04班29号张诗悦-通原硬件实验报告解析

通原实验报告实验一：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Gm(t) S(t) m(t) LPF 输出 DSB-SC AM信号恢复载波载波导频增益g 90 °VCOLPF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（b）调整g=0.8，即为：频谱中导频信号幅度为已调信号边带幅度的0.8倍。

2、思考题（1）说明DSB-SC AM信号波形的特点。

实验报告哈尔滨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。

基础物理实验实验二十九光衍射的定量研究实验报告地球与空间科学学院学院：学院：地球与空间科学学院1100012623张晓晨姓名：1100012623姓名：指导教师：杨晶时间：2012年11月28日一、目的要求(1)掌握在光学平台上组装、调整光路；(2)夫琅禾费衍射现象的定性观察，各种衍射屏衍射的光强分布特征；(3)单缝夫琅禾费衍射的光强分布及定量测量，衍射物结构特征的研究。

二、仪器用具光学平台及附件、激光器及电源、衍射元件、反射镜、光探测器、光栅尺、A/D 转换器、微机、打印机。

三、实验原理（一）产生夫琅和费衍射的光路单缝夫琅禾费衍射光路如图29-1所示：图29-1单缝夫琅禾费衍射光路图理论上可以证明，激光发散角（rad 53101~101−−××）很小，可当做平行光入射．不加透镜，若满足以下条件，单缝衍射就处于夫琅禾费衍射区域：La 82>>λ或82a L >>λ（29-1）式中：a 为狭缝宽度；L 为狭缝与屏之间的距离；λ为入射光的波长．可以对L 的取值范围进行估算：实验时，若取m 1014−×≤a ，入射光是Ne He −激光，其波长为632.80nm，2cm cm 6.12≈=λa ,所以只要取cm 20≥L ，就可满足夫琅禾费衍射的远场条件．但实验证明，取cm 50≈L ，结果较为理想．（二）单缝夫琅和费衍射的光强分布单缝衍射的相对光强分布规律：λθπθsin ,sin 20au u u I I =⎟⎠⎞⎜⎝⎛=图29-2单缝夫琅禾费衍射光强分布谱上式表示在衍射角θ时，观测点的光强θI 值与光波波长λ值和单缝宽度a 关，()2/sin u u 被叫做单缝衍射因子，表征衍射光场内任一点相对强度()θI I /0的大小。

若θsin 为横坐标，()θI I /0为纵坐标，可得到单缝衍射光强分布谱（如图29-2所示）。

从图29-2可见，零衍射斑即主极大在中心，高级衍射斑即次极大，它们顺序出现在⋅⋅⋅±±±=aa a λλλθ47.3,46.2,43.1sin 的位置，各级次极强的光强与入射光强比值分别是⋅⋅⋅===%,08.0/%,7.1/%,7.4/030201I I I I I I 。

通信原理软件实验报告学院：信息与通信工程学院班级：2012211102班内序号：05学生姓名：陈航学号：2012210037邮箱：921040466@目录实验一——————————————3 实验二——————————————11 选做实验—————————————20通原软件实验目的：本实验是“通信原理”的一个组成部分。

在本实验中我们使用的软件工具是MATLAB。

实验的主要目的是：1.掌握MATLAB软件的最基本运用。

MATLAB是一种很实用的数学软件，它易学易用。

MATLAB对于许多的通信仿真类问题来说是比较合适的。

2.了解计算机仿真的基本原理及方法，学习并掌握通过仿真的方法去研究通信问题的技能。

3.结合通原的教学，巩固加深对通信原理课有关内容的理解。

【实验原理】从数学的角度来看，信息从一地传送到另一地的整个过程或者其各个环节不外乎是一些码或信号的变换过程。

例如信源压缩编码、纠错编码、AMI编码、扰码等属于码层次上的变换，而基带成形、滤波、调制等则是信号层次上的。

码的变换是易于用软件来仿真的。

要仿真信号的变换，必须解决信号与信号系统在软件中表示的问题。

实验一【实验要求】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，观察已调波形和频谱。

【实验目的】研究基带信号在AM、DSB-SC、SSB调制下的波形及频谱特性。

【仿真模型】1.DSB-SC（双边带抑制载波调幅信号）：S(t)是利用均值为零的模拟基带信号与正弦载波信号C(t)相乘得到，如图：经幅度调制后，基带信号的频谱被搬移到载频fc处。

在f>fc的频率分量为S(f)的上边带，在f<fc的频率分量为S(f)的下边带，上下边带携带相同信号。

该调幅信号的另一特征是它的频谱不包含离散的载波分量，这是由于模拟基带信号的频谱成分中不包含离散的直流分量。

2.AM（调幅信号）：在双边带抑制波调幅基础上加上离散大载波分量，使得接收机的解调可采用包络检波器，比较经济。

学院： 信息与通信工程 班 级： 姓 名： 学 号：班内序号：通信原理硬件实验实验报告实验一：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()[()()]2DSB c c S M M ωωωωω=-++其波形和频谱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。

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输出信号错误！未找到引用源。

与输入的导频信号错误！未找到引用源。

的频率相同，但二者的相位差为错误！未找到引用源。

度，其中错误！未找到引用源。

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)与锁相环中VCO的输出信号，二者相乘得到在锁相环中的LPF带宽窄，能通过错误！未找到引用源。

分量，滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量，因为错误！未找到引用源。

很小，所以错误！未找到引用源。

约等于错误！未找到引用源。

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输出信号错误！未找到引用源。

经90度移相后，以错误！未找到引用源。

作为相干解调的恢复载波，它与输入的导频信号同频，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，经过低通滤波可以滤除四倍载频分量，而错误！未找到引用源。

硬件语言实验报告实验简介本次实验旨在通过学习硬件语言，理解并掌握硬件描述语言的相关知识，了解硬件语言的应用场景和使用方法。

本实验使用的硬件描述语言为Verilog，通过设计和实现一个简单的数字电路，加深对硬件语言的理解。

实验目标- 了解硬件语言的基本概念和原理- 学习使用Verilog进行硬件描述- 掌握简单数字电路的设计和实现方法实验步骤1. 学习硬件语言基础知识在开始实验之前，首先通过阅读教材和相关资料，学习硬件语言的基本概念和原理。

了解硬件语言的特点、应用场景以及与软件编程语言的区别。

2. 设计数字电路根据实验要求，设计一个简单的数字电路，并进行相应的功能分析和需求确定。

在设计过程中，需要考虑电路的输入输出接口、逻辑关系和运算规则等因素。

3. 使用Verilog进行硬件描述根据设计的数字电路，使用Verilog进行硬件描述。

编写Verilog代码，描述电路的功能和逻辑关系。

在编写过程中，需要关注代码的风格和结构，确保代码的可读性和可维护性。

4. 进行编译和仿真使用硬件描述语言编译工具，将编写的Verilog代码进行编译，生成对应的仿真文件。

通过仿真工具，对设计的数字电路进行仿真。

检查仿真结果，确保电路的功能和性能符合设计要求。

5. 优化和调试根据仿真结果，分析电路的性能和问题，进行相应的优化和调试工作。

查找代码中可能存在的错误或缺陷，并进行修复。

在优化过程中，可以通过调整逻辑关系、增加缓存等方式提升电路的性能和响应速度。

6. 完成实验报告根据实验过程和结果，撰写实验报告。

对实验目标、步骤和结果进行详细的描述和分析。

对实验中遇到的问题和解决方法进行总结，并提出进一步的改进和展望。

实验结果与讨论通过本次实验，我成功设计并实现了一个简单的数字电路。

在使用Verilog进行硬件描述的过程中，我掌握了硬件语言的语法和使用方法。

通过对仿真结果的分析，我发现电路的性能和响应速度还有待优化，可以通过增加缓存和优化逻辑关系等方式来改善。

通信原理实验报告（软件模拟实验）小组编号：小组名单/学号：完成日期：实验项目：实验1 随机数产生及直方图统计实验2 相关噪声模型和相关函数计算实验3 常量信号检测的计算机模拟实验1 随机数产生及直方图统计一、实验目的(1)掌握在一般微型计算机上产主随机数的方法。

(2)统计随机数的概率分布密度函数。

二、实验内容1．用计算机产生[0，1]均匀分布的（伪）随机数。

2．由[0，1]均匀分布随机数产生其它分布的随机数，例：正态N （0，l ）分布的随机数。

3．用直方图统计随机数的分布密度。

三、实验设备微型计算机及其高级程序语言编译环境，例C++、FORTRAN 、PASCAL 等，也可以应用工程计算工具软件如MA TLAB 等。

四、实验原理1．计算机产生均匀分布随机数若设R 是[0,1]上均匀分布的随机变量, 则它们的密度函数为：在计算机算法中，为实现方便，通常使用伪随机数（序列）来代替（真）随机数。

伪随机序列是有周期性的数值序列，当其周期N 相对很大时，统计特性一定程度上逼近随机序列，故效果与（真）随机数相近。

在本课程的以下部分，对伪随机数（序列）和真随机数（序列），称谓上不再加以严格区分。

在计算机程序中，产生均匀分布伪随机数（序列）可以采用所谓“线性同余法”，有关资料可以自行查阅。

不过，高级编程语言都有现成的产生均匀分布随机数的功能函数，如C 语言中包含有随机函数RANDOM(N)，用产生一个0～N-1之间的符合统计要求的均匀分布的伪随机数（序列）。

每调用一次该函数，得到均匀分布随机数的一次抽样，如语句Ａ＝RANDOM(1000)，则变量Ａ就赋以一次抽样的随机数。

在实验中，我们可以采用这种方法来获得均匀分布的随机数列。

2．高斯分布随机数的获得实际研究当中，高斯（正态）分布是经常被使用到的数学模型，可以近似描述很多随机事件的统计特性。

所以，如何产生高斯分布随机序列，是在本课程中必须掌握的内容。

通常，我们可以采用非线性变换法，对比较容易产生的均匀分布随机序列进行变换，（近似）得到高斯分布随机序列。

通信原理硬件实验报告实验二抑制载波双边带的产生一．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SC-DSB 调制器的特性。

二．实验步骤：1．将TIMS 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)按图连接。

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。

见下图：５．调整音频振荡器的输出，重复步骤4。

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

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。

LPF 截止频率最大的时候输出:(频响)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）只通过单一频率的LPF 输出:12．变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz，重复步骤10、11。

OSC=500HZOSC=800HZ 的频响:三、思考题1、如何能使示波器上能清楚地观察到载波信号的变化？答：可以通过观察输出信号的频谱来观察载波的变化，另一方面，调制信号和载波信号的频率要相差大一些，可通过调整音频震荡器来完成。

2．用频率计直接读SC—DSB 信号，将会读出什么值。

答：围绕一个中心频率来回摆动的值。

信息与通信工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期：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调试方法。

二、实验内容及步骤1. DSB-SC AM 信号的产生1) 按照指导书图示，连接实验模块。

2) 示波器观察音频振荡器输出调制信号m(t)，调整频率10kHz，均值03) 示波器观察主振荡器输出信号波形和频率；观察乘法器输出，注意相位翻转。

4) 测量已调信号的振幅频谱，调整加法器的G和g，使导频信号的振幅频谱的幅度为已调信号的编带频谱幅度的0.8倍。

2、DSB-SC AM 信号的相干解调及载波提取1) 调试锁相环a) 单独测试VCO的性能Vin暂不接输入，调节f0旋钮，改变中心频率，频率范围约为70~130kHz。

V in接直流电压，调节中心频率100kHz，使直流电压在-2~2V变化，观察VCO 线性工作范围；由GAIN调节VCO灵敏度，使直流电压变化正负1V时VCO频偏为10kHz。

b) 单独测试相乘和低通滤波工作是否正常。

锁相环开环，LPF输出接示波器。

两VCO经过混频之后由LPF输出，输出信号为差拍信号。

c) 测试同步带和捕捉带：锁相环闭环，输出接示波器，直流耦合。

将信号源VCO的频率f0调节到比100kHz小很多的频率，使锁相环失锁，输出为交变波形。

调节信号源VCO频率缓慢升高，当波形由交流变直流时说明VCO 锁定，记录频率f2=96.8kHz，继续升高频率，当直流突变为交流时再次失锁，记录频率f4=115.6kHz。

缓慢降低输入VCO频率，记录同步时频率f3=106.9kHz 和再次失锁时频率f1=90.7kHz。

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】。

色谱法测定无限稀释溶液的活度系数一、实验目的1.用气液色谱法测定苯和环己烷在邻苯二甲酸二壬酯中的无限稀释活度系数；2.通过实验掌握测定原理和操作方法。

熟悉流量、温度和压力等基本测量方法；3.了解气液色谱仪的基本构造及原理。

二、实验原理采用气液色谱测定无限稀释溶液活度系数，样品用量少，测定速度快，仅将一般色谱仪稍加改装，即可使用。

目前，这一方法已从只能测定易挥发溶质在难挥发溶剂中的无限稀释活度系数，扩展到可以测定在挥发性溶剂中的无限稀释活度系数。

因此，该法在溶液热力学性质研究、气液平衡数据的推算、萃取精馏溶剂评选和气体溶解度测定等方面的应用，日益显示其重要作用。

当气液色谱为线性分配等温线、气相为理想气体、载体对溶质的吸附作用可忽略等简化条件下，根据气体色谱分离原理和气液平衡关系，可推导出溶质i在固定液j上进行色谱分离时，溶质的校正保留体积与溶质在固定液中无限稀释活度系数之间的关系式。

根据溶质的保留时间和固定液的质量，计算出保留体积，就可得到溶质在固定液中的无限稀释活度系数。

实验所用的色谱柱固定液为邻苯二甲酸二壬酯。

样品苯和环己烷进样后汽化，并与载气H2混合后成为气相。

当载气H2将某一气体组分带过色谱柱时，由于气体组分与固定液的相互作用，经过一定时间而流出色谱柱。

通常进样浓度很小，在吸附等温线的线性范围内，流出曲线呈正态分布，如图1所示。

设样品的保留时间为t r （从样品到杨品峰顶的时间），死时间为t d （从惰性气体空气进样到其顶峰的时间），则校正保留时间为：d r r t t t -='（1）校正保留体积为：c r r F t V ''= （2）式中，F c --校正到柱温、柱压下的载气平均流量，m 3/s校正保留体积与液相体积V l 关系为：l r KV V =' （3）而g ili c c K = （4）式中，l V --液相体积，m 3； K--分配系数；l i c --样品在液相中的浓度，mol/m 3； g i c --样品在气相中的浓度，mol/m 3；由式（3）、式（4）可得：li gi l i V V c c '= （5） 因气体视为理想气体，则cig i RT P c =（6） 而当溶液为无限稀释时，则lil l i M x c ρ=(7)式中，R--气体常数；i ρ--纯液体的密度，kg/m 3；i M --固定液的分子量； i x --样品i 的摩尔分率； i P --样品的分压，Pa ； c T --柱温，K 。

2016 / 2017 学年第二学期实验报告课程名称：通信原理实验名称：实验一：AMI/HDB3码型变换实验实验二：BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验实验三：PCM编解码实验班级学号 B14012019学生姓名包哲超指导教师王海荣实验一AMI/HDB3码型变换实验一、实验原理AMI码的全称是传号交替反转码。

这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：代码的0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、–1、+1、–1…由于AMI码的传号交替反转，故由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。

由此看出，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。

由AMI码的编码规则看出，它已从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列，即把一个二进制符号变换成一个三进制符号。

把一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码称为1B/1T码型。

AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。

但是，AMI码有一个重要缺点，即接收端从该信号中来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取定时信号的困难。

为了保持AMI码的优点而克服其缺点，人们提出了许多种类的改进AMI码，HDB3码就是其中有代表性的一种。

HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。

它的编码原理是这样的：先把消息代码变换成AMI码，然后去检查AMI码的连0串情况，当没有4个以上连0串时，则这时的AMI码就是HDB3码；当出现4个以上连0串时，则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号（＋1或–1）同极性的符号。

显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。

这个符号就称为破坏符号，用V符号表示（即+1记为+V, –１记为–V）。

为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。

调频（FM ）一、实验目的1、了解用VCO 作调频器的原理及实验方法。

2、测量FM 信号的波形图及振幅频率。

3、了解利用锁相环作FM 解调的原理及实现方法。

二、实验原理 1、FM 信号的产生若调制信号是单音频信号()cos(2)m m t a f t π=则FM 信号的表达式为()cos[2()]FM c c s t A f t t πϕ=+其中()sin 2sin 2f m m maK t f t f t f ϕπβπ== 其中K f 为频率偏移常数（Hz/V ），f maK f β=是调制指数。

由卡松公式可知FM 信号的带宽为2(1)m B f β≈+产生FM 信号的方法之一是利用VCO ，如下图所示。

VCO 的输入为()m t ，当输入电压为0时，VCO 输入频率为c f ；当输入模拟基带信号的电压变化时，VCO 的振荡频率作相应的变化。

2、锁相环解调FM 信号锁相环解调的原理框图如下图所示。

锁相环锁定时，VCO 输出的FM 信号与接收到的输入FM 信号之间是同频关系，相位也几乎相同。

锁相环解调的原理如下所述。

假设锁相环输入是FM 信号s(t)，则()cos[2()]FM c c s t A f t t πϕ=+ φ t =2πK f m τ dτt−∞对于VCO 来说，它的控制电压是环路滤波器的输出v(t).VCO 的瞬时频率为f v t =f c +K v v (t )其中K v 是VCO 的压控灵敏度（Hz/V ），VCO 的输出可表示为s o t =A O sin 2πf c t +φo (t )其中φo t =2πK v v τ dτt−∞锁相环中的乘法器和低通滤波器组成了相位比较器，该低通滤波器用来滤除二倍载频分量。

鉴频器输出为e t =1A c A o sin φ t −φo (t )其中φ t −φo t =φe t 为相位差。

锁相环处于锁定状态时，相位差很小，使得sin φ t −φo (t ) ≈φ t −φo t =φe t此时，可将锁相环等效表示为下图所示的线性模型。

第二部分通信原理重要部件实验实验1 抽样定理及其应用实验一、实验目的1．通过对模拟信号抽样的实验,加深对抽样定理的理解；2．通过PAM调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点；3．学习PAM调制硬件实现电路，掌握调整测试方法。

二、实验仪器1．PAM脉冲调幅模块，位号：H（实物图片如下）2．时钟与基带数据发生模块，位号：G（实物图片见第3页）3．20M双踪示波器1台4．频率计1台5．小平口螺丝刀1只6．信号连接线3根三、实验原理抽样定理告诉我们：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。

通常，按照基带信号改变脉冲参量（幅度、宽度和位置）的不同，把脉冲调制分为脉幅调制（PAM）、脉宽调制（PDM）和脉位调制（PPM）。

虽然这三种信号在时间上都是离散的，但受调参量是连续的，因此也都属于模拟调制。

关于PDM和PPM，国外在上世纪70年代研究结果表明其实用性不强，而国内根本就没研究和使用过，所以这里我们就不做介绍。

本实验平台仅介绍脉冲幅度调制，因为它是脉冲编码调制的基础。

抽样定理实验电路框图，如图1-1所示。

本实验中需要用到以下5个功能模块。

1．DDS信号源：它提供正弦波等信号，并经过连线送到“PAM脉冲调幅模块”，作为脉冲幅度调制器的调制信号。

P03测试点可用于调制信号的连接和测量；另外，如果实验室配备了电话单机，也可以使用用户电话模块，这样验证实验效果更直接、更形象，P05测试点可用于语音信号的连接和测量。

2．抽样脉冲形成电路模块：它提供有限高度，不同宽度和频率的的抽样脉冲序列，并经过连线送到“PAM脉冲调幅模块”，作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲。

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调，占空比为50 0/0。

实验5 FSK（ASK）调制解调实验一、实验目的1．掌握FSK（ASK）调制器的工作原理及性能测试；2．掌握FSK（ASK）锁相解调器工作原理及性能测试；3. 学习FSK（ASK）调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。

二、实验仪器1．FSK调制模块,位号A(实物图片如下）2．FSK解调模块,位号C(实物图片如下）3．时钟与基带数据发生模块，位号:G（实物图片见第3页）4．噪声模块，位号B5．20M双踪示波器1台6．小平口螺丝刀1只7．频率计1台（选用）8．信号连接线3根三、实验原理数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。

由于这种调制解调方式容易实现，抗噪声和抗群时延性能较强，因此在无线中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。

（一） FSK调制电路工作原理FSK调制电路是由两个ASK调制电路组合而成,它的电原理图，如图5-1所示。

16K02为两ASK已调信号叠加控制跳线。

用短路块仅将1—2脚相连，输出“1”码对应的ASK已调信号；用短路块仅将3-4脚相连，输出“0”码对应的ASK已调信号。

用短路块将1—2脚及3-4脚都相连,则输出FSK已调信号.因此，本实验箱没有专门设置ASK实验单元电路。

图5—1 FSK调制解调电原理框图图5-1中，输入的数字基带信号分成两路,一路控制f1=32KHz的载频，另一路经反相器去控制f2=16KHz的载频.当基带信号为“1"时,模拟开关B打开，模拟开关A关闭，此时输出f1=32KHz;当基带信号为“0”时，模拟开关B关闭,模拟开关A打开，此时输出f2=16KHz；在输出端经开关16K02叠加,即可得到已调的FSK信号。

电路中的两路载频（f1、f2）由时钟与基带数据发生模块产生的方波，经射随、选频滤波变为正弦波，再送至模拟开关4066。

载频f1的幅度调节电位器16W01，载频f2的幅度调节电位器16W02。

（二） FSK解调电路工作原理FSK解调采用锁相解调，锁相解调的工作原理是十分简单的,只要在设计锁相环时,使它锁定在FSK的一个载频上，此时对应的环路滤波器输出电压为零，而对另一载频失锁，则对应的环路滤波器输出电压不为零，那末在锁相环路滤波器输出端就可以获得原基带信号的信息。

技术文件完成时间：2014-05-08 通信原理实验报告-实验2. 41•实验目的山 (4)2. 实验原理山 (5)2.1整体思路 (5)2. 2实现方法：最大能量法 (5)3. 实验准备内容 (7)3.1模块设计 (7)3.1.1align_MaxEnergy.vi 结构图 (7)3.1.2align_MaxEnergy.vi 的层次结构 (8)3.1.3align__MaxEnergy.vi 的内部实现 (8)3. 2仿真调试现象及分析 (9)3. 2.1仿真参数 (9)3. 2.2仿真结果（星座图及眼图） (9)3. 2. 3定时误差估计 (13)3. 3回答实验手册提岀的问题 (15)4. 采用USRP的实验内容 (16)4.1实验方法 (16)4. 2实验现象 (16)4. 3回答实验手册提岀的问题 (17)5. 参考文猷191 •实验目的山本实验要解决的问题是码元定时恢复(symbol timing recovery),又称码元同步(symbol synchronization).,理解最大能虽方法得到码元定时恢复的原理，然后利用Nl USRP和LabView数字通信实验平台，实践采用最大能虽法进行码元定时恢复的原型设计，进行误差分析.并绘制定时误差统计对于过采样系数“的图形。

2.实验原理川 2.1養体思路无线信道中的噪声并不是简单的高斯白噪声，更加真实的信道模型包含衰减、相位移动、传播 延迟。

最简单的倍道模型就是频率平坦信道，在这种倍道中，接收信号为：z(t) = a/x(/ - r d ) + v(t)其中为衰减，°为相位移动，"为延迟。

木实验的目的是用离散的方法纠正延迟°。

方法是设定一个延迟为在下采样之前，对通过 数字匹配滤波器的佶号，加入延迟A 修改后的接收器处理模型如图2.1所示。

图2.1:码元同步的接收器实现方案2.2实现;Srii ： 最大Wife假设y(t)是z(t)通过匹配滤波器之后的倍号，预先给出一个，这样输出能虽函数可以定义为/(r) = E|r(nT+ T )|2= F x S|^(mT+ r- r d )|2 + aj < £x |^(0)|2 + ^(2)当丫-q 是码元速率的整数倍时，J (巧有最大值。