通信原理心得经过这一个学期的学习,让我对此学科有了进一步的了解,而且是我对此学科产生了浓厚的兴趣,通信原理课程是通信、电子、信息领域中最重要的专业基础课之一,是电子信息系各专业必修的专业基础课。
信系统作为一个实际系统,是为了满足社会与个人的需求而产生的,目的就是传送消息(数据、语音和图像等)。
通信技术的发展,特别是近30年来形成了通信原理的主要理论体系,即信息论基础、编码理论、调制与解调理论、同步和信道复用等。
本课程教学的重点是介绍数字通信系统中各种通信信号的产生、传输和解调的基本理论和方法,使学生掌握和熟悉通信系统的基本理论和分析方法,为后续课程打下良好的基础。
通信随着科技的发展,通信将被广泛运用到学习与生活中,我们应该重视此学科。
在这两周通信原理课程设计的学习中,让我受益颇多。
一、让我养成了课前预习的好习惯。
一直以来就没能养成课前预习的好习惯(虽然一直认为课前预习是很重要的),但经过这一周,让我深深的懂得课前预习的重要。
只有在课前进行了认真的预习,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。
二、培养了我的动手能力。
“实验就是为了让你动手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。
”每个步骤我都亲自去做,不放弃每次锻炼的机会。
经过这两周,让我的动手能力有了明显的提高。
三、让我在探索中求得真知。
那些伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。
实验是检验理论正确与否的试金石。
为了要使你的理论被人接受,你必须用事实(实验)来证明,让那些怀疑的人哑口无言。
虽说我们的通信原理实验只是对前人的经典实验的重复,但是对于一个知识尚浅、探索能力还不够的人来说,这些探索也非一件易事。
通信原理实验都是一些经典的给人类带来了难以想象的便利与财富。
对于这些实验,我在探索中学习、在模仿中理解、在实践中掌握。
通信原理实验让我慢慢开始“摸着石头过河”。
学习就是为了能自我学习,这正是实验课的核心,它让我在探索、自我学习中获得知识。
四、教会了我处理数据的能力。
实验就有数据,有数据就得处理,这些数据处理的是否得当将直接影响你的实验成功与否。
经过这一周,我学会了图像法等处理数据的方法,让我对其它课程的学习也是得心应手。
经过这一周的通信原理实验课的学习,让我收获多多。
但在这中间,我也发现了我存在的很多不足。
我的动手能力还不够强,当有些实验需要很强的动手能力时我还不能从容应对;我的探索方式还有待改善,当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成;我的数据处理能力还得提高,当眼前摆着一大堆复杂数据时我处理的方式及能力还不足,不能用最佳的处理手段使实验误差减小到最小程度总之,通信原理课程设计让我收获颇丰,同时也让我发现了自身的不足。
在实验课上学得的,我将发挥到其它中去,也将在今后的学习和工作中不断提高、完善;在此间发现的不足,我将努力改善,通过学习、实践等方式不断提高,克服那些不应成为学习、获得知识的障碍。
在今后的学习、工作中有更大的收获,在不断地探索中、在无私的学习、奉献中实现自己的人身价值!学了通信原理这门课,一开始觉得很难,而且听学长们也总是告诫我们,通信原理是很难的课程,平时一定要好好学,不然自己复习的日子根本就抓不到要点了。
事实上好像也是如此,在周围,这门主课的挂课率总是算前排的。
当然对于我这样的人,总是上课时算是比较认真的,但是半期的时候还是没有搞懂它是干什么的,甚至到期末了,也只有零星的一点编码呀,带宽呀,调制啦,这样一些概念,但这些技术在一个通信系统中又是出于什么样的位置,该怎样应用这些技术组成一个通信系统,对此我还是一概不知。
然而经过期末前的复习,我感觉自己对通信系统总算有个印象了,所以想把那些零碎的名词做一些解释,并且用我自己的学习过程以及对通信系统的了解来说明这些技术的应用。
离散信号经过量化归属到个档次的幅度中比如我们有2V,4V,6,V,8V四个档次的归类,并且规定1V~3V之间的PAM离散信号就归类到2V的档次中去,一次类推,通过比较给每个PAM信号进行归类,这就是量化。
之后将量化了的信号进行编码,编码是一种认为规定的过程比如我们规定2V用00表示,4V用01表示,6V用10表示,而8V用11来表示,这样就把阶梯信号和二进制信号有了一种对应关系,顺着这种对应关系,我们可以得到刚才量化了的信号的二进制代码,这就是PCM编码得到了可以在存储器中存储的数字信号。
以上从模拟到数字信号的一种转变就是我们常说的A/D转换。
至于我们平时要求的转换比特率的求法可以从它的转换过程得出计算方法。
一个PAM信号对应一个档次,而一个档次对应几个比特的数字是在编码中体现的,例子中就是一个档次对应两个比特,假设这种对应关系是1对N个比特,对模拟信号的采样率是F,也就是1秒钟有F个PAM信号,这F个PAM信号就要被转换成F*N 个比特,所以比特率就是F*N了为了提高信道利用率,使多路已抽样的信号组合起来沿同一信道传输而互相不干扰,称时分多路复用(TDM)。
时分复用的解调过程称为时分解复用。
目前采用较多的是频分多路解复用和时分多路解复用。
频分多路解复用用于模拟通信,而时分多路解复用用于数字通信。
为了实现TDM传输,要把传输时间分成若干个时隙,在每个时隙内传输一路信号,将若干个原始的脉冲调制信号在时间上进行交错排列,从而形成一个复合脉冲串,该脉冲串扰码后经信道传输到达接收端。
时分解复用通信,是把各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信分离出原来的模拟信号。
由抽样定理可知,将时间上离散的信号变成时间上连续的信号,其在信道上占用时间的有限性,为多路信号沿同一信道传输提供了条件。
时分解复用是建立在抽样定理的基础上的,因为抽样定理连续(模拟)的基带信号由可能被在时间上离散出现的抽样脉冲所代替.具体说,就是把时间分成一些均匀的时间间隙,将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隙,以达到互相分开,互不干扰的目的。
抽样脉冲占据时间一般较短,在抽样脉冲之间就留出间隙.利用这些空隙便可以传输其他信号的抽样,因此,就可能用一条信道同时传送若干个基带信号,并且每一个抽样值占用的时间越短,能够传输的数据也就越多.时分解复用信号在接收端只要在时间上恰当地进行分离,各个信号就能分别互相分开,互不干扰并不失真地还原出原来的模拟信号。
1.2、时分解复用中的同步技术原理在通信系统中,同步具有相当重要的地位。
通信系统能否具有有效、可靠地工作,在很大程度上依赖有无良好的同步系统。
同步可分为载波同步、位同步、帧同步和网同步几大类型。
他们在通信系统中都具有相当重要的作用。
时分解复用通信中的同步技术包括位同步(时钟同步)和帧同步,这是数字通信的又一个重要特点。
时分解复用的电路原理就是先通过帧同步信号和位同步信号把各路信号数据分开,然后通过移位寄存器构成的并/串转换电路输出串行的数据,把时分复用的调制信号不失真的分离出来。
1.2.1 位同步位同步的目的是确定数字通信中的个码元的抽样时刻,即把每个码元加以区分,使接受端得到一连串的码元序列,这一连串的码元列代表一定的信息。
位同步是最基本的同步,是实现帧同步的前提。
位同步的基本含义是收、发两端机的时钟频率必须同频、同相,这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。
因此,接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列.1.2.2 帧同步在传输时把若干个码元组成一个个的码组,即一个个的字或句,通常称为群或帧。
群同步又称帧同步。
帧同步的主要任务是把字或句和码区分出来。
在时分多路传输系统中,信号是以帧的方式传送。
每一个帧中包含多路。
接收端为了把各路信号区分开来,也需要帧同步系统。
帧同步是为了保证收、发各对应的话路在时间上保持一致,这样接收端就能正确接收发送端送来的每一个话路信号,当然这必须是在位同步的前提下实现。
二、电路原理的设计与分析2.1电路的设计时分解复用电路原理结构简单,采用集成块双向移位寄存器74LS194,二分频器74LS163和锁存器74LS175。
该电路具有电路具有移位寄存功能, 分频功能和锁存功能.时分解复用的电路原理就是先通过帧同步信号和位同步信号把各路信号数据分开,然后通过移位寄存器构成的并/串转换电路输出串行的数据,各个信号就能分别互相分开,互不干扰并不失真地还原出原来的模拟信号。
电路原理框图如下:2.2、电路分析时分解复用的电路原理就是先通过帧同步信号和位同步信号把各路信号数据分开,然后通过移位寄存器构成的并/串转换电路输出串行的数据。
时分解复用根据时分复用的性能和特点进行解调的.只有调制和解调的时钟信号同步时,才能进行正确的解调。
首先,离散信号从双向移动寄存器74LS194的P0口串行输入,信号进行右移,4个输出口分别接锁存器74LS175的4个输入口。
同步信号经过二分频74LS163接入到双向移动寄存器74LS194的时钟脉冲(CLK),帧同步FIN-FS接到锁存器74LS175的时钟脉冲端(CLK)。
因为时分复用是通过时钟信号对移位寄存器构成的并/串转换电路的输出信号轮流进行选通而实现,因此时分解复用输出信号的位同步信号频率为BS的三倍,帧同步信号的频率为位同步信号的二十四分之一。
时分解复用每一帧8位组成两路信号时分复用,每4位为一路,锁存器74LS175时钟脉冲经过帧同步信号(FS)进行触发, 74LS194此时应接2分频74LS163的位同步信号进行时钟触发,这样就把信号的一路信号分离出来,然后4位信号再经74LS194的并/串转换输出,就完成一路信号的输出。
而另一路为信号源经寄存器74LS194后,由寄存器74LS194的Q3串行输出口接入另一移动寄存器的P0口右移串行输入口,再经4个输出口接入另一锁存器4个输入口, 存器74LS175时钟脉冲经过帧同步信号(FS)进行触发, 74LS194此时应接2分频74LS163的位同步信号进行时钟触发,这样就把信号的另一路信号分离出来,这就是时分解复用实现原理过程。
三、芯片的介绍3.1双向移位寄存器74LS194把若干个触发器串接起来,就可以构成一个移位寄存器。
由4个边沿RS 触发器构成的4位移位寄存器逻辑电路,集成移位寄存器74194由四个RS 触发器及它们的输入控制电路组成。
74LS194它是具有左移、右移、清零、数据并入、并出、串入、串出等多种功能的双向移位寄存器。
74LS194是一个可以实现双向移位的寄存器,CR为清零端,CR为有效电平0电平时,寄存器各位Q3-Q0均为0.CR也是使能端,CR=0时,允许工作;CR=1SHI 4, 禁止工作,不能进行置数和移位.M1,M0为控制信号,当M0=0,M1=1时,为左移寄存器,当M0=1,M1=0时,为右移移寄存器,当M0=M1=1时QN++1=D即有并行存入功能.当M0=M1=0时,CP被封锁,触发器维持原态不变,使寄存器具有保持功能. CP为时钟信号,DSR为串行输入端,D0,D1,D22,D3为并行输入端,Q0,Q1,Q2,Q3为输出端.它们的状态组合可以完成4种控制功能,其中左移和右移两项是指串行输入,数据是分别从左移输入端DSL和右移输入端DSR送入寄存器的。