通信原理綜合實(shí)驗平臺

一、功能要求
1、為了方便模塊收納和售后維護，模塊在拆卸后，還應該有獨立外殼包裝，應能帶全封閉外殼進(jìn)行收納及運輸，單個(gè)模塊應具備獨立包裝，避免收納以及運輸途中的元器件損壞；
2、實(shí)驗電路模塊的安裝應具備防反接功能，實(shí)驗模塊無(wú)法倒裝，倒裝時(shí)，模塊無(wú)法安裝，無(wú)法接觸到電源；
3、為方便學(xué)生實(shí)驗及學(xué)習，模塊標識及信號流程功能框圖應直接絲印在PCB上，包括I/O接口及其功能標識，讓學(xué)生在最短時(shí)間內熟悉各模塊及其功能；
4、實(shí)驗電路模塊應采用方便更換的插腳封裝總線(xiàn)驅動(dòng)器，對實(shí)驗電路的I/0測試點(diǎn)與功能芯片之間進(jìn)行隔離保護；
*5、各模塊均配有獨立的多路電源機械開(kāi)關(guān)，不接受電子開(kāi)關(guān)或以模塊待機替代關(guān)機的虛假方案（投標文件中提供模塊截圖證明）；
6、要求實(shí)驗產(chǎn)品應采用雙時(shí)鐘驅動(dòng)，同一臺實(shí)驗箱上的收發(fā)通道應采用不同的時(shí)鐘，能夠展示真實(shí)的通信系統及時(shí)鐘同步過(guò)程；
8、為保證電路的幅頻響應特性，本次采購不接受數字電位器的方案；
9、產(chǎn)品應具有很好的人機接口，為方便操作，主控模塊應配有彩色LCD顯示屏，能通過(guò)通訊總線(xiàn)對各模塊進(jìn)行配置；
10、為了滿(mǎn)足不同學(xué)生層次的教學(xué)，支持不同學(xué)生在創(chuàng )新研究中，對模塊進(jìn)行個(gè)性化設置和調整的需求，產(chǎn)品分為兩種設置方式，既可以對單個(gè)模塊進(jìn)行參數設置，也可以根據實(shí)驗項目對多個(gè)模塊進(jìn)行批量設置，根據教學(xué)側重點(diǎn)進(jìn)行靈活調整；
11、應支持使用SD卡在無(wú)網(wǎng)絡(luò )的環(huán)境下對實(shí)驗模塊的軟件功能進(jìn)行升級，根據教學(xué)要求對實(shí)驗菜單進(jìn)行“一鍵式”加載更新，因實(shí)驗室環(huán)境特殊，不接受任何聯(lián)網(wǎng)升級方案（投標文件應提供升級方案說(shuō)明）；
12、實(shí)驗箱應支持兩種設置方式，既可以對單個(gè)模塊進(jìn)行參數設置，也可以根據實(shí)驗項目對多個(gè)模塊進(jìn)行批量設置，根據教學(xué)側重點(diǎn)進(jìn)行靈活調整；
二、性能要求
1、實(shí)驗產(chǎn)品應配有專(zhuān)門(mén)的同步模塊，能展示位同步、幀同步、載波同步功能，并且位同步應包含全數字鎖相環(huán)的實(shí)現方式，將通信原理中的各種同步恢復展示完備；
2、應該能夠給學(xué)生清晰地展示出通信系統的架構，通信系統架構應包含信號源、信源編譯碼部分、數字調制解調部分、信道編譯碼部分、基帶傳輸編譯碼、時(shí)分復用解復用部分、同步技術(shù)等應采用不同的硬件模塊來(lái)實(shí)現，不支持理論教材中的不同類(lèi)型知識點(diǎn)混搭在一個(gè)模塊上，以免給學(xué)生理解知識點(diǎn)及設計通信綜合系統造成困擾；
3、產(chǎn)品應支持不同的實(shí)驗箱之間進(jìn)行時(shí)分數字傳輸系統、復用基帶傳輸系統、頻帶傳輸系統的搭建，可模擬真實(shí)通信系統的信號處理過(guò)程，在系統實(shí)驗中，同步信號應由接收端自行提取，無(wú)需單獨連線(xiàn)；
4、基于FPGA實(shí)現各種信源編譯碼功能，能完成抽樣定理及濾波恢復功能，實(shí)現PCM編譯碼、CVSD編譯碼、△m編譯碼以及IIR濾波器、FIR濾波器等功能；
5、數字調制解調中，ASK、FSK、PSK、DPSK等應采用硬件電路搭建，而非采用DSP或FPGA完成。模塊中應包含整流、壓控振蕩器、低通濾波、移相、乘法器等電路；
6、為了讓實(shí)驗更加靈活，方便更多擴展實(shí)驗的學(xué)習，整體上應配備一塊可以直接在實(shí)驗箱上使用的軟件無(wú)線(xiàn)電模塊，且須滿(mǎn)足以下功能：
1）應采用基于分布式軟件無(wú)線(xiàn)電的架構，能夠直接使用本次采購通信原理實(shí)驗箱的供電接口，即插即用；從實(shí)驗箱取下來(lái)之后即可成為一個(gè)獨立的口袋實(shí)驗室，自帶全方位保護外殼，能夠獨立供電使用（投標文件中應提供圖片證明兩種供電方式）；
2）模塊分為基帶板和射頻板，且射頻板能夠進(jìn)行擴展，擴展更高的頻率；
3）應支持Visual Studio、Matlab/Simulink、QuartusII、Lebview和GNU Radio等主流的SDR開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行科研創(chuàng )新；
4）模塊還應配備專(zhuān)門(mén)適配與通信專(zhuān)業(yè)的SDR軟件開(kāi)發(fā)平臺，采用圖形化設計理念，應有信源編譯碼、信道編譯碼、基帶傳輸編譯碼、數字調制及解調、同步技術(shù)、復用技術(shù)等6個(gè)大類(lèi)，且擁有不低于30個(gè)算法顆粒，能夠循序漸進(jìn)的引導學(xué)生從基礎的通信技術(shù)，逐步擴展到對整個(gè)通信系統的認知和應用（投標文件中應提供圖片證明有6個(gè)大類(lèi)以及30個(gè)以上的算法顆粒）；
5）模塊應能通過(guò)SDR軟件開(kāi)發(fā)平臺搭建完整的FM收音機電路，并且能夠接收到廣播電臺；6）軟件無(wú)線(xiàn)電模塊應配有JTAG接口、網(wǎng)口、紅外收發(fā)、Audio等外部連接接口，方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗擴展；
7）模塊應采用典型軟件無(wú)線(xiàn)電設計架構，射頻信號通過(guò)天線(xiàn)接收、濾波、放大后，直接通過(guò)ADC采樣送入FPGA進(jìn)行信號處理，同時(shí)，可通過(guò)高速數據通道，將采樣信號送入PC端進(jìn)行信號解調處理；
8）應有2通道ADC模擬信號采集通道，可采集單路模擬信號處理，亦可同步采樣IQ兩路信號，進(jìn)行IQ解調；
9）應有2通道DAC可作為IQ基帶信號輸出或其他模擬信號輸出；
10）應有8通道數字IO接口，在實(shí)驗時(shí)，均可作為中間信號觀(guān)測輸出點(diǎn)，8通道數據與邏輯分析儀連接，可直接通過(guò)邏輯分析儀對8通道數據進(jìn)行實(shí)時(shí)分析；
11）應有1路無(wú)線(xiàn)收發(fā)接口，可用于兩臺設備之間的無(wú)線(xiàn)數據傳輸；
12）硬件應配置以太網(wǎng)接口，方便連接對應的集成開(kāi)發(fā)軟件，實(shí)現軟硬件協(xié)同信號處理系統，通過(guò)軟件編程，搭建無(wú)線(xiàn)數據傳輸鏈路，實(shí)時(shí)傳輸文本、文件、語(yǔ)音、圖像視頻信號；
13）能夠提供基于C語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)模式；
14）整體上應配置一個(gè)寬帶的RF前端，能替代軟件無(wú)線(xiàn)電模塊上的無(wú)線(xiàn)模塊，寬帶RF前端的收發(fā)頻率范圍可達10MHz~3.6GHz。
三、參數指標
1、信號源：
正弦波： 頻率范圍：0～2MHz 幅度范圍：0～5V；三角波： 頻率范圍：0～100KHz 幅度范圍：0～5V；方波：頻率范圍：0～100KHz 幅度范圍：0～5V；音樂(lè )信號：真人真唱的音樂(lè )信號；被抽樣信號：1KHz+3KHz正弦波；
2、自定義數字信號：能提供撥碼開(kāi)關(guān)任意設置4組8bit數字信號作為信號源，時(shí)鐘信號速率范圍：1KHz～2048KHz
3、PN序列：碼長(cháng)15位/127位可選 碼速率范圍：1kbps～2048kbps；
4、數字調制解調類(lèi)型：ASK、FSK、PSK、DPSK、QPSK/OQPSK、π/4DQPSK、MSK/GMSK、16QAM、64QAM；
四、配套仿真軟件要求
為了方便上課時(shí)對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)指導，整體上應配備一套與硬件實(shí)驗箱一致的仿真軟件，且必須滿(mǎn)足以下功能：
1）仿真軟件應有獨立的算法引擎，應支持校園本地部署，應支持在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )的環(huán)境下進(jìn)行仿真實(shí)驗教學(xué)（提供無(wú)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的軟件操作視頻截圖展示）；
2）仿真軟件支持模塊的信號端口連線(xiàn)及觀(guān)測，信號連接線(xiàn)支持7種顏色設置、連接線(xiàn)寬度可任意設置，并且連接線(xiàn)的類(lèi)型可設置直線(xiàn)和曲線(xiàn)；
3）仿真軟件應支持實(shí)物模塊圖和實(shí)驗原理框圖兩種顯示模式；
4）仿真平臺應能同時(shí)調用多個(gè)二次開(kāi)發(fā)模塊，支持學(xué)生直接加載 m 函數，支持學(xué)生用 c 語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)并加載 DLL 文件；
*5）應支持同時(shí)調用多個(gè)虛擬示波器進(jìn)行實(shí)驗的實(shí)時(shí)觀(guān)測，且應支持儀器操作面板按鍵及旋鈕的操作，支持YT與XY模式的切換，便于觀(guān)測星座圖；
*6）仿真軟件應在PC機上具備與硬件模塊相同外觀(guān)及功能，方便實(shí)驗指導教學(xué)（投標文件中提供同步模塊的硬件圖片以及軟件圖片進(jìn)行對比的截圖證明）；
7）為了能穩定地對PN序列進(jìn)行觀(guān)測，仿真軟件集成的示波器應能支持釋抑功能的調整，保持與真實(shí)的示波器一致的硬件行為；
8）應支持學(xué)生在不同的PC上遠程配合來(lái)實(shí)時(shí)地完成一個(gè)整體實(shí)驗，一個(gè)學(xué)生可以將信號遠程發(fā)送給另一個(gè)學(xué)生，并由另一個(gè)學(xué)生實(shí)時(shí)配合完成信號的后續處理；
五、配置要求
1、硬件配置要求
主控&信號源模塊、數字終端&時(shí)分多址模塊、信源編譯碼模塊、信道編譯碼模塊、時(shí)分復用&時(shí)分交換模塊、基帶傳輸編譯碼模塊、數字調制解調模塊、同步模塊、PCM編譯碼及語(yǔ)音終端模塊；
2、軟件配置要求
整體上應至少配備1套與硬件實(shí)驗箱配套的仿真軟件，方便在實(shí)驗課堂上進(jìn)行教學(xué)使用；
六、實(shí)驗項目
語(yǔ)音編碼技術(shù)；抽樣定理實(shí)驗；脈沖編碼（PCM）調制解調及A/μ律轉換；簡(jiǎn)單增量調制及CVSD編譯碼實(shí)驗；
數字調制解調實(shí)驗； ASK調制解調實(shí)驗； FSK調制解調實(shí)驗； BPSK/DBPSK調制解調實(shí)驗； QPSK/OQPSK調制實(shí)驗；基帶傳輸編譯碼實(shí)驗； AMI碼型變換實(shí)驗； HDB3碼型變換實(shí)驗； CMI碼型變換實(shí)驗； BPH碼型變換實(shí)驗；
信道編譯碼實(shí)驗；漢明碼編譯碼實(shí)驗；循環(huán)碼編譯碼實(shí)驗； BCH碼編譯碼實(shí)驗；卷積編譯碼實(shí)驗；卷積編譯碼及交織解交織實(shí)驗；同步技術(shù)實(shí)驗；數字鎖相環(huán)法位同步提取實(shí)驗；模擬鎖相環(huán)同步帶捕捉帶測量實(shí)驗；科斯塔斯環(huán)載波同步實(shí)驗；幀同步提取實(shí)驗；時(shí)分復用技術(shù)實(shí)驗；時(shí)分復用解復用實(shí)驗；通信系統實(shí)驗； HDB3線(xiàn)路編碼通信系統綜合實(shí)驗（基帶通信系統）；二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗； PN序列程序設計；數字鎖相環(huán)程序設計；擾碼及解擾碼程序設計； CVSD編譯碼程序設計； LDM編譯碼程序設計； PCM編譯碼程序設計； AMI編譯碼程序設計； HDB3編譯碼程序設計；
七、配套示波器
1、帶寬200MHz，采樣率2GSa/s；
2、幅值檔位（500uV/div~10V/div）；
3、時(shí)基范圍（1ns/div~1000s/div) ；
4、最高支持存儲深度達56Mpts；
5、波形捕獲率達50,000個(gè)波形每秒；
6、256級波形灰度顯示；
7、標配多達65，000幀的硬件實(shí)時(shí)波形錄制，回放，分析功能；
8、標配觸發(fā)：邊沿、脈寬、欠幅、斜率、視頻、碼型、建立/保持、RS232、IIC、SPI；
9、接口:USB Host/Device，LAN，AUX；
10、8英寸TFT WVGA（800×480）顯示屏；
11、為保證設備性能穩定,改善電路的頻率特性,采用多層電路板工藝；
12、提供三年無(wú)憂(yōu)服務(wù)；
13、設備支持與網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室管理系統連接。