数据通信实验室简介
一、实验室基本情况
数据通信实验室承担了智能电网专业的《智能电网通信原理 A》实验，12个课时；电气及其自动化专业、智能电网专业和电气实验班专业的《网络与通信技术》实验，8个课时；自动化专业和机器人专业的《数据通信与网络》实验，8个课时。
二、实验室特色
通过这三个综合实验使学生们掌握通信原理以及在电力系统中的应用；通信原理包括信源编译码、调制解调、基带传输编译码、同步技术、时分复用和通信系统实验；通信原理在电力自动化系统的应用包括电力系统负荷采集、广域测量信息采集、配电自动化通信实验、配电SCADA模拟终端FTU信息采集通信实验等。本实践强调理论知识的实际应用，通过训练提高专业技能，为学生将来从事电力自动化系统的通信技术研究或技术开发提供坚实的实践基础。
在《智能电网通信原理 A》实验中，了解调配特性及测量方法；研究已调波与调制信号的关系，掌握用集成电路实现DSBFC（全载波双边带调幅）、DSBSC（抑制载波双边带调幅）方法；掌握ASK调制解调原理和方法；掌握用键控法产生FSK信号的方法，掌握FSK非相干解调的原理；了解几种常用的数字基带信号的特征和作用，掌握HDB3码的编译规则，了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用；熟悉计算机接口的基本特性和应用。
在《网络与通信技术》实验中，了解集中常用的数字基带信号的特征和作用，掌握AMI码的编译规则，了解滤波法位同步在码变换过程中的作用；了解几种常用的数字基带信号的特征和作用，掌握HDB3码的编译规则，了解滤波法位同步在码变换过程中的作用；掌握ASK调制解调原理和方法；掌握用键控法产生FSK信号的方法，掌握FSK非相干解调的原理；掌握BPSK调制和解调的基本原理；了解DBPSK调制解调的原理及特性。
在《数据通信与网络》实验中，了解集中常用的数字基带信号的特征和作用，掌握AMI码的编译规则，了解滤波法位同步在码变换过程中的作用；了解几种常用的数字基带信号的特征和作用，掌握HDB3码的编译规则，了解滤波法位同步在码变换过程中的作用；了解CMI码、BPH码的编码规则，观察CMI码、BPH码经过码型反变换后的译码输出波形及译码输出后的时间延迟，测试CMI码、BPH码的检错功能，BPH码的译码同步观测；掌握ASK调制解调原理和方法；掌握用键控法产生FSK信号的方法，掌握FSK非相干解调的原理；掌握BPSK调制和解调的基本原理；了解DBPSK调制解调的原理及特性。掌握时分复用的概念及工作原理，了解时分复用在整个通信系统中的作用。
三、授课与实验内容
3.1 智能电网通信原理 A
课次 |
学时 |
实 验 教 学 主 要 内 容 |
实验 类别 |
1 |
2 |
实验一 FM调制实验 内容提要：通过改变输入信号的波形和幅度，观测FM调试输出波形，了解FM调制原理。 |
演示 |
2 |
2 |
实验二 幅度调制实验 内容提要：通过改变输入信号的波形和幅度，观测幅度调制和解调输出波形，了解幅度调制与解调的基本原理。 |
验证 |
3 |
2 |
实验三 ASK调制及解调实验 内容提要：ASK（振幅键控）载波幅度是随着基带信号的变化而变化。本实验对比观测基带信号波形与调制输出波形，观测每个码元对应的载波波形，验证ASK调制原理。 |
其它 |
4 |
2 |
实验四 FSK调制及解调实验 内容提要：通过调节输入PN序列频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理；通过对比观测调制输入与解调输出，观测波形是否有延时现象，并验证FSK解调原理。 |
其它 |
5 |
2 |
实验五 HDB3码型变换实验 内容提要：通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观察编译码延时以及验证HDB3编译码规则；通过观测HDB3非归零码编译码相关测试点，了解HDB3编译码规则。 |
其它 |
6 |
2 |
实验六 计算机数据传输通信系统综合实验 内容提要：该项目是计算机数据由串口输出，经过串口电平转换电路后进入时分复用、基带编译码，再经过解复用输出，最后译码输出。 |
其它 |
3.2网络与通信技术
课次 |
学时 |
实 验 教 学 主 要 内 容 |
实验 类别 |
1 |
2 |
实验一 AMI码型变换实验 内容提要：通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观测编译码延时以及验证AMI编译码规则；通过观测AMI非归零码编译码相关测试点，了解AMI编译码规则。 |
验证 |
2 |
2 |
实验二 HDB3码型变换实验 内容提要：通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观测编译码延时以及验证HDB3编译码规则；通过观测HDB3非归零码编译码相关测试点，了解HDB3编译码规则。 |
验证 |
3 |
1 |
实验三 ASK调制及解调实验 内容提要：ASK（振幅键控）载波幅度是随着基带信号的变化而变化。本实验对比观测基带信号波形与调制输出波形，观测每个码元对应的载波波形，验证ASK调制原理。 |
验证 |
4 |
1 |
实验四 FSK调制及解调实验 内容提要：通过调节输入PN序列频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理；通过对比观测调制输入与解调输出，观测波形是否有延时现象，并验证FSK解调原理。 |
验证 |
5 |
1 |
实验五 BPSK调制及解调实验 内容提要：通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证BPSK调制原理。 |
验证 |
6 |
1 |
实验六 DBPSK调制及解调实验 内容提要：观测DBPSK调制信号的时域或频域波形，了解调制信号产生机理；对比观测DBPSK解调信号和原始基带信号的波形，了解DBPSK相干解调的实现方法；对比观测基带信号经根升余弦滤波处理和升余弦滤波处理后的眼图，而了解根升余弦滤波和升余弦滤波的特点及关系；观测升余弦滤波及解调的相关波形。 |
验证 |
3.3 数据通信与网络
课次 |
学时 |
实 验 教 学 主 要 内 容 |
实验 类别 |
1 |
1 |
实验一 AMI码型变换实验 内容提要：通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观测编译码延时以及验证AMI编译码规则；通过观测AMI非归零码编译码相关测试点，了解AMI编译码规则。 |
验证 |
2 |
1 |
实验二 HDB3码型变换实验 内容提要：通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观测编译码延时以及验证HDB3编译码规则；通过观测HDB3非归零码编译码相关测试点，了解HDB3编译码规则。 |
验证 |
3 |
2 |
实验三 CMI/BPH码型变换实验 内容提要：通过改变输入数字信号的码型，分别观测编码输入输出波形与译码输出波形，测量CMI编译码延时，验证CMI编译码原理并验证CMI码是否存在直流分量；通过改变输入数字信号的码型，分别观测编码输入输出波形与译码输出波形，对比CMI编码，分析两种编码规则的异同，验证BPH编译码原理并验证BPH码是否存在直流分量。 |
验证 |
4 |
1 |
实验四 ASK调制及解调实验 内容提要：ASK（振幅键控）载波幅度是随着基带信号的变化而变化。本实验对比观测基带信号波形与调制输出波形，观测每个码元对应的载波波形，验证ASK调制原理。 |
验证 |
5 |
1 |
实验五 FSK调制及解调实验 内容提要：通过调节输入PN序列频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理；通过对比观测调制输入与解调输出，观测波形是否有延时现象，并验证FSK解调原理。 |
验证 |
6 |
1 |
实验六 BPSK调制及解调实验 内容提要：通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证BPSK调制原理。 |
验证 |
7 |
1 |
实验七 时分复用与解复用实验 内容提要：通过观测256K帧同步信号及复用输出波形，了解复用的基本原理；将模拟信号通过PCM编码后，送到复用单元，再经过解复用输出，最后译码输出；设置菜单为复用速率2048KHz，实验观测的过程同256K的时分复用；该项目是计算机数据由串口输出，经过串口电平转换电路后进入时分复用，再经过解复用输出，最后译码输出。 |
验证 |
