2023通信原理实验报告
2023通信原理实验报告1
一、实验目的
1、掌握用数字环提取位同步信号的原理及对信息代码的要求。
2、掌握位同步器的同步建立时间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念。
二、实验内容
1、观察数字环的失锁状态和锁定状态。
2、观察数字环锁定状态下位同步信号的相位抖动现象及相位抖动大小与固有频差的'关系。
3、观察数字环位同步器的同步保持时间与固有频差之间的关系。
三、实验器材
1、移动通信原理实验箱
2、20M双踪示波器
一台一台
四、实验步骤
1、安装好发射天线和接收天线。
2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER301、POWER302、POWER401和POWER402，对应的发光二极管LED301、LED302、LED401和LED402发光，CDMA系统的发射机和接收机均开始工作。
3、发射机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“扩频”均拨下，“编码”拨上，接收机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“跟踪”均拨下，“调制信号输入”和“解码”拨上。此时系统的信码速率为1Kbit/s，扩频码速率为100Kbit/s。将“第一路”连接，“第二路”断开，这时发射机发射的是第一路信号。将拨码开关“GOLD3置位”拨为与“GOLD1置位”一致。
4、根据实验四中步骤8～11的方法，调节“捕获”和“跟踪”旋钮，使接收机与发送机GOLD码完全一致。
5、根据实验五中步骤6～7的方法，调节“频率调节”旋钮，恢复出相干载波。
6、用示波器双踪同时观察“整形前”和“整形电平”，并将双通道置于直流耦合，零电平、电压设为一致。调节“整形”旋钮，使整形电平置于“整形前”波形上部凸出部分。用示波器观察“整形后”的波形，并与“整形前”比较，如完全相同，则整形电平调节正确。
7、用示波器观察接收机“BS”信号，该点即为接收机恢复出的位同步信号，将其与发射机的“S1-BS”进行比较。
8、改变系统的信码速率，按“发射机复位”和“接收机复位”键，通过与发射机的“S1-BS”对比观察“BS”信号的变化。
9、将“第一路”断开，再连接，通过与发射机的“S1-BS”对比观察接收机“BS”信号的变化。
五、实验思考题
1、设数字环固有频差为△f，允许同步信号相位抖动范围为码元宽度Ts的η倍，求同步保持时间tc及允许输入的NRZ码的连“1”或“0”个数最大值。
答：同步保持时间t c =1/△f K，允许输入的NRZ 码的连“1”或连“0”个数的最大值为η。
2、数字环同步器的同步抖动范围随固有频差增大而增大，试解释此现象。
答：由公式t c =1/△f K，当固有频差增大时，同步保持时间减小，那么抖动范围就增大。
3、若将AMI码或HDB3码整流后作为数字环位同步器的输入信号，能否提取出位同步信号？为什么？对这两种码的连“1”个数有无限制？对AMI码的信息代码中连“0”个数有无限制？对HDB3码的信息代码中连“0”个数有无限制？为什么？
答：可以提取位同步信号，因为整流后的AMI 码或HDB 3 码为NRZ 码，自然可以
提取。对这两种码连“1”个数有限制，对 AMI 码的信息代码中连“0”个数有限制，对HDB 3码的信息代码中连“”个数无限制，因为其连零个数不超过4 个。
六、实验图片
2023通信原理实验报告2
一、实验目的
1、了解抽样定理在通信系统中的重要性
2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
3、理解低通采样定理的原理。
4、理解实际的抽样系统。
5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
7、理解带通采样定理的原理。
二、实验器材
1、主控&信号源、3号模块各一块
2、双踪示波器一台
3、连接线若干
三、实验原理
1、实验原理框图
保持电路平顶抽样S1自然抽样A-out抽样脉冲抽样输出
LPF-InLPFLPF-oUTmusic信号源被抽样信号抗混叠滤波器抽样电路编码输入译码输出FIR/IIR3#信源编译码模块FPGA数字滤波
图1-1抽样定理实验框图
2、实验框图说明
抽样信号由抽样电路产生。将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器）或FPGA数字滤波器（有FIR、IIR两种）。反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。
要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。
四、实验步骤
实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证
概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口信号源：MUSIc
信号源：A-oUT目标端口连线说明
模块3：TH1(被抽样信号)将被抽样信号送入抽样单元
模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟送入模拟低通滤波器
模块3：TH3(抽样输出)模块3：TH5(LPF-In) 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。
3、此时实验系统初始状态为：被抽样信号MUSIc为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。抽样脉冲A-oUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。
4、实验操作及波形观测。
（1）观测并记录自然抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器分别观测MUSIc
主控&信号源
和抽样输出3#。
（2）观测并记录平顶抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“平顶抽样”档位，用示波器分别观测MUSIc
主控&信号源
和抽样输出3#。
（3）观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器观测MUSIc
主控&信号源
和LPF-oUT3#，以100Hz的步进减小A-oUT
主控&信号源
的频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的情况下恢复信号有失真。
（4）用频谱的角度验证抽样定理（选做）：用示波器频谱功能观测并记录被抽样信号MUSIc和抽样输出频谱。以100Hz的步进减小抽样脉冲的频率，观测抽样输出以及恢复信号的频谱。（注意：示波器需要用250kSa/s采样率（即每秒采样点为250K），FFT缩放调节为×10）。
注：通过观测频谱可以看到当抽样脉冲小于2倍被抽样信号频率时，信号会产生混叠。
实验项目二滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响
概述：该项目是通过改变不同抽样时钟频率，分别观测和绘制抗混叠低通滤波和fir数字滤波的幅频特性曲线，并比较抽样信号经这两种滤波器后的恢复效果，从而了解和探讨不同滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响。
1、测试抗混叠低通滤波器的幅频特性曲线。
（1）关电，按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明信号源：A-oUT模块3：TH5(LPF-In)将信号送入模拟滤波器
（2）开电，设置主控模块，选择【信号源】→【输出波形】和【输出频率】，通过调节相应旋钮，使A-oUT
主控&信号源
输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。
（3）此时实验系统初始状态为：抗混叠低通滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V的正弦波。
（4）实验操作及波形观测。
用示波器观测LPF-oUT3#。以100Hz步进减小A-oUTLPF-oUT3#的频谱。记入如下表格：
A-oUT频率/Hz 5K … 4.5K … 3.4K … 3.0K … 2、测试fir数字滤波器的幅频特性曲线。
（1）关电，按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明基频幅度/V主控&信号源
输出频率，观测并记录
信号源：A-oUT模块3：TH13(编码输入)将信号送入数字滤波器
（2）开电，设置主控菜单：选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR滤波器】。调节【信号源】，使A-out输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。
（3）此时实验系统初始状态为：fir滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V的正弦波。
（4）实验操作及波形观测。
用示波器观测译码输出3#，以100Hz的步进减小A-oUT码输出3#的频谱。记入如下表格：
A_out的频率/Hz 5K … 4K … 3K … 2K ...基频幅度/V主控&信号源
的频率。观测并记录译
由上述表格数据，画出fir低通滤波器幅频特性曲线。
思考：对于3KHz低通滤波器，为了更好的画出幅频特性曲线，我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小？
3、分别利用上述两个滤波器对被抽样信号进行恢复，比较被抽样信号恢复效果。
（1）关电，按表格所示进行连线：
源端口信号源：MUSIc信号源：A-oUT目标端口连线说明模块3：TH1(被抽样信号) 提供被抽样信号
模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟送入模拟低通滤波器送入FIR数字低通滤波器模块3：TH3(抽样输出)
模块3：TH5(LPF-In)模块3：TH3(抽样输出)
模块3：TH13(编码输入)
（2）开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR滤波器】。调节W1
主控&信号源
使信号A-oUT输出峰峰值为3V左右。
（3）此时实验系统初始状态为：待抽样信号MUSIc为3K+1K正弦合成波，抽样时钟信号A-oUT为频率9KHz、占空比20%的方波。
（4）实验操作及波形观测。对比观测不同滤波器的信号恢复效果：用示波器分别观测
LPF-oUT3#和译码输出3#，以100Hz步进减小抽样时钟A-oUT的输出频率，对比观测模拟滤波器和FIR数字滤波器在不同抽样频率下信号恢复的效果。（频率步进可以根据实验需求自行设置。）思考：不同滤波器的幅频特性对抽样恢复有何影响？实验项目三滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。
概述：该项目是通过改变不同抽样时钟频率，从时域和频域两方面分别观测抽样信号经fir滤波和iir滤波后的恢复失真情况，从而了解和探讨不同滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。
1、观察被抽样信号经过fir低通滤波器与iir低通滤波器后，所恢复信号的频谱。
（1）关电，按表格所示进行连线。
源端口信号源：MUSIc信号源：A-oUT目标端口连线说明模块3：TH1(被抽样信号) 提供被抽样信号模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟将信号送入数字滤波器模块3：TH3(抽样输出)模块3：TH13(编码输入)
（2）开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。调节W1
主控&信号源
使信号A-oUT输出峰峰值为3V左右。
（3）此时实验系统初始状态为：待抽样信号MUSIc为3K+1K正弦合成波，抽样时钟信号A-oUT为频率9KHz、占空比20%的方波。
（4）实验操作及波形观测。
a、观测信号经fir滤波后波形恢复效果：设置主控模块菜单，选择【抽样定理】→【FIR滤波器】；设置【信号源】使A-oUT输出的抽样时钟频率为7.5KHz；用示波器观测恢复信号译码输出3#的波形和频谱。
b、观测信号经iir滤波后波形恢复效果：设置主控模块菜单，选择【抽样定理】→【IIR滤波器】；设置【信号源】使A-oUT输出的抽样时钟频率为7.5KHz；用示波器观测恢复信号译码输出3#的波形和频谱。
c、探讨被抽样信号经不同滤波器恢复的频谱和时域波形：
被抽样信号与经过滤波器后恢复的信号之间的频谱是否一致？如果一致，是否就是说原始信号能够不失真的恢复出来？用示波器分别观测fir滤波恢复和
iir滤波恢复情况下，译码输出3#的时域波形是否完全一致，如果波形不一致，是失真呢？还是有相位的平移呢？如果相位有平移，观测并计算相位移动时间。
2、观测相频特性
（1）关电，按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明信号源：A-oUT模块3：TH13(编码输入)使源信号进入数字滤波器
（2）开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR滤波器】。
（3）此时系统初始实验状态为：A-oUT为频率9KHz、占空比20%的方波。
（4）实验操作及波形观测。
对比观测信号经fir滤波后的相频特性：设置【信号源】使A-oUT输出频率为5KHz、峰峰值为3V的正弦波；以100Hz步进减小A-oUT输出频率，用示波器
对比观测A-oUT控&信号源主和译码输出3#的时域波形。相频特性测量就是改变信号的频率，测输出信号的延时（时域上观测）。记入如下表格：A-oUT的频率/Hz被抽样信号与恢复信号的相位延时/ms 3.5K 3.4K 3.3K ...
五、实验报告
1、分析电路的工作原理，叙述其工作过程。
2、绘出所做实验的电路、仪表连接调测图。并列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据，对所测数据做简要分析说明。必要时借助于计算公式及推导。
3、分析以下问题：滤波器的幅频特性是如何影响抽样恢复信号的？简述平顶抽样和自然抽样的原理及实现方法。
答：滤波器的截止频率等于源信号谱中最高频率fn的低通滤波器，滤除高频分量，经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容，故在低通滤波器输出端可以得到恢复后的原新号。当抽样频率小于2倍的原新号的最高频率即滤波器的截止频率时，抽样信号的频谱会发生混叠现象，从发生混叠后的频谱中无法用低通滤波器获得信号频谱的全部内容，从而导致失真。
平顶抽样原理：抽样脉冲具有一定持续时间，在脉宽期间其幅度不变，每个抽样脉冲顶
部不随信号变化。实际应用中是采用抽样保持电路来实现的。
自然抽样原理：抽样脉冲具有一定持续时间，在脉宽期间其幅度不变，每个抽样脉冲顶部随信号幅度变化。用周期性脉冲序列与信号相乘就可以实现。
4、思考一下，实验步骤中采用3K+1K正弦合成波作为被抽样信号，而不是单一频率的正弦波，在实验过程中波形变化的观测上有什么区别？对抽样定理理论和实际的研究有什么意义？
答：观测波形变化时更稳定。使抽样定理理论的验证结果更可靠。
实验步骤：
（1）观测并记录自然抽样前后的信号波形：设置开关K1为“自然抽样”档位，用示波器观测。
（2）观测并记录平顶抽样前后的信号波形：设置开关K1为“平顶抽样”档位，用示波器观测。
（3）观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形：设置开关K1为“自然抽样”
档位，用示波器观测频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的情况下恢复信号有失真。
通信原理实验报告七 实验十六：眼图实验 ——2014xxxxxx 许子涵 一、实验目的 1、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义； 2、掌握眼图观测的方法并记录研究 二、实验内容 1、观测眼图并记录分析。 三、实验器材 1、信号源模块一块 2、③号模块一块 3、④号模块一块 4、 20M 双踪示波器一台 四、实验数据 1、ASK调制解调眼图 ASK-DOUT TH2 FSK眼图 PSK/DPSK眼图 五、分析 眼图是通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。具体做法是：用一个示波器跨接在抽样判决器的输入端，然后调整
示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。这样就可以从示波器上显示的波形来观察码间串扰和信道噪声等因素影响的情况，从而估计系统系能的优劣。 如果存在码间串扰，示波器的扫描迹线就不完全重合，“眼睛”的线迹会显得杂乱，而且张开的较小；如果码间串扰小到可以忽略，则眼图将会是标准的“大眼睛”。当存在噪声时，眼图的线迹就变成比较模糊的带状的线，噪声越大，线条越粗越模糊，“眼睛”张开得越小。同时我们还可以利用眼图来找到最佳判决门限，求出噪声容限，改善系统性能。 接收二进制双极性波形时，在一个码元周期内只能看到一只眼睛；若是M进制的双极性波形，则在一个码元周期内可以看到纵向显示的（M-1）只眼睛。若接收的是经过码型变换后得到的AMI码或HDB3码，眼图中间将会出现一根代表0的水平线，因为它们的波形都具有三电平。 六、思考题 思考信噪比、码间干扰是如何在眼图中体现的 答：眼图的“眼睛”张开的大小反映着的强弱。“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示越小；反之表示越大。 当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰，“眼睛”将张开得更小。与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。
实验一数字基带信号实验 一、实验目的 掌握AMI、HDB3码的编码规则。 二、实验内容 用示波器观察AMI、HDB3码。 三、实验步骤 1、打开电源PW1，示波器的两个通道探头分别接NRZ-OUT和 BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信号源单元是否正常工作（’1‘对应亮；’0‘对应熄）。 2、将K4、K2、K3置于全’1’状态，示波器CH1接NRZ-OUT，CHI 接AMI（HDB3），观察波形。 3、将K 4、K2、K3置于全’0’状态，示波器CH1接NRZ-OUT，CHI 接AMI（HDB3），观察波形。 4、将K4、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0000状态，示波器 CH1接NRZ-OUT，CHI接AMI（HDB3），观察波形。 四、波形记录与分析
实验二数字调制实验 一、实验目的 1、掌握绝对码、差分码概念及它们之间的变换关系 2、掌握用键控法产生2ASK、2PSK、2FSK、2DPSK信号的方法 3、掌握差分码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间 的关系 二、实验内容 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形 2、用示波器观察2ASK、2PSK、2FSK、2DPSK信号波形 三、实验步骤 1、连线：信源单元的CLK、BS-OUT、NRZ-OUT分别连至调制单元的CLK、BS-IN、NRZ-IN。 打开电源PW1、PW10。 2、将信源单元的K2、K4、K3置于0011001100110011……，示波器CH1接AK，CH2 接BK，观察记录AK、BK波形并总结变换规律。 3、CH1接2DPSK-OUT（2PSK-OUT），CH2分别接AK、BK，观察记录波形并总结2DPSK 信号相位变化与差分码的关系。 4、示波器CH1接AK，CH2分别接2PSK-OUT，观察并记录波形。 四、实验结果及分析
实验十九滤波法及数字锁相环法位同步提取实验 一、实验目的 1、掌握滤波法提取位同步信号的原理及其对信息码的要求。 2、掌握用数字锁相环提取位同步信号的原理及其对信息代码的要求。 3、掌握位同步器的同步建立时间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念。 二、实验器材 1、主控&信号源、13、8号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 三、实验原理 1、滤波法位同步提取实验原理框图 滤波法位同步提取实验框图 2、滤波法位同步提取实验框图说明 将单刀双掷开关S2上拨，选择滤波法位同步提取电路，输入HDB3单极性码信号经一个256K窄带滤波器，滤出同步信号分量，通过门限判决后提取位同步信号。但由于有其他频率成分的干扰,导致时钟有些部分的占空比不为50%，因此需要通过模拟锁相环进行平滑处理；数字的256K时钟经过4分频之后，已经得到一定的平滑效果，送入CD4046鉴相输入A脚的是64KHz的时钟信号，当CD4046处于同步状态时，鉴相器A脚的时钟频率及相位应该与鉴相器B脚的相同。由于鉴相器B脚的时钟是VCO经8分频得到的。因此，VCO输出的频率为512K。 3、数字锁相环法位同步提取实验原理框图
数字锁相环位同步提取实验原理框图 4、数字锁相环法位同步提取实验框图说明 锁相法位同步提取是在接收端利用锁相环电路比较接收码元和本地产生的位同步信号的相位，并调整位同步信号的相位，最终获得准确的位同步信号。4位拨码开关S3设置BCD 码控制分频比，从而控制提取的位同步时钟频率，例如设置分频频率“0000”输出4096KHz 频率，“0011”输出512KHz频率，“0100”输出256KHz频率，“0111”输出32KHz频率。。 数字锁相环(DPLL)是一种相位反馈控制系统。它根据输入信号与本地估算时钟之间的相位误差对本地估算时钟的相位进行连续不断的反馈调节，从而达到使本地估算时钟相位跟踪输入信号相位的目的。DPLL 通常有三个组成模块：数字鉴相器(DPD)、数字环路滤波器(DLF)、数控振荡器(DCO)。根据各个模块组态的不同，DPLL 可以被划分出许多不同的类型。根据设计的要求，本实验系统采用超前滞后型数字锁相环(LL－DPLL)作为解决方案。在LL－DPLL 中，DLF 用双向计数逻辑和比较逻辑实现，DCO 采用“加”、“扣”脉冲式数控振荡器。这样设计出来的DPLL具有结构简洁明快，参数调节方便，工作稳定可靠的优点。DPLL实现框图如下： 数字锁相环框图 下面就对数字锁相环的各个组成模块的详细功能、内部结构以及对外接口信号进行说明： ①超前－滞后型数字鉴相器 与一般DPLL 的DPD的设计不同，位同步DPLL 的DPD需要排除位流数据输入连续几位码值保持不变的不利影响。LL－DPD为二元鉴相器，在有效的相位比较结果中仅给出相位超前或相位滞后两种相位误差极性，而相位误差的绝对大小固定不变。LL－DPD通常有两种实现
太原理工大学现代科技学院通信原理课程实验报告 专业班级通信0902 学号2009 姓名 指导教师
实验名称 振幅键控、移频键控、移相键控 调制实验 同组人 房学涛 专业班级 通信0902 学号 2 姓名 成绩 一、 实验目的 1、掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法。 2、掌握用键控法产生2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的方法。 3、掌握相对码波形与2PSK 信号波形之间的关系、绝对波形与2DSPK 信号波形之间的关系 4、 掌握2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的频谱特性。 二、 实验内容 1、观察绝对码、相对码波形。 2、观察2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号波形 3、观察2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号频谱 三、 实验器材 信号源模块 数字调制模块 频谱分析模块 20M 双踪示波器 频率计 四、 实验原理 1、2ASK 调制原理 在振幅键控中载波幅度是随着基带信号而变化的。将载波在二进制基带信号1或0的控制下通或段，即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或“0”，这样就可以得到2ASK 信号，这种二进制振幅键控方式称为通——段键控（OOK ）。2ASK 信号典型的时域波形如图所示，其时域数学表达式为S2ASK(t)=an*Acos ct ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………
则S(t)的功率谱密度表达式为 PS(f)=fsP(1-P) G(f) 2+fs2(1-p)2 )0(G 2()f ? 2ASK 信号的双边功率谱密度表达式为 ()()()[]()()[] 2 2222222ASK )0()1(41)1(41P c c s c c s f f f f G p p f f f G f f G p p f f -++-+-++-= ?? 上式表明2ASK 信号的功率谱密度由两个部分组成：（1）由g （t ）经线性幅度调制所形成 的双边带连续谱；（2）由被调载波分量确定的载频离散谱。 2ASK 信号的普零点带宽为B2PSK=(fc+Rs)-(fc-Rs)=2Rs=2/Ts 2、2FSK 调制原理 2FSK 信号时用载波频率的变化来表征被传信息上网状态的，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化，即载波为f0时代表传0，载波为f1是代表1。一般的时域数学表达式 S2FSK(t)=[∑n n a g(t-nTs)]cosw0t+[∑ n n a g(t-nTs)]cosw1t 其移频键控指数为 =-=S T f f h 01S R f f /01- 2FSK 与2ASK 的相似之处是含有载频离散分量，二者均可以采用非相干方式进行调解。可以看出，当h<1是，2FSK 信号的功率谱与2ASK 的极为相似，呈单峰状；当>>1时，2FSK 信号功率谱呈双峰状，此时的信号带宽近似为 B2FSF= 1f f -+2RS
2023通信原理实验报告 2023通信原理实验报告1 一、实验目的 1、掌握用数字环提取位同步信号的原理及对信息代码的要求。 2、掌握位同步器的同步建立时间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念。 二、实验内容 1、观察数字环的失锁状态和锁定状态。 2、观察数字环锁定状态下位同步信号的相位抖动现象及相位抖动大小与固有频差的'关系。 3、观察数字环位同步器的同步保持时间与固有频差之间的关系。 三、实验器材 1、移动通信原理实验箱 2、20M双踪示波器 一台一台 四、实验步骤 1、安装好发射天线和接收天线。 2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER301、POWER302、POWER401和POWER402，对应的发光二极管LED301、LED302、LED401和LED402发光，CDMA系统的发射机和接收机均开始工作。
3、发射机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“扩频”均拨下，“编码”拨上，接收机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“跟踪”均拨下，“调制信号输入”和“解码”拨上。此时系统的信码速率为1Kbit/s，扩频码速率为100Kbit/s。将“第一路”连接，“第二路”断开，这时发射机发射的是第一路信号。将拨码开关“GOLD3置位”拨为与“GOLD1置位”一致。 4、根据实验四中步骤8～11的方法，调节“捕获”和“跟踪”旋钮，使接收机与发送机GOLD码完全一致。 5、根据实验五中步骤6～7的方法，调节“频率调节”旋钮，恢复出相干载波。 6、用示波器双踪同时观察“整形前”和“整形电平”，并将双通道置于直流耦合，零电平、电压设为一致。调节“整形”旋钮，使整形电平置于“整形前”波形上部凸出部分。用示波器观察“整形后”的波形，并与“整形前”比较，如完全相同，则整形电平调节正确。 7、用示波器观察接收机“BS”信号，该点即为接收机恢复出的位同步信号，将其与发射机的“S1-BS”进行比较。 8、改变系统的信码速率，按“发射机复位”和“接收机复位”键，通过与发射机的“S1-BS”对比观察“BS”信号的变化。 9、将“第一路”断开，再连接，通过与发射机的“S1-BS”对比观察接收机“BS”信号的变化。 五、实验思考题 1、设数字环固有频差为△f，允许同步信号相位抖动范围为码元宽度Ts的η倍，求同步保持时间tc及允许输入的NRZ码的连“1”或“0”个数最大值。 答：同步保持时间t c =1/△f K，允许输入的NRZ 码的连“1”或连“0”个数的最大值为η。
通信原理实验报告 本实验旨在通过实际操作和实验数据的分析，加深对通信原理 的理解，并掌握通信原理实验中所使用的基本仪器设备和实验方法。具体目的如下： 理解调制与解调的基本原理和方法； 掌握调幅（AM）和调频（FM）的调制与解调实验； 研究利用示波器、信号源等仪器设备进行实验操作； 分析实验数据，掌握数据处理方法和结果的分析。 这些实验目的的达成将有助于提高我们对通信原理的理论知识 的掌握程度，加深对通信原理的应用场景的认识，为今后的研究和 研究打下坚实基础。 本实验涉及的通信原理相关知识包括信号传输、调制与解调、信道编码等。 信号传输是指将信息从发送方传输到接收方的过程。在通信中，常用的信号传输方法包括模拟传输和数字传输。模拟传输是指将连 续的模拟信号通过信道传输，如模拟电话通信；数字传输是指将离 散的数字信号通过信道传输，如数字电视。
调制与解调是实现模拟信号和数字信号之间的转换。调制是将 模拟信号转换为数字信号的过程，常见的调制方式有频移键控（FSK）、相位移键控（PSK）和振幅移键控（ASK）等。解调是 将数字信号转换为模拟信号的过程，常见的解调方式包括相干解调 和非相干解调。 信道编码是为了提高信号传输的可靠性而对信号进行编码的过程。通过添加冗余信息，可以实现对传输中的错误进行检测和纠正。常见的信道编码技术包括奇偶校验、海明码和卷积码等。 在本实验中，我们将研究和实践以上通信原理相关知识，以加 深对通信原理的理解和掌握。 实验步骤 本实验的目的是介绍通信原理相关实验的具体步骤和操作过程，以及所需的仪器设备和实验材料。 准备工作 确保所有实验仪器和设备的正常工作状态。 检查实验材料的数量和质量，确保其符合实验要求。 实验仪器和设备
移动通信原理实验报告 移动通信原理实验报告 1·实验目的 1·1 理解移动通信的基本原理。 1·2 熟悉移动通信系统的组成部分和运行流程。1·3 学习移动通信中的信号调制和解调技术。2·实验设备和器件 2·1 移动通信实验平台。 2·2 移动通信信号调制/解调器。 2·3 移动通信终端设备。 2·4 移动通信信道模拟器。 2·5 示波器、频谱仪等实验仪器。 3·实验步骤 3·1 搭建移动通信实验平台。 3·2 进行信道模拟器的配置和参数设置。 3·3 进行移动通信终端设备的设置和连接。
3·4 进行信号调制和解调实验。 3·5 通过示波器和频谱仪观察调制和解调后的信号特性。 4·实验结果 4·1 通过信道模拟器模拟不同信道环境下的信号传输，观察信号的衰减、多径效应等。 4·2 调制和解调后的信号经示波器和频谱仪观察，分析信号调制和解调的效果。 4·3 记录实验中不同参数的设置和观察结果，得出相应结论。 5·实验分析与讨论 5·1 分析移动通信系统中各组成部分的作用和相互关系。 5·2 讨论不同信道环境对信号传输的影响，以及如何有效地减少信号衰减和多径效应。 5·3 分析信号调制和解调过程中的关键技术和算法。 6·实验总结 6·1 总结本次实验的主要内容和目的。 6·2 分析实验结果的有效性和准确性。 6·3 提出对移动通信系统的改进和优化建议。
附件： 1·实验平台搭建图纸。 2·实验数据记录表格。 3·示例调制和解调信号波形图。 法律名词及注释： 1·移动通信：基于移动通信技术实现的无线通信方式。 2·信号调制：将数字信号转换成模拟信号的过程，以便在通信中传输。 3·信号解调：将模拟信号转换成数字信号的过程，以便进行数字信号处理。
通信原理实验报告 导言： 通信技术是现代社会不可或缺的基础设施之一，而通信原理实验则是了解和掌握通信技术运作的重要途径。本次实验旨在通过实际操作，深入理解通信原理中的信号调制与解调技术，并通过实验数据分析和结果验证，加深对通信原理的认识和理解。 一、实验目的 本次实验的主要目的是： 1. 通过实验了解信号调制与解调的基本原理； 2. 掌握调幅调制、调频调制和调相调制等常用调制方法； 3. 学习使用示波器、频谱分析仪等仪器设备进行实验测量； 4. 分析实验数据并验证实验结果，加深对通信原理的理解。 二、实验内容 1. 调幅调制实验 （略去实验步骤的细节描述）
公式进行调幅调制。通过示波器观察和分析输出信号的波形和频 谱特征，以及调制指数与调制效果的关系。 实验结果表明，调制指数较小时，输出信号仅表现为振幅调制，频谱中存在两个较为明显的侧带；当调制指数过大时，信号的谐 波成分也逐渐增多，频谱主瓣也随之变宽。 2. 调频调制实验 （略去实验步骤的细节描述） 本实验通过输入不同频率和振幅的载波信号及基带信号，按照 公式进行调频调制。通过示波器观察和分析输出信号的波形和频 谱特征，以及调制指数与频偏的关系。 实验结果表明，调频调制后的信号可以在频谱中观察到频偏， 即不同频率的侧瓣。并且，调制指数越大，频偏也越大。频谱主 瓣的宽度同样受到调制指数的影响。 3. 调相调制实验 （略去实验步骤的细节描述）
公式进行调相调制。通过示波器观察和分析输出信号的波形和频 谱特征。 实验结果表明，调相调制后的信号波形在相位方面发生了变化，频谱上存在相移的成分，通过设置不同的初始相位，可以得到不 同的调相角度。 同时，调相角度也影响着频谱主瓣的位置和宽度，这与调制信 号的频率和调制相位角度的关系密切相关。 结论: 通过本次通信原理实验，我们深入了解了信号调制与解调技术，并通过实验数据与结果分析，实现了对调幅调制、调频调制和调 相调制等方法的掌握与验证。同时，通过实际操作使用示波器、 频谱分析仪等仪器设备，加深了对通信原理的理解和实践能力。 通过这次实验，我们明确了调制指数、频偏、相位角度等参数 对调制效果和频谱特征的影响，这对于日后的通信技术应用与研 究具有重要意义。实验结果也进一步确认了通信原理中信号调制 与解调的基本原理，为我们深入学习和应用通信技术奠定了坚实 的基础。
《移动通信原理与技术》实验报告 实验一：TD-LTE硬件配置 （1）实验名称 TD-LTE硬件配置 （2）实验目的 1、熟练掌握移动通信系统的工作过程和工作原理，在移动通信实验教学中认识和了解通信网络和设备。 2、使用模拟现网的TD-LTE硬件平台和维护操作网络管理平台，使学生了解和掌握无线网络设备之中各个网元设备的工作配置原理，熟练掌握无线网络信令流程，理解无线网络对接数据的含义特征，提高学生对现网设备的安装、维护能力，提高学生对无线网络的开局能力。 （3）实验器材 客户端、服务端、CCS2000U用户端程序、ZXSDR B8200 TL200设备物 理接口、协议接口。 （4）实验原理 实验原理图： ZXSDR B8200 TL200是一款支持多频段、多制式的基带单元，可同时支 持GSM、UMTS及LTE等多种制式。仅需进行软件配置和少量的硬件改动，
即可将ZXSDR B8200 TL200配置为GERAN基站、UTRAN基站、LTE基站或者GUL多模基站。 ZXSDR B8200 TL200的软件结构分为SDR平台软件层、LTE适应软件层和LTE应用层。SDR平台软件层：主要实现BSP、OSS和BRS的功能。 LTE 适应软件层：主要实现OAM和DBS的功能。LTE应用层：实现LTE协议功能，包括控制面子系统、用户面子系统、调度器子系统、基带处理子系统等功能模块。通过数据配置完成对两个E-UTRAN TDD小区的建立互通。 （5）实验方法 1、进入WIN 2008操作系统。数据配置前，首先打开网管服务器； 2、创建子网，填写相关信息； 3、创建网元，填写相关信息； 4、运营商配置，填写相关运营商信息； 5、填写PLMN信息，添加BBU侧设备（说明：各单板放置的位置要和实验室机柜中所用的BBU一致）； 6、配置RRU，在机架图上点击图标添加RRU机架和单板，右键设备，点击添加RRU，会弹出RRU类型选择框，选中类型即可。由于有2个RRU故需要增加2次（说明：RRU的类型必须与实际的硬件设备保持一致）； 7.、时钟配置（默认配置即可）； 8、光纤配置，是配置光接口板和RRU的拓扑关系（说明：2个RRU需要增加2条光纤）； 9、物理层端口配置（说明：以太网方式配置参数直接手动改成1000）； 10、以太网链路层配置；
通信原理实验报告 引言： 通信原理是现代通信技术的基础，通过实验可以更深入地理解 通信原理的各个方面。本次实验主要涉及到调制解调和频谱分析。调制解调是将原始信号转换成适合传输的信号形式，频谱分析则 是对信号的频域特性进行研究。通过这些实验，我们可以进一步 了解调制解调原理、频谱分析技术以及其在通信领域中的应用。 实验一：调制解调实验 调制解调是将信息信号转换为适合传输的信号形式的过程。在 实验中，我们使用了模拟调制技术。首先，我们通过声卡输入一 个带通信号，并将其调制成调幅信号。接着，通过示波器观察和 记录调制信号的波形，并利用解调器将其还原为原始信号。 实验二：频谱分析实验 频谱分析是对信号在频域上的特性进行研究。在实验中，我们 使用了频谱分析仪来观察信号的频谱分布情况。首先，我们输入 一个具有特定频率和幅度的正弦信号，并使用频谱分析仪来观察 其频谱。然后，我们改变信号的频率和幅度，继续观察和记录频 谱的变化情况。
实验三：应用实验 在实际通信中，调制解调和频谱分析技术有着广泛的应用。通过实验三，我们可以了解到这些技术在通信领域中的具体应用。例如，我们可以模拟调制解调技术在调制解调器中的应用，观察和分析不同调制方式下的信号特性。同样，我们可以使用频谱分析仪来研究和理解不同信号在传输过程中的频谱分布。这些实验将帮助我们更好地理解通信系统中的调制解调和频谱分析技术，从而为实际应用提供支持。 结论： 通过本次实验，我们对通信原理中的调制解调和频谱分析技术有了更深入的了解。调制解调是将信息信号转换为适合传输的信号形式，而频谱分析则是对信号的频域特性进行研究。这些技术在通信领域中有着广泛的应用，对于实际通信系统的设计和优化非常重要。通过实验的学习和实践，我们能够更好地掌握调制解调和频谱分析的原理和应用，从而提高我们在通信领域中的能力和技术水平。 总结：
通信原理实验实验报告 实验名称：通信原理实验 实验目的： 1. 理解基本的通信原理和通信系统的工作原理； 2. 掌握各种调制解调技术以及通信信号的传输方式； 3. 熟悉通信系统的基本参数和性能指标。 实验设备和器材： 1. 信号发生器 2. 采样示波器 3. 调制解调器 4. 麦克风和扬声器 5. 示波器 6. 功率分贝计 7. 电缆和连接线等 实验原理： 通信原理主要涉及调制解调、传输媒介、信道编码和解码等方面的内容。本次实验主要内容为调幅、调频和数字调制解调技术的验证，以及传输信号质量的评估和性能测量。 实验步骤： 1. 调幅实验：将信号发生器产生的正弦波信号调幅到载波上，并使用示波器观察调幅波形，记录幅度调制度； 2. 调频实验：使用信号发生器产生调制信号，将其调频到载波上，并使用示波器观察调频波形，记录调频的范围和带宽；
3. 数字调制实验：使用调制解调器进行数字信号调制解调实验，并观察解调的信号质量，记录解调信号的正确性和误码率； 4. 信号质量评估：使用功率分贝计测量信号传输过程中的信噪比和失真程度，并记录测量结果； 5. 性能测量：采用示波器和其他测量设备对通信系统的带宽、传输速率等性能指标进行测量，记录测量结果。 实验结果： 1. 对于调幅实验，观察到正弦波信号成功调幅到载波上，并记录幅度调制度为X%； 2. 对于调频实验，观察到调制信号成功调频到载波上，并记录调频的范围为X Hz，带宽为X Hz； 3. 对于数字调制实验，观察到解调后的信号正确性良好，误码率为X%； 4. 信号质量评估测量结果显示信噪比为X dB，失真程度为X%； 5. 性能测量结果显示通信系统的带宽为X Hz，传输速率为X bps。 实验总结： 通过本次实验，我们深入了解了通信原理中的调制解调技术和信号传输方式，并且成功进行了调幅、调频和数字调制解调实验。通过信号质量评估和性能测量，我们对通信系统的性能指标有了更深入的了解。在实验过程中，我们还发现了一些问题和改进的空间，例如在数字调制实验中，我们可以进一步优化解调算法，提高解调的正确性。
实验一常用信号的表示 【实验目的】 掌握使用MATLAB的信号工具箱来表示常用信号的方法。 【实验环境】 装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。 【实验内容】 1. 周期性方波信号square 调用格式：x=square(t,duty) 功能：产生一个周期为2π、幅度为1±的周期性方波信号。其中duty表示占空比，即在信号的一个周期中正值所占的百分比。 例1：产生频率为40Hz，占空比分别为25%、50%、75%的周期性方波。如图1-1所示。 clear; % 清空工作空间内的变量 td=1/100000; t=0:td:1; x1=square(2*pi*40*t,25); x2=square(2*pi*40*t,50); x3=square(2*pi*40*t,75); % 信号函数的调用 subplot(311); % 设置3行1列的作图区，并在第1区作图plot(t,x1); title('占空比25%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); % 限定坐标轴的范围 subplot(312); plot(t,x2); title('占空比50%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); subplot(313); plot(t,x3); title('占空比75%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]);
图1-1 周期性方波 2. 非周期性矩形脉冲信号rectpuls 调用格式：x=rectpuls(t,width) 功能：产生一个幅度为1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。该函数横坐标范围同向量t决定，其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。Width 的默认值为1。 例2：生成幅度为2，宽度T=4、中心在t=0的矩形波x(t)以及x(t-T/2)。如图1-2所示。 t=-4:0.0001:4; T=4; % 设置信号宽度 x1=2*rectpuls(t,T); % 信号函数调用 subplot(121); plot(t,x1);
通信原理实验报告 实验目的，通过本次实验，掌握数字通信原理的基本知识，了解数字信号的调 制与解调原理，掌握数字通信系统的基本结构和工作原理。 实验仪器，数字信号发生器、示波器、频谱分析仪、数字通信系统实验箱等。 实验原理，数字通信是利用数字信号进行信息传输的通信方式。在数字通信中，数字信号经过调制器调制成模拟信号，通过信道传输到接收端，再经过解调器解调为数字信号，最终恢复原始信号。本次实验主要涉及到的调制方式有ASK、FSK 和PSK。 实验步骤： 1. 连接实验仪器，首先将数字信号发生器连接到示波器和频谱分析仪上，然后 将示波器连接到数字通信系统实验箱的发送端，频谱分析仪连接到接收端。 2. 设置数字信号发生器，根据实验要求，设置数字信号发生器的频率、幅度和 波形。 3. 进行调制实验，依次进行ASK、FSK和PSK的调制实验，观察发送端的波 形和频谱，并记录相关数据。 4. 进行解调实验，将接收端连接到示波器上，依次进行ASK、FSK和PSK的 解调实验，观察接收端的波形和频谱，并记录相关数据。 5. 数据分析，根据实验数据，分析不同调制方式的特点和性能，比较它们的优 缺点。 实验结果： 经过实验，我们得到了不同调制方式的波形和频谱图，通过数据分析，我们得 出了以下结论：
1. ASK调制适用于带宽较窄的通信系统，但抗干扰能力较差。 2. FSK调制适用于抗干扰能力要求较高的通信系统，但带宽较宽。 3. PSK调制适用于对频谱利用率要求较高的通信系统。 结论，本次实验通过实际操作，加深了对数字通信原理的理解，掌握了数字信号的调制与解调原理，对数字通信系统的基本结构和工作原理有了更深入的认识。 实验总结，数字通信技术是现代通信领域的重要组成部分，通过本次实验，我们对数字通信原理有了更加深入的了解，这对我们今后的学习和工作都具有重要意义。 通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还掌握了实际操作的技能，这对我们今后的学习和工作都具有重要意义。希望在今后的实验中，我们能够继续努力，不断提高自己的实验能力，为今后的科研工作打下坚实的基础。
部分响应系统 一、实验目的 1．通过实验掌握第一类部分响应系统的原理及实现方法； 2．掌握基带信号眼图的概念及绘制方法。 二、实验原理 1.部分响应系统 为了提高系统的频带利用率，减小定时误差带来的码间干扰，升余弦传输特性在这两者的选择是有矛盾的。理想低通传输特性可以有最高的频带利用率 2=s η，但拖尾的波动比较大，衰减也比较慢。若能改善这种情况，并保留系统 的带宽等于奈奎斯特带宽，就能在保证一定的传输质量前提下显著地提高传输速率。这是有实际意义的，特别是在高速大容量传输系统中。部分响应传输系统就具有这样的特点。 部分响应传输系统是通过对理想低通滤波器冲激响应的线性加权组合，来控制整个传输系统冲激响应拖尾的波动幅度和衰减。当然，这样做会引入很强的码间干扰，但这种码间干扰是可控制的，是已知的，因此很容易从接收信号的抽样值中减去。由于这种组合并不影响系统的传输带宽，因此频带利用率高。 第一类部分响应系统是在相邻的两个码元间引入码间干扰。由于理想低通系统的传递函数为 其冲激响应为s s T t T t t h //sin )(ππ= ，如果用)(t h 以及)(t h 的时延s T 的波形作为系统的 冲激响应，那么它的系统带宽肯定限制在⎪⎪⎭ ⎫ ⎝ ⎛-s s T T 21,21，也就是说，系统的频带利用率为2bit/Hz 。 接着来看系统的冲激响应函数)(t g ： s s s s s s s T t T t T t T T t c T t c T t h t h t g /11 sin )(sin sin )()()(-= ⎥⎦ ⎤⎢⎣⎡-+=-+=ππππ s T f 21 ||< 其他 ⎩⎨⎧=0 )(s T f H
试验汇报 信息学院（院、系）电子信息工程专业班通信原理教程课学号姓名指导老师试验时间 QPSK调制和2DPSK旳Simulink仿真 一、编写QPSK调制程序，任意给定一组二进制数，计算通过这种调制方式旳输出信号。 1、试验目旳 （1）熟悉QPSK调制原理。 （2）学会运用Matlab编写QPSK调制程序。 （3）会画出原信号和QPSK调制信号旳波形图。 （4）掌握数字通信旳QPSK旳调制方式。 2、试验原理 QPSK（四相移相键控）是一种常用旳多进制调制方式。QPSK信号旳正弦载波有四个可能旳离散相位状态，每个载波相位携带2个二进制符号。 QPSK信号有00、01、10、11四种状态。因此，对输入旳二进制序列，首先必须分组，每两位码元一组。QPSK信号实际上是两路正交双边带信号。首先产生两种不一样相位旳载波信号f1和f2，直接用输入双比特去选择载波旳相位，得到同相支路和正交支路，再将这两路信号叠加，就可以得到QPSK信号。最终通过信道发送到接受端。 QPSK信号四种状态和相位θ 之间旳关系一般都按格雷码旳规律变化，如表1所 k 示。 表1 QPSK编码规则
(a) 方式 (b) 方式 图1 QPSK 信号旳矢量图 0 1 270° 135° 表中给出旳A 和B 两种编码方式，其矢量图画在图1中。 QPSK 调制旳电路原理图如图2所示。 3、程序设计思想和流程图 根据QPSK 信号原理，输入基带信号按A 方式编码表达不一样旳相位。结合此前试验旳基础，先输入二进制序列作为基带信号，进行QPSK 调制，然后输出调制后旳信号。 试验流程图如图3所示。 4、仿真源程序和代码 a=[0,0,1,1,0,1,1,0]; subplot(2,1,1);stem(a);title('随机信号'); for i=1:length(a)/2 m=a(2*i-1); n=a(2*i); t=i-1:0.01:i; if (m==0)&&(n==0) s=sin(2*pi*(t+fix(t+0.999))); end if (m==1)&&(n==0) s=sin(2*pi*(t+fix(t+0.999))+pi/2); end if (m==1)&&(n==1) s=sin(2*pi*(t+fix(t+0.999))+3*pi/2); 图3 QPSK 流程图
通信原理实验报告 班级：组号：06 时间：2023/11/12 成员： 学号： 实验三码型变换实验 一、实验目的 1、了解数字基带传输的常用码型。 2、掌握BPH、CMI、AMI、HDB3四种典型传输码型的编码规则。 二、实验内容 1、BPH码变换与反变换。 2、CMI码变换与反变换。 3、AMI码变换与反变换。 4、HDB3码变换与反变换。 三、实验仪器 1、信号源模块一块 2、码型变换模块一块 3、20M双踪示波器一台 四、实验环节（若码型太长，示波器单张图片无法清楚显示，可调整至2~3张图片记录） 1、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下两个模块中的电源开关，相 应的发光二极管灯亮，两个模块均开始工作。（注意，此处只是验证通电是否成功，
在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线） 2、信号源模块的NRZ码型选择SW01~SW03拨码开关依次设立成本组同学的学号尾数 的二进制码，例：陈欢，陈金洪，陈景鹏同学学号尾数是1，2，3，则他们SW01~SW03拨码开关依次设立成0000 0001，0000 0010，0000 0011B。码速率选择拨码开关SW04、SW05设立为NRZ码速率为6Kbps。 3、实验连线如下： 信号源模块码型变换模块“编码输入” NRZ————————NRZ BS—————————BS 2BS—————————2BS 码型变换模块“编码输出”码型变换模块“解码输入” 单极性码————————单极性码 位同步—————————位同步 双极性码————————双极性码 4、BPH码变换与反变换 （1）码型变换模块的“码型选择”拨码开关SW01拨为1000（BPH）。 （2）示波器双踪观测编码输入“NRZ”与编码输出“单极性码”测试点，并记录图片为图1。
通信原理信号源实验报告 2、熟悉各种数字信号的特点及波形。 3、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。 4、观察分析各种模拟信号波形的特点。 二、实验内容1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。 2、测量并分析各测量点波形及数据。 3、学习CPLD可编程器件的编程操作。 4、测量并分析各测量点波形及数据。 5、熟悉几种模拟信号的产生方法,了解信号的来源、变换过程与使用方法。 三、实验器材1、信号源模块 一块2、连接线 若干3、20M双踪示波器 一台四、 实验原理((一))DCPLD可编程数字信号发生器实验实验原理 CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号与各种数字信号。它由CPLD可编程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下载接口电路与一块晶振组成。晶振JZ1用来产生系统内的32、768MHz主时钟。 1、CPLD数字信号发生器包含以下五部分:1)时钟信号产生电路将晶振产生的3 2、768MHZ时钟送入CPLD内计数器进行分频,生成实验所需的时钟信号。通过拨码开关S4与S5来改变时钟频率。有两组时钟输出,输出点为“CLK1”与“CLK2”,S4 控制“CLK1”输出时钟的频率,S5控制“CLK2”输出时钟的频率。 2)伪随机序列产生电路通常产生伪随机序列的电路为一反馈移存器。它又可分为线性反馈移存器与非线性反馈移存器两类。由线性反馈移存器产生出的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移存器序列,通常简称为m序列。 以15位m序列为例,说明m序列产生原理。 在图1-1中示出一个4级反馈移存器。若其初始状态为(0123,,,aaaa)＝(1,1,1,1),则在移位一次时1a与0a模2相加产生新的输入4110a,新的
信号源实验实验报告 （本实验包括CPLD可编程数字信号发生器实验和模拟信号源实验，共两个实验。） 一、实验目的 1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。 2、熟悉各种数字信号的特点及波形。 3、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。 4、观察分析各种模拟信号波形的特点。 二、实验容 1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。 2、测量并分析各测量点波形及数据。 3、学习CPLD可编程器件的编程操作。 4、测量并分析各测量点波形及数据。 5、熟悉几种模拟信号的产生方法，了解信号的来源、变换过程和使用方法。 三、实验器材 1、信号源模块一块 2、连接线若干 3、20M双踪示波器一台 四、实验原理 （一）CPLD可编程数字信号发生器实验实验原理CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和各种数字信号。它由CPLD 可编程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下载接口电路和一块晶振组成。晶振JZ1用来产生系统的32.768MHz主时钟。 1、CPLD数字信号发生器 包含以下五部分：
1) 时钟信号产生电路 将晶振产生的32.768MH Z 时钟送入CPLD 计数器进行分频，生成实验所需的时钟信号。通过拨码开关S4和S5来改变时钟频率。有两组时钟输出，输出点为“CLK1”和“CLK2”，S4控制“CLK1”输出时钟的频率，S5控制“CLK2”输出时钟的频率。 2) 伪随机序列产生电路 通常产生伪随机序列的电路为一反馈移存器。它又可分为线性反馈移存器和非线性反馈移存器两类。由线性反馈移存器产生出的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移存器序列，通常简称为m 序列。 以15位m 序列为例，说明m 序列产生原理。 在图1-1中示出一个4级反馈移存器。若其初始状态为（0123,,,a a a a ）＝（1,1,1,1），则在移位一次时1a 和0a 模2相加产生新的输入4 110a =⊕=，新的状态变为（1234,,,a a a a ） ＝（0,1,1,1），这样移位15次后又回到初始状态（1,1,1,1）。不难看出，若初始状态为全“0”,即“0,0,0,0”，则移位后得到的仍然为全“0”状态。这就意味着在这种反馈寄存器中应避免出现全“0”状态，不然移位寄存器的状态将不会改变。因为4级移存器共有24 =16种可能的不同状态。除全“0”状态外，剩下15种状态可用，即由任何4级反馈移存器产生的序列的周期最长为15。 图1-1 15位m 序列产生 信号源产生一个15位的m 序列，由“PN ”端口输出，可根据需要生成不同频率的伪随机码，码型为1010，频率由S4控制，对应关系如表1-2所示。 3) 帧同步信号产生电路 信号源产生8K 帧同步信号，用作脉冲编码调制的帧同步输入，由“FS ”输出。 4) NRZ 码复用电路以及码选信号产生电路 码选信号产生电路：主要用于8选1电路的码选信号；NRZ 码复用电路：将三路八位串行信号送入CPLD ，进行固定速率时分复用，复用输出一路24位NRZ 码，输出端口为“NRZ ”，码速率由拨码开关S5控制，对应关系见表1-2。 5) 终端接收解复用电路
##科技大学 实验报告 课程名称： 指导 班级： __ 学号： 成绩评定： 实验一数字基带信号 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、HDB3码的编码规则. 3、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点. 二、实验内容 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 码与整流后的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. 三、基本原理 本实验使用数字信源模块和HDB3 编译码模块. 1、数字信源 此NRZ信号为集中扩入帧同步码时分复用信号,试验中数据码用红色发光二极管指示.其原理方框图如图1-1所示.本单元产生NRZ信号,信速率约为17.5KB,帧结构如图1-2所示.帧长为24位,其中首位为无定义位,第2位到第8位是帧同步码〔7位巴克码1110010〕,另外16位为2路数据信号,每路8位.
本模块有以下测试点与输入输出点： ➢+5V +5V电源输入点〔2个〕 ➢CLK 晶振信号测试点 ➢BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点〔2个〕 ➢FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ➢NRZ-OUT
1，必做题目 1.1无线信道特性分析 1.1.1实验目的 1)了解无线信道各种衰落特性； 2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义； 3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。 1.1.2实验内容 1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路，QPSK调制信号经过了瑞利衰 落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。仿真参 数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相对平均功率为[0 -3 -6 -9]dB，最大多普勒频移为 200Hz。例如信道设置如下图所示：
1.1.3实验作业 1)根据信道参数，计算信道相干带宽和相干时间。 fm=200; t=[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]; p=[10^0 10^-0.3 10^-0.6 10^-0.9]; t2=t.^2; E1=sum(p.*t2)/sum(p); E2=sum(p.*t)/sum(p); rms=sqrt(E1-E2.^2); B=1/(2*pi*rms) T=1/fm
2)设置较长的仿真时间（例如10秒），运行链路，在运行过程中，观察 并分析瑞利信道输出的信道特征图（观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function）。（配合截图来分析） Impulse Response(IR) 从冲击响应可以看出，该信道有四条不同时延的路径。多径信道产生随机衰落，信道冲击响应幅值随机起伏变化。可以看出，该信道的冲