通原软件实验报告——BPSK的实现
2015-11-15
一．实验目的
（1）深入理解BPSK通信系统的工作原理、电路组成和信息传输特点；
（2）熟悉上述通信系统的设计方法与参数选择原则；
（3）掌握在SYSTEMVIEW环境中使用参数化图符模块构建通信系统模型的设计仿真方法；（4）熟悉系统中各信号时域波形特点；
（5）熟悉系统中各信号频域的功率谱特点。
二．实验内容
（1）使用m序列为数字系统输入调试信号，码速率参见附表；码速率16k
（2）采用模拟调制实现2PSK调制；
（3）通过相关解调完成2PSK解调，恢复初始m序列；
（4）从时域观测各信号点波形，获得接收端信号眼图；
（5）观测各信号功率谱；
（6）通过不少于三个频率正弦信号叠加而成的模拟信号作为系统真实输入信号，并采用PCM 编码方法实现模数转换；
（7）模拟输入信号转换形成的数字信号通过2PSK调制解调系统实现数字频带传输；
（8）通过PCM解码恢复初始模拟信号；
（9）从时域重点观测模拟信号点波形；
（10）从频域重点观察模拟信号功率谱。
三．实验原理
模拟信号的数字传输通信系统输入的模拟随机信号m(t)，经过该通信系统后要较好地得到恢复。具体采用了PCM+2PSK（BPSK）的方案。
PCM编码包括抽样、量化和编码，框图如下：
PCM 解码包括放大、低通和译码，框图如下：
取样：按抽样定理把时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的抽样信号。 量化：采用非均匀量化A 律压扩特性。
编码：把量化后的多电平数字信号转换成二进制数字信号（PCM 信号），再经数字信道传输。
译码：译码的作用是把收到的PCM 信号还原成相应的PAM 信号，即进行D/A 转换。 低通：低通滤波器对噪声滤除。
放大：对有效信号进行放大。
在经信道传输时，PCM 信号不能直接在带通传输特性的信道中传输，因此必须用数字基带信号对载波进行调制，此实验即采用二进制差分相位键控（2DPSK ）方式。
2PSK 信号的调制器原理方框图 模拟调制的方法：
)
2PSK 信号的解调器（想干解调）原理方框图
2e
四．系统组成、图符块参数设置及仿真结果
2psk调制解调系统仿真：
图中22输出双极性不归零码，2、6为乘法器，4可以加入高斯噪声（加法器），3为带通滤波器，8为低通滤波器，10为延时器，9为抽样判决器，15、18提供相干载波，12输出2psk码。
PCM系统仿真：
其中3将三种不同频的模拟信号叠加，6、8构成编码器，7、9构成译码器，69为2psk 系统，68为延时器，12为低通滤波器，0、1、2模拟信号。
下表为图符的参数设置。
2psk图符参数设置表
PCM参数设置
调制信号为PN序列，码速率是16 kbit/s；正弦载波频率64 khz；系统定时:起始时间0s，止时间20e-3s；采样点数12801个；采样速率32e+3 Hz。
下面是仿真波形。
五．各点波形1.2psk模块各点时域波形
输入双极性波形
输出双极性波形
载波调制后的波形
带通滤波器输出波形
低通滤波器输出波形
不同信噪比下的眼图无噪声眼图
低噪声眼图
高噪声眼图
输入输出信号瀑布图比较
重要信号的功率谱输入双极性信号的功率谱
调制后的功率谱
带通滤波器输出信号功率谱
低通滤波器输出功率谱
输出信号功率谱
2.pcm模块时域波形
三个正弦波叠加波形
A律映射后的波形
经过2psk后的波形
数模转换后的波形
A律反变换波形
低通滤波器输出波形
主要节点的功率谱三个正弦的叠加后的功率谱
A律映射后的功率谱
2psk后的功率谱
数模转换后的功率谱
A律反变换功率谱
输出信号功率谱
输入输出信号功率谱比较
输入输出信号瀑布图比较
北京邮电大学实验报告通信网理论基础实验报告 学院:信息与通信工程学院 班级:2013211124 学号: 姓名:
实验一 ErlangB公式计算器 一实验内容 编写Erlang B公式的图形界面计算器，实现给定任意两个变量求解第三个变量的功能： 1）给定到达的呼叫量a和中继线的数目s，求解系统的时间阻塞率B； 2）给定系统的时间阻塞率的要求B和到达的呼叫量a，求解中继线的数目s，以实现网络规划； 3）给定系统的时间阻塞率要求B以及中继线的数目s，判断该系统能支持的最大的呼叫量a。 二实验描述 1 实验思路 使用MA TLAB GUITOOL设计图形界面，通过单选按钮确定计算的变量，同时通过可编辑文本框输入其他两个已知变量的值，对于不同的变量，通过调用相应的函数进行求解并显示最终的结果。 2程序界面 3流程图 4主要的函数 符号规定如下： b(Blocking)：阻塞率； a(BHT)：到达呼叫量；
s(Lines)：中继线数量。 1）已知到达呼叫量a及中继线数量s求阻塞率b 使用迭代算法提高程序效率 B s,a= a?B s?1,a s+a?B(s?1,a) 代码如下： function b = ErlangB_b(a,s) b =1; for i =1:s b = a * b /(i + a * b); end end 2）已知到达呼叫量a及阻塞率b求中继线数量s 考虑到s为正整数，因此采用数值逼近的方法。采用循环的方式，在每次循环中增加s的值，同时调用B s,a函数计算阻塞率并与已知阻塞率比较，当本次误差小于上次误差时，结束循环，得到s值。 代码如下： function s = ErlangB_s(a,b) s =1; Bs = ErlangB_b(a,s); err = abs(b-Bs); err_s = err; while(err_s <= err) err = err_s; s = s +1; Bs = ErlangB_b(a,s); err_s = abs(b - Bs); end s = s -1; end 3）已知阻塞率b及中继线数量s求到达呼叫量a 考虑到a为有理数，因此采用变步长逼近的方法。采用循环的方式，在每次循环中增加a的值（步长为s/2），同时调用B s,a函数计算阻塞率并与已知阻塞率比较，当本次误差小于预设阈值时，结束循环，得到a值。 代码如下： function a = ErlangB_a(b,s)
信息与通信工程学院通信原理软件实验报告
实验二时域仿真精度分析 一、实验目的 1. 了解时域取样对仿真精度的影响 2. 学会提高仿真精度的方法 二、实验原理 一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间(-无穷，+无穷)上的连续函数，但所有计算机的CPU 都只能按指令周期离散运行，同时计算机也不能处理这样一个时间段。为此将把s(t)按区间[-T/2 ,+T/2 ]截短为按时间间隔dert T均匀取样，得到的取样点数为N=T/dert T. 仿真时用这个样值集合来表示信号s(t)。Dert T反映了仿真系统对信号波形的分辨率，越小则仿真的精确度越高。据通信原理所学，信号被取样以后，对应的频谱是频率的周期函数，其重复周期是1/t; 。如果信号的最高频率为 那么必须有 才能保证不发生频域混叠失真，这是奈奎斯特抽样定理。设 则称为仿真系统的系统带宽。如果在仿真程序中设定的采样间隔是，那么不能用 此仿真程序来研究带宽大于这的信号或系统。换句话说，就是当系统带宽一定的情况下，信号的采样频率最小不得小于2*Bs，如此便可以保证信号的不失真，在此基础上时域采样频率越高，其时域波形对原信号的还原度也越高，信号波形越平滑。也就是说，要保证信号的通信成功，必须要满足奈奎斯特抽样定理，如果需要观察时域波形的某些特性，那么采样点数越多，可得到越真实的时域信号。 三、实验步骤 1.将正弦波发生器模块、示波器模块、时钟模块按下图连接：
时钟设置0.01，得到的结果如下： 时钟设置0.3，以后得到的结果如下：
五、思考题 （1）观察分析两图的区别，解释其原因。 答：因为信号周期是1，而第一个图的采样周期是0.01，所以一个周期内能采样100个点，仿真出来的波形能较精确地显示成完整波形，而第二个图采样周期是0.3，所以一个周期内只有三个采样点，故信号失真了。 （2）将示波器的控制时钟的period的参数改为0.5，观察仿真结果，分析其原因。 结果如下：
2013年通信原理硬件实验报告 学院：信息与通信工程学院 班级：2011211104 姓名： 学号： 班内序号： 组号： 同组人：
目录 实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） (3) 实验二：具有离散大载波的双边带调幅波(AM) (14) 实验三：调频（FM） (21) 实验六：眼图 (28) 实验七：采样，判决 (31) 实验八：二进制通断键控（OOK） (34) 实验十一：信号星座(选作) (41) 实验十二：低通信号的采样与重建 (45)
实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） 一．实验目的 （1）了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。 （2）了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱的特点，并掌握其测量方法。 （3）了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。 （4）掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的测试方法。 二．实验器材 PC机一台、TIMS实验平台、示波器、导线等。 三．实验原理 1.双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）信号的产生和表达式 图1.1 2.双边带抑制载波调幅信号的解调 基本思路：利用恢复的载波与信号相乘，将频谱搬移到基带，还原出原基带信号。 图1.2 3.DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理框图 ()()()()() cos c c c s t m t c t m t A t ω? ==+
图1.3 四．实验内容及结果 1.DSB-SC AM信号的产生 （1）实验步骤： 图1.4 1.按照上图，将音频振荡器输出的模拟音频信号及主振荡器输出的100KHz模
北京邮电大学实验报告 题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告 班级：2013211124 专业：信息工程 姓名：曹爽 成绩：
目录 实验一：抽样定理 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验要求 (3) 三、实验原理 (3) 四、实验步骤和结果 (3) 五、实验总结和讨论 (9) 实验二：验证奈奎斯特第一准则 (10) 一、实验目的 (10) 二、实验要求 (10) 三、实验原理 (10) 四、实验步骤和结果 (10) 五、实验总结和讨论 (19) 实验三：16QAM的调制与解调 (20) 一、实验目的 (20) 二、实验要求 (20) 三、实验原理 (20) 四、实验步骤和结果 (21) 五、实验总结和讨论 (33) 心得体会和实验建议 (34)
实验一：抽样定理 一、 实验目的 1. 掌握抽样定理。 2. 通过时域频域波形分析系统性能。 二、 实验要求 改变抽样速率观察信号波形的变化。 三、 实验原理 一个频率限制在0f 的时间连续信号()m t ，如果以0 12S T f 的间隔进行等间隔均匀抽样，则()m t 将被所得到的抽样值完全还原确定。 四、 实验步骤和结果 1. 按照图1.4.1所示连接电路，其中三个信号源设置频率值分别为10Hz 、15Hz 、20Hz ，如图1.4.2所示。 图1.4.1 连接框图
图1.4.2 信号源设置，其余两个频率值设置分别为15和20 2.由于三个信号源最高频率为20Hz，根据奈奎斯特抽样定理，最低抽样频率应 为40Hz，才能恢复出原信号，所以设置抽样脉冲为40Hz，如图1.4.3。 图1.4.3 抽样脉冲设置 3.之后设置低通滤波器，设置数字低通滤波器为巴特沃斯滤波器（其他类型的 低通滤波器也可以，影响不大），截止频率设置为信号源最高频率值20Hz，如图1.4.4。
重庆理工大学 《计算机组成原理》 实验报告 学号 __11503080109____ 姓名 __张致远_________ 专业 __软件工程_______ 学院 _计算机科学与工程 二0一六年四月二十三实验一基本运算器实验报告
一、实验名称 基本运算器实验 二、完成学生：张致远班级115030801 学号11503080109 三、实验目的 1．了解运算器的组成结构。 2．掌握运算器的工作原理。 四、实验原理： 两片74LS181 芯片以并/串形式构成的8位字长的运算器。右方为低4位运算芯片，左方为高4位运算芯片。低位芯片的进位输出端Cn+4与高位芯片的进位输入端Cn相连，使低4位运算产生的进位送进高4位。低位芯片的进位输入端Cn可与外来进位相连，高位芯片的进位输出到外部。 两个芯片的控制端S0～S3 和M 各自相连，其控制电平按表2.6-1。为进行双操作数运算，运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1、DR2（用锁存器74LS273 实现）来锁存数据。要将内总线上的数据锁存到DR1 或DR2 中，则锁存器74LS273 的控制端LDDR1 或LDDR2 须为高电平。当T4 脉冲来到的时候，总线上的数据就被锁存进DR1 或DR2 中了。 为控制运算器向内总线上输出运算结果，在其输出端连接了一个三态门（用74LS245 实现）。若要将运算结果输出到总线上，则要将三态门74LS245 的控制端ALU-B 置低电平。否则输出高阻态。数据输入单元(实验板上印有INPUT DEVICE)用以给出参与运算的数据。其中，输入开关经过一个三态门（74LS245）和内总线相连，该三态门的控制信号为SW-B，取低电平时，开关上的数据则通过三态门而送入内总线中。 总线数据显示灯（在BUS UNIT 单元中）已与内总线相连，用来显示内总线上的数据。控制信号中除T4 为脉冲信号，其它均为电平信号。 由于实验电路中的时序信号均已连至“W/R UNIT”单元中的相应时序信号引出端，因此，需要将“W/R UNIT”单元中的T4 接至“STATE UNIT”单元中的微动开关KK2 的输出端。在进行实验时，按动微动开关，即可获得实验所需的单脉冲。 S3、S2、 S1、S0 、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B 各电平控制信号则使用“SWITCHUNIT”单元中的二进制数据开关来模拟，其中Cn、ALU-B、SW-B 为低电平有效，LDDR1、LDDR2 为高电平有效。 对于单总线数据通路，作实验时就要分时控制总线，即当向DR1、DR2 工作暂存器打入数据时，数据开关三态门打开，这时应保证运算器输出三态门关闭；同样，当运算器输出结果至总线时也应保证数据输入三态门是在关闭状态。 运算结果表
振幅调制（Amplitude Modulation）与解调实验目的： 了解TIMS 实验的软硬件环境和基本的软件调试方式； 掌握AM 信号的调制方法； 掌握AM 信号的解调方法； 掌握调制系数的含义； 实验原理： 具有离散大载波（AM）调制的基本原理，原理框图如下： AM 信号调制原理框图 包络检波器的基本构成和原理，原理框图如下： AM 信号解调原理框图 AM信号输出 AM信号产生实验连接图
AM信号的非相干解调实验连接图 实验器件： 音频振荡器（Audio Oscillator），可变直流电压（Variable DC）， 主振荡器（Master Signals），加法器（Adder），乘法器（Multiplier），移相器（Phase Shifer），共享模块（Utilities Module）和音频放大器（Headphone Amplifier） 实验步骤： 按照设计图设计AM 调制与解调系统，模拟基带信号频率为1KHz，电压振幅为1V；载波为一高频信号，电压振幅为1V； 实现AM 调制与解调系统，分别观察基带信号、调制信号和解调信号的波形； 调制系统参数，观察调制系数为a>1，a=1，a<1 时调制信号和解调信号的波形变化。实验波形： a>1
a=1 a<1 思考题： 1、若用同步检波，如何完成实验？比较同步检波和包络检波的有缺点。 用同步检波则在接受AM调制信号端乘一个恢复载波信号，再经过低通滤波器就完成同步解调了。同步检波要求恢复载波于接受信号载波同频同相，一般要在发端加一离散的载频分量即导频，则在发端要分配一部分功率给导频，或者在收端提取载波分量，复杂且不经济。线形良好，增益高，对调制系数没要求。包络检波不需要提取载波分量，比较简单经济，但要求调制系数小于等于1，抗干扰差。 2、若调制系数大于1，是否可以用包络检波来还原信号。 不可以，这时已经出现失真现象。 3、调制系数分别”<1”，”>1”，”=1”时，如何计算已调信号的调制系数？ A B分别表示波形垂直方向上的最大和最小长度，代入下述公式即可求出 调幅系数ma = [(A-B)/(A+B)] ? 100 %
实验一 实验目的：假设基带信号为m(t)=sin(2000πt)+2cos(1000πt)，载波频率为20kHz,请仿真出AM，DSB-SC，SSB信号，观察已调信号的波形和频谱。 1．AM信号： （1）信号的表达式 （3）流程图 AM信号 s= (1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t); 绘制时域波形及频谱 傅氏变换S= t2f(s,fs) （2）源代码 %AM信号的产生 fs= 800; %采样频率KHz T= 200; %截短时间ms N= T*fs; %采样点数 dt= 1/fs; t= [-T/2:dt:T/2-dt]; df= 1/T; f=[-fs/2:df:fs/2-df]; fm= 1; % kHz fc= 20; % kHz m= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t); s= (1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t); %AM 信号 S= t2f(s,fs); figure(1) plot(f,abs(S1)) title('AM信号频谱') xlabel('f') ylabel('S(f)') axis([-25,25,0,max(abs(S1))]); %xset('window',2)figure(2) plot(t,s1) title('AM信号波形') xlabel('t') ylabel('s(t)') axis([-3,3,-3,3]); （4）实验结果
精选文库 -3 -2-1 0123 -3-2 -1 1 2 3 AM 信号波形 t(ms) s (t ) -25 -20 -15 -10 -5 05 10 15 20 25 0102030405060708090 100AM 信号频谱 f(kHz) S (f )
实验一： 16QAM调制与解调 一、实验目的 1、熟悉16QAM信号的调制与解调，掌握SYSTEMVIEW软件中，观察眼图与星座图的方 法。 2、强化SYSTEMVIEW软件的使用，增强对通信系统的理解。 二、实验原理 1、16QAM 16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式。 16QAM 调制原理方框图： 图一16QAM调制框图 16QAM解调原理方框图： 图二16QAM解调框图 16QAM 是用两路独立的正交 4ASK 信号叠加而成，4ASK 是用多电平信号去键控载波而得到的信号。它是 2ASK 体制的推广，和 2ASK 相比，这种体制的优点在于信息传
输速率高。 正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。 16 进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。16QAM 的产生有 2 种方法： （1）正交调幅法，它是有 2 路正交的四电平振幅键控信号叠加而成； （2）复合相移法：它是用 2 路独立的四相位移相键控信号叠加而成。 在这里我们使用第一种方法。 16QAM信号的星座图： 图三16QAM星座图 上图是16QAM的星座图，图中f1(t)和f2(t)是归一化的正交基函数。各星座点等概出现。 星座图中最近的距离与解调误码率有很密切的关系。上图中的最小距离是dmin=2。 16QAM的每个星座点对应4个比特。哪个星座点代表哪4比特，叫做星座的比特映射。通常采用格雷映射，其规则是：相邻的星座点只差一个比特。 实验所需模块连接图如下所示： 图四模块连接图 各个模块参数设置：
三、实验步骤 （1）按照实验所需模块连接图，连接各个模块 （2）设置各个模块的参数： ①信号源部分：PN序列发生器产生双极性NRZ序列，频率10HZ 图五信号源设置示意图 ②载频：频率设置为100Hz。
通信原理软件实验报告 学院：信息与通信工程学院班级：
一、通信原理Matlab仿真实验 实验八 一、实验内容 假设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz，请仿真出AM、DSB-SC、SSB信号，观察已调信号的波形和频谱。 二、实验原理 1、具有离散大载波的双边带幅度调制信号AM 该幅度调制是由DSB-SC AM信号加上离散的大载波分量得到，其表达式及时间波形图为： 应当注意的是，m(t)的绝对值必须小于等于1，否则会出现下图的过调制： AM信号的频谱特性如下图所示： 由图可以发现，AM信号的频谱是双边带抑制载波调幅信号的频谱加上离散的大载波分量。
2、双边带抑制载波调幅（DSB—SC AM）信号的产生 双边带抑制载波调幅信号s(t)是利用均值为0的模拟基带信号m(t)和正弦载波c(t)相乘得到，如图所示： m(t)和正弦载波s(t)的信号波形如图所示： 若调制信号m(t)是确定的，其相应的傅立叶频谱为M(f)，载波信号c(t)的傅立叶频谱是C(f),调制信号s(t)的傅立叶频谱S(f)由M(f)和C(f)相卷积得到，因此经过调制之后，基带信号的频谱被搬移到了载频fc处，若模拟基带信号带宽为W，则调制信号带宽为2W，并且频谱中不含有离散的载频分量，只是由于模拟基带信号的频谱成分中不含离散的直流分量。 3、单边带条幅SSB信号 双边带抑制载波调幅信号要求信道带宽B=2W, 其中W是模拟基带信号带宽。从信息论关点开看，此双边带是有剩余度的，因而只要利用双边带中的任一边带来传输，仍能在接收机解调出原基带信号，这样可减少传送已调信号的信道带宽。 单边带条幅SSB AM信号的其表达式： 或 其频谱图为：
实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） 一、实验目的： *了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。 *了解DSB-SC AM信号波形及振幅频谱特点，并掌握其测量方法。 *了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。 *掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的测试方法。 二、实验原理： DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理： 增益G 将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波相乘得到DSB-SC AM信号，其频谱不包含载波分量。 DSB-SC AM信号的解调只能采用相干解调。为了能在接收端获取载波，在发端加导频。收端用窄带锁相环来提取导频信号作为恢复载波。锁定后的VCO输出信号与导频同频且几乎同相。 相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带号。 三、实验步骤 (A) DSB-SC AM信号的产生 1、实验步骤： （1）调整音频振荡器输出的模拟信号频率为10KHZ，作为均值为零的调制信号m(t)。主振荡器输出100KHZ的模拟载波信号。如下图：
主振荡器输出音频振荡器输出 将两路信号连接到乘法器的两个输入端。 （2）乘法器输出波形如下图，波形在调制信号半周期的整数倍处的过零点存在相位翻转。 （3）已调信号的振幅频谱如下图： 该频谱具有以下特点：没有单独的载波分量，在载波频率的两侧有相互对称的两个冲击信号，分别称为上、下边带。该频谱是将基带信号线性搬移到载波频率上得到的。 （4）将DSB-SC AM信号和导频分别连接到加法器的输入端，调整加法器的增益G和g （a）调整G=1
现代通信技术实验报告 班级： 2012211110 学号： 2012210299 姓名：未可知
在学习现代通信技术实验课上，老师提到的一个词“通信人”警醒了我，尽管当初填报志愿时选择了通信工程最终也如愿以偿，进入大三，身边的同学忙着保研、考研、出国、找工作，似乎大家都为了分数在不懈奋斗。作为一个北邮通信工程的大三学生，我也不断地问自己想要学习的是什么，找寻真正感兴趣的是什么，通信这个行业如此之大，我到底适合什么。本学期，现代通信技术这本书让我了解到各种通信技术的发展和规划，也让我对“通信人”的工作有了更深刻的认识。 一、通信知识的储备 《现代通信技术》第一页指出，人与人之间通过听觉、视觉、嗅觉、触觉等感官，感知现实世界而获取信息，并通过通信来传递信息。所谓信息，是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，客观世界中大量地存在、产生和传递着以这些方式表示出来的各种各样的信息。信息的目的是用来“消除不可靠的因素”，它是物质运动规律总和。因此，我们通信人的任务就是利用有线、无线等形式来将信息从信源传递到信宿，在传输过程中保证通信的有效性和可靠性。 而具体来讲，要实现信息传递，通信网是必需的通信体系，其中通信网分层的结构形式需要不同的支撑技术，包括业务网技术，向用户提供电话、电报、数据、图像等各种电信业务的网络；介入与传送网技术，实现信息由一个点传递到另一个点或一些点的功能。对此，我们通信工程专业学习课程的安排让我们一步步打下基础，建立起知识储备。 知识树如下： 如知识树所述，通信工程课程体系可以大致分为一下6类基础：
数学基础：工科数学分析，线性代数，复变函数，概率论基础，随机过程； 电路基础：电路分析，模拟电子技术，数字逻辑电路，通信电子电路； 场与波基础：电磁场与电磁波，微波技术，射频与天线； 计算机应用能力：C 语言程序设计，微机原理与接口技术，计算机网络，数据结构，面向对象程序设计，实时嵌入式系统 信号处理类课程：信号与系统，信号处理，图像处理，DSP 原理及应用； 通信类课程：通信原理，现代通信技术，信息论基础，移动通信，光纤通信等。 从大一开始学习的工科数学分析，大学物理，大学计算机基础等课程为基础类课程，旨在培养我们的语言能力，数学基础，物理基础，计算机能力，然后逐步加大难度，细化课程，方向逐渐明朗详细。同时，课程中加入了各种实验，锻炼了我们的动手能力。 二、通信知识的小小应用 实验课上老师说过，以我们所学的知识已经可以制作简单通信的手机的草图了，我对此跃跃欲试。经过思考和调研，以下是我对于简单手机设计的原理框图和思考结果。 一部手机的结构包括接收机、发射机、中央控制模块、电源和人机界面部分，如下图 手机结构设计图 电路部分包括射频和逻辑音频电路部分，射频电路包括从天线到接收机的解调输出，与发射的I/O 调制到功率放大器输出的电路。其中，射频接收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能；射频发射电路完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。要用到的超外差接收机、混频器、鉴相器等在《通信电子电路》书本中的知识。逻辑音频包括从接收解调到接收音频输出、送话器电路到发射I/O 调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路。由核心控制模块CPU 、EEPROM 、 FLASH 、SRAM 等部分组成，一个基本 天线 接收机 发射机 频率合成 电源 逻 辑 音 频 人 机 交 互
北京邮电大学通信原理实验报告 学院：信息与通信工程学院班级： 姓名： 姓名：
实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM ） 一、实验目的 1、了解DSB-SC AM 信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。 2、了解DSB-SC AM 信号波形以及振幅频谱特点,并掌握其测量方法。 3、了解在发送DSB-SC AM 信号加导频分量的条件下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。 4、掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法,掌握锁相环提取载波的调试方法。 二、实验原理 DSB 信号的时域表达式为 ()()cos DSB c s t m t t ω= 频域表达式为 1 ()[()()]2 DSB c c S M M ωωωωω=-++ 其波形和频谱如下图所示 DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示
将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB—SC AM信号，其频谱不包含离散的载波分量。 DSB—SC AM信号的解调只能采用相干解调。为了能在接收端获取载波，一种方法是在发送端加导频，如上图所示。收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。此锁相环必须是窄带锁相，仅用来跟踪导频信号。 在锁相环锁定时，VCO输出信号sin2πf c t+φ与输入的导频信号cos2πf c t 的频率相同，但二者的相位差为φ+90°，其中很小。锁相环中乘法器的两个 输入信号分别为发来的信号s(t)（已调信号加导频）与锁相环中VCO的输出信号，二者相乘得到 A C m t cos2πf c t+A p cos2πf c t?sin2πf c t+φ =A c 2 m t sinφ+sin4πf c t+φ+ A p 2 sinφ+sin4πf c t+φ 在锁相环中的LPF带宽窄，能通过A p 2 sinφ分量，滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量，因为很小，所以约等于。LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。锁定后的VCO输出信号sin2πf c t+φ经90度移相后，以cos2πf c t+φ作为相干解调的恢复载波，它与输入的导频信号cos2πf c t 同频，几乎同相。 相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带信号 A C m t cos2πf c t+A p cos2πf c t?cos2πf c t+φ =A c 2 m t cosφ+cos4πf c t+φ+ A p 2 cosφ+cos4πf c t+φ 经过低通滤波可以滤除四倍载频分量，而A p 2 cosφ是直流分量，可以通过隔直
北京邮电大学实验报告题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告 班级： 专业： 姓名： 成绩： 实验1：抽样定理 一．实验目的 （1）掌握抽样定理 （2）通过时域频域波形分析系统性能
二．实验原理 抽样定理：设时间连续信号m（t），其最高截止频率为fm ，如果用时间间隔为T<=1/2fm 的采样序列对m（t）进行抽样时，则m（t）就可被样值信号唯一地表示。 抽样过程原理图（时域）重建过程原理图（频域） 具体而言：在一个频带限制在（0，f h）内的时间连续信号f（t），如果以小于等于1/(2 f h)的时间间隔对它进行抽样，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。或者说，如果一个连续信号f（t）的频谱中最高频率不超过f h，这种信号必定是个周期性的信号，当抽样频率f S≥2 f h时，抽样后的信号就包含原连续信号的全部信息，而不会有信息丢失，当需要时，可以根据这些抽样信号的样本来还原原来的连续信号。根据这一特性，可以完成信号的模-数转换和数-模转换过程。 三．实验步骤 1.将三个基带信号相加后抽样，然后通过低通滤波器恢复出原信号。实现验证抽样定理的仿真系统，同时在必要的输出端设置观察窗。如下图所示 2.设置各模块参数 三个基带信号频率从上至下依次为10hz、20hz、40hz。 抽样信号频率fs设置为80hz，即2*40z。（由抽样定理知，fs≥2fH）。低通滤波器频率设置为40hz 。设置系统时钟，起始时间为0，终止时间设为1s.抽样率为1khz。 3.改变抽样速率观察信号波形的变化。
五．实验建议、意见 将抽样率fs设置为小于两倍fh的值，观察是否会产生混叠失真。 实验2：验证奈奎斯特第一准则 一．实验目的 （1）理解无码间干扰数字基带信号的传输； （2）掌握升余弦滚降滤波器的特性； （3）通过时域、频域波形分析系统性能。 二．实验原理 基带传输系统模型 奈奎斯特准则提出：只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变，即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始的信号，因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。 无码间干扰基带传输时，系统冲击响应必须满足x(nTs)=1(n=0); x(nTs)=0(n=!0)。相应的推导出满足x(t)的傅里叶变换X(f)应满足的充分必要条件： 该充要条件被称为无码间干扰基带传输的奈奎斯特准则。 奈奎斯特准则还指出了信道带宽与码速率的基本关系。即Rb=1/Tb=2?N=2BN。说明了理想信道的频带利用率为Rb/BN=2。 在实际应用中，理想低通滤波器是不可能实现的，升余弦滤波器是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件，已获得广泛应用。 三．实验步骤 1.根据奈奎斯特准则，设计实现验证奈奎斯特第一准则的仿真系统，同时在必要输出端设置观察窗。如下图所示
中南大学《通信原理》 实验设计报告 学院： 专业班级： 姓名： 学号： 指导老师： 设计时间：
目录 第一部分硬件部分实验报告 实验一：模拟锁相环与载波同步 (1) 实验五：数字锁相环与位同步 (6) 实验六：帧同步 (13) 实验七：时分复用数字基带通信系统 (17) 第二部分实验设计部分 设计任务与要求 (22) 方案设计与论证 (22) 源程序与仿真结果 (24) 系统性能分析 (29) 程序调试 (29) 结论与心得 (30) 参考文献 (31)
第一部分硬件部分实验报告 实验一：模拟锁相环与载波同步 一、实验目的 1. 掌握模拟锁相环的工作原理，以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念。 2. 掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法。 3. 了解相干载波相位模糊现象产生的原因。 二、实验内容 1. 观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程。 2. 观察环路的捕捉带和同步带。 3. 用平方环法从2DPSK信号中提取载波同步信号，观察相位模糊现象。 三、基本原理 通信系统中常用平方环或同相正交环（科斯塔斯环）从2DPSK信号中提取相干载波。本实验系统的载波同步提取模块用平方环，原理方框图如图3-1所示，电原理图如图3-2所示（见附录）。模块内部使用+5V、+12V、-12V电压，所需的2DPSK输入信号已在实验电路板上与数字调制单元2DPSK输出信号连在一起。 图3-1 载波同步方框图 本模块上有以下测试点及输入输出点： ? MU平方器输出测试点，VP-P＞1V ? VCO VCO输出信号测试点，VP-P＞0.2V ? Ud鉴相器输出信号测试点 ? CAR-OUT 相干载波信号输出点/测试点 图3-1中各单元与电路板上主要元器件的对应关系如下： ? 平方器 U25：模拟乘法器MC1496
《通信原理软件》实验报告专业通信工程 班级 2011211118 姓名朱博文 学号 2011210511 报告日期 2013.12.20
基础实验： 第一次实验 实验二时域仿真精度分析 一、实验目的 1. 了解时域取样对仿真精度的影响 2. 学会提高仿真精度的方法 二、实验原理 一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间上的连续函数，但所有计算机的CPU 都只能按指令周期离散运行，同时计算机也不能处理这样一个时间段。为此将把s(t)截短，按时间间隔均匀取样，仿真时用这个样值集合来表示信号 s(t)。△t反映了仿真系统对信号波形的分辨率，△t越小则仿真的精确度越高。据通信原理所学，信号被取样以后，对应的频谱是频率的周期函数，才能保证不发生频域混叠失真，这是奈奎斯特抽样定理。设为仿真系统的系统带宽。如果在仿真程序中设定的采样间隔是，那么不能用此仿真程序来研究带宽大于的信号或系统。换句话说，就是当系统带宽一定的情况下，信号的采样频率最小不得小于2*f，如此便可以保证信号的不失真，在此基础上时域采样频率越高，其时域波形对原信号的还原度也越高，信号波形越平滑。也就是说，要保证信号的通信成功，必须要满足奈奎斯特抽样定理，如果需要观察时域波形的某些特性，那么采样点数越多，可得到越真实的时域信
号。 三、实验内容 1、方案思路： 通过改变取点频率观察示波器显示信号的变化 2、程序及其注释说明： 3、仿真波形及频谱图： Period=0.01 Period=0.3 4、实验结果分析： 以上两图区别在于示波器取点频率不同，第二幅图取点频率低于第一幅图，导致示波器在画图时第二幅图不如第一幅图平滑。 四、思考题 1.两幅图中第一幅图比第二幅图更加平滑，因为第一幅图中取样点数更 多 2.改为0.5后显示为一条直线，因为取点处函数值均为0 实验三频域仿真精度分析 一、实验目的
必爾牘N理2普实验报告 工程大学教务处制
实验一、数字基带信号实验 一、实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点 2、掌握AMI、HDB2的编码规则 3、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103. 二、实验仪器 双踪示波器、通信原理VI实验箱一台、M6信源模块 三、实验容 1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。 2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。 四、基本原理 1、单极性码、双极性码、归零码、不归零码 对于传输数字信号来说，最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字，即 数字信号由矩形脉冲组成。 a）单极性不归零码，无电压表示"0"，恒定正电压表示"1"，每个码元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平。 b）双极性不归零码，"1"码和"0"码都有电流，"1"为正电流，"0"为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。 c）单极性归零码，当发"1"码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元的时间宽度，即发出一个窄脉冲；当发"0"码时，仍然不发送电流。
d）双极性归零码，其中"1"码发正的窄脉冲，"0"码发负的窄脉冲，两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的中心。 归零码和不归零码、单极性码和双极性码的特点： 不归零码在传输中难以确定一位的结束和另一位的开始，需要用某种方法使发送器和接 收器之间进行定时或同步；归零码的脉冲较窄，根据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的关系，因而归零码在信道上占用的频带较宽。 单极性码会积累直流分量，这样就不能使变压器在数据通信设备和所处环境之间提供良好绝缘的交流耦合，直流分量还会损坏连接点的表面电镀层； 双极性码的直流分量大大减少，这对数据传输是很有利的 2、AMI、HDB3 码特点 （1）AMI 码 我们用“ 0”和“ 1 ”代表传号和空号。AMI码的编码规则是“ 0”码不变，“ 1”码则交替地转换为+ 1和—1。当码序列是1时，AMI码就变为：+ 100 —1000 + 1 — 1 + 10 —1。这种码型交替出现正、负极脉冲，所以没直流分量，低频分量也很少，它的频谱如图5-1 所示，AMI码的能量集中于f0/2处（f0为码速率）。 信息代码：1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 …… AMI 码：+1 0 0-1 + 1 0 0 0-1 + 1-1 …… 由于AMI码的传号交替反转，故由于它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电 位保持不变的规律。这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。
2013年微机原理软件实验报告 学院：信息与通信工程学院 班级：2011211104 姓名：
实验二分支,循环程序设计 一.实验目的: 1.开始独立进行汇编语言程序设计; 2.掌握基本分支,循环程序设计; 3.掌握最简单的DOS 功能调用 二.实验内容: 1.安排一个数据区,内存有若干个正数,负数和零.每类数的个数都不超过9. 2.编写一个程序统计数据区中正数,负数和零的个数. 3.将统计结果在屏幕上显示. 三.预习题 1.十进制数0 -- 9 所对应的ASCII 码是什么? 如何将十进制数0 -- 9 在屏幕上显示出来? 0-9的ACSII码为，30h,31h,32h,34h,35h,36h,37h,38h,39h, 将要显示的数加上30h,得到该数的ACSII码，再利用DOS功能调用显示单个字符 2.如何检验一个数为正,为负或为零? 你能举出多少种不同的方法? 利用cmp指令，利用TEST指令，将该数与0相与，将该数与0相减，观察标志位。
四．程序流程图
五.源程序 DATA SEGMENT ;数据段 NUM DB 1,2,-2,3,-3,5,2,4,-6,-11,100,0,0,34,-55,-33,0 ;待处理数据COUNT EQU $-NUM ;数据个数 MINUS DB 0 ;小于零的个数 ZERO DB 0 ;等于零的个数 PLUS DB 0 ;大于零的个数 RESULT DB 'NEGNUM=',?,0AH,0DH,'ZERONUM=',?,0AH,0DH,'POSNUM=',?,0AH,0DH,'$' ;结果显示字符串 DATA ENDS STACK SEGMENT STACK 'STACK' ;堆栈段 DW 50 DUP(?) STACK ENDS CODE SEGMENT ;代码段 ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CX,COUNT MOV SI,OFFSET NUM AGAIN: MOV AL,[SI] ;循环比较 CMP AL,0 JGE NEXT1 INC MINUS JMP DONE NEXT1: JZ NEXT2 INC PLUS JMP DONE NEXT2: INC ZERO DONE: INC SI LOOP AGAIN ;返回结果 MOV DI,OFFSET RESULT MOV AL,MINUS ADD AL,30H MOV BYTE PTR[DI+7],AL MOV AL,ZERO ADD AL,30H MOV BYTE PTR[DI+18],AL MOV AL,PLUS ADD AL,30H MOV BYTE PTR[DI+28],AL
微原硬件实验报告 班级：07118 班 学号：070547 班内序号：26 姓名：杨帆
实验一熟悉实验环境及IO的使用 一，实验目的 1. 通过实验了解和熟悉实验台的结构,功能及使用方法。 2. 通过实验掌握直接使用Debug 的I、O 命令来读写IO 端口。 3. 学会Debug 的使用及编写汇编程序 二，实验内容 1. 学习使用Debug 命令,并用I、O 命令直接对端口进行读写操作, 2.用汇编语言编写跑马灯程序。(使用EDIT 编辑工具)实现功能 A.通过读入端口状态(ON 为低电平),选择工作模式(灯的闪烁方式、速度 等)。 B.通过输出端口控制灯的工作状态(低电平灯亮) 三，实验步骤 1.实验板的IO 端口地址为EEE0H 在Debug 下, I 是读命令。(即读输入端口的状态---拨码开关的状态) O 是写命令。(即向端口输出数据---通过发光管来查看) 进入Debug 后, 读端口拨动实验台上八位拨码开关 输入I 端口地址回车 屏幕显示xx 表示从端口读出的内容,即八位开关的状态ON 是0,OFF 是 1 写端口 输入O 端口地址xx (xx 表示要向端口输出的内容)回车 查看实验台上的发光二极管状态,0 是灯亮,1 是灯灭。 2. 在Debug 环境下,用a 命令录入程序,用g 命令运行 C>Debug -a mov dx, 端口地址 mov al,输出内容 out dx, al
mov ah, 0bh int 21h or al, al jz 0100 int 20h -g 运行查看结果，修改输出内容 再运行查看结果 分析 mov ah, 0bh int 21h or al, al jz 0100 int 20h 该段程序的作用 3.利用EDIT 工具编写汇编写跑马灯程序程序 实现功能 A.通过读入端口状态(ON 为低电平),选择工作模式(灯的闪烁方式、速度等)。 B.通过输出端口控制灯的工作状态(低电平灯亮) C>EDIT 文件名.asm 录入程序 按Alt 键打开菜单进行存盘或退出 编译文件 C>MASM 文件名.asm 连接文件 C>LINK 文件名.obj 运行文件或用Debug 进行调试。 四，程序流程图
通信原理实验报告“GMSK调制器”系统实验
“GMSK调制器”系统实验 1.了解GMSK调制器工作原理，推导GMSK信号相位路径的计算公式，掌握GMSK 调制器数字化实现的原理。 2.掌握GMSK调制器数字化、实现地址逻辑的工作原理，用可编程器件实现地址逻辑的设计，设计仿真各点波形，并分析检验其时序逻辑关系。 3.了解GMSK相位路径的编程流程图，并用计算机编出相位路径的余弦及正弦表。 4.为了检验所编码表的正确性，可进一步利用计算机软件检验从上述码表得出的GMSK基带波形的眼图与理论计算是否一致，若二者一致，说明所编码表正确，于是可将码表写入EPROM中，并将EPROM片子插在GMSK调制器硬件实验板上。 5.在通信实验板上，正确使用测试仪表观看各点波形： （1）用示波器观看GMSK基带信号眼图； （2）用逻辑分析仪观看地址逻辑电路各点波形及其时序关系； （3）用频谱仪观看GMSK调制器基带波形的功率谱。 6.按上述要求写出实验报告。 1、GMSK调制器工作原理及相位路径的计算 MSK调制可以看成调制指数h=0.5的2FSK调制器，为了满足移动通信对 发送信号功率谱的带外辐射要求，在其前面加了高斯滤波器，因而GMSK 具有恒包络，连续相位的特点，其旁瓣衰减比MSK更快，频谱利用率更高。 产生GSMK信号的原理图如下：
GMSK是恒包络连续相位调制信号，它的表达式如下： 相位路径为 其中，g(t)为BT=0.3高斯滤波器矩形脉冲响应，调制指数h=0.5，bn为双极性不归零码序列的第n个码元，bn为+1或-1。高斯滤波器矩形脉冲响应为 其中 经计算，BTb=0.3的高斯滤波器的g(t)的积分面积为1/2，且满足以 下条件 所以，对于BT=0.3的高斯滤波器，取g(t)的截短长度为5T来计算GMSK 信号的相位?(t)，就可达到足够精度。由于g(t)在5T时间区间呢的积分面积为1/2，所以BT=0.3的GMSK相位路径计算大为化简。在kT≤t ≤k+1T期间，BT=0.3的GMSK的相位为 具体计算如下。