接(TP8)—(TP11)、(TP13)—(TP14)、(TP3)—(TP12),观察并画出以下各点的波形。
1、
在(TP4)输入正弦信号,fH=1KHz,幅度2Vp-p。
2、以(TP4)作为双踪同步示波器的比较信号,在(TP8)观察单路PAM信号。
3、在(TP13)观察选通后的单路解调展宽信号,用示波器读出τ的宽度(用μS作单位)。
4、在(TP15)观察经低通滤波器放大后的音频信号。
5、改变输入正弦信号的频率(fmax≤3.4KHz可取500、1K、2K、3K),在(TP15)测量整个系统的频率特性,测试数据填入下表。
f(Hz)
500
1000
2000
3000
TP15(V)
(四)
多路PAM系统中的路际串话现象
连接(TP2′)—(TP12),接入分路选通脉冲。
1、在(TP4)输入正弦信号,fH<1KHz。
2、在(TP15)观察第一路串入第二路的信号,用示波器观察并测量其频率和幅度。
3、连接(TP8)—(TP9)、(TP10)—(TP11),将开关K向下置于电容C11处,重复1、2项的内容,并与之比较。
4、将开关K向上置于电容C12处,重复1、2项的内容,并与2、3项的结果比较。
五、实验报告
1、整理实验数据,画出相应的曲线和波形。
2、本实验在(TP8)和(TP13)得到的是哪一类抽样的波形?从理论上对理想抽样、自然抽样和平顶抽样进行对比和说明。
3、对实验内容(二)进行讨论。当fs>2fH和fs>Rs,即D≈0时有
Vcs≈(Vcc/2-Vo)G
(6)
这时控制电压与G
成线性关系。
将Vo=0.12V,(Vcc/2)=6V代入上式,得
Vcs1≈5.98G
(7)
当D=0,控制电压V与G成非线性关系。设D=3,得
VCS2=(23.52G)/(1+3G)
(8)
图3-7给出VCS1和VCS2与C的关系曲线,曲线VCS2的斜率大于曲线VCS1的斜率,这就意味着VCS2的压扩特性更接近于理想特性。
语音音节包络的变化范围约为5ms到20ms。取τ1=5ms,τ2=20ms,这时
τ2/τ1=4
∵
τ2/τ1=(CS(RS+RP))/(CSRS)=1+D
∴
D=3
选CS=0.33μF,则RS=15.15KΩ,RP=15.15KΩ,取RS=15KΩ,RP=47KΩ得D≈3.13。
在临界过载时,G达到最小值。对正弦信号可得G=0.436,这时控制电压Vcs的最大值约为(计算从略)
Vmax≈4.48V
此值决定了限流电阻Rx≈1.5KΩ。
图3-7
V与G的关系曲线
(二)
定时电路
图3-9
定时部分时间关系图
MC3418编译码器所需的定时脉冲均由定时部分提供,为模拟一个实际的时分多路系统的工作状态,定时部分可给出2048KHz及8路32KHz的定时,定时部分的时间关系如图3-9所示。为确保收、发同步,本实验系统的编码和译码部分公用一个定时源,这是有别于实际情况的。
三、实验仪器杂音计
ND5失真度测试仪
BS1
双踪同步示波器
SR8
四、实验内容与步骤
(一)、
时钟部分
主振频率为4096KHz,经分频后得到2048KHz的定时,再经分频分相后得到8路32KHz的定时。用示波器在(TP1)点观察主振波形,用频率计测量其频率。在(TP2)、(TP3)、(TP4)观察并测量2048KHz和32KHz定时。
(二)、
发送滤波器
在(TP5)输入频率为1KHz、幅度为2Vp-p的音频信号。在(TP5)观察输入信号,在(TP6)观察输出信号,记下它们的幅度和波形。
(三)、
△M编码器
在(TP6)观察经发送滤波器限带后输入编码器的音频信号,在(TP7)观察本地译码信号。在(TP8)观察编码输出的数字信号(幅度约为10Vp-p)。以音频信号作为同步信号,观察信码的变化规律。对应正弦波过零处应有连“0”或联“1”码型出现;对应正弦波的波峰和波谷处应有“0”、“1”交替码型出现。
(四)、
△M译码器
用短线连接(TP8)—(TP9),即将编码信号送入译码器。在(TP9)观察输入译码器的编码信号,在(TP10)观察译码器输出的模拟信号,画出波形。
(五)、
接收滤波器
在(TP10)观察滤波器的输入信号。在(TP11)观察滤波器输出的模拟信号。记下它们的波形和幅度。
(六)、
系统性能测试
系统性能有三项指标:动态范围、信噪比和频率特性。
1、动态范围
在满足一定信噪比(S/N)条件下,编译码系统所对应于800Hz(或1000Hz)音频信号的幅度范围定义为动态范围。动态范围应大于电子工业部1982年暂定的标准框架(样板值)。图3-10示意给出了这个样板。
图3-10
△M编译码系统动态范围样板图
动态范围的测试框图如图3-11所示。
在原理部分已经提到,△M编译码器允许输入信号的最大幅度为4.36V。为了确保器件的安全使用,本实验在进行动态范围这一指标测试时,不再对输入信号的临界过载进行验证。取输入信号的最大幅度为5Vp-p(注意:信号要由小至大调节),测出此时的S/N值。然后以10dB间隔衰减输入信号,将测试数据填入下表。
-10dB
-20dB
-30dB
-40dB
-50dB
Vin(mv)p-p
5000
1500
500
150
50
15
S/N(dB)
图3-11
动态范围测试框图
2、信噪比特性
在上一项测试中选择出最佳编码电平(S/N最高,推荐为2Vp-p)。在此电平下测试不同频率下的信噪比值。频率选择在500Hz/1KHz/2KHz/3KHz,将测试数据填入下表。
f(Hz)
500
1000
2000
3000
S/N(dB)
信噪比特性的测试框图如图3-12所示。
图3-12
信噪比特性测试框图
3、频率特性
选一合适的输入电平(Vin=2VP-P),改变输入信号的频率,频率范围从500Hz到3000Hz。在(TP11)用示波器测量译码输出信号的电压值,数据填入下表。
f(Hz)
500
1000
2000
3000
TP11(V)
五、实验报告
1、整理实验记录,画出相应的曲线和波形。
2、集成化△M编译码系统由哪些部分构成?各部分的作用是什么?
3、设想临界过载时本地译码信号和信码信号的形状。试画出它们的波形。
4、什么叫数字检测音节压扩的可变斜率?在本实验中是如何实现的?
5、积分电路的设计原则是什么?
6、对改进实验内容和电路有什么建议?
实验四
移相键控(PSK)实验
一、实验目的
1、了解M序列的性能,掌握其实现方法及其作用;
2、了解2PSK系统的组成验证,其调制解调原理;
3、验证同步解调的又一方式—同相正交环(或称Costas环)的工作原理;
4、学习集成电路压控振荡器在系统中的应用;
5、学习2PSK系统主要性能指标的测试方法。
二、实验原理和电路说明
(一)
概述
数字通信系统的模型可以用图4-1表示,虚线框内的部分称为数字调制和解调部分,以完成数字基带信号到数字频带信号之间的变换。
图4-1
数字通信系统模型
与模拟通信系统相比,数字调制和解调同样是通过某种方式,将基带信号的频谱由一个频率位置搬移到另一个频率位置上去。不同的是,数字调制的基带信号不是模拟信号而是数字信号。
在大多数情况下,数字调制是利用数字信号的离散值去键控载波。对载波的幅度、频率或相位进行键控,便可获得ASK、FSK、PSK等。这三种数字调制方式在抗干扰噪声能力和信号频谱利用率等方面,以相干PSK的性能最好,目前已在中、高速传输数据时得到广泛应用。
近年来,在数字微波通信中进一步提高频谱利用率的课题已获得重要进展。除2PSK外,已派生出多种调制形式,如四相移相键控(QPSK)、八相移相键控(8PSK)、正交部分响应(QPRS)、十六状态正交电幅(16QAM)以及64QAM、256QAM等,这些都是高效率的调制手段。
为了模拟实际数字调制系统,本实验的调制和解调基本上由数字电路构成。数字电路具有变换速度快、解调测试方便等优点。为了实验过程中观察方便,实验系统的载波选为5MHz。
(二)
调制
2PSK系统的调制部分框图如图4-2所示,电路原理如图4-3所示,下面分几部分说明。
1、M序列发生器
实际的数字基带信号是随机的,为了实验和测试方便,一般都是用M序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。按照本原多项式f(x)=X5+X3+1组成的五级线性移位寄存器,就可得到31位码长的M序列。码元定时与载波的关系可以是同步的,以便清晰观察码元变化时对应调制载波的相应变化;也可以是异步的,因为实际的系统都是异步的,码元速率约为1Mbt/s。
2、相对移相和绝对移相
移相键控分为绝对移相和相对移相两种。以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。以二进制调相为例,取码元为“1”时,调制后载波与未调载波同相;取码元为“0”时,调制后载波与未调载波反相;“1”和“0”时调制后载波相位差1800。绝对移相的波形如图4-4所示。
在同步解调的PSK系统中,由于收端载波恢复存在相位含糊的问题,即恢复的载波可能与未调载波同相,也可能反相,以至使解调后的信码出现“0”、“1”
倒置,发送为“1”码,解调后得到“0”码;发送为“0”码,解调后得到“1”码。这是我们所不希望的,为了克服这种现象,人们提出了相对移相方式。
图4-2
2PSK调制部分框图
相对移相的调制规律是:每一个码元的载波相位不是以固定的未调载波相位作基准的,而是以相邻的前一个码元的载波相位来确定其相位的取值。例如,当某一码元取“1”时,它的载波相位与前一码元的载波同相;码元取“0”时,它的载波相位与前一码元的载波反相。相对移相的波形如图4-5所示。
图4-4绝对移相的波形示意图
一般情况下,相对移相可通过对信码进行变换和绝对移相来实现。将信码经过差分编码变换成新的码组——相对码,再利用相对码对载波进行绝对移相,使输出的已调载波相位满足相对移相的相位关系。
设绝对码为{ai},相对码为{bi},则二相编码的逻辑关系为:
bi
=
ai–bi-1
(1)
差分编码的功能可由一个模二和电路和一级移位寄存器组成。
图4-5
相对移相的波形示意图
调相电路可由模拟相乘器实现,也可由数字电路实现。实验中的调相电路是由数字选择器(74LS153)完成。当2脚和14脚同时为高电平时,7脚输出与3脚输入的0相载波相同;当2脚和14脚同时为低电平时,7脚输出与6脚输入的π相载波相同。这样就完成了差分信码对载波的相位调制。图4-6示出了一个数字序列的相对移相的过程。
对应于差分编码,在解调部分有——差分译码。差分译码的逻辑为:
ci
=bi
+bi-1
(2)
将(1)式代入(2)式,得
Ci=ai-bi-1+bi-1
∵
bi-1-bi-1=0
∴
Ci=ai+0=ai
这样,经差分译码后就恢复了原始的信码序列。
图4-6绝对码实现相对移相的过程
3、数字调相器的主要指标
在设计与调整一个数字调相器时,主要考虑的性能指标是调相误差和寄生调幅。
(1)
调相误差
由于电路不理想,往往引进附加的相移,使调相器输出信号的载波相位取值为0°及180°+ΔΦ,我们把这个偏离的相角ΔΦ称为调相误差。调相器的调相误差相当于损失了有用信号的能量。
(2)
寄生调幅
理想的二相相位调制器,当数码取“0”或“1”时,其输出信号的幅度应保持不变,即只有相位调制而没有附加幅度调制。但由于调制器的特性不均匀及脉冲高低电平的影响,使得“0”码和“1”码的输出信号幅度不等。设“0”码和“1”码所对应的输出信号幅度分别为Uom或Uim,则寄生调幅为:
m=(Uom-Uim)/(Uom+Uim)×100%
(3)
(三)
解调
2PSK系统的解调部分框图如图4-7所示,原理电路如图4-8所示。
1、同相正交环
绝大多数二相PSK信号采用对称的移相键控,因而在码元1、0等条件下都是抑制载波的,即在调制信号的频谱中不含载波频谱,这样就无法用窄带滤波器从调制信号中直接提取参考相位载波。对PSK而言,只要用某种非线性处理的方法去掉相位调制,就能产生与载波有一定关系的分量,恢复出同步解调所需要的参考相位载波,实现对抑制载波的跟踪。
从PSK信号中提取载波的常用方法是采用载波跟踪锁相环,如平方环、同相正交环、逆调制环和判决反馈环等。这几种锁相环的性能特点列于表4-1中。
图4-7
2PSK解调部分框图
本实验采用同相正交环,同相正交环又叫科斯塔斯(Cosatas)环。原理框图如图4-9所示。在这种环路里,误差信号是由两个鉴相器提供的。压控振荡器(VCO)给出两路相互正交的载波到鉴相器,输入的2PSK信号经鉴相后再由低通滤波器滤除载波频率以上的高频分量,得到基带信号Ud1、Ud2,
这时的基带信号包含着码元信号,无法对压控振荡器(VCO)进行控制。将Ud1和Ud2经过基带模拟器相乘,就可以去掉码元信息,得到反应VCO输出信号与输入载波间相位差的控制电压。
图4-9
同相正交环原理框图
表4-1
几种锁相环的性能特点
锁相环
特性
平方环
同相正交环
逆调制环
判决反馈环
环路工作频率
f=2f0
f=f0
f=f0
f=f0
等效鉴相特性
正弦
正弦
近似距形
近似距形
解调能力
无
有
有
有
电路复杂程度
鉴相器工作频率高
需用基带模拟相乘器
需用二次调制器
需用基带模拟调制器
2、集成电路压控振荡器(IC-VCO)
压控振荡器(VCO)是锁相环的关键部件,它的频率调节和压控灵敏度决定于锁相环的跟踪性能。
实验电路采用一种集成电路的压控振荡器74S124。集成片配以简单的外部元件并加以适当调整,即可得到令人满意的结果。如图4-10所示。
集成片的每一个振荡器都有两个电压控制端,Vr用于控制频率范围(14脚),Vf用于控制频率范围调节(1脚)。外接电容器Cext用于选择振荡器的中心频率。当Vr和Vf取值适当,振荡器工作正常时,振荡器频率f0与Cext的关系近似为:
f0=5×10-4/Cext
(4)
f0与Cext的关系曲线如图4-11所示。
图4-10
IC-VCO使用实例
当固定Cext时,Vr与Vf有确定的函数关系。以Vr=Vf=2V时的输出频率f0为归一化频率单位,由实验数据可画出以Vr为参变量时归一化频率fn与Vr的变化曲线如图4-12所示。
图4-11
频率f0与CEXT的关系曲线
图4-12
fn随Vf的变化曲线
由图4-12的曲线可以