通信原理综合实验平台

一、功能要求
1、为了方便模块收纳和售后维护，模块在拆卸后，还应该有独立外壳包装，应能带全封闭外壳进行收纳及运输，单个模块应具备独立包装，避免收纳以及运输途中的元器件损坏；
2、实验电路模块的安装应具备防反接功能，实验模块无法倒装，倒装时，模块无法安装，无法接触到电源；
3、为方便学生实验及学习，模块标识及信号流程功能框图应直接丝印在PCB上，包括I/O接口及其功能标识，让学生在最短时间内熟悉各模块及其功能；
4、实验电路模块应采用方便更换的插脚封装总线驱动器，对实验电路的I/0测试点与功能芯片之间进行隔离保护；
*5、各模块均配有独立的多路电源机械开关，不接受电子开关或以模块待机替代关机的虚假方案（投标文件中提供模块截图证明）；
6、要求实验产品应采用双时钟驱动，同一台实验箱上的收发通道应采用不同的时钟，能够展示真实的通信系统及时钟同步过程；
8、为保证电路的幅频响应特性，本次采购不接受数字电位器的方案；
9、产品应具有很好的人机接口，为方便操作，主控模块应配有彩色LCD显示屏，能通过通讯总线对各模块进行配置；
10、为了满足不同学生层次的教学，支持不同学生在创新研究中，对模块进行个性化设置和调整的需求，产品分为两种设置方式，既可以对单个模块进行参数设置，也可以根据实验项目对多个模块进行批量设置，根据教学侧重点进行灵活调整；
11、应支持使用SD卡在无网络的环境下对实验模块的软件功能进行升级，根据教学要求对实验菜单进行“一键式”加载更新，因实验室环境特殊，不接受任何联网升级方案（投标文件应提供升级方案说明）；
12、实验箱应支持两种设置方式，既可以对单个模块进行参数设置，也可以根据实验项目对多个模块进行批量设置，根据教学侧重点进行灵活调整；
二、性能要求
1、实验产品应配有专门的同步模块，能展示位同步、帧同步、载波同步功能，并且位同步应包含全数字锁相环的实现方式，将通信原理中的各种同步恢复展示完备；
2、应该能够给学生清晰地展示出通信系统的架构，通信系统架构应包含信号源、信源编译码部分、数字调制解调部分、信道编译码部分、基带传输编译码、时分复用解复用部分、同步技术等应采用不同的硬件模块来实现，不支持理论教材中的不同类型知识点混搭在一个模块上，以免给学生理解知识点及设计通信综合系统造成困扰；
3、产品应支持不同的实验箱之间进行时分数字传输系统、复用基带传输系统、频带传输系统的搭建，可模拟真实通信系统的信号处理过程，在系统实验中，同步信号应由接收端自行提取，无需单独连线；
4、基于FPGA实现各种信源编译码功能，能完成抽样定理及滤波恢复功能，实现PCM编译码、CVSD编译码、△m编译码以及IIR滤波器、FIR滤波器等功能；
5、数字调制解调中，ASK、FSK、PSK、DPSK等应采用硬件电路搭建，而非采用DSP或FPGA完成。模块中应包含整流、压控振荡器、低通滤波、移相、乘法器等电路；
6、为了让实验更加灵活，方便更多扩展实验的学习，整体上应配备一块可以直接在实验箱上使用的软件无线电模块，且须满足以下功能：
1）应采用基于分布式软件无线电的架构，能够直接使用本次采购通信原理实验箱的供电接口，即插即用；从实验箱取下来之后即可成为一个独立的口袋实验室，自带全方位保护外壳，能够独立供电使用（投标文件中应提供图片证明两种供电方式）；
2）模块分为基带板和射频板，且射频板能够进行扩展，扩展更高的频率；
3）应支持Visual Studio、Matlab/Simulink、QuartusII、Lebview和GNU Radio等主流的SDR开发环境进行科研创新；
4）模块还应配备专门适配与通信专业的SDR软件开发平台，采用图形化设计理念，应有信源编译码、信道编译码、基带传输编译码、数字调制及解调、同步技术、复用技术等6个大类，且拥有不低于30个算法颗粒，能够循序渐进的引导学生从基础的通信技术，逐步扩展到对整个通信系统的认知和应用（投标文件中应提供图片证明有6个大类以及30个以上的算法颗粒）；
5）模块应能通过SDR软件开发平台搭建完整的FM收音机电路，并且能够接收到广播电台；6）软件无线电模块应配有JTAG接口、网口、红外收发、Audio等外部连接接口，方便学生进行实验扩展；
7）模块应采用典型软件无线电设计架构，射频信号通过天线接收、滤波、放大后，直接通过ADC采样送入FPGA进行信号处理，同时，可通过高速数据通道，将采样信号送入PC端进行信号解调处理；
8）应有2通道ADC模拟信号采集通道，可采集单路模拟信号处理，亦可同步采样IQ两路信号，进行IQ解调；
9）应有2通道DAC可作为IQ基带信号输出或其他模拟信号输出；
10）应有8通道数字IO接口，在实验时，均可作为中间信号观测输出点，8通道数据与逻辑分析仪连接，可直接通过逻辑分析仪对8通道数据进行实时分析；
11）应有1路无线收发接口，可用于两台设备之间的无线数据传输；
12）硬件应配置以太网接口，方便连接对应的集成开发软件，实现软硬件协同信号处理系统，通过软件编程，搭建无线数据传输链路，实时传输文本、文件、语音、图像视频信号；
13）能够提供基于C语言的开发模式；
14）整体上应配置一个宽带的RF前端，能替代软件无线电模块上的无线模块，宽带RF前端的收发频率范围可达10MHz~3.6GHz。
三、参数指标
1、信号源：
正弦波： 频率范围：0～2MHz 幅度范围：0～5V；三角波： 频率范围：0～100KHz 幅度范围：0～5V；方波：频率范围：0～100KHz 幅度范围：0～5V；音乐信号：真人真唱的音乐信号；被抽样信号：1KHz+3KHz正弦波；
2、自定义数字信号：能提供拨码开关任意设置4组8bit数字信号作为信号源，时钟信号速率范围：1KHz～2048KHz
3、PN序列：码长15位/127位可选 码速率范围：1kbps～2048kbps；
4、数字调制解调类型：ASK、FSK、PSK、DPSK、QPSK/OQPSK、π/4DQPSK、MSK/GMSK、16QAM、64QAM；
四、配套仿真软件要求
为了方便上课时对学生进行实验教学指导，整体上应配备一套与硬件实验箱一致的仿真软件，且必须满足以下功能：
1）仿真软件应有独立的算法引擎，应支持校园本地部署，应支持在没有网络的环境下进行仿真实验教学（提供无网络环境下的软件操作视频截图展示）；
2）仿真软件支持模块的信号端口连线及观测，信号连接线支持7种颜色设置、连接线宽度可任意设置，并且连接线的类型可设置直线和曲线；
3）仿真软件应支持实物模块图和实验原理框图两种显示模式；
4）仿真平台应能同时调用多个二次开发模块，支持学生直接加载 m 函数，支持学生用 c 语言进行二次开发并加载 DLL 文件；
*5）应支持同时调用多个虚拟示波器进行实验的实时观测，且应支持仪器操作面板按键及旋钮的操作，支持YT与XY模式的切换，便于观测星座图；
*6）仿真软件应在PC机上具备与硬件模块相同外观及功能，方便实验指导教学（投标文件中提供同步模块的硬件图片以及软件图片进行对比的截图证明）；
7）为了能稳定地对PN序列进行观测，仿真软件集成的示波器应能支持释抑功能的调整，保持与真实的示波器一致的硬件行为；
8）应支持学生在不同的PC上远程配合来实时地完成一个整体实验，一个学生可以将信号远程发送给另一个学生，并由另一个学生实时配合完成信号的后续处理；
五、配置要求
1、硬件配置要求
主控&信号源模块、数字终端&时分多址模块、信源编译码模块、信道编译码模块、时分复用&时分交换模块、基带传输编译码模块、数字调制解调模块、同步模块、PCM编译码及语音终端模块；
2、软件配置要求
整体上应至少配备1套与硬件实验箱配套的仿真软件，方便在实验课堂上进行教学使用；
六、实验项目
语音编码技术；抽样定理实验；脉冲编码（PCM）调制解调及A/μ律转换；简单增量调制及CVSD编译码实验；
数字调制解调实验； ASK调制解调实验； FSK调制解调实验； BPSK/DBPSK调制解调实验； QPSK/OQPSK调制实验；基带传输编译码实验； AMI码型变换实验； HDB3码型变换实验； CMI码型变换实验； BPH码型变换实验；
信道编译码实验；汉明码编译码实验；循环码编译码实验； BCH码编译码实验；卷积编译码实验；卷积编译码及交织解交织实验；同步技术实验；数字锁相环法位同步提取实验；模拟锁相环同步带捕捉带测量实验；科斯塔斯环载波同步实验；帧同步提取实验；时分复用技术实验；时分复用解复用实验；通信系统实验； HDB3线路编码通信系统综合实验（基带通信系统）；二次开发实验； PN序列程序设计；数字锁相环程序设计；扰码及解扰码程序设计； CVSD编译码程序设计； LDM编译码程序设计； PCM编译码程序设计； AMI编译码程序设计； HDB3编译码程序设计；
七、配套示波器
1、带宽200MHz，采样率2GSa/s；
2、幅值档位（500uV/div~10V/div）；
3、时基范围（1ns/div~1000s/div) ；
4、最高支持存储深度达56Mpts；
5、波形捕获率达50,000个波形每秒；
6、256级波形灰度显示；
7、标配多达65，000帧的硬件实时波形录制，回放，分析功能；
8、标配触发：边沿、脉宽、欠幅、斜率、视频、码型、建立/保持、RS232、IIC、SPI；
9、接口:USB Host/Device，LAN，AUX；
10、8英寸TFT WVGA（800×480）显示屏；
11、为保证设备性能稳定,改善电路的频率特性,采用多层电路板工艺；
12、提供三年无忧服务；
13、设备支持与网络实验室管理系统连接。