北邮通信原理实验 基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告

通信原理实验报告题目：基于SystemView的通信原理软件实验实验一 低通抽样定理的验证1、 实验目的：1、 利用SystemView 模拟来验证低通抽样定理。

2、 熟悉SystemView 的基本操作，学会基本的分析方法。

2、 实验原理：奈奎斯特第一准则：∑∞-∞==+m s s T T m H )2(πω，sT πω≤||该式的物理意义是: 基带系统的传输特性沿ω轴平移sT mπ2),2,1,0( ±±=m 再相加起来，在区间),(ss T T ππ-叠加的结果为一条水平直线，即为一固定数值。

则理想低通信道的最高码元传输速率等于2W Baud 。

抽样定理是模拟信号数字化的理论基础，对上限频率为f H 的低通型信号，低通抽样定理要求抽样频率应满足： 其中，对于恒定频谱的冲激函数，通过低通滤波产生低通型信号，再进行低通抽样，最后滤波重建原始信号。

仿真分析时，三路信号的频率分别设为10Hz 、12Hz 和14Hz ，设置低通滤波器的上限频率为14Hz ，，低通抽样频率选为50Hz 。

3、 实验步骤：(一)设置“时间窗”参数：● 运行时间：Start Time: 0秒；Stop Time: 1.5秒； ● 采样频率：Sample Rate= 100Hz 。

(二)创建的仿真分析系统图：Hs f f 2≥(三)参数配置●信源：3组正弦，f1=10Hz.f2=12Hz.f3=14Hz●抽样：f= 50Hz●模拟低通滤波器：截止频率=50Hz●加法器：将3个信源信号叠加●乘法器：加入抽样●3个分析窗：三路正弦相加获得的原信号、抽样获得的信号和恢复后获得的信号(四)运行并观察结果4、实验结果：运行后，获得的实验结果如下所示：分别为三路正弦相加获得的原信号、抽样获得的信号和恢复后获得的信号5、实验分析与讨论：当抽样频率小于最高频率的2倍时，由于无法获得原信号一个周期内的完整信息，所以在对信号恢复的会产生误差，如图显示会将两个波峰相连，形成一个波峰，而丢失掉原信号的信息，无法无失真的恢复。

基于systemview通信原理实验报告实验目的：通过SystemView工具，了解通信原理在嵌入式系统中的应用。

实验设备：Keil MDK-ARM软件、STM32F4开发板、SystemView软件实验原理：在嵌入式系统中，通信在数据的传输和处理中占有重要的地位。

为了使通信更加稳定、可靠，可以使用SystemView工具实时监测和分析通信过程，从而发现其中的问题，进行及时的调试。

实验过程：1. 环境配置安装好Keil MDK-ARM软件和SystemView软件，并将STM32F4开发板连接到电脑上。

在Keil软件中新建一个工程，并在项目属性中配置好板子的硬件和外设信息。

2. 编写程序编写程序实现与外部设备的通信。

根据实验需求，可以选择不同的通信方式和协议，如UART、SPI、I²C等。

在通信过程中可以选择对数据进行调试，并在程序中添加SystemView API函数，实现实时监测和分析。

3. 运行程序将程序烧录到STM32F4开发板中，并通过串口或其他方式与外部设备进行通信。

使用SystemView软件实时监测通信过程中的数据传输、处理情况，并记录下来。

4. 分析结果根据SystemView软件的监测结果，分析通信过程中出现的问题。

可以进行数据包捕获、分析等操作，找出问题所在，并进行调试处理。

实验总结：本次基于SystemView通信原理的实验，主要目的是了解通信在嵌入式系统中的应用。

通过实际的程序编写和运行，加深了对通信方式和协议的理解，掌握了SystemView工具的操作方法，从而实时监测和分析通信过程中的问题，进行及时的调试处理。

同时，在实验的过程中也发现了一些问题，如硬件配置、通信协议选择等，需要结合具体情况进行优化和调整。

通过本次实验，让我更好地了解了通信原理在嵌入式系统中的应用，并提高了我的实际操作技巧和问题解决能力。

在今后的嵌入式系统应用中，我将更加注重通信的稳定和可靠性，确保数据传输和处理的正确性和及时性。

北邮通信原理软件实验报告北邮通信原理软件实验报告一、实验目的本次实验旨在加深对通信原理知识的理解，并通过实际操作掌握常用通信原理技术。

二、实验内容及原理本次实验分为三项实验内容：1、FSK解调实验FSK是一种通信调制技术，在数字信号传输领域中比较常用。

FSK解调实验中，我们使用MATLAB软件编写程序，模拟FSK解调过程，了解解调过程中的基本原理。

FSK是通过改变载波频率来传输信息的调制技术。

在数字信号的传输中，我们一般将数字信号分为两种，0和1，然后分别将它们对应到两个频率上，再将这两个频率进行交错发送，接收方通过检测频率的变化来判断发送方的信息。

在FSK解调实验中，我们使用的解调技术是匹配滤波器法。

解调的过程是将接收到的信号经过低通滤波器，合并成一个信号。

2、QAM解调实验QAM是一种把两路模拟信号叠加的数字调制技术，它是组合了ASK和PSK的数字传输技术。

QAM解调实验中，通过MATLAB软件仿真的方法，模拟QAM解调过程，了解解调过程中的基本原理。

QAM技术是将两路数模合成的模拟信号进行数字化处理，将两路模拟信号进行分别调制成两个独立的数字信号，然后将这两个数字信号通过载波同步合成一个数字信号进行传输。

在QAM解调实验中，我们使用的解调技术是相干解调。

解调的过程是将接收到的信号经过相干解调器解调，得到原始的时域信号，然后通过低通滤波器进行滤波。

3、OFDM调试实验OFDM技术是目前广泛应用于高速数据传输的一种技术，它是通过将信号分成多个子载波进行传输，提高频率利用率，并实现抗多径衰落的效果。

OFDM调试实验中，我们通过软件界面和Matlab代码相结合，模拟OFDM调制和解调过程，了解其中的基本原理。

OFDM技术是通过将原始信号分成多个子信道，每个子信道独立传输，最终将其合并成整个信号。

因此，在OFDM模式下，每个子信道的公共频率就成为可利用的带宽，提高了传输率并减少了所需的带宽。

在OFDM调试实验中，我们使用了MATLAB软件进行调制和解调。

实验一：Systemview 系统下幅度调制与解调一．实验目的1．熟悉Systemview 仿真软件；2. 掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法；2．研究输入信号和信道对调幅信号的影响；二．实验原理1．调制幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。

普通的调幅广播就是它的典型应用。

幅度调制的基本原理是用基带信号（调制信号）控制高频载波的幅度，使其携带基带信号信息，从而实现信息的传输。

调制的基本作用是频谱搬移，其目的是进行频率变换，使信号能够有效的传输（辐射）或实现信道的多路复用。

根据频谱特性的不同，通常可将调幅分为标准调幅（AM ），抑制载波双边带调幅（DSB ），单边带调幅（SSB ）和残留边带调幅（VSB ）等。

2．调制信号的实现方法设f （t ）为调制信号，高频载波为C （t ）=A 0cos （ω0t ＋θ0）（1）标准调幅AM 信号可以表示为：S AM （t ）=［A 0＋f （t ）］cos （ω0t ＋θ0）已调信号的频谱为（设θ。

＝0）S AM （ω）=πA o ［δ（ω-ωo ）＋δ（ω＋ω0）］＋1／2［F （ω-ωo ）＋F （ω＋ωo ）］ 标准调幅的数学模型如图1-1所示。

图1-1 标准调幅的数学模型AM 信号在SystemView 中可由模块实现，如图1-2所示。

cos (ω0t + θ0) A 0图1-2 AM 信号在SystemView 中的实现调制信号和已调信号的波形如图1-3所示。

图1-3 调制信号和已调信号3．解调调制的逆变换过程叫解调。

解调方法分为相干解调和非相干解调。

为了不失真的恢复调制信号，要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相，这种方法称为相干解调。

它适用各种调幅系统。

它的一般数学模型如图1-4所示。

图1-4 相干解调数学模型cos(ω0t + φ) f d (t ) S (t ) P (t ) LPF×4．解调信号的实现方法（1）标准调幅标准调幅解调的实现模块如图1-5所示。

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、16QAM16QAM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：图四模块连接图设置系统时间为20Sec（观察眼图），仿真频率1000Hz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。

图六载频发生器设置示意图③高斯噪声：均值为0，方差为0。

图七高斯噪声设置示意图④低通滤波器：3 Poles，Fc=10Hz；图八低通滤波器设置示意图（3）观察调制波形和眼图。

通信原理System view仿真实验指导第一部分SystemView简介System View是由美国ELANIX公司推出的基于PC的系统设计和仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的开发设计数字信号处理（DSP）系统，通信系统，控制系统以及构造通用数字系统模型的可视化软件环境。

1.1 SystemView的基本特点1．动态系统设计与仿真(1) 多速率系统和并行系统：SYSTEMVIEW允许合并多种数据速率输入系统，简化FIR FILTER的执行。

(2) 设计的组织结构图：通过使用METASYSTEM(子系统)对象的无限制分层结构，SYSTEMVIEW能很容易地建立复杂的系统。

(3) SYSTEMVIEW的功能块：SYSTEMVIEW的图标库包括几百种信号源,接收端，操作符和功能块，提供从DSP、通信信号处理与控制，直到构造通用数学模型的应用使用。

信号源和接收端图标允许在SYSTEMVIEW内部生成和分析信号以及供外部处理的各种文件格式的输入/输出数据。

(4) 广泛的滤波和线性系统设计：SYSTEMVIEW的操作符库包含一个功能强大的很容易使用图形模板设计模拟和数字以及离散和连续时间系统的环境，还包含大量的FIR/IIR滤波类型和FFT类型。

2．信号分析和块处理SYSTEMVIEW分析窗口是一个能够提供系统波形详细检查的交互式可视环境。

分析窗口还提供一个完成系统仿真生成数据的先进的块处理操作的接收端计算器。

接收端计算器块处理功能：应用DSP窗口，余切，自动关联，平均值，复杂的FFT，常量窗口，卷积，余弦，交叉关联，习惯显示，十进制，微分，除窗口，眼模式，FUNCTION SCALE，柱状图，积分，对数基底，数量相，MAX，MIN，乘波形，乘窗口，非，覆盖图，覆盖统计，解相，谱，分布图，正弦，平滑，谱密度，平方，平方根，减窗口，和波形，和窗口，正切，层叠，窗口常数。

1.2 SystemView各专业库简介SystemView的环境包括一套可选的用于增加核心库功能以满足特殊应用的库，包括通信库、DSP库、射频/模拟库和逻辑库，以及可通过用户代码库来加载的其他一些扩展库。

北京邮电大学实验报告题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告实验一：验证抽样定理一、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、实验原理低通滤波器频率与m（t）相同三、实验步骤1. 要求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。

2. 连接各模块完成系统，同时在必要输出端设置观察窗。

3. 设置各模块参数。

三个基带信号的频率从上到下分别设置为10hz、12hz、14hz。

抽样信号频率设置为28hz，即2*14hz。

（由抽样定理知，）将低通滤波器频率设置为14hz，则将恢复第三个信号（其频率为14hz）进行系统定时设置，起始时间设为0，终止时间设为1s.抽样率设为1khz。

3.观察基带信号、抽样后的信号、最终恢复的信号波形四、实验结果最上面的图为原基带信号波形，中间图为最终恢复的信号波形，最下面的图为抽样后的信号波形。

五、实验讨论从实验结果可以看出，正如前面实验原理所述，满足抽样定理的理想抽样应该使抽样后的波形图如同冲激信号，且其包络图形为原基带信号波形图。

抽样后的信号通过低通滤波器后，恢复出的信号波形与原基带信号相同。

由此可知，如果每秒对基带模拟信号均匀抽样不少于2次，则所得样值序列含有原基带信号的全部信息，从该样值序列可以无失真地恢复成原来的基带信号。

讨论：若抽样速率少于每秒2次，会出现什么情况？答：会产生失真，这种失真被称为混叠失真。

六、实验建议、意见增加改变抽样率的步骤，观察是否产生失真。

实验二: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、实验原理在现代通信系统中，码元是按照一定的间隔发送的，接收端只要能够正确地恢复出幅度序列，就能够无误地恢复传送的信号。

因此，只需要研究如何使波形在特定的时刻无失真，而不必追求整个波形不变。

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。

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：2011211127专业：信息工程姓名：成绩：实验三简单基带传输系统一、实验目的和要求目的：熟悉系统仿真软件systemview，掌握观察系统时域波形，特别是眼图的操作方法。

要求：自己构建一个简单的基带传输系统，进行系统性能的测试。

二、实验原理和内容实验内容：构造一个简单示意性基带传输系统。

以双极性 PN码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s，低通型信道噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v）。

要求：1．观测接收输入和滤波输出的时域波形；2．观测接收滤波器输出的眼图。

实验原理：简单的基带传输系统原理框图如下，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。

系统框图三、主要仪器设备计算机、SystemView仿真软件四、实验步骤与操作方法第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数:①运行时间：Start Time: 0秒； Stop Time: 0.5秒；②采样频率：Sample Rate：10000Hz。

第2步：调用图符块创建仿真分析系统,各模块参数如下：第3步：单击运行按钮，运算结束后按“分析窗”按钮，进入分析窗后，单击“绘制新图”按钮，分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形；第4步：观察信源 PN码和波形形成输出的功率谱；第5步：观察信道输入和输出信号眼图。

四、实验数据记录和处理1)运行实验软件，创建系统仿真电路如下图：2)搭建好系统后，运行后绘制得到的“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形如下：信道输入判决比较输出通过比较可以看出，PN序列经过这样简单的基带传输系统后信号能够重建，在接收端获得了与发送端相同的信号，只是存在一定得延时，这与信号传输需要时间有关，该系统设计是合理成功的；发送序列经过成形滤波器后变为适合信道传输的波形，其实质是去掉信号中高品分量；信道的模拟为加性高斯白噪声信道，噪声与信号叠加，使输出产生错误，同时可能产生码间干扰；信道输出的信号经过抽样保持，最终判决恢复原信号。

北邮通信原理软件实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过使用软件进行通信原理实验，探究数字通信系统的原理和性能。

二、实验内容1.利用软件计算并绘制理想低通滤波器的频率响应曲线。

2.通过软件模拟并比较维纳滤波器与理想低通滤波器的频率响应曲线。

3.仿真带通调制器和解调器在理想信道中的性能。

三、实验步骤1.理想低通滤波器的设计：（1）利用软件，设置滤波器参数，如截止频率和滤波器类型。

（2）计算并绘制理想低通滤波器的频率响应曲线。

2.维纳滤波器与理想低通滤波器的比较：（1）利用软件设置维纳滤波器参数，如截止频率和信噪比。

（2）仿真并比较维纳滤波器与理想低通滤波器的频率响应曲线。

3.带通调制器和解调器的性能仿真：（1）设置带通调制器和解调器的参数，如载波频率和调制系数。

（2）仿真并分析带通调制器和解调器的性能，如频率响应和误码率。

四、实验结果五、实验分析通过本次实验，我们对数字通信系统的原理和性能有了更深入的了解。

首先，理想低通滤波器的频率响应曲线能够更清晰地展现滤波器的特性，帮助我们更好地了解滤波器的设计和应用。

其次，维纳滤波器相对于理想低通滤波器而言，频率响应存在一定的失真，但对于噪声有一定的抑制作用。

在实际应用中，需要根据具体需求选择适合的滤波器类型。

最后，带通调制器和解调器的性能仿真结果能够帮助我们评估系统的性能，如误码率和频率响应。

通过调整调制系数和载波频率，可以使系统在一定范围内具有较好的性能。

六、实验结论通过本次实验的软件仿真，我们探究了数字通信系统的原理和性能。

实验结果显示，理想低通滤波器具有良好的频率响应特性；维纳滤波器能对噪声进行一定的抑制，但频率响应存在一定的失真；带通调制器和解调器在适当的调制系数和载波频率下能够获得较低的误码率和良好的频率响应。

总之，本次实验通过软件仿真，使我们更好地理解了通信原理中的数字通信系统及其性能分析方法，提高了我们的实践能力和理论知识水平。

北邮通原软件实验报告北京邮电大学实验报告题目：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。

四．实验结果五．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)。

《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=0.01Period=0.34、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、实验目的理解DFT 的数学定义及物理含义；学会应用FFT 模块进行频谱分析；进一步加深对计算机频域仿真基本原理以及方法的学习掌握。

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－ＳＣAM）
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DS Ｂ－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。

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012S 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202.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。

图1.4.4 滤波器设置4.为了仿真效果明显，设置系统时间如图1.4.5所示。

图1.4.5 系统时间设置5.之后开始仿真，此时选择抽样速率恰好等于奈奎斯特抽样频率，仿真结果如图1.4.6所示，图中最上面的Sink4是相加后的输入信号波形，中间的Sink8是输入信号乘以抽样脉冲之后的波形，最下面的Sink9是低通滤波恢复后的波形。

实验二、16QAM调制【实验目的】1、学会使用SystemView观察信号的星座图与眼图，分析性能2、学习正交幅度调制解调的基本原理。

【实验原理】1、正交幅度调制QAM是由两个正交载波的多电平振幅键控信号叠加而成的，因此正交幅度调制是一种频谱利用率很高的调制方式。

同时利用已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息在一个信道中传输。

2、调制原理3、解调原理4、眼图眼图的“眼睛”的大小代表码间串扰的情况。

“眼睛”张开的越大，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。

5、星座图我们通常把信号矢量端点的分布图称为星座图。

它对于调制方式的误码率有很直观的判断。

【实验内容】1、在system view软件中做出仿真连线图。

2、设置参数，观察调制信号波形3、眼图设置：在SystemView中，在分析窗口单击图标，选择style，单击slice，并且设置合适的起点和终点的时间切片，然后选择信号后，得到眼图。

4、星座图设置：在SystemView中，在分析窗口中单击图标，选择style，单击scatter plot，在右侧的窗口中选择所需要观察的信号波形，确定，得到星座图。

5、设置无噪声和有噪声情况参数，对眼图和星座图进行对比分析。

【实验结果】1、无噪声情况下，即序列均值为0，方差为0。

原基带信号：调制信号（同向）（正交）无噪眼图：无噪星座图：2、有噪声：均值为0，方差为1 眼图（有噪）：星座图（有噪）：【结果分析】从上述实验结果图中可以看出：1、原基带信号经过调制后，同向正交都满足。

2、在无噪情况下，眼图较清晰，眼睛睁开较大，表明码间干扰较小；星座图能量较规整，误码率相对较低。

3、在有噪情况下，眼图较，眼睛睁开较小，表明码间干扰较大；星座图能量杂乱，误码率较高。

4、可见，噪声对系统性能有一定影响。

【心得体会】通过这次实验，我在通原理论的基础上又比较系统地了解了16QAM的调制与解调，在做实验仿真时总会遇到各种问题，在这种情况下就会努力找到最饥饿路径解决问题，无形间提高了我们的动手和动脑能力，并且同学之间还能相互探讨，相互促进吧。

通信原理实验实验报告实验二抑制载波双边带的产生（DS B SC g e n er at i on）一、实验目的：1．了解抑制载波双边带（SC-DSB）调制器的基本原理。

2．测试S C-DSB 调制器的特性。

二、实验步骤：1．将T IMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按图（1）连接。

图（1）抑制载波的双边带产生方法一2．用频率计来调整音频振荡器，使其输出为1kHz，作为调制信号，并调整缓冲放大器的 K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。

3．调整缓冲放大器的 K2，使主振荡器输至乘法器的电压为 1V，作为载波信号。

4．测量乘法器的输出电压，并绘制其波形。

5．调整音频振荡器的输出，重复步骤4。

6．将电压控制振荡器（VCO）模快和可调低通滤波器（Tuneable LPF）模块按图（2）连接。

图（2）抑制载波的双边带产生方法二7．VCO 得频率选择开关器至于“LO”状态下，调整VCO 的Vin（控制电压DC－3V~3V ）使VCO 的输出频率为10kHZ。

8．将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态，并将频率调整至最大，此时截至频率大约在12kHz 左右。

9．将可调低通滤波器的输出端连接至频率计，其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。

10．降低可调LPF 的截止频率，使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器，记录此频率（fh=fc+F）。

11．再降低3dB 截止频率，至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器，记录频率（ fl=fc-F）12．变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz，重复步骤10、11。

三、实验结果：1. 音频振荡器输出1KHz 正弦信号作为调制信号。

已调信号波形图：2. 音频振荡器输出1.5KHz 正弦信号作为调制信号。

实验一窄带干扰信道的仿真在无线信道中，很重要的一类信道就是窄带干扰信道(NBI)；例如存在临干扰的信道，被敌方实施人为干扰的信道等。

SystemView提供了一个简单的窄带干扰信道模型，根据所选的模式（随即模式和均匀分布模式）以及指定的干扰带宽，可以生成不同的窄带干扰频率。

随机模式下的窄带干扰信号频率随机的分布于最小、最大干扰频率之间；而均匀分布模式下，干扰信号被设置为等间隔分布。

窄带干扰信道仿真实验分别使用了随机分布均匀分布两种情况的窄带干扰，每个NBI模型都使用了5个干扰，输入信号为载波频率1MHz的2PSK信号，最小、最大干扰频率范围为：900kHz～1.1MHz。

窄带干扰信道的仿真实验电路图如下图所示。

实验二常规双边带调幅任意的AM以调信号可以表示为S am＝c(t)m(t)；当m(t)=A+f(t),c(t)=cos(ωt ＋θ),且A不等于0时，成为常规调幅。

A是外加直流分量；f(t)是调制信号，它可以是确定信号，也可以是随机信号；ω为载波信号的角频率；θ为载波信号的起始相位，为方便起见，通常设为0。

通过SystmeWiew所提供的示波器可以分别观察AM的调制信号波形、载波信号波形、以调信号的波形和以调信号的频谱。

实验三双边带调制信号的频谱在标准调幅时，由于以调波中含有不携带信息的载波分量，故调制效率较低。

为了提高调制效率，在标准调幅的基础上抑制掉载波分量，使总功率全部包含在双边带中，这种调制方式称为抑制载波双边带调制，简称双边带调制(DSB)。

实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。

原则上，可以选用很多种非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能，如平衡调制器或环形调制器。

通常采用的平衡调制器的电路简单、平衡性好，并可将载波分量抑制到-30～-70dB。

双边带调制节省了载波功率，提高了调制效率，当以调信号的带宽仍于调幅信号一样，是基带信号带宽的两倍。

由于双边带信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移，所以仍属于线性调制。

通信原理实验指导书SystemView实验⼀图符库的使⽤⼀、实验⽬的1、了解SystemVue图符库的分类2、掌握SystemVue各个功能库常⽤图符的功能及其使⽤⽅法⼆、实验内容按照实例使⽤图符构建简单的通信系统，并了解每个图符的功能。

三、基本原理SystemVue的图符库功能⼗分丰富，⼀共分为以下⼏个⼤类1.基本库SystemView的基本库包括信源库、算⼦库、函数库、信号接收器库等，它为该系统仿真提供了最基本的⼯具。

（信源库）：SystemView为我们提供了16种信号源，可以⽤它来产⽣任意信号（算⼦库）功能强⼤的算⼦库多达31种算⼦，可以满⾜您所有运算的要求（函数库）32种函数尽显函数库的强⼤库容！（信号接收器库）12种信号接收⽅式任你挑选，要做任何分析都难不倒它2.扩展功能库扩展功能库提供可选择的能够增加核⼼库功能的⽤于特殊应⽤的库。

它允许通信、DSP、射频/模拟和逻辑应⽤。

（通信库）：包含有⼤量的通信系统模块的通信库，是快速设计和仿真现代通信系统的有⼒⼯具。

这些模块从纠错编码、调制解调、到各种信道模型⼀应俱全。

（DSP库）：DSP库能够在你将要运⾏DSP芯⽚上仿真DSP系统。

该库⽀持⼤多DSP芯⽚的算法模式。

例如乘法器、加法器、除法器和反相器的图标代表真正的DSP算法操作符。

还包括⾼级处理⼯具：混合的Radix FFT、FIR和IIR滤波器以及块传输等。

（逻辑运算库）：逻辑运算⾃然离不开逻辑库了，它包括象与⾮门这样的通⽤器件的图标、74系列器件功能图标及⽤户⾃⼰的图标等。

（射频/模拟库）：射频/模拟库⽀持⽤于射频设计的关键的电⼦组件，例如：混合器、放⼤器和功率分配器等。

3.扩展⽤户库扩展的⽤户库包括有扩展通信库2、IS95/CDMA、数字视频⼴播DVB等。

通信库2: 扩展的通信库2主要对原来的通信库加了时分复⽤、OFDM调制解调、QAM编码与调制解调、卷积码收缩编解码、GOLD码以及各种衰落信道等功能。