数字通信实验报告2

电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号： 姓名：实验五：数字频带传输系统实验 一、实验原理数字频带信号通常也称为数字调制信号，其信号频谱通常是带通型的，适合于在带通型信道中传输。

数字调制是将基带数字信号变换成适合带通型信道传输的一种信号处理方式，正如模拟通信一样，可以通过对基带信号的频谱搬移来适应信道特性，也可以采用频率调制、相位调制的方式来达到同样的目的。

1.调制过程 1）2ASK如果将二进制码元“0”对应信号0，“1”对应信号t f A c π2cos ，则2ASK ：()()cos 2T n s c n s t a g t nT A f t π⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭∑{}1,0∈n a ，()⎩⎨⎧≤≤=其他 0T t 0 1st g 。

可以看到，上式是数字基带信号()()∑-=nsnnT t g a t m 经过DSB 调制后形成的信号。

其调制框图如图1所示：图1 2ASK 信号调制框图2ASK 信号的功率谱密度为：()()()][42c m c m s f f P f f P A f P ++-=2）2FSK将二进制码元“0”对应载波t f A 12cos π，“1”对应载波t f A 22cos π，则形成2FSK 信号，可以写成如下表达式：()()()()()12cos 2cos 2T n s n n s n nns t a g t nT A f t a g t nT A f t πϕπθ=-++-+∑∑当0=n a 时，对应的传输信号频率为1f ；当1=n a 时，对应的传输信号频率为2f 。

上式中，n ϕ、n θ是两个频率波的初相。

2FSK 也可以写成另外的形式如下：()()cos 22T c n s n s t A f t h a g t nT ππ∞=-∞⎛⎫=+- ⎪⎝⎭∑其中，{}1,1-+∈n a ，()2/21f f f c +=，()⎩⎨⎧≤≤=其他0T t 0 1s t g ，12f f h -=为频偏。

通信原理实验报告实验一抽样定理实验二 CVSD编译码系统实验实验一抽样定理一、实验目的所谓抽样。

就是对时间连续的信号隔一定的时间间隔T 抽取一个瞬时幅度值（样值），即x(t)*s(t)=x(t)s(t)。

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。

抽样定理告诉我们：如果对某一带宽有限的时间连续信号（模拟信号）进行抽样，且抽样速率达到一定数值时，那么根据这些抽样值就能准确地还原信号。

这就是说，若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，可以只传输按抽样定理得到的抽样值。

二、功能模块介绍1.DDS 信号源：位于实验箱的左侧（1）它可以提供正弦波、三角波等信号，通过连接P03 测试点至PAM 脉冲调幅模块的32P010 作为脉冲幅度调制器的调制信号x(t)。

抽样脉冲信号则是通过P09 测试点连至PAM 脉冲调幅模块。

（2）按下复合式按键旋钮SS01，可切换不同的信号输出状态，例如D04D03D02D01=0010对应的是输出正弦波，每种LED 状态对应一种信号输出，具体实验板上可见。

（3）旋转复合式按键旋钮SS01，可步进式调节输出信号的频率，顺时针旋转频率每步增加100Hz,逆时针减小100Hz。

（4）调节调幅旋钮W01，可改变P03 输出的各种信号幅度。

2.抽样脉冲形成电路模块它提供有限高度，不同宽度和频率的抽样脉冲序列，可通过P09 测试点连线送到PAM 脉冲调幅模块32P02，作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲s(t)。

P09 测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。

该模块提供的抽样脉冲频率可通过旋转SS01 进行调节，占空比为50%。

3.PAM 脉冲调幅模块它采用模拟开关CD4066 实现脉冲幅度调制。

抽样脉冲序列为高电平时，模拟开关导通，有调制信号输出；抽样脉冲序列为低电平，模拟开关断开，无信号输出。

qpsk实验报告QPSK实验报告摘要：本实验旨在通过对QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）调制技术的研究和实验，探讨其在数字通信领域的应用。

实验过程中，我们首先对QPSK调制技木进行了理论分析，然后搭建了相应的实验平台，进行了信号调制和解调的实验。

最后，通过对实验数据的分析和比对，得出了一些结论和体会。

一、实验目的1. 了解QPSK调制技术的原理和特点；2. 掌握QPSK调制和解调的基本方法；3. 通过实验验证QPSK调制技术的有效性和可靠性。

二、实验原理QPSK调制技术是一种常用的数字调制技术，它将数字信号分成实部和虚部，分别用两路正交的载波进行调制，从而实现了信号的传输。

QPSK调制技术具有带宽利用率高、抗噪声干扰能力强等优点，因此在数字通信领域得到了广泛的应用。

三、实验步骤1. 搭建QPSK调制实验平台，包括信号发生器、正交调制器、载波发生器等设备；2. 设计并生成需要传输的数字信号；3. 进行QPSK调制，将数字信号转换成QPSK信号；4. 传输QPSK信号，并进行解调；5. 对解调后的信号进行分析和比对。

四、实验结果与分析经过实验，我们成功地实现了QPSK调制和解调，并得到了相应的实验数据。

通过对实验数据的分析和比对，我们发现QPSK调制技术在传输效率和抗干扰能力方面表现出色，验证了其在数字通信领域的有效性和可靠性。

五、结论与展望本实验通过对QPSK调制技术的研究和实验，使我们更加深入地了解了数字调制技术在通信领域的应用。

同时，也为我们今后在数字通信领域的研究和实践提供了一定的指导和借鉴。

希望通过不断地学习和实践，能够更好地掌握和应用数字调制技术，为通信技术的发展做出更大的贡献。

通信系统综合实验报告实验一无线多点组网一、实验步骤1、组建树型网络组建5个节点的树形网络，阐述组建的过程。

2、进行数据传输节点之间进行通信，并记录路由信息，最后，进行组播和广播，观察其特点。

二、实验过程1、组建树型网络(1).网络1A、首先在配置中寻找到其他4个节点的地址信息。

自身地址：00:37:16:00：A5:46B、查找设备C、建立连接组网假设参加组网的共有5个BT设备，称为a、b、c、d、e。

首先由一个设备（例如b）发起查询，如果找到多个设备，则任选其二（例如d、e)主动与其建链。

在这个阶段，b、d、e构成一个微微网，b为主设备(M)，d、e为从设备(S)。

注意在微微网中对处于激活状态的从设备的个数限制为2；而某个设备一旦成为从设备（即d、e），它就不能再被其它设备发现，也不能查询其它设备或与其它设备建链。

再由另外一个设备(a)发起查询，查询到设备b和设备c，再主动链接。

(1).网络1组建的网络图（1）(2)网络2同理，首先，在配置中寻找到其他4个节点的地址信息。

然后查找设备，再建立连接。

由地址为00：37：16：00：A5：42的节点连接00：37：16：00：A5：46和00：37：16：00：A5：43，再由00：37：16：00：A5：47连接00：37：16：00：A5：42和00：37：16：00：A5：45，最后组成网络。

组建的网络图（2）2.进行数据传输(1)点对点发送信息例如，对于组建的网络2.图中显示的是：00：37：16：00：A5：4A对00：37：16：00：A5：43的路由，途中经过了00：37：16：00：A5：47，00：37：16：00：A5：42由此可见，简单拓扑结构，路由具有唯一性。

(2)组播与广播1. 广播：由任何一个节点设备向网络内的所有其他节点发送同一消息，观察其发送的目标地址以及数据交换过程。

在这种情况下的路由过程与两个节点间数据单播的过程有何不同。

第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本原理和组成。

2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本技术。

3. 熟悉实验仪器的使用方法，提高动手能力。

4. 通过实验，验证通信原理理论知识。

二、实验原理通信原理实验主要涉及以下内容：1. 调制与解调：调制是将信息信号转换为适合传输的信号，解调是将接收到的信号还原为原始信息信号。

2. 编码与解码：编码是将信息信号转换为数字信号，解码是将数字信号还原为原始信息信号。

3. 信号传输：信号在传输过程中可能受到噪声干扰，需要采取抗干扰措施。

三、实验仪器与设备1. 实验箱：包括信号发生器、调制解调器、编码解码器等。

2. 信号源：提供调制、解调所需的信号。

3. 传输线路：模拟信号传输过程中的衰减、反射、干扰等现象。

四、实验内容与步骤1. 调制实验（1）设置调制器参数，如调制方式、调制频率等。

（2）将信号源信号输入调制器，观察调制后的信号波形。

（3）调整解调器参数，如解调方式、解调频率等。

（4）将调制信号输入解调器，观察解调后的信号波形。

2. 解调实验（1）设置解调器参数，如解调方式、解调频率等。

（2）将调制信号输入解调器，观察解调后的信号波形。

（3）调整调制器参数，如调制方式、调制频率等。

（4）将解调信号输入调制器，观察调制后的信号波形。

3. 编码与解码实验（1）设置编码器参数，如编码方式、编码长度等。

（2）将信息信号输入编码器，观察编码后的数字信号。

（3）设置解码器参数，如解码方式、解码长度等。

（4）将编码信号输入解码器，观察解码后的信息信号。

4. 信号传输实验（1）设置传输线路参数，如衰减、反射等。

（2）将信号源信号输入传输线路，观察传输过程中的信号变化。

（3）调整传输线路参数，如衰减、反射等。

（4）观察传输线路参数调整对信号传输的影响。

五、实验结果与分析1. 调制实验：调制后的信号波形与原信号波形基本一致，说明调制和解调过程正常。

2. 解调实验：解调后的信号波形与原信号波形基本一致，说明解调过程正常。

数字信号处理实验报告通信0303 汪勇 学号：实验一：信号、系统及系统响应 1、实验目的：（1） 熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系，加深对时域采样定理的理解． （2） 熟悉时域离散系统的时域特性（3） 利用卷积方法观察分析系统的时域特性．（4） 掌握序列傅立叶变换的计算机实现方法，利用序列的傅立叶变换对连续信号，离散信号及系统响应进行频域分析．2、实验原理简述：对一个连续信号)(t xa 进行理想采样的过程可用下式表示：^x a(t)= )(t xa p(t)其中^x a(t)为)(t xa 的理想采样，p(t)为周期冲激脉冲，即p(t)＝∑∞-∞=n δ（t-nT ）^x a(t)的傅立叶变换^X a(j Ω)为^X a(j Ω)＝[])(1s m Tn aX Ω-Ω∑∞-∞=上式表明^X a(j Ω)为)(Ωj Xa 的周期延拓，其周期延拓为采样角频率（T s π2=Ω）．采样前后信号的频谱示意图见图．只有满足采样定理时，才不会发生频率混叠失真．离散信号和系统在时域均可用序列来表示。

为了在数字计算机上观察分析各种序列的频域特性，通常对()e j X ω在[]π2,0上进行M 点采样来观察分析。

对长度为N 的有限长序列x(n)有()()ee nj N n kj k m x Xωω--=∑=10其中,1,0,2==k k Mkπω，M-1 一个时域离散线性非移变系统的输入/输出关系为y(n)=x(n)*h(n)=()()m n h m x m -∑∞-∞=如果x(n)和h(n)的长度分别为M 和N ，则y(n)的长度为L=N+M-1。

上述卷积运算也可在频域实现()()()e e e j j j H X Yωωω=3、实验内容及步骤首先认真复习采样理论．离散信号与系统．线性卷积．序列的傅立叶变换及性质等有关内容，了解本实验原理与方法．1>编制实验用主程序及相应子程序．①信号产生子程序，用于产生实验中要用的下列信号序列： a) 采样信号序列：对下面连续信号：()()()t u t A t ex ataΩ-=0sin进行采样，可得到采样序列()()()()500,sin 0<≤==Ω=n n u nT A nT n e x x anTa a其中A 为幅度因子，a 为衰减因子，是模拟角频率，T 为采样间隔．这些参数都要在实验过程中由键盘输入，产生不同的x(t)和x(n)b) 单位脉冲序列：()[]n n x bδ=c) 矩形序列：()()10,==N n n R x Nc②系统单位脉冲响应序列产生子程序．本实验要用到两种FIR 系统．()()()()()()()325.215.210-+-+-+==n n n n n n n hR h baδδδδ ③有限长序列线性卷积子程序，用于完成两个给定长度的序列的卷积．可以直接调用MATLAB 语言中的卷积函数conv 。

通信原理实验报告一、实验目的1、熟悉信号源实验模块提供的信号类别；2、加深对PCM 编码过程的理解；3、掌握2ASK 、2FSK 的调制、解调原理；4、通过观察噪声对信道的影响，比较理想信道与随机信道的区别，加深对随机信道的理解。

二、实验器材 实验模块---信号源 双踪示波器模拟信号数字化模块 数字调制模块 信道模拟模块 数字解调模块 连接线三、实验原理1、测试工具---示波器：（1）示波器的输入功能区：从通道1和通道2输入（2）示波器的测量功能区：QuickMeas 光标调节和快速测量，可以测量电压和频率；auto-scale 自动触发扫描；在左上角的按钮可以调节扫描时间；在右上角的按钮可以调节水平位置。

（3）示波器的控制功能区，Run/Stop 可以暂停便于得出波形 2、模拟信号数字化（PCM 编码）脉冲编码调制（PCM ）简称为脉码调制，它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。

PCM 的原理框图：PCM 主要包括抽样、量化与编码三个过程。

抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号；量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散幅度离散的数字信号；编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。

(1)、采样：利用奈奎斯特定律，fs 2fb,(fs 是采样频率，fb 是信号的截止频率)，满足这个不等式关系信号才不会重叠，以致信号不能还原。

(2)、量化：模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。

本实验模块中所用到的PCM 编码芯片TP3067是采用近似于A 律函数规律的13折线（A=87.6）的压扩特性压扩特性来进行发送端接收端模拟 信源抽样器 预滤 波器模拟 终端波形编码器 量化、编码数字 信道波形 解码器重建滤波器 抽样保持、低通编码的。

A律13折线：(3)、编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码，其相反的过程称为译码。

当然，这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的，前者是属于信源编码的范畴。

竭诚为您提供优质文档/双击可除2psk调制与解调实验报告篇一：2psK解调实验报告实验二：2psK和QpsK（院、系）专业班课学号20XX20214420姓名谢显荣实验日期1、2psK实验一、实验目的运用mATLAb编程实现2psK调制过程，并且输出其调制过程中的波形，讨论其调制效果。

二、实验内容编写2psK调制仿真程序。

2psK二进制相移键控，简记为2psK或bpsK。

2psK信号码元的“0”和“1”分别用两个不同的初始相位0和π来表示，而其振幅和频率保持不变。

故2psK信号表示式可写为：s(t)=Acos(w0t+θ)式中，当发送“0”时，θ=0；当发送“1”时，θ=π。

或者写成：╱Acos(w0t)发送“0”时s(t)=╲Acos(w0t+π)发送“1”时由于上面两个码元的相位相反，故其波形的形状相同，但极性相反。

因此，2psK信号码元又可以表示成：╱Acosw0t发送“0”时s(t)=╲-Acosw0t发送“1”时任意给定一组二进制数，计算经过这种调制方式的输出信号。

程序书写要规范，加必要的注释；经过程序运行的调制波形要与理论计算出的波形一致。

三、实验原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。

这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（psK）基本的调制方式。

图1相应的信号波形的示例101调制原理数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。

通信原理实验报告班级： 12050641姓名：谢昌辉学号： 1205064135实验一 抽样定理实验一、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S1信号源A-outmusic抽样电路被抽样信号抽样脉冲平顶抽样自然抽样抽样输出抗混叠滤波器LPFLPF-INLPF-OUTFPGA 数字滤波FIR/IIR译码输出编码输入3# 信源编译码模块图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。

源端口目标端口连线说明信号源：MUSIC 模块3：TH1(被抽样信号) 将被抽样信号送入抽样单元信号源：A-OUT 模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。

一、实验目的1. 深入理解通信系统的基本原理和组成。

2. 掌握通信系统各模块的功能和作用。

3. 学会使用通信实验设备进行实验操作。

4. 分析实验结果，提高通信系统的分析和设计能力。

二、实验内容本次实验主要涉及以下内容：1. 通信系统概述- 通信系统的基本概念和组成。

- 通信系统的分类和特点。

2. 模拟通信系统- 模拟信号的产生和传输。

- 模拟调制和解调技术。

- 模拟通信系统的性能分析。

3. 数字通信系统- 数字信号的产生和传输。

- 数字调制和解调技术。

- 数字通信系统的性能分析。

4. 通信信道- 通信信道的分类和特点。

- 信道容量和香农公式。

- 信道编码和解码技术。

5. 通信系统设计- 通信系统设计的基本流程。

- 通信系统性能指标的确定。

- 通信系统设备的选型和配置。

三、实验步骤1. 通信系统概述- 学习通信系统的基本概念和组成。

- 了解通信系统的分类和特点。

2. 模拟通信系统- 使用模拟通信实验设备，产生模拟信号。

- 进行模拟调制和解调实验，观察调制和解调过程。

- 分析模拟通信系统的性能。

3. 数字通信系统- 使用数字通信实验设备，产生数字信号。

- 进行数字调制和解调实验，观察调制和解调过程。

- 分析数字通信系统的性能。

4. 通信信道- 学习通信信道的分类和特点。

- 使用信道模拟设备，模拟信道特性。

- 分析信道容量和香农公式。

5. 通信系统设计- 根据实验需求，设计通信系统。

- 选择合适的通信设备和参数。

- 进行系统测试和性能分析。

四、实验结果与分析1. 模拟通信系统- 通过实验，观察到模拟调制和解调过程，验证了调制和解调技术的正确性。

- 分析模拟通信系统的性能，得出系统带宽、信噪比等指标。

2. 数字通信系统- 通过实验，观察到数字调制和解调过程，验证了数字调制和解调技术的正确性。

- 分析数字通信系统的性能，得出系统带宽、信噪比、误码率等指标。

3. 通信信道- 通过实验，模拟信道特性，分析信道容量和香农公式。

电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号：姓名：实验名称：硬件实验二 PSK调制解调实验成绩：一、实验目的1．掌握PSK调制解调的工作原理及性能要求；2．进行PSK调制、解调实验，掌握相干解调原理和载波同步方法；3．理解PSK相位模糊的成因，思考解决办法。

二、实验仪器1．RZ9681实验平台2．实验模块：•主控模块•基带信号产生与码型变换模块-A2•信道编码与频带调制模块-A4•纠错译码与频带解调模块-A53．100M双通道示波器4．信号连接线5．PC机（二次开发）三、实验原理1、PSK调制原理2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传“0”和传“1”。

图3.3.3 1 2PSK调制信号波形PSK调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于FPGA和DA芯片，采用软件无线电的方式实现频带调制。

图3.3.3.2 PSK调制电路原理框图硬件实验二PSK调制解调实验报告姓名：学号：上图中，基带数据和时钟，通过4P5和4P6两个铆孔输入到FPGA中，FPGA软件完成PSK的调制后，再经DA数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从4P9输出。

2、PSK解调原理实验中2PSK信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中采用数字costas环提取相干载波，二相PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图所示。

图3.3.3.3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为（A1为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号A2（A2为载波的幅值）相乘，得：可知，相乘后包括二倍频分量和分量（为时间的函数）。

因此，需经低通滤波器除去高频成分，得到包含基带信号的低频信号，然后同向端和正交端两路信号相乘，其差值作为环路滤波器的输入，然后控制VCO载波频率和相位，得到和调制信号同频同相的本地载波。

《现代通信系统》实验报告一、实验目标1、通过合理的MATLAB程序设计，实现对正弦信号进行均匀量化与非均匀量化（A律13折线）操作及波形仿真。

2、比较均匀量化下信噪比SNR与信号平均功率S0、信噪比SNR与量化电平数M的关系。

3、对比均匀量化下的信噪比和非均匀量化下的信噪比，验证理论结论：非均匀会改善小信号的量化信噪比。

二、实验原理产生二进制PCM信号波形要经过两个基本的过程：抽样和量化。

抽样过程将消息信号表示成在时间上离散的形式，量化过程将进一步把这个在时间上离散的信号在幅度上也进行离散化。

直邮这样才能将消息信号以编码的形式进行传输。

量化的思路是用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。

在通信系统中，目前使用的量化方式按照量化级划分方式的不同分为两种，即均匀量化和非均匀量化。

2.1 均匀量化线性编码采用的是均匀量化。

“均匀”指的是量化器中每段量化区间的长度是一样的，并且与输入信号的大小无关，只与量化电平数M有关。

假设输入信号的最小值和最大值分别为b m和a m表示，量化器工作范围的最小值和最大值分别用b和a表示，量化电平数为M。

下面列举几个在本次实验中要用到的参数和公式。

均匀量化时的量化间隔为∆v=a−bM。

当输入信号瞬时幅值m∈[m i−1,m i]（其中m i=b+i∆v）时，量化器输出q i=m i−1+m i2=b+i∆v−∆v2此时，量化噪声为e=m−q i为了求SNR，我们需要求得有用信号功率S0和噪声功率N q。

有用信号功率S0与量化器工作是否满载有关。

当量化器满载工作时，a m=a且b m=b。

若b=−a，则S0=a m2+a m b m+b m23=a23而当量化器非满载工作时S0=a m2+a m b m+b m23量化噪声功率与输入信号无关，其实际值计算公式为N q=E[e2]其理论值计算公式为N q=(a−b)2 12M2综上所述SNR=S0N q。

当小信号和大信号通过同一个量化器时，小信号的信号功率S0较小，而量化噪声的功率N q对两者并无不同，所以同样强度的量化噪声对小信号的影响要比对大信号的影响大得多，使得小信号的信噪比SNR大大降低，因此均匀量化对小信号产生的量化误差比较大。

通信原理实验报告班级：姓名：学号：指导老师：完成日期：实验一AMI码型变换实验一、实验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。

2、掌握AMI码的编译规则。

3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。

二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13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、AMI编译码实验原理框图AMI编译码实验原理框图2、实验框图说明AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。

实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后，得到AMI-A1和AMI-B1两路信号，再通过电平转换电路进行变换，从而得到AMI 编码波形。

AMI译码只需将所有的±1变为1，0变为0即可。

实验框图中译码过程是将AMI码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。

四、实验步骤实验项目一AMI编译码（256KHz归零码实验）概述：本项目通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观察编译码延时以及验证AMI编译码规则。

1、关电，按表格所示进行连线。

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【AMI编译码】→【256K 归零码实验】。

将模块13的开关S3分频设置拨为0011，即提取512K同步时钟。

3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。

（1）用示波器分别观测编码输入的数据TH3和编码输出的数据TH11(AMI输出)，观察记录波形，有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱，验证AMI编码规则。

注：观察时注意码元的对应位置。

（2）用示波器对比观测编码输入的数据和译码输出的数据，观察记录AMI译码波形与输入信号波形。

思考：译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？编译码延时小于3个码元宽度实验项目二AMI编译码（256KHz非归零码实验）概述：本项目通过观测AMI非归零码编译码相关测试点，了解AMI编译码规则。

数字交换实验报告数字交换实验报告1. 引言数字交换是现代通信领域的重要技术之一，它通过将语音、图像、视频等信息转换成数字信号，并利用计算机网络进行传输和交换。

本次实验旨在通过搭建一个简单的数字交换系统，探索数字交换的原理和应用。

2. 实验目的本次实验的主要目的是了解数字交换的基本原理和实现方式，并通过实际操作加深对数字交换技术的理解。

3. 实验设备和材料本次实验所需的设备和材料包括计算机、模拟电话机、数字电话机、交换机等。

4. 实验步骤4.1 搭建实验环境首先，将计算机与交换机连接，确保网络通畅。

然后，将模拟电话机和数字电话机分别与交换机连接。

4.2 模拟电话交换实验通过模拟电话机与交换机的连接，模拟电话交换实验可以让我们更好地理解数字交换的原理。

在实验中，我们可以通过拨号、接听、挂断等操作，模拟电话的呼叫过程，并观察交换机的工作状态。

4.3 数字电话交换实验数字电话交换实验是本次实验的重点内容。

通过数字电话机与交换机的连接，我们可以体验到数字交换的快速、高效特点。

在实验中，我们可以通过按键输入电话号码，实现呼叫、接听、挂断等功能，并观察数字交换的过程。

5. 实验结果与分析在模拟电话交换实验中，我们观察到交换机在接收到拨号信号后，能够自动建立连接，并在通话结束后自动断开连接。

这说明交换机能够根据用户的操作自动完成呼叫的建立和释放，实现电话的交换功能。

在数字电话交换实验中，我们发现数字电话机与交换机之间的连接更加简洁和高效。

通过按键输入电话号码，数字电话机能够自动与交换机建立连接，并实现通话功能。

与模拟电话相比，数字电话的通话质量更好，且呼叫的建立速度更快。

6. 实验总结通过本次实验，我们深入了解了数字交换的原理和应用。

数字交换技术的快速、高效特点使得通信更加便捷和可靠。

同时，数字交换也为现代通信技术的发展提供了重要基础。

通过不断探索和研究，数字交换技术将会在未来的通信领域发挥更加重要的作用。

7. 实验心得通过本次实验，我对数字交换技术有了更加深入的理解。

实验报告课程名称：通信原理综合设计实验指导老师：学生姓名：学号：专业班级：2016年06月16 日实验一 7位伪随机码1110010设计一、实验目的1、了解数字信号的波形特点2、掌握D触发器延时设计数字电路的原理及方；3、熟悉Multisim 13.0软件的使用二、设计要求设计7位伪随机码1110010，要求输出波形没有毛刺和抖动，波形稳定效果较好，可用于后续的综合设计实验。

三、实验原理与仿真电路及结果要求产生7位伪随机码，根据M=2n-1=7,所以n=3，需要3个D触发器，在32KHz正弦波或方波的时钟信号触发下，第三个D触发器输出端产生1110010的7位伪随机绝对码。

仿真电路及波形结果如下：图一、7位伪随机码1110010产生电路图二、7位伪随机码1110010波形观察结果波形发现，伪随机码波形频率较之信号源波形（32KHz）减小了，但幅值不变仍为5v.四、实验心得与体会本实验原理较为简单，在大二上学期的《数字电路与逻辑设计》课程中已经学习过，且实验前老师也给出了电路，故完成实验只需要简单的搭建仿真电路即可，产生正确的随机码波形也为后两个设计实验做好准备。

通过本次设计实验，我重新复习了数字电路逻辑设计中的D触发器产生特定数字序列的知识，同时也熟练了Multisim软件的使用，为后续综合设计实验打下基础。

实验二 2FSK调制、解调电路综合设计一、实验目的1、掌握2FSK调制和解调的工作原理及电路组成2、学会低通滤波器和放大器的设计3、掌握LM311设计抽样判决器的方法、判决门限的合理设定4、进一步熟悉Multisim13.0的使用二、设计要求设计2FSK调制解调电路，载波f1=128KHz，f2=256KHz，基带信号位7位伪随机绝对码（1110010）要求调制的信号波形失真小，不会被解调电路影响，并且解调出来的基带信号尽量延时小、判决准确。

三、实验电路与结果➢实验总电路图图一、FSK调制、解调总电路➢调制电路1）实验所用的128KHz和256KHz载波正弦信号由对应频率的方波通过高低通滤波得到，子电路如下：图二、128KHz正弦载波信号生成电路图三、256KHz正弦载波信号生成电路2）实验基带信号7位伪随机码子电路（同实验一）如下：图四、基带信号1110010生成子电路3）128KHz、256KHz载波信号、基带信号、已调信号波形：图五、载波、基带及已调信号波形➢解调电路1）解调部分电路如下：图六、FSK解调电路以上电路中，解调运用的仍是4066芯片的开关特性来实现：将已调信号接入4066中并分别用128 KHz 、256KHz的信号源方波“识别”出已调信号中的128 KHz 和256KHz 频率的正弦信号，然后经过两个相同的32KHz（生成伪随机码的信号源频率）的低通滤波器，滤出含有基带信号的“混合”波形，最后将这两路信号接入LM311比较器，根据课本知识，这一步实现的是两路信号的比较，谁大输出谁，最终输出解调信号。

《现代通信系统》模拟信号和数字信号实验报告摘要通信系统的信源有两大类：模拟信号和数字信号。

如语音信号属于模拟信号；而文字、计算机数据等属于数字信号。

若输入是模拟信号，则数字通信系统需进行模数转换，这个过程包括采样、量化、编码，PCM是最基础的编码方式。

所谓量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。

按照量化级的划分方式，有均匀量化和非均匀量化，均匀量化是将输入的抽样值输入动态范围被均匀地划分为2^n份，非均匀量化是输入动态范围的划分不均匀，一般用类似指数的曲线进行量化。

本文主要针对均匀量化和非均匀量化的原理设计思路过程进行分析。

编写MATLAB程序进行仿真，比较在不同情况下的量噪比情况。

关键词：均匀量化，非均匀量化，量化一、设计目标通过合理的MATLAB程序设计，实现对正弦信号进行均匀量化与A律13折现的非均匀量化并进行仿真。

二、实验要求1、设计实验框图，并确定实验参数和实验步骤。

2、编写MATLAB程序，并进行调试3、比较均匀量化下信噪比SNR与信号平均功率S0、信噪比SNR与量化电平数M的关系。

并和理论值进行比较4、对比均匀量化下的SNR和非均匀量化下的SNR，并得出结论。

三、实验原理模拟信号抽样后变成在时间上离散的信号，但是仍然是模拟信号。

这个抽样信号必须经过量化才能成为数字信号。

设模拟信号的抽样值为m(kT)，其中T是抽样周期，k是整数。

此抽样值仍然是一个取值连续的变量，即它可以有无数个可能的连续值。

若我们仅用N个二进制数字码元来代表此抽样值的大小，则N个二进制码元只能代表M=2N个不同的抽样值。

因此，必须将抽样值的范围划分成M个区间，每个区间用一个电平表示。

这样，共有M个离散电平，它们称为量化电平。

用这M个量化电平表示连续抽样值的方法称为量化。

在图3-1中给出了一个量化过程的例子。

图中，m(kT)表示模拟信号抽样值，M q(kT)表示量化后的量化信号值，q1,q2,q3,…,q i q6是量化后信号的6个可能输出电平，m1,m2,m3,m4,m i,m5为量化区间的端点。

2FSK/2PSK实验报告姓名：学号：地点：教师：（一）试验原理2FSK/2PSK信号产生器一. 2FSK基本原理在通信领域, 为了传送信息, 一般都将原始信号进行某种变换使其变成适合于通信传输的信号形式。

在数字通信系统中, 一般将原始信号（图像、声音等）经过量化编码变成二进制码流, 称为基带信号。

但数字基带信号一般不适合于直接传输, 例如, 通过公共电话网络传输数字信号时, 由于电话网络带宽在4KHZ 以下, 因此数字信号不能直接在上面传输。

此时可将数字信号进行调制后再进行传输, FSK即为一种常用的数字调制方式。

FSK又称频移键控, 它是利用载频频率的变化来传递数字信息。

数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种。

若两个载频由不同的独立振荡器提供, 它们之间的相位互不相关, 就称为相位离散的数字调频信号；若两个频率由同一振荡器提供, 只是对其中一个载频进行分频, 这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。

二. 2FSK信号产生器由于FSK为模拟信号, 而FPGA只能产生数字信号, 因此, 需对正弦信号采样再经过数/模变换得到所需的FSK信号。

FSK信号发生器框图如下图所示, 整个系统共分为分频器, m序列产生器, 跳变检测, 正弦波信号发生器和DAC（数/模变换器）等五部分, 其中前四部分由FPGA器件完成。

图1 FSK信号发生器框图2. 1 分频器本设计的数据速率为1.2kb/s, 要求产生1.2kHz 和2.4kHz两个正弦信号。

对每个码元持续周期所对应正弦信号取100个采样点, 因此要求能产生两个时钟信号: 1.2kHz（数据速率）和120kHz（正弦波信号产生器输入时钟）。

基准时钟由外部时钟输入, 因此需设计一个模100分频器产生120kHz信号, 再设计一个模100分频器产生1.2kHz信号。

2．2m序列产生器m序列是伪随机序列的一种, 它的显著特点是: （1）随机特性；（2）预先可确定性；（3）循环特性, 从而在通信领域得到了广泛的应用。