通原实验数字基带系统

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。

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。

实验四时分复用数字基带通信系统电子二班 044 陈增贤一、实验目的1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。

2.掌握位同步信号抖动、帧同步信号错位对数字信号传输的影响。

3.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接中的作用。

二、实验内容1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统，使系统正常工作。

2.观察位同步信号抖动对数字信号传输的影响。

3.观察帧同步信号错位对数字信号传输的影响。

4.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。

三、基本原理本实验要使用数字终端模块。

1. 数字终端模块工作原理：原理框图如图4-1所示，电原理图如图4-2所示(见附录)。

它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号，把两路数据信号从时分复用信号中分离出来，输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。

两个并行信号驱动16个发光二极管，左边8个发光二极管显示第一路数据，右边8个发光二极管显示第二路数据，二极管亮状态表示“1”，熄灭状态表示“0”。

两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。

延迟1延迟2整形延迟3FS-INBS-INS-INFD FD-7FD-15FD-8FD-16BD显示串/并变换串/并变换F2÷3并/串变换并/串变换D2B1F1D1SD-DBD显示B2图4-1 数字终端原理方框图延迟1、延迟2、延迟3、整形及÷3等5个单元可使串/并变换器和并/串变换器的输入信号SD 、位同步信号及帧同步信号满足正确的相位关系，如图4-3所示。

移位寄存器40174把FD 延迟7、8、15、16个码元周期，得到FD-7、FD-15、FD-8（即F1）和FD-16（即F2）等4个帧同步信号。

在FD-7及BD 的作用下，U65（4094）将第一路串行信号变成第一路8位并行信号，在FD-15和BD 作用下，U70（4094）将第二路串行信号变成第二路8位并行信号。

《通信原理》实验报告一、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、掌握HDB３码的编译规则。

4、了解滤波法位同步在码变换过程中的作用。

二、实验器材1、主控&信号源模块，2号、3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2、HDB3编译码实验原理框图四、实验步骤实验项目一AMI编译码（归零码实验）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。

时域波形：编码输出信号频谱：注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为编码输出的数据。

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TP5（AMI-A1），观察基带码元的奇数位的变换波形。

注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为AMI-A1。

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TP6（AMI-B1），观察基带码元的偶数位的变换波形。

注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为AMI-B1。

4、用示波器减法功能观察AMI-A1与AMI-B1相减后的波形情况，并与AMI编码输出波形相比较。

注：CH1（上面的波形）为AMI-A1，CH2（下面的波形）为AMI-B1，中间的波形为AMI-A1与AMI-B1相减后的情况。

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AMI译码波形与输入信号波形。

注：CH1（上面的波形）为编码输入的数据，CH2（下面的波形）为译码输出的数据。

思考：译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？1个码元6、用示波器分别观测TP9（AMI-A2）和TP11（AMI-B2），从时域或频域角度了解AMI码经电平变换后的波形情况。

竭诚为您提供优质文档/双击可除数字基带信号实验报告篇一：《通信原理》数字基带信号实验报告武夷学院实验报告课程名称：_______________项目名称：_______________姓名：______专业：_______班级：________学号：____同组成员_______1注：1、实验预习部分包括实验环境准备和实验所需知识点准备。

2、若是单人单组实验，同组成员填无。

2注：实验过程记录要包含实验目的、实验原理、实验步骤，页码不够可自行添加。

实验报告成绩（百分制）__________实验指导教师签字：_________3注：1、实验小结应包含实验所需知识点和实验方法的总结，实验心得体会等。

2、分组实验需包含同组讨论内容。

篇二：数字基带信号报告数字基带信号实验20XX年04月01日08:43www.elecfans.co作者：本站用户评论（0）关键字：实验一数字基带信号一、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、hDb3码的编码规则。

3、掌握从hDb3码信号中提取位同步信号的方法。

4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

5、了解hDb3（AmI）编译码集成电路cD22103。

二、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。

三、基本原理本实验使用数字信源模块和hDb3编译码模块。

1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图1-1所示，电原理图如图1-3所示（见附录）。

本单元产生nRZ信号，信号码速率约为170.5Kb，帧结构如图1-2所示。

帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。

通信原理实验数字基带传输系统matlab-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述在现代通信领域中，数字基带传输系统是一种重要的通信技术，用于在信号传输中将模拟信号转换为数字信号，并进行传输和接收。

本文将介绍关于通信原理实验中数字基带传输系统的实验内容以及利用MATLAB 进行实验的应用。

数字基带传输系统是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，它通过将连续时间信号进行采样和量化处理，并使用调制技术将数字信号转换为模拟信号。

这种技术在现代通信系统中得到了广泛应用，例如无线通信、有线通信、数据传输等。

本文主要介绍了通信原理实验中数字基带传输系统的相关内容。

在实验中，我们将学习数字基带传输系统的基本原理和工作流程，了解信号的采样、量化和调制技术等关键概念。

同时，我们将探索MATLAB在通信原理实验中的应用，利用MATLAB软件进行数字信号处理、调制解调器设计和性能评估等实验内容。

在深入了解数字基带传输系统的基本原理和工作流程之后，我们将通过实验结果总结，分析实验中各个环节的性能指标和优劣。

同时，我们还将对数字基带传输系统的未来发展进行展望，探讨其在通信领域的应用前景和发展方向。

通过本文的学习，读者将能够更好地理解数字基带传输系统在通信原理实验中的应用，了解MATLAB在数字信号处理和调制解调器设计方面的功能和优势。

这将有助于读者更好地掌握数字基带传输系统的原理和实现，为通信技术的发展和应用提供有力支持。

文章结构是指文章整体的组织框架，它决定了文章的逻辑顺序和内容安排。

本文将分为引言、正文和结论三个部分。

具体的文章结构如下：引言部分（Chapter 1）：概述、文章结构和目的1.1 概述在本章中，我们将介绍通信原理实验中的数字基带传输系统，并重点介绍MATLAB在通信原理实验中的应用。

数字基带传输系统是现代通信领域中的重要课题之一，它在各种无线通信系统中起着关键作用。

1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分。

第四章（数字基带传输系统）习题及其答案【题4-1】设二进制符号序列为，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码型，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形，二进制差分码波形。

【答案4- 1】【题4—2】设随机二机制序列中的o和i分别由g（t）和g（t）组成，其出现概率分别为p 和（1 P）:1）求其功率谱密度及功率；2）若g（t）为图（a）所示的波形，T s为码元宽度，问该序列存在离散分量3）若g（t）改为图（b）所示的波形，问该序列存在离散分量• T s否【答案4- 2】1）随机二进制序列的双边功率谱密度为由于可得：式中：G（f）是g（t）的频谱函数。

在功率谱密度p s（）中，第一部分是其连续谱成分，第部分是其离散谱成分。

随机二进制序列的功率为2）当基带脉冲波形g（t）为g（t）的付式变换G（f）为因此、f s T式中：T s。

所以，该二进制序列不存在离散分量3）当基带脉冲波形g（t）为g（t）的付式变换G（f）为因此f s 式中：1匚所以，该二进制序列存在离散分量。

【题4—3】设二进制数字基带信号的基本脉冲序列为三角形脉冲，如下图所示。

图中Ts为码元宽度，数字信息1和0分别用g（t）的有无表示，且1和0出现的概率相等：1）求数字基带信号的功率谱密度；2）能否重该数字基带信号中提取同步所需的频率f s %s的分量若能，计算该分量的功率【答案4- 3】1)由图得g(t)的频谱函数G()为由题设可知所以代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数表达式，可得2)二进制数字基带信号的离散谱分量尺()为当m 1时，f f s，代入上式可得因为该二进制数字基带信号中存在fs 1Ts的离散分量，所以能从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率fs 1Ts的分量。

该频率分量的功率为【题4—5】已知信息代码为，求相应的AMI码、HDB3码、PST码及双相码。

【答案4—5】AMI 码：+10000 0000 - 1+ 1HDB3码；+1000+V-B00-V0+1-1PST码：©（+ 模式）+ 0 - + - + - + - + + - 购（-模式）-0 - + - + - + - + + -双相码：10 01 01 01 01 01 01 01 01 01 10 10【题4 —6】已知消息代码为，试确定相应的AMI码及HDB3码，并分别画出它们的波形图【答案4—6】AMI 码：+10-100000+1-10000+-1HDB3码：+10-1000-V0+1-1+B00+V-1+1【题4-7】某基带传输系统接收滤波器输出信号的基带脉冲如下图所示的三角形脉冲：1)求该基带传输系统的传输函数H()；2)假设信道的传输函数C()1，发送滤波器和接收滤波器具有相同的传输函数，即G T( )6()，求G T()和G R()的表达式。

基带传输系统实验报告一、实验目的1、提高独立学习的能力；2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力；3、学习matlab的使用；4、掌握基带数字传输系统的仿真方法；5、熟悉基带传输系统的基本结构；6、掌握带限信道的仿真以及性能分析；7、通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量。

二、实验原理在数字通信中，有些场合可以不经载波调制和解调过程而直接传输基带信号，这种直接传输基带信号的系统称为基带传输系统。

基带传输系统方框图如下：基带传输系统模型如下：各方框的功能如下：（1）信道信号形成器（发送滤波器）：产生适合于信道传输的基带信号波形。

因为其输入一般是经过码型编码器产生的传输码，相应的基本波形通常是矩形脉冲，其频谱很宽，不利于传输。

发送滤波器用于压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。

（2）信道：是基带信号传输的媒介，通常为有限信道，如双绞线、同轴电缆等。

信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。

另外信道还会引入噪声n（t），一般认为它是均值为零的高斯白噪声。

（3）接收滤波器：接受信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。

（4）抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。

（5）定时脉冲和同步提取：用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取。

三、实验内容1采用窗函数法和频率抽样法设计线性相位的升余弦滚讲的基带系统(不调用滤波器设计函数,自己编写程序)设滤波器长度为 N=31，时域抽样频率 Fo为 4 /Ts，滚降系数分别取为、、1，（1）如果采用非匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。

（2）如果采用匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。

实验一数字基带信号系统实验一、实验目的1、了解插入帧同步码信号的帧结构特点。

2、了解数字绝对波形输出特点。

3、了解单极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

二、实验原理数字信源块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方块图如图1-1所示。

本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。

帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。

此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。

发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。

图1-1 数字信源方框图图1-2帧结构MAR-OUTFS图1-3 FS、NRZ-OUT波形三、实验内容用示波器观察数字信源中晶振信号试点，信源位同步信号，信源帧同步信号，NRZ信号（绝对码）。

本模块有以下测试点及输入输出点：CLK 晶振信号测试点BS—OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个)FS 信源帧同步信号输出点/测试点NRZ—OUT（AK） NRZ信号（绝对码）输出点/测试点（4个）四、实验步骤本实验使用数字信源单元。

1、熟悉数字信源单元的工作原理，检查直流稳压电源输出正常的+5V，+12V、-12V电压，关直流稳压电源。

将与直流稳压电源相连（若未连接好请通知指导教师）的实验专用的电源四芯插头正确的插入实验板左上角的四芯插座中。

打开直流稳压电源，实验中不再改变电源输出参数。

（以后的实验中接通电源均照此操作！）2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。

01110010 11110000 00001111(1.)示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ—OUT和BS—OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄。

）(2.)用开关K1产生代码X1110010（X为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。

数字基带传输实验实验报告一、实验目的1、提高独立学习的能力；2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力；3、学习Matlab 的使用；4、掌握基带数字传输系统的仿真方法；5、熟悉基带传输系统的基本结构；6、掌握带限信道的仿真以及性能分析；7、通过观测眼图和星座图判断信号的传输质量。

二、系统框图及编程原理1.带限信道的基带系统模型（连续域分析）✧输入符号序列――✧发送信号――――比特周期，二进制码元周期✧发送滤波器――或或✧发送滤波器输出――✧信道输出信号或接收滤波器输入信号（信道特性为1）✧接收滤波器――或或✧接收滤波器的输出信号其中（画出眼图）✧如果位同步理想，则抽样时刻为✧抽样点数值为（画出星座图）✧判决为2.升余弦滚降滤波器式中称为滚降系数，取值为, 是常数。

时，带宽为Hz；时，带宽为Hz。

此频率特性在内可以叠加成一条直线，故系统无码间干扰传输的最小符号间隔为s，或无码间干扰传输的最大符号速率为Baud。

相应的时域波形为此信号满足在理想信道中，，上述信号波形在抽样时刻上无码间干扰。

如果传输码元速率满足，则通过此基带系统后无码间干扰。

3.最佳基带系统将发送滤波器和接收滤波器联合设计为无码间干扰的基带系统，而且具有最佳的抗加性高斯白噪声的性能。

要求接收滤波器的频率特性与发送信号频谱共轭匹配。

由于最佳基带系统的总特性是确定的，故最佳基带系统的设计归结为发送滤波器和接收滤波器特性的选择。

设信道特性理想，则有（延时为0）有可选择滤波器长度使其具有线性相位。

如果基带系统为升余弦特性，则发送和接收滤波器为平方根升余弦特性。

由模拟滤波器设计数字滤波器的时域冲激响应升余弦滤波器（或平方根升余弦滤波器）的带宽为，故其时域抽样速率至少为，取，其中为时域抽样间隔，归一化为1。

抽样后，系统的频率特性是以为周期的，折叠频率为。

故在一个周期内以间隔抽样，N为抽样个数。

频率抽样为，。

相应的离散系统的冲激响应为将上述信号移位，可得因果系统的冲激响应。