桂电通信原理实验思考题

数字基带信号及传输实验

1、 示波器使用中，X通道（水平系统）需要调整哪些项目？Y通道（垂直系 统）需要调整哪些项目？

答:X通道需要调整显示波形，水平刻度和位置，所用旋钮以及按键为s/div， POSITION，HORIMENU，MENO，SCALE，位于水平控制区。

Y通道需要调整显示波形，垂直刻度和位置，所用旋钮及按键为Volts/div， POSITION，CH1，CH2，MATH，REF，OFF，SCALE位于垂直控制区。 2、 示波器的触发电路需要调整（或选择）哪几项内容？ 答:（1）触发模式：AUTO，NORMAL，SINGLE

（2）触发源：INT，EXI，LINE

3、 模拟双踪示波器的双踪显示方式Alt（交替）显示、Chop（断续）显示 有什么区别？如果要观测两路信号的相位关系，应该使用哪一种双踪显示 方式？

答:在同时打开CH1和CH2的时候，ALT首先完成CH1的扫描，然后对CH2进行 扫描，接着又扫描CH1，如此循环。这一模式适用于中速到高速信号。CHOP 是示波器前后变换着描绘信号中的一小段，适用于捕获慢速信号。观测相 位关系应用CHOP。

4、 示波器无源探头内部包含什么电路？一般的探头的衰减比有哪几种？ 测量频率较高的信号应该用哪一种衰减比？是什么原因？ 答：①无缘探头内部包含非常多的无源器件补偿网络（RC网络） ②探头的衰减比为1X，10X

③当测量频率较高的信号时，应用较高的衰减比

④这是因为当信号经过探头被衰减后，示波器的带宽会比原来有所提升

5、 示波器Holdoff（持闭）（触发释抑）的含义是什么？

答：触发释抑的含义是暂时讲示波器的触发电路封闭一段时间（即释抑时 间），在这段时间内，即使有满足触发条件的信号波形点，示波器也不会被 触发。出发释抑主要针对大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的 不重复的波形点而专门设置的。

6、 示波器在进行大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复 的波形点的信号测试时，要使信号波形稳定一般需要调整什么参数？ 答：一般调整触发器极性，触发电平或者稳定度电位器。 7、 示波器的使用有哪些注意事项？

答：①避免频繁开机；②如果发现波形受外界干扰，可将示波器外壳接地； ③“Y输入”的电压不可以太高，在最大衰减时也不能超过400V，“Y输入” 悬空是，受外界电磁干扰出现干扰波形，应避免出现这种现象；④关机前 先将灰度调节旋钮沿逆时针方向转到能使亮度减到最小，再断电源；⑤在 观察荧屏上的亮度，并进行调节时，亮度要适中。

8、 频率计是如何测量信号的频率的？用示波器可以采用哪些方法测量信 号的重复频率、重复周期？

答：李沙育图形法和周期法：在示波器上根据李沙育图形或者信号波形的 周期个数进行测量。

9、 复杂信号的频域分析可以用什么仪器？复杂信号用频率计、示波器读出 的周期、频率值与复杂信号的频谱有关系吗？如果有关系的话，关系如何？ 答：①频谱分析仪；②有关系；③与发扎信号频谱带宽有关，B=2f 10、 如何正确使用可调直流电源？

答：①电源开关：置“关”为电源关，“开”为电源开。②调压：电压调节， 调整稳压输出值。③调流：调整稳流输出；④VOLTS：电压表，指示输出电 压；⑤AMPERES：电流表，指示输出电流；⑥跟踪，独立：置“独立”时， 两路输出各自独立。置“跟踪”时，两路为串取跟踪工作方式；⑦V/I：表 头功能选择，置V为电压指示，置I为电流指示。

11、 如何通过测量时钟信号来测出信号的码元宽度Ts、码速率？数据信号中 有一段高电平，如何读出这段高电平包含了多少个码元‘1’？

答：被测信号频率为f，则周期为T，若有n个码元，则码元宽度为Ts=T/n， 码速率RB=1/TS。先测出此高电平持续时间t，则码元“1”个数为t/TS。 12、 双相码（Manchester码）的码元中，高电平的宽度与码元宽度是什么关 系？

答：码元宽度是高电平宽度的2倍。

13、 归零码中，高电平的宽度与码元宽度是什么关系？ 答：码元宽度是高电平宽度的2倍。

14、 归零码与不归零码在频谱特性上有什么不同 ？在其它特性上有何区 别？

答：归零码在频谱上，有直流分量，而不归零码中若“0”和“1”等概， 则无直流分量。归零码易受干扰且不宜长距离传输，归零（t=TS/2）基带 信号带宽为B=1/t=2fs，非归零码（t=TS）为B=1/t=fs。

15、 如何用数字示波器测量信号的频谱特性？ 答：先按下MATH，在选择FFT。 16、 不同码型的频谱特性有何区别？

答：AMI码：无直流成份，高、低频分量少，能量集中在1/2码速处 HDB3码：能量比AMI码更加集中于1/2码速处

17、 对于某一种编码规则，当数据改变后，频谱特性是否跟着改变？ 答：不会，因为所得频谱特性是一种统计平均的值，与具体信号无关。 18、 在实际系统中采用的AMI码、HDB3码，常用的是归零的还是不归零的码 型？ 有何好处？ 答：采用归零码型，在传输的AMI-RZ波形和HDB3-RZ波形，接手后经过全波 整流，就可变为单极性RZ波形，从中可以提取定时分量。

19、 并行的多位数据需要串行传送，可以有多少种方法来实现？实验电路中 是如何实现的？

答：将并行数据通过几位触发器来实现并／串变换，实验中通过将并行 数

据经过四D触发器来实现并串转换。

20、 TTL、CMOS数字电路能否输入、输出负电平信号？要实现有正负电平的 信号输出，可以用什么方法来实现？实验电路中是如何实现的？

答：能。要实现有正负电平的信号输出，可以用多选一模拟开关电路来实 现，实验电路中采用三2选1和双4选1模拟开关电路来实现。

21、 TTL、CMOS电平要表示高电平‘1’,信号的幅度有何要求？要表示低电 平‘0’ 信号的幅度应该在什么范围？

答：TTL，输出高电平大于2.4V，输出低电平小于0.4V，输入高电平大于2.0V， 输入低电平小于0.8V。

CMOS，输出高电平大于4.45V ，输出低电平小于0.5V，输入高电平大于3.5V， 输入低电平小于1.5V。

22、 1、0等概的双相码，其信号频谱中包含有离散的时钟频谱分量吗？为什 么？

答：不包含，因为在0，1等概时，双极性NRZ波形频谱无直流分量。

23、 当进行HDB3编码时，当前输入的NRZ信号为‘0’，能否马上判定出此‘0’

码可以编为什么符号状态？最少需要经过多少位之后才能完成编码？ 答：不能，4位。

24、 AMI码每一帧编出的波形是否完全一样？有什么规律？

答：不完全一样，每一帧第一个1与前一帧最后为反相，之后每出现一个1 都取反。

25、 观测AMI码波形时，示波器波形可能会出现混叠（跳动），需要调整示波 器的哪个参数才能让波形稳定？为什么？

答：持闭时间。因为AMI码的持闭时间要比NRZ大一倍。 26、 为什么观测AMI码波形时容易出现波形混叠？

答：因为不确定度比较大，AMI码具有+1、-1和0三个状态,波形比较复杂， 容易出现混叠。

27、 HDB3编码实验电路中用什么电路完成四连0检测的？

答： HDB3编码实验中用四D触发器，U1A和U1B（与非门），非门组成的电路 来实现。

28、 实验电路中用什么电路完成二分频的？画出其结构

答：用D触发器，

29、 在数字信源模块中使用的主要哪些功能类型的芯片？实现什么功能？ 答：①模拟开关芯片：产生单，双极性非归零码与归零码。②计数器芯片： 分频。③译码器芯片：实现四路八位码的合路。④D触发器芯片：产生AMI 码。

实验二 HDB3 译码器和时域均衡器

30、 写出 HDB3 编码器电路中的四连零检测原理。

答：若出现四个连 0 时，U7A 输出为“1”，使连 0 的第 4 个 0 变为“1”， 完成补 V 功能；若无连 0 时，U7A 输出与原码相同，即补 V。 31、 电路中是如何实现补 V、加 B 补奇的？

答：①当串行码加过四 D 触发器进行四位移位后，实现串/并变换。若出现

四个连 0 时，UTA 输出“1”，使连 0 串的第 4 个 0 变为“1”，完成补 V 功 能。②当有补 V 脉冲时，若 U11A 的计数个数为偶数时，U8A 因补 V 脉冲与 计数器输出脉冲的共同作用，使 U8A 输出状态发生翻转，关闭 U8B，使之 输出为“1”，即在原码中的四连 0 中的第 1 个“0”处，使“0”变为“1”。 若计数器为奇数时，U8A 因补 V 脉冲与计数脉冲的作用，使之不发生翻转 而打开了 U8B，不影响原码连 0 状态。两 V 码之间为偶数个“1”时，加 B。 32、 实验中，单/双极性变换、双/单极性变换是如何实现的？

答：①U11B 为由 JK 触发器组成的计数器，并有正反相输出，且与倍码及 时钟共同送入与门 U14A 和 U14B，变成两路+B 和-B 单极性信号，去控制 U16 的双四选一模拟开关，使单极性码变为双极性的 HDB3 码。②由正整流 D1、 负整流 D2 及整流电路组成。正整流电路 HDB3 码中取出正极性码（+B）；负 整流电路从 HDB3 中取出负极性码（-B）；整形电路使整流后的脉冲变得规 整。

33、 HDB3 编码器输出波形相对原始数据会产生延时，按照编码规则，编码 器必 需经过多少个时钟周期的延时才能编出相应的 HDB3 信号？ 答：四个码元长度。

34、 写出 HDB3 译码器中的单/双极性变换，V 码检测及扣 V、扣 B 的原理， 写出译码电路各部分的功能；

答：①U11B 为由 JK 触发器组成的计数器，并有正反相输出，且与倍码及 时钟共同送入与门 U14A 和 U14B，变成两路+B 和-B 单极性信号，去控制 U16 的双四选一模拟开关，使单极性码变为双极性的 HDB3 码。②由+V 检测电 路（U4D、U12A、U17B）和-V 码检测电路（U4E、U12B、U17D）以及相加器 （U5A~D、U17C）组成。+V 码检测电路从+B 码流中取出+V 码（T12）；-V 码 检测电路从-B 码流中取出-V 码（T14），相加器把+V 和-V 码相加后得到 V 码（T11）。③该功能电路由 U2 的四 D 触发器组成的移存器完成。相加器 U18A、U4D~F 把+B 码与-B 码合成 B 码。B 码流送入扣 V 扣 B 电路。在时钟 信号的作用下进行移位。V 码信号送入 U2（称存器）的清零端。当出现 V 码脉冲时，V 码脉冲使四位移存器清零，亦即把移存器中已进入的三位代 码以及 V 脉冲本身全部变为 0 码，达到扣 V 扣 B 的目的。

35、 写出 HDB3 译码产生延迟的原因，译码器必需经过多少个时钟周期的延 时才能译出相应的信号？；

答：因需要判断是否出现四连 0，因此要延迟 4 个码元长度才能判断。 36、 实验电路中均衡的信号是二元码还是三元码？ 答：三元码

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