通原第一次实验

HDB3码型变换实验班级：2013级电子一班姓名：王少阳学号：201300800134第一部分：（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TH1(HDB3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HDB3编码规则。

（2）保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP2 (HDB3-A1)，观察基带码元的奇数位的变换波形。

（3）保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变，另一通道测量中间测试点TP3 (HDB3-B1)，观察基带码元的偶数位的变换波形。

（4）用示波器分别观测模块8的TP2(HDB3-A1)和TP3(HDB3-B1)，可从频域角度观察信号所含256KHz频谱分量情况；或用示波器减法功能观察HDB3-A1与HDB3-B1相减后的波形情况,，并与HDB3编码输出波形相比较。

（5）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HDB3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？答：波形相比延迟了五个时钟周期。

（6）用示波器分别观测TP4(HDB3-A2)和TP8(HDB3-B2)，从时域或频域角度了解HDB3码经电平变换后的波形情况。

（7）用示波器分别观测模块8的TH7(HDB3输入)和TH6(单极性码)，从频域角度观测双极性码和单极性码的256KHz频谱分量情况。

（8）用示波器分别观测编码输入的时钟和译码输出的时钟，观察比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。

思考：此处输入信号采用的单极性码，可较好的恢复出位时钟信号，如果输入信号采用的是双极性码，是否能观察到恢复的位时钟信号，为什么？答：不能。

因为采用双极性码时，接收时钟信号与发出的时钟信号不同步。

第二部分：（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TH1(HDB3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HDB3编码规则。

华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案第一篇：华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案AMI、HDB3码实验1、说明AMI码和HDB3码的特点，及其变换原则。

回答：AMI码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处；2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息，但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。

变换规则：二进码序列中“0”仍编为“0”；而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。

HDB3码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处；2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；3、可通过全波整流法提取时钟信息。

变换规则：(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。

这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。

2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同，为什么有这个差别。

回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。

原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零，因此输出的HDB3码有5个码位的延时。

3、用滤波法在信码中提取定时信息，对于HDB3码要作哪些变换，电路中如何实现这些变换。

回答:首先，对HDB3码进行全波整流，把双极性的HDB3码变成单极性的归零码，这个在电路上是通过整流二极管实现的；然后，把归零码经晶体管调谐电路进行选频，提取时钟分量；最后，对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。

湘潭大学通信原理实验报告书课程名称：通信原理题目：数字基带传输系统的MATLAB仿真模拟信号幅度调制仿真实验学生姓名：唐绪泉学号：2010964530班级：2010级通信工程班指导教师：王仕果2012年12 月实验一数字基带传输系统的MATLAB仿真一、实验目的：1、熟悉和掌握常用的用于通信原理时域仿真分析的MATLAB函数；2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生；3、牢固掌握冲激函数和阶跃函数等函数的概念，掌握卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质；4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的常用基本性质；5、掌握MATLAB描述通信系统中不同波形的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解系统功率谱，绘制相应曲线。

二、实验内容1、编写MATLAB程序产生离散随机信号2、编写MATLAB程序生成连续时间信号3、编写MATLAB程序实现常见特殊信号三、实验原理：从通信的角度来看，通信的过程就是消息的交换和传递的过程。

而从数学的角度来看，信息从一地传送到另一地的整个过程或者各个环节不外乎是一些码或信号的交换过程。

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处理。

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。

3.1 信号及系统在计算机中的表示3.1.1 时域取样及频域取样一般来说，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)按区间,22TT⎡⎤−⎢⎥⎣⎦截短为s T(t)，再对s T(t)按时间间隔Δt均匀取样，得到取样点数为：TNtt=Δ (3-1)仿真时用这个样值集合来表示信号s(t)。

显然Δt反映了仿真系统对信号波形的分辨率，Δt越小，则仿真的精确度越高。

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。

1998年第八届天原杯全国初中化学素质和实验能力竞赛复赛试题可能用到的相对原子量：H :1 C :12 N :14 O : 16 P : 31 S : 32 Cl : 35.5 Mg : 24 Al : 27 Fe : 56 Cu : 64 Zn : 65 Ag : 108 Ba : 137一、选择题（本题12小题，每个题3分，共36分；每小题有1个或2个选项符合题意，若有两个答案，只选1个给1分，选对1个另1个选错或多选都不给全。

1．酸雨对下列物质的腐蚀作用最强的是（ ）（A ）铜制塑像 （B ）大理石雕刻（C ）水泥路面 （D ）铝制窗框2．下列措施是为了防止环境污染的是（ ）（A ）食盐加碘 （B ）禁止使用含铅汽油（C ）禁止饮用工业酒精 （D ）禁止鸣放鞭炮3．黄金首饰的纯度常用“K ”来表示24K 是纯金、标号为18K 的首饰中黄金的质量分数是 （ ）（A ）25% （B ）75% （C ）18% （D ）36%4．氯仿（CHCl 3）不溶于水，密度比水大，是一种良好的有机溶剂，因保存不当受光照易被氧化而产生剧毒的光气（COCl 2），反应如下：223222COCl HCl O CHCl +−−→−+光照 则有关氯仿的以下实验操作正确的是（ ）（A ）用酚酞试液检查氯仿是否变质（B ）用硝酸银溶液检查氯仿是否变质（C ）用水检验氯仿是否变质（D ）需要倾倒氯仿检验时应在通风橱中进行。

5．氢氧化钙在80°C 时的溶解度为x 克，20°C 时Ca （OH ）2溶解度为y 克，取80°C 时Ca （OH ）2的饱和溶液a 克蒸发掉w 克水后，再恢复至20°C ，滤去折出固体，滤液中Ca （OH ）2的质量分数为z%，则x 、y 、z 的关系正确的是（ ）（A ）x>y>z （B ）y<z<x （C ）x<y （D ）y>z6．下列对a 、b 、c 、d 四套装置中，在注入酸起反应后对气球的变化情况作出正确分析的是（）（A）气球①不胀大，②-④都能迅速胀大（B）气球②逐渐胀大，气球④迅速胀大（C）气球②逐渐胀大，气球③缓缓膨胀后停止，气球④迅速胀大（D）以上都不正确7．a、b、c、d是1-18号元素，a、b元素的阳离子和c、d元素的阴离子都具有相同的电子层结构，且b元素原子的最外层电子数比a元素原子的最外层电子数少，c的阴离子所带的负电荷比d的阴离子所带的负电荷多，则它们的核电荷数大小关系是（）（A）a>b>d>c （B）c>b>a>d （C）a>b>c>d （D）b>a>c>d8．一包混有杂质的Na2CO3，其杂质可能是Ba（NO3）2、KCl、 NaHCO3，今取10.6克样品，溶于水得澄清溶液，另取10.6 克样品，加入足量的盐酸，收集到4.4克CO2，则下列判断正确的是（）（A）样品中含有NaHCO3（B）样品中含有NaHCO3，无KCl（C）样品中含有NaHCO3也有Ba（NO3）2（D）样品中混有KCl也有NaHCO39．固体物质A与盐酸反应生成物质C，C的溶液中加入火碱，生成物质D，D受热后得到固体A，则A可能是（）（A）Fe2O3 （B）CO2（C）CuO （D）Na2O10．将一严重锈蚀而部分变成铜绿的铜块研磨成粉末，在空气中充分灼烧成CuO，发现固体质量在灼烧前后保持不变，灼烧前粉末中铜的质量分数是（）（A）52.5% （B）50.0% （C）70.0% （D）48.3%11．在AgNO3、KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，加入一定量的铁粉充分反应后，过滤，洗涤，将滤渣放入盐酸中有气泡产生，滤液中存在的阳离子是（）（A）Cu2+ （B）只有Fe3+ （C）Fe2+ （D）K+12．a 、b 、c 、d 可能是Na 2CO 3、AgNO 3、BaCl 2、HCl 四种溶液中各一种，把它们两两混合后产生如下现象：a 、b 、c 、d （A ）Na 2CO 3、AgNO 3、HCl 、BaCl 2（B ）AgNO 3、Na 2CO 3、BaCl 2 、HCl（C ）HCl 、AgNO 3、BaCl 2、Na 2CO 3（D ）BaCl 2、HCl 、Na 2CO 3、AgNO 3二、填空（13分）13．海洛因、鸦片、大麻都是严重危害人类健康的毒品，其中大麻主要成分的化学式为C 21H 30O 2，在空气中焚烧大麻主要成分的化学方程式是___________________。

通信原理实验报告一、实验名称MATLAB验证低通抽样定理二、实验目的1、掌握抽样定理的工作原理。

2、通过MATLAB编程实现对抽样定理的验证，加深抽样定理的理解。

同时训练应用计算机分析问题的能力。

3、了解MATLAB软件，学习应用MATLAB软件的仿真技术。

它主要侧重于某些理论知识的灵活运用，以及一些关键命令的掌握，理解，分析等。

4、计算在临界采样、过采样、欠采样三种不同条件下恢复信号的误差，并由此总结采样频率对信号恢复产生误差的影响，从而验证时域采样定理。

三、实验步骤及原理1、对连续信号进行等间隔采样形成采样信号，采样信号的频谱是原连续信号的频谱以采样频率为周期进行周期性的延拓形成的。

2、设连续信号的的最高频率为Fmax，如果采样频率Fs>2Fmax，那么采样信号可以唯一的恢复出原连续信号，否则Fs<=2Fmax会造成采样信号中的频谱混叠现象，不可能无失真地恢复原连续信号。

四、实验内容1、画出连续时间信号的时域波形及其幅频特性曲线，信号为x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t)2、对信号进行采样，得到采样序列，画出采样频率分别为10Hz，20 Hz，50 Hz时的采样序列波形；3、对不同采样频率下的采样序列进行频谱分析，绘制其幅频曲线，对比各频率下采样序列和的幅频曲线有无差别。

4、对信号进行谱分析，观察与3中结果有无差别。

5、由采样序列恢复出连续时间信号，画出其时域波形，对比与原连续时间信号的时域波形。

五、实验仿真图(1) x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t)的时域波形及幅频特性曲线。

clear;close all;dt=0.05;t=-2:dt:2x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t);N=length(t);Y=fft(x)/N*2;fs=1/dt;df=fs/(N-1);f=(0:N-1)*df;plot(t,x)title('抽样时域波形')xlabel('t')grid;subplot(2,1,2)plot(f,abs(Y));title('抽样频域信号 |Y|');xlabel('f');grid;(2)采样频率分别为10Hz时的采样序列波形, 幅频特性曲线,以及由采样序列恢复出连续时间信号时域、频域波形；clear;close all;dt=0.1;t0=-2:0.01:2t=-2:dt:2ts1=0.01x0=cos(4*pi*t0)+1.5*sin(6*pi*t0)+0.5*cos(20*pi*t0);x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t);B=length(t0);Y2=fft(x0)/B*2;fs2=1/0.01;df2=fs2/(B-1);f2=(0:B-1)*df2;N=length(t);Y=fft(x)/N*2;fs=1/dt;df=fs/(N-1);f=(0:N-1)*df;tm=-50:ts1:50gt=sinc(fs*tm)st=sigexpand(x,dt/ts1)x3=conv(st,gt)A=length(tm(5001:5401));Y1=fft(x3(5001:5401))/A*2;fs1=1/ts1;df1=fs1/(A-1);f1=(0:A-1)*df1;subplot(3,2,1)plot(t0,x0)title('原始时域波形')xlabel('t')subplot(3,2,2)title('原始频域波形')xlabel('t')subplot(3,2,3)plot(t,x)title('抽样时域波形')xlabel('t')grid;subplot(3,2,4)plot(f,abs(Y));title('抽样频域信号 |Y|');xlabel('f');subplot(3,2,5)plot(t0,x3(5001:5401))title('恢复后的信号');xlabel('tm')subplot(3,2,6)plot(f1,abs(Y1));title('恢复频域信号 |Y1|');xlabel('f1');grid;（3）采样频率分别为20 Hz时的采样序列波形，幅频特性曲线,以及由采样序列恢复出连续时间信号时域、频域波形；clear;close all;dt=0.05;t0=-2:0.01:2t=-2:dt:2ts1=0.01x0=cos(4*pi*t0)+1.5*sin(6*pi*t0)+0.5*cos(20*pi*t0); x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t);B=length(t0);Y2=fft(x0)/B*2;fs2=1/0.01;df2=fs2/(B-1);f2=(0:B-1)*df2;N=length(t);Y=fft(x)/N*2;fs=1/dt;df=fs/(N-1);f=(0:N-1)*df;tm=-50:ts1:50gt=sinc(fs*tm)st=sigexpand(x,dt/ts1)x3=conv(st,gt)A=length(tm(5001:5401));Y1=fft(x3(5001:5401))/A*2;fs1=1/ts1;df1=fs1/(A-1);f1=(0:A-1)*df1;subplot(3,2,1)plot(t0,x0)title('原始时域波形')xlabel('t')subplot(3,2,2)plot(f2,abs(Y2))title('原始频域波形')xlabel('t')subplot(3,2,3)plot(t,x)title('抽样时域波形')xlabel('t')grid;subplot(3,2,4)plot(f,abs(Y));title('抽样频域信号 |Y|');xlabel('f');subplot(3,2,5)plot(t0,x3(5001:5401))title('恢复后的信号');xlabel('tm')subplot(3,2,6)plot(f1,abs(Y1));title('恢复频域信号 |Y1|');xlabel('f1');grid;(4)采样频率分别为50 Hz时的采样序列波形，幅频特性曲线,以及由采样序列恢复出连续时间信号时域、频域波形；；clear;close all;dt=0.02;t0=-2:0.01:2t=-2:dt:2ts1=0.01x0=cos(4*pi*t0)+1.5*sin(6*pi*t0)+0.5*cos(20*pi*t0);x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t);B=length(t0);Y2=fft(x0)/B*2;fs2=1/0.01;df2=fs2/(B-1);f2=(0:B-1)*df2;N=length(t);Y=fft(x)/N*2;fs=1/dt;df=fs/(N-1);f=(0:N-1)*df;tm=-50:ts1:50gt=sinc(fs*tm)st=sigexpand(x,dt/ts1)x3=conv(st,gt)A=length(tm(5001:5401));Y1=fft(x3(5001:5401))/A*2; fs1=1/ts1;df1=fs1/(A-1);f1=(0:A-1)*df1;subplot(3,2,1)plot(t0,x0)title('原始时域波形') xlabel('t')subplot(3,2,2)plot(f2,abs(Y2))title('原始频域波形') xlabel('t')subplot(3,2,3)plot(t,x)title('抽样时域波形') xlabel('t')grid;subplot(3,2,4)plot(f,abs(Y));title('抽样频域信号 |Y|'); xlabel('f');subplot(3,2,5)plot(t0,x3(5001:5401)) title('恢复后的信号'); xlabel('tm')subplot(3,2,6)plot(f1,abs(Y1));title('恢复频域信号 |Y1|'); xlabel('f1');grid;六、实验结论实验中对模拟信号进行采样，需要根据最高截止频率Fmax，按照采样定理的要求选择采样频率的两倍，即 Fs>2Fmax。

通讯原理第一次实验报告1 DDS信号源使用实验人员：同组人员：一、实验目的1．了解DDS信号源的工作原理；2．掌握RZ9681实验平台DDS信号源使用方法；3．理解DDS信号源各种输出信号的特性；4．配合示波器完成系统测试。

二、实验仪器1.RZ9681实验平台2.实验模块：主控模块3.100M双通道示波器三、实验原理1.DDS信号产生原理直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis)，是一种全数字化的频率合成器，由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。

时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM 的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。

图2.1.1.1 DDS信号源产生原理信号源由主控模块上的M4芯片内置的DA产生，M4产生的函数信号经直流交流电路转换和驱动电路驱动从DDS1锚孔输出。

幅度调节旋钮控制输出信号幅度，频率调节旋钮控制输出信号频率，旋钮左右旋转时产生脉冲信号，M4检测到后调整DA的速率（改变信号频率）和数字电位器阻值（改变输出幅度）；信号种类：正弦、方波、三角、半波、全波、复合信号等；频率：0-200KHZ，幅度：10V（峰峰值）。

抽样脉冲采用M4的PWM功能实现，脉冲的频率和占空比可调（鼠标），脉冲频率：0-99KHZ，占空比12.5%-87.5%；经直流交流转换电路从P01输出。

2.DDS信号操作设置主控模块可以提供两路DDS信号源，分别是低频信号源DDS1和高频信号源DDS2，其中DDS2信号源除了作为调幅和调频的载波输出外，其他功能暂时保留。

实验中主要用到的是DDS1信号源，DDS1信号源可以生成各种类型的信号，提供可调的频率、幅度。

四、实验内容及步骤1.加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。

若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

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。

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。

《通信系统实验》课程研究性学习手册姓名祖健文学号12211189同组成员刘少强指导教师李丞时间2014年12月一、实验任务：1、实验简介：频率调制（FM ）常用于无线电和电视广播。

世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。

2、实验目标：进一步学习并练习图形化编程方式；学习并运用LabVIEW 和USRP 的基本模块、使用和调试方法；在直观深入理解调频收音机的工作原理的基础上，培养将具体通信原理知识转化为编程算法的思维模式、以及图形化编程的能力，感受真实信号。

3、实验任务：实现一个频率调制的收音机，并正确接收空中的调频广播电台信号。

二、理论分析： 1、频率调制FM （Frequency Modulation ）代表频率调制，常用于无线电和电视广播。

世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输，其中每个电台的带宽通常为200kHz 。

本实验重新温习FM 的理论知识，并介绍其基本的实现方法。

通过一个基带信号)(t m 调节载波的数学过程分为两步。

首先，信源信号经过积分得到关于时间的函数)(t θ，再将该函数当作载波信号的相位，从而实现根据信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。

FM 发射机频率调制的框图如图1所示。

图1频率调制示意图在图1的框图中，将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程，即：⎰+=tfc d m k t f t 0)(22)(ττππθ（1.1）式中，c f 代表载波频率，f k 代表调制指数，)(τm 代表信源信号。

调制结果是相位的调制，与在时域上载波相位的变化有关。

此过程需要一个正交调制器如下图2所示：图2相位调制在此次实验中，NI USRP-2920通过天线接收FM 信号，经模拟下变频后，再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q 采样点，采样点通过千兆以太网接口发送至PC ，并在LabVIEW 中进行信号处理。

实验17 基带传输及眼图观测一、实验目的1.掌握眼图观测方法；2.学会用眼图分析通信系统性能；二、实验原理1.什么是眼图?所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。

干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。

因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。

在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。

我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。

在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。

为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。

眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。

在下图眼图示意图中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。

在图中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。

眼图中央的垂直线表示取样时刻。

当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。

在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。

当波形有失真时，“眼睛”部分闭合，取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。

这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。

换言之，在随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。

“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。

图17-1 无失真及有失真时的波形及眼图(a) 无码间串扰时波形；无码间串扰眼图(b) 有码间串扰时波形；有码间串扰眼图2.眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。

眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当信道信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以评估系统干扰的大小。

源代码：close all;alpha=0.2;<此处为语句一>Fs=1000;Rs=50;<此处为语句二>Num=100;Samp_rate=Fs/RsEye_num=4;NRZ=2*randint(1,Num,M)-M+1;figure(1);stem(NRZ);title('双极性NRZ码元序列');Samp_data=zeros(1,Samp_rate*Num); for r=1:Num*Samp_rateif rem(r,Samp_rate)==0Samp_data(r)=NRZ(r/Samp_rate);endend[ht,a]=rcosine(1/Ts,Fs,'fir',alpha); figure(2); subplot(2,1,1);plot(ht);ylabel('冲击响应');title('升余弦滚降系统冲击响应');st=conv(Samp_data,ht)/(Fs*Ts);subplot(2,1,2);plot(st);ylabel('信号幅度');title('经过升余弦滚降系统后的码元');figure(3);for k=10:floor(length(st)/Samp_rate)-10ss=st(k*Samp_rate+1:(k+Eye_num)*Samp_r ate);plot(ss);hold on;endylabel('信号幅度');title('基带信号眼图');在语句一和语句二处填上不同的值：根据输入码元速率Rs>1/Ts时，基带传输系统的码元会产生码间干扰。

一. 二元码 无码间干扰语句一：Ts=1e-2; 语句二：M=2;二. 二元码 临界码间干扰语句一：Ts=0.02; 语句二：M=2;三. 二元码 有码间干扰语句一：Ts=0.1; 语句二：M=2;四. 四元码 无码间干扰语句一：Ts=1e-2; 语句二：M=4;。

通信系统实验通信教研室编青岛科技大学电子信息工程系二ＯＯ三年十二月目录实验箱使用简介 (1)实验一数字基带信号 (5)实验二数字调制 (14)实验三模拟锁相环与载波同步 (18)实验四数字解调与眼图 (23)实验五数字锁相环与位同步 (28)实验六帧同步 (34)实验七时分复用数字基带通信系统 (38)实验八时分复用2DPSK、2FSK通信系统 (43)实验九PCM编译码 (45)实验十时分复用通话与抽样定理 (53)附录通信原理实验各单元电路原理图 (55)实验箱使用简介为配合《通信原理》课程的理论教学，我们采购了华中科技大学(原华中理工大学)研制的TX-5通信原理教学实验系统。

现代通信包括传输、复用、交换、网络等四大技术。

《通信原理》课程主要介绍传输及复用技术。

本实验系统涵盖了数字频带传输的主要内容及时分复用技术,其设计思路是如下图所示的两路PCM/2DPSK 数字电话系统。

图中STA 、STB 分别为发端的两路模拟话音信号，BS 为时钟信号，SLA 、SLB 为抽样信号，F 为帧同步码，AK 为绝对码，BK 为相对码。

在收端CP 为位同步信号，FS 为帧同步信号，F 1、F 2为两个路同步信号，SRA 、SRB 为两个PCM 译码器输出的模拟话音信号。

图中发滤波器用来限制进入信道的信号带宽，提高信道的频带利用率。

收滤波器用来滤除带外噪声并与发滤波器、信道相配合满足无码间串扰条件。

由于系统的频率特性、码速率与码间串扰之间的关系比较适合于软件仿真实验，再考虑到收端有关信号波形的可观测性，我们在本实验系统中省略了发滤波器、信道及收滤波器，而直接将2PSK 调制器输出信号连接到载波提取单元和相干解调单元。

信道编译码实验也比较易于用软件仿真，所以本系统设计中也不考虑。

SRA SRB b对普通语音信号进行编码而产生的PCM信号是随机信号，不适于用示波器观察信号传输过程中的变化。

所以我们用24比特为一帧的周期信号取代实际的数字语音信号作为发端的AK信号，该周期信号由两路数据（每路8比特）和7比特帧同步码以及一未定义比特复接而成。

学生实验报告）实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz的语言信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带。

见图4。

如果fs＜fH，就会出现频谱混迭的现象，如图5所示。

在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率fH的正弦波来代替实际的语音信号。

采用标准抽样频率fs＝8KHZ。

改变音频信号的频率fH，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。

验证抽样定理的实验方框图如图6所示。

在图8中，连接（8）和（14），就构成了抽样定理实验电路。

由图6可知。

用一低通滤波器即可实现对模拟信号的恢复。

为了便于观察，解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成，低通滤波器的截止频率为3400HZ2、多路脉冲调幅系统中的路际串话~多路脉冲调幅的实验方框图如图7所示。

在图8中，连接（8）和（11）、（13）和（14）就构成了多路脉冲调幅实验电路。

分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。

N路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。

各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。

本实验设置了两路分路抽样电路。

多路脉冲调幅信号进入接收端后，由分路选通脉冲分离成n路，亦即还原出单路PAM信号。

图7 多路脉冲调幅实验框图冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。

这样大的衰减带来的后果是严重的。

但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的PAM信号展宽到100％的占空比，从而解决信号幅度衰减大的问题。

但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。

PAM信号在时间上是离散的，但是幅度上趋势连续的。

而在PAM系统里，PAM信只有在被量化和编码后才有传输的可能。

本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。

3、多路脉冲调幅系统中的路标串话路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。

路际串话是指在同一时分多路系统中，某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去，这样就产生了同一端机中各路通话之间的串话。

探索二氧化钛管单原子的奇妙世界我在这个科研小组里，每天都像是在神秘的科学森林里探险，而最近我们的目标就是那有点让人摸不着头脑的二氧化钛管单原子。

那天，导师把我们几个组员召集到实验室，一脸兴奋地说：“咱们这次要全力攻克二氧化钛管单原子的制备难题，这可是个超有挑战性的活儿。

” 我心里既紧张又好奇，旁边的阿强却满不在乎地说：“不就是二氧化钛管单原子嘛，能有多难，看我怎么把它搞定。

” 我白了他一眼说：“你可别吹牛了，这东西听起来就不简单。

”我们先从查阅大量的资料开始，那一本本厚厚的科研书籍和一篇篇密密麻麻的论文，看得我头晕眼花。

阿珍推了推眼镜说：“大家别灰心，这里面肯定有我们需要的线索。

” 于是我们分工合作，我负责整理关于二氧化钛管结构特性的资料，阿强则去研究单原子的引入方法，阿珍专注于分析前人的实验数据。

在讨论实验方案的时候，阿强第一个发言：“我觉得可以先通过高温煅烧的方法来处理二氧化钛管，让它的结构更稳定，然后再用化学沉积的方式引入单原子。

” 我皱着眉头说：“可是高温煅烧的温度和时间很难控制啊，一不小心就可能把二氧化钛管烧坏了。

” 阿珍也点头说：“对，而且化学沉积的试剂选择也很关键，得保证单原子能够均匀地分布在管上。

” 我们三个人你一言我一语，争得面红耳赤，最后还是导师过来给我们指点了迷津，综合了我们的想法，确定了一个初步的实验方案。

实验开始了，我小心翼翼地把二氧化钛管放进高温炉里，眼睛紧紧盯着温度控制器，嘴里念叨着：“宝贝管儿啊，你可得经受住考验。

” 阿强在一旁调配化学沉积的试剂，一边加药一边说：“这试剂的比例可不能错，就像做饭一样，盐多了少了都不行。

” 阿珍则在显微镜下仔细观察着二氧化钛管的初始状态，时不时地记录着数据。

可是第一次实验结果并不理想，显微镜下看到的二氧化钛管单原子分布得乱七八糟。

阿强一下子泄了气，说：“完了完了，这可怎么办？” 我安慰他说：“别着急，这才第一次嘛，我们分析下问题出在哪。