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通信原理綜合實(shí)驗(yàn)平臺

一、功能要求
1、為了方便模塊收納和售后維護(hù)，模塊在拆卸后，還應(yīng)該有獨(dú)立外殼包裝，應(yīng)能帶全封閉外殼進(jìn)行收納及運(yùn)輸，單個模塊應(yīng)具備獨(dú)立包裝，避免收納以及運(yùn)輸途中的元器件損壞；
2、實(shí)驗(yàn)電路模塊的安裝應(yīng)具備防反接功能，實(shí)驗(yàn)?zāi)�塊無法倒裝，倒裝時，模塊無法安裝，無法接觸到電源；
3、為方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)及學(xué)習(xí)，模塊標(biāo)識及信號流程功能框圖應(yīng)直接絲印在PCB上，包括I/O接口及其功能標(biāo)識，讓學(xué)生在最短時間內(nèi)熟悉各模塊及其功能；
4、實(shí)驗(yàn)電路模塊應(yīng)采用方便更換的插腳封裝總線驅(qū)動器，對實(shí)驗(yàn)電路的I/0測試點(diǎn)與功能芯片之間進(jìn)行隔離保護(hù)；
*5、各模塊均配有獨(dú)立的多路電源機(jī)械開關(guān)，不接受電子開關(guān)或以模塊待機(jī)替代關(guān)機(jī)的虛假方案（投標(biāo)文件中提供模塊截圖證明）；
6、要求實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)采用雙時鐘驅(qū)動，同一臺實(shí)驗(yàn)箱上的收發(fā)通道應(yīng)采用不同的時鐘，能夠展示真實(shí)的通信系統(tǒng)及時鐘同步過程；
8、為保證電路的幅頻響應(yīng)特性，本次采購不接受數(shù)字電位器的方案；
9、產(chǎn)品應(yīng)具有很好的人機(jī)接口，為方便操作，主控模塊應(yīng)配有彩色LCD顯示屏，能通過通訊總線對各模塊進(jìn)行配置；
10、為了滿足不同學(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)行個性化設(shè)置和調(diào)整的需求，產(chǎn)品分為兩種設(shè)置方式，既可以對單個模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)項目對多個模塊進(jìn)行批量設(shè)置，根據(jù)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)整；
11、應(yīng)支持使用SD卡在無網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下對實(shí)驗(yàn)?zāi)�塊的軟件功能進(jìn)行升級，根據(jù)教學(xué)要求對實(shí)驗(yàn)菜單進(jìn)行“一鍵式”加載更新，因?qū)嶒?yàn)室環(huán)境特殊，不接受任何聯(lián)網(wǎng)升級方案（投標(biāo)文件應(yīng)提供升級方案說明）；
12、實(shí)驗(yàn)箱應(yīng)支持兩種設(shè)置方式，既可以對單個模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)項目對多個模塊進(jìn)行批量設(shè)置，根據(jù)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)整；
二、性能要求
1、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)配有專門的同步模塊，能展示位同步、幀同步、載波同步功能，并且位同步應(yīng)包含全數(shù)字鎖相環(huán)的實(shí)現(xiàn)方式，將通信原理中的各種同步恢復(fù)展示完備；
2、應(yīng)該能夠給學(xué)生清晰地展示出通信系統(tǒng)的架構(gòu)，通信系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)包含信號源、信源編譯碼部分、數(shù)字調(diào)制解調(diào)部分、信道編譯碼部分、基帶傳輸編譯碼、時分復(fù)用解復(fù)用部分、同步技術(shù)等應(yīng)采用不同的硬件模塊來實(shí)現(xiàn)，不支持理論教材中的不同類型知識點(diǎn)混搭在一個模塊上，以免給學(xué)生理解知識點(diǎn)及設(shè)計通信綜合系統(tǒng)造成困擾；
3、產(chǎn)品應(yīng)支持不同的實(shí)驗(yàn)箱之間進(jìn)行時分?jǐn)?shù)字傳輸系統(tǒng)、復(fù)用基帶傳輸系統(tǒng)、頻帶傳輸系統(tǒng)的搭建，可模擬真實(shí)通信系統(tǒng)的信號處理過程，在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，同步信號應(yīng)由接收端自行提取，無需單獨(dú)連線；
4、基于FPGA實(shí)現(xiàn)各種信源編譯碼功能，能完成抽樣定理及濾波恢復(fù)功能，實(shí)現(xiàn)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(shù)字調(diào)制解調(diào)中，ASK、FSK、PSK、DPSK等應(yīng)采用硬件電路搭建，而非采用DSP或FPGA完成。模塊中應(yīng)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(yàn)更加靈活，方便更多擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，整體上應(yīng)配備一塊可以直接在實(shí)驗(yàn)箱上使用的軟件無線電模塊，且須滿足以下功能：
1）應(yīng)采用基于分布式軟件無線電的架構(gòu)，能夠直接使用本次采購?fù)ㄐ旁�理�?shí)驗(yàn)箱的供電接口，即插即用；從實(shí)驗(yàn)箱取下來之后即可成為一個獨(dú)立的口袋實(shí)驗(yàn)室，自帶全方位保護(hù)外殼，能夠獨(dú)立供電使用（投標(biāo)文件中應(yīng)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(kuò)展，擴(kuò)展更高的頻率；
3）應(yīng)支持Visual Studio、Matlab/Simulink、QuartusII、Lebview和GNU Radio等主流的SDR開發(fā)環(huán)境進(jìn)行科研創(chuàng)新；
4）模塊還應(yīng)配備專門適配與通信專業(yè)的SDR軟件開發(fā)平臺，采用圖形化設(shè)計理念，應(yīng)有信源編譯碼、信道編譯碼、基帶傳輸編譯碼、數(shù)字調(diào)制及解調(diào)、同步技術(shù)、復(fù)用技術(shù)等6個大類，且擁有不低于30個算法顆粒，能夠循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)的通信技術(shù)，逐步擴(kuò)展到對整個通信系統(tǒng)的認(rèn)知和應(yīng)用（投標(biāo)文件中應(yīng)提供圖片證明有6個大類以及30個以上的算法顆粒）；
5）模塊應(yīng)能通過SDR軟件開發(fā)平臺搭建完整的FM收音機(jī)電路，并且能夠接收到廣播電臺；6）軟件無線電模塊應(yīng)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(yàn)擴(kuò)展；
7）模塊應(yīng)采用典型軟件無線電設(shè)計架構(gòu)，射頻信號通過天線接收、濾波、放大后，直接通過ADC采樣送入FPGA進(jìn)行信號處理，同時，可通過高速數(shù)據(jù)通道，將采樣信號送入PC端進(jìn)行信號解調(diào)處理；
8）應(yīng)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(diào)；
9）應(yīng)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(yīng)有8通道數(shù)字IO接口，在實(shí)驗(yàn)時，均可作為中間信號觀測輸出點(diǎn)，8通道數(shù)據(jù)與邏輯分析儀連接，可直接通過邏輯分析儀對8通道數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析；
11）應(yīng)有1路無線收發(fā)接口，可用于兩臺設(shè)備之間的無線數(shù)據(jù)傳輸；
12）硬件應(yīng)配置以太網(wǎng)接口，方便連接對應(yīng)的集成開發(fā)軟件，實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同信號處理系統(tǒng)，通過軟件編程，搭建無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路，實(shí)時傳輸文本、文件、語音、圖像視頻信號；
13）能夠提供基于C語言的開發(fā)模式；
14）整體上應(yīng)配置一個寬帶的RF前端，能替代軟件無線電模塊上的無線模塊，寬帶RF前端的收發(fā)頻率范圍可達(dá)10MHz~3.6GHz。
三、參數(shù)指標(biāo)
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；音樂信號：真人真唱的音樂信號；被抽樣信號：1KHz+3KHz正弦波；
2、自定義數(shù)字信號：能提供撥碼開關(guān)任意設(shè)置4組8bit數(shù)字信號作為信號源，時鐘信號速率范圍：1KHz～2048KHz
3、PN序列：碼長15位/127位可選 碼速率范圍：1kbps～2048kbps；
4、數(shù)字調(diào)制解調(diào)類型：ASK、FSK、PSK、DPSK、QPSK/OQPSK、π/4DQPSK、MSK/GMSK、16QAM、64QAM；
四、配套仿真軟件要求
為了方便上課時對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)，整體上應(yīng)配備一套與硬件實(shí)驗(yàn)箱一致的仿真軟件，且必須滿足以下功能：
1）仿真軟件應(yīng)有獨(dú)立的算法引擎，應(yīng)支持校園本地部署，應(yīng)支持在沒有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)（提供無網(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及觀測，信號連接線支持7種顏色設(shè)置、連接線寬度可任意設(shè)置，并且連接線的類型可設(shè)置直線和曲線；
3）仿真軟件應(yīng)支持實(shí)物模塊圖和實(shí)驗(yàn)原理框圖兩種顯示模式；
4）仿真平臺應(yīng)能同時調(diào)用多個二次開發(fā)模塊，支持學(xué)生直接加載 m 函數(shù)，支持學(xué)生用 c 語言進(jìn)行二次開發(fā)并加載 DLL 文件；
*5）應(yīng)支持同時調(diào)用多個虛擬示波器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)時觀測，且應(yīng)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，便于觀測星座圖；
*6）仿真軟件應(yīng)在PC機(jī)上具備與硬件模塊相同外觀及功能，方便實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教學(xué)（投標(biāo)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(wěn)定地對PN序列進(jìn)行觀測，仿真軟件集成的示波器應(yīng)能支持釋抑功能的調(diào)整，保持與真實(shí)的示波器一致的硬件行為；
8）應(yīng)支持學(xué)生在不同的PC上遠(yuǎn)程配合來實(shí)時地完成一個整體實(shí)驗(yàn)，一個學(xué)生可以將信號遠(yuǎn)程發(fā)送給另一個學(xué)生，并由另一個學(xué)生實(shí)時配合完成信號的后續(xù)處理；
五、配置要求
1、硬件配置要求
主控&信號源模塊、數(shù)字終端&時分多址模塊、信源編譯碼模塊、信道編譯碼模塊、時分復(fù)用&時分交換模塊、基帶傳輸編譯碼模塊、數(shù)字調(diào)制解調(diào)模塊、同步模塊、PCM編譯碼及語音終端模塊；
2、軟件配置要求
整體上應(yīng)至少配備1套與硬件實(shí)驗(yàn)箱配套的仿真軟件，方便在實(shí)驗(yàn)課堂上進(jìn)行教學(xué)使用；
六、實(shí)驗(yàn)項目
語音編碼技術(shù)；抽樣定理實(shí)驗(yàn)；脈沖編碼（PCM）調(diào)制解調(diào)及A/μ律轉(zhuǎn)換；簡單增量調(diào)制及CVSD編譯碼實(shí)驗(yàn)；
數(shù)字調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)； ASK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)； FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)； BPSK/DBPSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)； QPSK/OQPSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)；基帶傳輸編譯碼實(shí)驗(yàn)； AMI碼型變換實(shí)驗(yàn)； HDB3碼型變換實(shí)驗(yàn)； CMI碼型變換實(shí)驗(yàn)； BPH碼型變換實(shí)驗(yàn)；
信道編譯碼實(shí)驗(yàn)；漢明碼編譯碼實(shí)驗(yàn)；循環(huán)碼編譯碼實(shí)驗(yàn)； BCH碼編譯碼實(shí)驗(yàn)；卷積編譯碼實(shí)驗(yàn)；卷積編譯碼及交織解交織實(shí)驗(yàn)；同步技術(shù)實(shí)驗(yàn)；數(shù)字鎖相環(huán)法位同步提取實(shí)驗(yàn)；模擬鎖相環(huán)同步帶捕捉帶測量實(shí)驗(yàn)；科斯塔斯環(huán)載波同步實(shí)驗(yàn)；幀同步提取實(shí)驗(yàn)；時分復(fù)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)；時分復(fù)用解復(fù)用實(shí)驗(yàn)；通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)； HDB3線路編碼通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)（基帶通信系統(tǒng)）；二次開發(fā)實(shí)驗(yàn)； PN序列程序設(shè)計；數(shù)字鎖相環(huán)程序設(shè)計；擾碼及解擾碼程序設(shè)計； CVSD編譯碼程序設(shè)計； LDM編譯碼程序設(shè)計； PCM編譯碼程序設(shè)計； AMI編譯碼程序設(shè)計； HDB3編譯碼程序設(shè)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、時基范圍（1ns/div~1000s/div) ；
4、最高支持存儲深度達(dá)56Mpts；
5、波形捕獲率達(dá)50,000個波形每秒；
6、256級波形灰度顯示；
7、標(biāo)配多達(dá)65，000幀的硬件實(shí)時波形錄制，回放，分析功能；
8、標(biāo)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(shè)備性能穩(wěn)定,改善電路的頻率特性,采用多層電路板工藝；
12、提供三年無憂服務(wù)；
13、設(shè)備支持與網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)連接。