北京理工大学 通信电路与系统实验1 实验报告资料

实验1数字通信系统仿真分析分析内容构造一个简单示意性基带传输系统。

以双极性PN码发生器来模拟一个数据信源，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。

分析目的掌握观察系统时域波形，重点学习和掌握观察眼图的操作方法。

系统组成及原理简单的基带传输系统原理框图如下所示，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更集中，形成滤波器采用高斯滤波器。

第二步：调用图符块创建如下图所示的仿真分析系统：其中各元件参数如“图符参数便笺”所示。

Token1为高斯脉冲形成滤波器；Token3为高斯噪声发生器，设标准偏差Std Deviation=0.3v，均值Mean=0v；Token4为模拟低通滤波器，它来自操作库中的“LinearSys”图符按钮，在设置参数时，将出现一个设置对话框，在“Design”栏中单击Analog按钮，进一步点击“Filter PassBand”栏中Lowpass按钮，选择Butterworth型滤波器，设置滤波器极点数目：No.of Poles=5，设置滤波器截止频率：LoCuttoff=200Hz。

第三步：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，则Sink9-Sink12限时活动窗口分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形。

第四步：观察信源PN码和波形形成输出的功率谱。

在分析窗下，单击信宿计算器按钮，在出现的“System Sink Calculator”对话框中单击Spectrum按钮，分别得到Sink9和Sink10的功率谱窗口后，可将这两个功率谱合成在同一个窗口中进行对比，具体操作为：在“System Sink Calculator”对话框中单击Operators按钮和Overlay Plots按钮，在右侧窗口内按住左键选中w4和w5两个信息条，单击OK按钮即可显示出对比功率谱。

实验二 二进制键控系统分析(一) 相干接收2ASK 系统分析1. 相干接收2ASK 系统分析相干接收2ASK 系统组成如下图所示:图1 2ASK 系统组成原理图2. 上机操作步骤在SystemView 系统窗下创建仿真系统, 首先设置时间窗, 运行时间: 0-0.3秒, 采样速率: 10000Hz 。

组成系统组成如下图。

参数如元件参数便笺所示。

3. 分析内容要求1) 在系统窗下创建仿真系统, 观察指定分析点的波形、功率谱及谱零点带宽；改变元件设置参数, 观察仿真结果：如果PN 码改为双极性码（Amp=1v,Offset=0v ）, 能产生2ASK 信号吗？此时产生的是什么数字调制信号？改变高斯噪声强度, 观察解调波形变化, 体会噪声对数据传输质量的影响；4. 实验结果与分析(1) 调制信号为PN 码信道二进制 基带信号噪 声滤波 采样判决载 波 载 波 {}{}a)各分析点波形b)功率谱分析: 由功率谱可以看出, 基带信号能量主要在低频段, 而2ASK调制信号的能量则位于载频的3KHz左右, 符合信号经过乘法器线性搬移的结果。

同时, 谱零点带宽约为200Hz, 也符合码元速率的两倍。

(2)调制信号为双极性码（Amp=1v,Offset=0v）a)各分析点波形b)功率谱分析: 由PN码变为双极性码之后, 调制波形不再是2ASK, 而是BPSK, 两者功率谱密度规律基本一致, 谱零点带宽也均为200Hz左右。

(3)改变高斯噪声强度（Std Dev=1v）分析: 将高斯噪声标准差提高到1V, 发现输出信号与输入信号之间已有明显差别, 发生了较为严重的误码。

可见信道噪声越大, 误码率越高。

（二） 2FSK 系统分析1. 2FSK 系统组成以话带调制解调器中CCITT V.23建议规定的2FSK 标准为例, 该标准为: 码速率1200bit/s ；f0=1300Hz 及f1=2100Hz 。

要求创建符合CCITT V.23建议的2FSK 仿真系统, 调制采用“载波调频法”产生CP-2FSK 信号, 解调采用“锁相鉴频法”。

实验一无线通信系统（图像传输）实验一、实验目的1、掌握无线通信（图像传输）收发系统的工作原理；2、了解各电路模块在系统中的作用。

二、实验内容a)测试发射机的工作状态；b)测试接收机的工作状态；c)测试图像传输系统的工作状态；d)通过改变系统内部连接方式造成对图像信号质量的影响来了解各电路模块的作用。

三、无线图像传输系统的基本工作原理发射设备和接收设备是通信设备的重要组成部分。

其作用是将已调波经过某些处理（如放大、变频）之后，送给天馈系统，发向对方或转发中继站；接收系统再将空间传播的信号通过天线接收进来，经过某些处理（如放大、变频）之后，送到后级进行解调、编码等。

还原出基带信息送给用户终端。

为了使发射系统和接收系统同时工作，并且了解各电路模块在系统中的作用，通过实验箱中的天线模块和摄像头及显示器，使得发射和接收系统自闭环，通过图像质量来验证通信系统的工作状态，及各个电路模块的作用和连接变化时对通信或图像质量的影响。

以原理框图为例，简单介绍一下各部分的功能与作用。

摄像头采集的信号送入调制器进频率调制，再经过一次变频后、滤波（滤去变频产生的谐波、杂波等）、放大、通过天线发射出去。

经过空间传播，接收天线将信号接收进来，再经过低噪声放大、滤波（滤去空间同时接收到的其它杂波）、下变频到480MHz，再经中频滤波，滤去谐波和杂波、经视频解调器，解调后输出到显示器还原图像信号。

四、实验仪器信号源、频谱分析仪等。

五．测试方法与实验步骤（一）发射机测试图1原理框图基带信号送入调制器，进行调制(调幅或调频等调制),调制后根据频率要求进行上变频,变换到所需微波频率,并应有一定带宽,然后功率放大，通过天线发射或其它方式传播。

每次变频后,会相应产生谐波和杂波，一般变频后加响应频段的滤波器,以滤除谐波和杂波。

保证发射信号的质量或频率稳定度。

另外调制器或变频器本振信号的稳定度也直接影响发射信号的好坏，因而，对本振信号的质量也有严格的要求。

一、实验目的1. 理解通信线路的基本原理和组成。

2. 掌握通信线路的安装、调试和维护方法。

3. 培养实际操作能力，提高通信线路的故障排查和处理能力。

二、实验原理通信线路是信息传输的基础设施，主要包括有线通信线路和无线通信线路。

本实验以有线通信线路为例，主要涉及双绞线、同轴电缆和光纤等。

1. 双绞线：由两根绝缘铜线绞合而成，具有良好的抗干扰性能，常用于电话线路和低速数据传输。

2. 同轴电缆：由一根中心的导体、绝缘层、金属屏蔽层和外护套组成，适用于高速数据传输和电视信号传输。

3. 光纤：利用光的全反射原理进行信息传输，具有高速、大容量、抗干扰能力强等优点。

三、实验仪器与设备1. 双绞线：一对2. 同轴电缆：一根3. 光纤：一根4. 测试仪：一台5. 工具：剥线钳、剪刀、压线钳等四、实验步骤1. 双绞线实验（1）将双绞线一端剥去约2厘米的绝缘层，露出铜线。

（2）将铜线按照T568A或T568B标准进行排列。

（3）使用压线钳将双绞线端子压接在RJ45接口上。

（4）将另一端的双绞线按照相同的标准压接在RJ45接口上。

（5）使用测试仪测试双绞线的连通性。

2. 同轴电缆实验（1）将同轴电缆一端剥去约5厘米的绝缘层，露出导体和金属屏蔽层。

（2）将导体和金属屏蔽层按照要求连接到相应的接口上。

（3）将另一端的同轴电缆按照相同的方法连接到接口上。

（4）使用测试仪测试同轴电缆的连通性。

3. 光纤实验（1）将光纤一端剥去约1厘米的绝缘层，露出光纤。

（2）使用光纤熔接机将光纤熔接在一起。

（3）将熔接好的光纤端面进行清洁。

（4）将光纤端面连接到相应的接口上。

（5）使用测试仪测试光纤的连通性。

五、实验结果与分析1. 双绞线实验结果：测试仪显示双绞线连通性良好，符合实验要求。

2. 同轴电缆实验结果：测试仪显示同轴电缆连通性良好，符合实验要求。

3. 光纤实验结果：测试仪显示光纤连通性良好，符合实验要求。

六、实验结论通过本次实验，我们掌握了通信线路的基本原理、安装、调试和维护方法。

通信电路实验报告书第一部分实验小组：第1组姓名学号：******** 郑超指导教师：***完成日期：2011年4月4日实验1 单调谐回路谐振放大器—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：●放大器静态工作点●LC并联谐振回路●单调谐放大器幅频特性2．做本实验时所用到的仪器：●单调谐回路谐振放大器模块●双踪示波器●万用表●频率计●高频信号源二、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2．掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理；3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法；4．熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性（包括电压增益、通频带、Q值）的影响；5．掌握测量放大器幅频特性的方法。

三、实验内容1．用万用表测量晶体管各点（对地）电压VB、VE、VC，并计算放大器静态工作点；2．用示波器测量单调谐放大器的幅频特性；3．用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响；4．用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。

四、实验报告要求1．对实验数据进行分析，说明静态工作点变化对单调谐放大器幅频特性的影响，并画出相应的幅频特性。

2．对实验数据进行分析，说明集电极负载变化对单调谐放大器幅频特性的影响，并画出相应的幅频特性。

3．总结由本实验所获得的体会。

五、实验结果记录及结论记录：输入电压幅值：200mv 输出最大电压：1.44v 计算得出的放大倍数：7.2010101结论：1.从实验数据及幅频特性曲线图中（如下）可以看出，随着静态工作点（此次特指VBQ）的升高，幅频特性幅值（各频率所对应的幅值）会增大，同时曲线变“胖”，变平缓，选频特性变差，但同频带变宽（以谐振幅值的0.707为界线）。

5.4 5.6 5.866.2 6.4 6.6 6.877.2调整1W01使基极直流电压为1.5v调整1W 01使基极直流电压为2.5v5.45.6 5.866.2 6.4 6.6 6.877.2调整1W 01使基极直流电压为5v2.从实验数据及幅频特性曲线图中（如下）可以看出，当接通1R3时，幅频特性幅值减小，曲线变“胖”，品质因数Q降低，通频带加大。

实验十一包络检波及同步检波实验一、实验目的1、进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。

2、掌握二极管峰值包络检波的原理。

3、掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象,分析产生的原因并思考克服的方法。

4、掌握用集成电路实现同步检波的方法。

二、实验内容1、完成普通调幅波的解调。

2、观察抑制载波的双边带调幅波的解调。

3、观察普通调幅波解调中的对角切割失真,底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。

三、实验仪器1、信号源模块 1 块2、频率计模块 1 块3、 4 号板 1 块4、双踪示波器 1 台5、万用表 1 块三、实验原理检波过程就是一个解调过程,它与调制过程正好相反。

检波器的作用就是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。

还原所得的信号,与高频调幅信号的包络变化规律一致,故又称为包络检波器。

假如输入信号就是高频等幅信号,则输出就就是直流电压。

这就是检波器的一种特殊情况,在测量仪器中应用比较多。

例如某些高频伏特计的探头,就就是采用这种检波原理。

若输入信号就是调幅波,则输出就就是原调制信号。

这种情况应用最广泛,如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。

从频谱来瞧,检波就就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频。

检波过程也就是应用非线性器件进行频率变换,首先产生许多新频率,然后通过滤波器,滤除无用频率分量,取出所需要的原调制信号。

常用的检波方法有包络检波与同步检波两种。

全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行解调。

而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律,无法用包络检波进行解调,所以采用同步检波方法。

1、二极管包络检波的工作原理当输入信号较大(大于0、5伏)时,利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调,称为大信号检波。

检波的物理过程如下:在高频信号电压的正半周时,二极管正向导通并对电容器 C 充电,由于二极管的正向导通电阻很小,所以充电电流iD 很大,使电容器上的电压VC 很快就接近高频电压的峰值。

北理工通信电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握通信电路的基本原理，包括放大器、滤波器、振荡器等组成部分的功能及工作原理。

2. 学会分析通信系统的信号传输特性，包括频率响应、幅频特性等。

3. 掌握通信电路的仿真与设计方法，能运用相关软件（如Multisim、Protel 等）进行简单通信电路的搭建与测试。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际通信电路问题的能力，能对给定通信电路进行设计与优化。

2. 提高学生的实验操作能力，通过实际动手搭建与测试，培养学生的实践技能。

3. 培养学生团队协作和沟通能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同完成通信电路设计任务。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对通信电路的兴趣，培养其探索精神和创新意识。

2. 培养学生严谨、务实的科学态度，注重实验数据的真实性，遵循实验操作规范。

3. 引导学生关注通信技术在现代社会中的应用，认识到通信技术对国家经济、社会发展的重要意义，增强学生的社会责任感和使命感。

本课程针对北理工通信工程专业高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标，旨在帮助学生将所学知识应用于实际通信电路设计，提高学生的实践能力、创新能力和团队协作能力，为我国通信领域培养高素质的专业人才。

二、教学内容本章节教学内容以北理工通信工程专业教材《通信电路》为基础，主要包括以下部分：1. 通信电路基本原理：讲解放大器、滤波器、振荡器等通信电路的基本原理及功能，对应教材第1章至第3章内容。

2. 通信系统信号传输特性：分析频率响应、幅频特性等信号传输特性，对应教材第4章内容。

3. 通信电路设计与仿真：教授通信电路设计方法，运用Multisim、Protel等软件进行电路仿真与设计，对应教材第5章内容。

4. 通信电路实验操作：实际操作搭建与测试通信电路，培养学生实践能力，对应教材第6章内容。

教学内容安排如下：第1周：通信电路基本原理（1）第2周：通信电路基本原理（2）第3周：通信系统信号传输特性第4周：通信电路设计与仿真（1）第5周：通信电路设计与仿真（2）第6周：通信电路实验操作教学进度根据以上安排进行，确保学生充分掌握各部分内容，为课程目标的实现奠定基础。

本科实验报告实验名称：信号与系统实验实验一信号的时域描述与运算一、实验目的①掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。

②掌握信号基本时域运算的MATLAB实现方法。

③利用MATLAB分析常用信号，加深对信号时域特性的理解。

二、实验原理与方法1. 连续时间信号的MATLAB表示连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号，即除了若干个不连续点外，在任何时刻信号都有定义。

在MATLAB中连续时间信号可以用两种方法来表示，即向量表示法和符号对象表示法。

从严格意义上来说，MATLAB并不能处理连续时间信号，在MATLAB中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的，当采样间隔足够小时，这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号，这种表示方法称为向量表示法。

表示一个连续时间信号需要使用两个向量，其中一个向量用于表示信号的时间范围，另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。

例如一个正弦信号可以表示如下：>> t=0:0.01:10;>> x=sin(t);利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形，如图1所示。

如果连续时间信号可以用表达式来描述，则还可以采用符号表达式來表示信号。

例如对于上述正弦信号，可以用符号对象表示如下：>> x=sin(t);>> ezplot(X);利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形常用的信号产生函数2.连续时间信号的时域运算-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81Time(seconds)图1 利用向量表示连续时间信号-1-0.50.51t图 2 利用符号对象表示连续时间信号sin(t)对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分，以及位移、反转、尺度变换（尺度伸缩）等。

1）相加和相乘信号相加和相乘指两信号对应时刻的值相加和相乘，对于两个采用向量表示的可以直接使用算术运算的运算符“+”和“*”来计算，此时要求表示两信号的向量时间范围和采样间隔相同。

一、实验目的本次实验旨在让学生掌握通信工程基本原理，提高通信系统设计和分析能力，培养实际操作技能。

通过实验，使学生了解通信系统的基本组成、工作原理以及通信协议，熟悉通信设备的操作方法，为以后从事通信工程相关领域的工作打下基础。

二、实验内容1. 实验一：通信系统基本组成及工作原理（1）实验目的：了解通信系统的基本组成、工作原理，掌握通信系统的传输、交换、处理和监控等功能。

（2）实验仪器：通信实验箱、示波器、信号发生器、数字存储示波器等。

（3）实验步骤：①搭建通信系统实验平台；②观察通信系统各部分功能；③分析通信系统工作原理；④测试通信系统性能。

2. 实验二：通信协议及传输过程（1）实验目的：掌握通信协议的基本概念，熟悉TCP/IP协议栈的分层结构，了解数据传输过程。

（2）实验仪器：通信实验箱、计算机、网络分析仪等。

（3）实验步骤：①搭建网络实验环境；②观察TCP/IP协议栈各层功能；③测试数据传输过程；④分析网络性能。

3. 实验三：通信设备操作及调试（1）实验目的：熟悉通信设备的操作方法，掌握设备调试技巧。

（2）实验仪器：通信实验箱、计算机、通信设备等。

（3）实验步骤：①了解通信设备的功能及操作方法；②搭建通信设备实验平台；③进行设备调试；④测试设备性能。

4. 实验四：通信系统性能分析（1）实验目的：掌握通信系统性能分析的方法，提高通信系统设计能力。

（2）实验仪器：通信实验箱、计算机、通信系统性能分析软件等。

（3）实验步骤：①搭建通信系统实验平台；②进行系统性能测试；③分析系统性能指标；④优化通信系统设计。

三、实验结果与分析1. 实验一：通信系统基本组成及工作原理通过实验，学生了解了通信系统的基本组成、工作原理，掌握了通信系统的传输、交换、处理和监控等功能。

实验结果表明，通信系统能够满足实际通信需求，具有较好的性能。

2. 实验二：通信协议及传输过程通过实验，学生掌握了通信协议的基本概念，熟悉了TCP/IP协议栈的分层结构，了解了数据传输过程。

一、实验目的1. 了解通信电子电路的基本组成和工作原理。

2. 掌握通信电子电路的基本实验技能和操作方法。

3. 培养分析问题和解决问题的能力。

二、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 数字万用表4. 通信电子电路实验板5. 连接线三、实验原理通信电子电路是现代通信系统中的核心组成部分，其主要功能是将信号进行调制、放大、解调等处理，以实现信号的传输。

本实验主要涉及以下通信电子电路：1. 模拟调制解调电路：将模拟信号进行调制和解调，实现信号的传输。

2. 数字调制解调电路：将数字信号进行调制和解调，实现信号的传输。

3. 放大电路：对信号进行放大，提高信号的传输质量。

四、实验内容1. 模拟调制解调电路实验（1）实验目的：掌握模拟调制解调电路的原理和操作方法。

（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。

② 将信号发生器输出的信号接入调制电路的输入端。

③ 使用示波器观察调制电路的输出波形。

④ 改变调制电路的参数，观察输出波形的变化。

⑤ 将调制电路的输出信号接入解调电路的输入端。

⑥ 使用示波器观察解调电路的输出波形。

⑦ 改变解调电路的参数，观察输出波形的变化。

2. 数字调制解调电路实验（1）实验目的：掌握数字调制解调电路的原理和操作方法。

（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。

② 将信号发生器输出的信号接入调制电路的输入端。

③ 使用示波器观察调制电路的输出波形。

④ 改变调制电路的参数，观察输出波形的变化。

⑤ 将调制电路的输出信号接入解调电路的输入端。

⑥ 使用示波器观察解调电路的输出波形。

⑦ 改变解调电路的参数，观察输出波形的变化。

3. 放大电路实验（1）实验目的：掌握放大电路的原理和操作方法。

（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。

② 将信号发生器输出的信号接入放大电路的输入端。

③ 使用示波器观察放大电路的输出波形。

④ 改变放大电路的参数，观察输出波形的变化。

⑤ 使用数字万用表测量放大电路的增益。