哈工大 通信原理

实验报告哈尔滨工程大学教务处制实验一基带码型仿真（一）单、双极性归零码仿真一、实验原理1.1归零码归零码，是信号电平在一个码元之内都要恢复到零的编码方式，它包括曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码两种编码方式。

1.2单、双极性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。

单极性归零码（RZ）即是以高电平和零电平分别表示二进制码1和0,而且在发送码1时高电平在整个码元期间T只持续一段时间T其余时间返回零电平. 在单极性归零码中，T /T 称为占空比•单极性归零码的主要优点是可以直接提取同步信号,因此单极性归零码常常用作其他码型提取同步信号时的过渡码型.也就是说其他适合信道传输但不能直接提取同步信号的码型，可先变换为单极性归零码，然后再提取同步信号|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。

双极性归零码是二进制码0和1分别对应于正和负电平的波形的编码，在每个码之间都有间隙产生.这种码既具有双极性特性，又具有归零的特性•双极性归零码的特点是：接收端根据接收波形归于零电平就可以判决1比特的信息已接收完毕，然后准备下一比特信息的接收，因此发送端不必按一定的周期发送信息.可以认为正负脉冲的前沿起了起动信号的作用，后沿起了终止信号的作用.因此可以经常保持正确的比特同步. 即收发之间无需特别的定时，且各符号独立地构成起止方式，此方式也叫做自同步方式.由于这一特性，双极性归零码的应用十分广泛。

1.3功率谱密度求信号的功率谱，功率谱=信号的频率的绝对平方/传输序列的持续时间，求得的功率谱进行单位换算以dB值表示1.4占空比(Duty Ratio)在电信领域中有如下含义:例如：脉冲宽度1ys,信号周期4 s 的脉冲序列占空比为 0.25。

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。

实验报告哈尔滨工程大学教务处制一、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、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。

1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。

接好电源线，打开电源开关。

2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。

用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位的GND点均可，进行下列观察：（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×1110010（×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。

3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。

仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。

（1）示波器的两个探头CH1和CH2分接信源单元的NRZ-OUT 和HDB3单元的（AMI）HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码和HDB3码；再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应AMI码HDB3码。

观察AMI码时将HDB3单元的开关K4置于A端，观察HDB3码时将K4置于H端，观察时应注意AMI、HDB3码是占空比于0.5的双极性归零码。

第一章测试1.对于点对点通信而言，通信双方之间的通信方式包括（）。

A:半双工通信B:单工通信C:全双工通信D:载波通信答案:ABC2.通信系统一般分析模型包括六个组成部分，分别是信源、发送设备、（）、接收设备和信宿。

A:信道和光缆B:调制和噪声源C:信道和噪声源D:信道和解调答案:C3.对于四进制数字通信系统，且消息等概率出现，则每个符号的信息量为（）。

A:3bitB:1bitC:4bitD:2bit答案:D4.设某信息源由五个信息符号组成，其出现概率分别为1/2、1/8、1/8、1/8、1/8，且设每一符号的出现是相互独立的,则该信息源符号的平均信息量为（）。

A:B:C:D:答案:A5.设某信息源由A、B、C、D、E五个信息符号组成，发送A的概率为1/2，发送其余符号的概率相同，且设每一符号的出现是相互独立的。

则每一符号的平均信息量为（）。

A:3bit/符号B:1.5bit/符号C:4 bit/符号D:2 bit/符号答案:D6.（）不是信息量的单位。

A:哈特莱B:奈特C:分贝D:比特答案:C7.数字通信系统的有效性可以用有效传输带宽衡量（）A:对B:错答案:B8.模拟通信系统的有效性可以用有效传输带宽衡量（）A:对B:错答案:A9.数字通信系统的可靠性可以用误码率来衡量（）A:对B:错答案:A10.数字通信系统的抗干扰能力要好于模拟通信系统（）A:对B:错答案:A第二章测试1.随参信道传输媒质的特点有（）。

A:多径传输B:频率选择性衰落C:对信号的衰耗随时间变化D:传输的延时随时间变化答案:ACD2.单一频率的正弦波信号通过多径衰落信道后，在接收点收到的信号其包络服从（）分布，相位服从（）分布。

A:瑞利，均匀B:均匀，瑞利C:高斯，均匀D:高斯，瑞利答案:A3.下面对短波电离层反射信道描述正确的是（）。

A:短波电离层反射信道属于随参信道B:短波电离层反射信道属于恒参信道C:信号在短波电离层反射信道中传播时，不存在多径传播现象D:短波电离层反射信道的频率范围在30MHz-300MHz答案:A4.在下面的信道中属于随参信道的是（）。

作业一：代码：A0=1;A1=1; A2=1;dt=0.001; T=5;df=1/T; N=T/dt;f=(-N/2:N/2-1)*df;f1=1; w1=2*pi*f1;f2=10; w2=2*pi*f2;fc=f2; fs=1/dt;t=0:dt:(T-dt);y1=A1*sin(w1.*t);y2=A2*cos(w2.*t);figure(1)subplot(2,1,1); plot(t,y1,'linewidth',1.5);title('m(t)波形');subplot(2,1,2); plot(t,y2,'linewidth',1.5);title('c(t)');figure(2)yAM=(A0+y1).*y2; % AM调制pAM=fft(yAM);pAM=T/N*fftshift(pAM);pAM=(abs(pAM).^2)/t(end);subplot(2,1,1); plot(t,yAM); axis([t(1),t(N),1.2*min(yAM),1.2*max(yAM)]); title('AM');subplot(2,1,2); plot(f,pAM); axis([-1.5*f2,1.5*f2,0,max(pAM)]);title('功率谱');figure(3)yDSB=y1.*y2; % DSBpDSB=fft(yDSB); pDSB=T/N*fftshift(pDSB);pDSB=(abs(pDSB).^2)/t(end);subplot(2,1,1); plot(t,yDSB); axis([t(1),t(N),1.2*min(yDSB),1.2*max(yDSB)]); title('DSB');subplot(2,1,2); plot(f,pDSB); axis([-1.5*f2,1.5*f2,0,max(pDSB)]);title('功率谱');figure(4) %SSBySSB=real(hilbert(y1).*exp(1i*2*pi*f2*t));pSSB=fft(ySSB); pSSB=T/N*fftshift(pSSB);pSSB=(abs(pSSB).^2)/t(end);subplot(2,1,1); plot(t,ySSB); axis([t(1),t(N),1.2*min(ySSB),1.2*max(ySSB)]); title('SSB');subplot(2,1,2); plot(f,pSSB); axis([-1.5*f2,1.5*f2,0,max(pSSB)]); title('功率谱');demod_am=demod(yAM,fc,fs,'am');demod_dsb=demod(yDSB,fc,fs,'amdsb-sc'); demod_ssb=demod(ySSB,fc,fs,'amssb'); %% 解调 figure(5)subplot(3,1,1); plot(t,demod_am,t,y1,'r'); title('AM 相干解调')subplot(3,1,2); plot(t,demod_dsb,t,y1,'r'); title('DSB 相干解调')subplot(3,1,3); plot(t,demod_ssb,t,y1,'r'); title('SSB 相干解调') 波形：1）未调载波和调制信号波形00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-1-0.500.51m(t)波形00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-1-0.500.51c(t)2）AM 调制0.511.522.533.544.5-2-1012AM-15-10-505101500.51功率谱3）DSB 调制0.511.522.533.544.5-1-0.500.51DSB-15-10-505101500.10.20.3功率谱4）SSB 调制0.511.522.533.544.5-1-0.500.51SSB-15-10-505101500.51功率谱5）AM\DSB\SSB 解调00.51 1.522.53 3.54 4.55-202AM 相干解调00.51 1.522.53 3.54 4.55-101DSB 相干解调00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-101SSB 相干解调作业二： 代码：n=1000;n_display=10; b=randint(1,n);f1=1;f2=2; ffsk_neg=f2; t=0:1/30:1-1/30; dt=1/30; T=n;df=1/T; N=T/dt; f=(-N/2:N/2-1)*df;%% 2ASKsa_pos=sin(2*pi*f1*t); E1=sum(sa_pos.^2);sa_pos=sa_pos/sqrt(E1);sa_neg=0*sin(2*pi*f1*t);%% 2FSKsf_neg=sin(2*pi*f1*t);E=sum(sf_neg.^2);sf_neg=sf_neg/sqrt(E);sf_pos=sin(2*pi*f2*t);E=sum(sf_pos.^2);sf_pos=sf_pos/sqrt(E);%% 2PSKsp_neg=-sin(2*pi*f1*t)/sqrt(E1);sp_pos=sin(2*pi*f1*t)/sqrt(E1);%% 调制ask_signal=[];psk_signal=[];fsk_signal=[];for i=1:nif b(i)==1ask_signal=[ask_signal sa_pos];psk_signal=[psk_signal sp_pos];fsk_signal=[fsk_signal sf_pos];elseask_signal=[ask_signal sa_neg];psk_signal=[psk_signal sp_neg];fsk_signal=[fsk_signal sf_neg];endend%% 10个码元序列figure(1)subplot(4,1,1)stairs(0:n_display,[b(1:n_display) b(n_display)],'linewidth',1.5) axis([0 n_display -0.5 1.5]);subplot(4,1,2)tb=0:1/30:10-1/30;plot(tb, ask_signal(1:10*30),'b','linewidth',1.5)title('2ASK');subplot(4,1,3)plot(tb, fsk_signal(1:10*30),'r','linewidth',1.5)title('2FSK');subplot(4,1,4)plot(tb, psk_signal(1:10*30),'k','linewidth',1.5)title('2PSK');%% 对全部码元序列计算PSDfigure(2)subplot(3,1,1)pask_signal=(abs(T/N*fftshift(fft(ask_signal(1:T*30)))).^2)/T;pfsk_signal=(abs(T/N*fftshift(fft(fsk_signal(1:T*30)))).^2)/T;ppsk_signal=(abs(T/N*fftshift(fft(psk_signal(1:T*30)))).^2)/T;subplot(3,1,1);plot(f,pask_signal,'linewidth',1.5);axis([-ffsk_neg*2,ffsk_neg*2,0,max(pask_signal)]); title('2ASK');subplot(3,1,2);plot(f,pfsk_signal,'linewidth',1.5);axis([-ffsk_neg*2,ffsk_neg*2,0,max(pfsk_signal)]); title('2FSK');subplot(3,1,3); plot(f,ppsk_signal);axis([-ffsk_neg*2,ffsk_neg*2,0,max(ppsk_signal)]); title('2PSK');%% 高斯白噪声计算误码率biterror_ask=zeros(1,21);biterror_fsk=zeros(1,21);biterror_psk=zeros(1,21);for snr=0:20askn=awgn(ask_signal,snr);pskn=awgn(psk_signal,snr);fskn=awgn(fsk_signal,snr);A = zeros(1,n);F = zeros(1,n);P = zeros(1,n);for i=1:nif sum(sa_pos.*askn(1+30*(i-1):30*i))>0.5A(i)=1;endif sum(sf_pos.*fskn(1+30*(i-1):30*i))>0.5F(i)=1;endif sum(sp_pos.*pskn(1+30*(i-1):30*i))>0P(i)=1;endenderrA=0;errF=0; errP=0;for i=1:nif A(i)~=b(i)errA=errA+1;endif F(i)~=b(i)errF=errF+1;endif P(i)~=b(i)errP=errP+1; end endbiterror_ask(snr+1)=errA/n; biterror_fsk(snr+1)=errF/n; biterror_psk(snr+1)=errP/n; endfigure(3)semilogy(0:20,biterror_ask, 'b','linewidth',2) grid on; hold onsemilogy(0:20,biterror_fsk,'r','linewidth',2) semilogy(0:20,biterror_psk, 'k','linewidth',2) title('biterror rate & S/N') legend('ASK','FSK','PSK'); 波形图：1）码元序列、ASK\FSK\PSK 调制012345678910-0.500.511.512345678910-0.500.52ASK12345678910-0.500.52FSK12345678910-0.500.52PSK2）功率谱密度PSD-4-3-2-1012340242ASK-4-3-2-1012340242FSK-4-3-2-1123400.050.12PSK3）高斯白噪声、误码率2468101214161810-310-210-110bit error rate @ S/NASK FSK PSK。

(精编)哈工大通信原理实验报告H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y通信原理实验报告课程名称：通信原理院系：电子与信息工程学院班级：姓名：学号：指导教师：倪洁实验时间：2015年12月哈尔滨工业大学实验二帧同步信号提取实验一、实验目的1.了解帧同步的提取过程。

2.了解同步保护原理。

3.掌握假同步，漏同步，捕捉动态和维持态的概念。

二、实验原理时分复用通信系统，为了正确的传输信息，必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，帧同步码应具有良好的识别特性。

本实验系统帧长为24比特，划分三个时隙，每个时隙长度8比特，在每帧的第一时隙的第2至第8码元插入七位巴克码作为同步吗。

第9至24比特传输两路数据脉冲。

帧结构为：X11100101010101011001100，首位为无定义位。

本实验模块由信号源，巴克码识别器和帧同步保护电路三部分构成，信号源提供时钟脉冲和数字基带脉冲，巴克码识别器包裹移位寄存器、相加器和判决器。

其余部分完成同步保护功能。

三、实验内容1.观察帧同步码无错误时帧同步器的维持状态。

2.观察帧同步码有一位错误时帧同步器的维持态和捕捉态3.观察帧同步器假同步现象和同步保护器。

四、实验步骤1.开关K301接2.3脚。

K302接1.2脚。

2.接通电源，按下按键K1，K2，K300，使电路工作。

3.观察同步器的同步状态将信号源中的SW001，SW002，SW003设置为11110010,10101010,11001100（其中第2-8位为帧同步码），SW301设置为1110，示波器1通道接TP303,2通道接TP302，TP304,TP305,TP306,观察上述信号波形，使帧同步码（SW001的2-8位）措一位，重新做上述观察，此时除了TP303外，个点波形不变，说明同步状态仍在维持。

4.观察同步器的失步状态。

关闭电源，断开K302，在开电源（三个发光二极管全亮）。

实验报告哈尔滨工程大学教务处制实验一基带码型仿真（一）单、双极性归零码仿真一、实验原理1.1归零码归零码，是信号电平在一个码元之内都要恢复到零的编码方式，它包括曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码两种编码方式。

1.2单、双极性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。

单极性归零码（RZ）即是以高电平和零电平分别表示二进制码1 和0，而且在发送码1 时高电平在整个码元期间T 只持续一段时间τ，其余时间返回零电平．在单极性归零码中，τ/T 称为占空比．单极性归零码的主要优点是可以直接提取同步信号，因此单极性归零码常常用作其他码型提取同步信号时的过渡码型．也就是说其他适合信道传输但不能直接提取同步信号的码型，可先变换为单极性归零码，然后再提取同步信号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。

双极性归零码是二进制码0 和1 分别对应于正和负电平的波形的编码，在每个码之间都有间隙产生．这种码既具有双极性特性，又具有归零的特性．双极性归零码的特点是：接收端根据接收波形归于零电平就可以判决1 比特的信息已接收完毕，然后准备下一比特信息的接收，因此发送端不必按一定的周期发送信息．可以认为正负脉冲的前沿起了起动信号的作用，后沿起了终止信号的作用．因此可以经常保持正确的比特同步．即收发之间无需特别的定时，且各符号独立地构成起止方式，此方式也叫做自同步方式．由于这一特性，双极性归零码的应用十分广泛。

1.3 功率谱密度求信号的功率谱，功率谱 = 信号的频率的绝对平方 / 传输序列的持续时间，求得的功率谱进行单位换算以dB值表示1.4占空比(Duty Ratio)在电信领域中有如下含义：例如：脉冲宽度1μs ，信号周期4μs 的脉冲序列占空比为0.25。

实验报告课程名称3G移动通信原理实验项目名称TD-SCDMA系统配置实验类型研究型实验学时18 班级20120823 学号姓名指导教师实验室名称21BNC实验室实验时间2015.12~2016.1实验成绩预习部分实验过程表现实验报告部分总成绩教师签字日期哈尔滨工程大学教务外实验一：TD-SCDMA 虚拟系统配置实验目的本次实验，是在中兴通讯（ZT E ）的专有虚拟设备上实现 过小区网络的组建，对配置理论有所了解，探索配置的技术及配置的规范。

最终完成 在虚拟系统下的移动设备下的正常通讯。

了解RNC 的基础配置内容；了解B328的基础配置内容。

实验原理及内容TD-SCDMA ——Time Divisio n-Syn chro nous Code Divisio n Mult ip le Access(分同步的码分多址技术）。

TD-SCDMA 作为中国提出的第三代移动通信标准自1998年正式向ITU （国际电联）提交以来，已经历经十来年的时间，完成了标准的专家组评估、ITU 认可并发布、与 3GPP （第三代伙伴项目）体系的融合、新技术特性的引以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。

MGW 、SGSM 、GGSM 、Auc 和 EIR 。

ZXTR RNC （V3.0）是中兴通讯根据 3GPP R4版本协议研发的 TD SCDMA 无线网络控制 器，该设备提供协议所规定的各种功能，提供一系列标准的接口。

三. 实验仪器PC 机，TD — SCDMA 的相关软件。

四. 实验过程1 .启动服务器-启动客户端。

2 .创建TD 子网：视图—配置管理— OMC ，右键创建用户标识：TD 子网 子网标识:3 .RNC 管理网元配置：IP : 129.0.31.1 用户标识:网元IP 地址是指ROMB 单板的OMC 网口地址，每个网元要求唯一。

24 位信令点：14.31.11 ATM 本局地址：00.00.01.00.。

哈工大通信原理实验报告H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y通信原理实验报告课程名称：通信原理院系：电子与信息工程学院班级：姓名：学号：指导教师：倪洁实验时刻： 2020年 12月哈尔滨工业大学实验二帧同步信号提取实验一、实验目的1.了解帧同步的提取过程。

2.了解同步爱护原理。

3.把握假同步，漏同步，捕捉动态和坚持态的概念。

二、实验原理时分复用通信系统，为了正确的传输信息，必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，帧同步码应具有良好的识别特性。

本实验系统帧长为24比特，划分三个时隙，每个时隙长度8比特，在每帧的第一时隙的第2至第8码元插入七位巴克码作为同步吗。

第9至24比特传输两路数据脉冲。

帧结构为：X11100101010101011001100，首位为无定义位。

本实验模块由信号源，巴克码识别器和帧同步爱护电路三部分构成，信号源提供时钟脉冲和数字基带脉冲，巴克码识别器包裹移位寄存器、相加器和判决器。

其余部分完成同步爱护功能。

三、实验内容1.观看帧同步码无错误时帧同步器的坚持状态。

2.观看帧同步码有一位错误时帧同步器的坚持态和捕捉态3.观看帧同步器假同步现象和同步爱护器。

四、实验步骤1.开关K301接2.3脚。

K302接1.2脚。

2.接通电源，按下按键K1，K2，K300，使电路工作。

3.观看同步器的同步状态将信号源中的SW001，SW002，SW003设置为11110010,10101010,11001100（其中第2-8位为帧同步码），SW301设置为1110，示波器1通道接TP303,2通道接TP302，TP304, TP305,TP306,观看上述信号波形，使帧同步码（SW001的2-8位）措一位，重新做上述观看，现在除了TP303外，个点波形不变，说明同步状态仍在坚持。

4.观看同步器的失步状态。

关闭电源，断开K302，在开电源（三个发光二极管全亮）。