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通信原理綜合實驗平臺

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(yīng)該有獨立外殼包裝，應(yīng)能帶全封閉外殼進行收納及運輸，單個模塊應(yīng)具備獨立包裝，避免收納以及運輸途中的元器件損壞；
2、實驗電路模塊的安裝應(yīng)具備防反接功能，實驗?zāi)K無法倒裝，倒裝時，模塊無法安裝，無法接觸到電源；
3、為方便學生實驗及學習，模塊標識及信號流程功能框圖應(yīng)直接絲印在PCB上，包括I/O接口及其功能標識，讓學生在最短時間內(nèi)熟悉各模塊及其功能；
4、實驗電路模塊應(yīng)采用方便更換的插腳封裝總線驅(qū)動器，對實驗電路的I/0測試點與功能芯片之間進行隔離保護；
*5、各模塊均配有獨立的多路電源機械開關(guān)，不接受電子開關(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、要求實驗產(chǎn)品應(yīng)采用雙時鐘驅(qū)動，同一臺實驗箱上的收發(fā)通道應(yīng)采用不同的時鐘，能夠展示真實的通信系統(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行配置；
10、為了滿足不同學生層次的教學，支持不同學生在創(chuàng)新研究中，對模塊進行個性化設(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行參數(shù)設(shè)置，也可以根據(jù)實驗項目對多個模塊進行批量設(shè)置，根據(jù)教學側(cè)重點進行靈活調(diào)整；
11、應(yīng)支持使用SD卡在無網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下對實驗?zāi)K的軟件功能進行升級，根據(jù)教學要求對實驗菜單進行“一鍵式”加載更新，因?qū)嶒炇噎h(huán)境特殊，不接受任何聯(lián)網(wǎng)升級方案（投標文件應(yīng)提供升級方案說明）；
12、實驗箱應(yīng)支持兩種設(shè)置方式，既可以對單個模塊進行參數(shù)設(shè)置，也可以根據(jù)實驗項目對多個模塊進行批量設(shè)置，根據(jù)教學側(cè)重點進行靈活調(diào)整；
二、性能要求
1、實驗產(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)的實現(xiàn)方式，將通信原理中的各種同步恢復展示完備；
2、應(yīng)該能夠給學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、時分復用解復用部分、同步技術(shù)等應(yīng)采用不同的硬件模塊來實現(xiàn)，不支持理論教材中的不同類型知識點混搭在一個模塊上，以免給學生理解知識點及設(shè)計通信綜合系統(tǒng)造成困擾；
3、產(chǎn)品應(yīng)支持不同的實驗箱之間進行時分數(shù)字傳輸系統(tǒng)、復用基帶傳輸系統(tǒng)、頻帶傳輸系統(tǒng)的搭建，可模擬真實通信系統(tǒng)的信號處理過程，在系統(tǒng)實驗中，同步信號應(yīng)由接收端自行提取，無需單獨連線；
4、基于FPGA實現(xiàn)各種信源編譯碼功能，能完成抽樣定理及濾波恢復功能，實現(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、為了讓實驗更加靈活，方便更多擴展實驗的學習，整體上應(yīng)配備一塊可以直接在實驗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通信原理實驗箱的供電接口，即插即用；從實驗箱取下來之后即可成為一個獨立的口袋實驗室，自帶全方位保護外殼，能夠獨立供電使用（投標文件中應(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，且射頻板能夠進行擴展，擴展更高的頻率；
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，能夠循序漸進的引導學生從基礎(chǔ)的通信技術(shù)，逐步擴展到對整個通信系統(tǒng)的認知和應(yīng)用（投標文件中應(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，方便學生進行實驗擴展；
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，在實驗時，均可作為中間信號觀測輸出點，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)進行實時分析；
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10MHz~3.6GHz。
三、參數(shù)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生進行實驗教學指導，整體上應(yīng)配備一套與硬件實驗箱一致的仿真軟件，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)境下進行仿真實驗教學（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)支持實物模塊圖和實驗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，支持學生直接加載 m 函數(shù)，支持學生用 c 語言進行二次開發(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行實驗的實時觀測，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機上具備與硬件模塊相同外觀及功能，方便實驗指導教學（投標文件中提供同步模塊的硬件圖片以及軟件圖片進行對比的截圖證明）；
7）為了能穩(wěn)定地對PN序列進行觀測，仿真軟件集成的示波器應(yīng)能支持釋抑功能的調(diào)整，保持與真實的示波器一致的硬件行為；
8）應(yīng)支持學生在不同的PC上遠程配合來實時地完成一個整體實驗，一個學生可以將信號遠程發(fā)送給另一個學生，并由另一個學生實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套與硬件實驗箱配套的仿真軟件，方便在實驗課堂上進行教學使用；
六、實驗項目
語音編碼技術(shù)；抽樣定理實驗；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編譯碼實驗；
數(shù)字調(diào)制解調(diào)實驗； ASK調(diào)制解調(diào)實驗； FSK調(diào)制解調(diào)實驗； BPSK/DBPSK調(diào)制解調(diào)實驗； QPSK/OQPSK調(diào)制實驗；基帶傳輸編譯碼實驗； AMI碼型變換實驗； HDB3碼型變換實驗； CMI碼型變換實驗； BPH碼型變換實驗；
信道編譯碼實驗；漢明碼編譯碼實驗；循環(huán)碼編譯碼實驗； BCH碼編譯碼實驗；卷積編譯碼實驗；卷積編譯碼及交織解交織實驗；同步技術(shù)實驗；數(shù)字鎖相環(huán)法位同步提取實驗；模擬鎖相環(huán)同步帶捕捉帶測量實驗；科斯塔斯環(huán)載波同步實驗；幀同步提取實驗；時分復用技術(shù)實驗；時分復用解復用實驗；通信系統(tǒng)實驗； HDB3線路編碼通信系統(tǒng)綜合實驗（基帶通信系統(tǒng)）；二次開發(fā)實驗； 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56Mpts；
5、波形捕獲率達50,000個波形每秒；
6、256級波形灰度顯示；
7、標配多達65，000幀的硬件實時波形錄制，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(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)實驗室管理系統(tǒng)連接。