数字基带仿真实验通信系统综合实验报告
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数字基带仿真实验通信系统综合实验报告
目录
实验一 数字基带仿真实验 .......................................... 1
一．实验目的 ............................................... 1
二．实验设备与软件环境 ...................................... 1
三．实验内容 ............................................... 1
四．实验要求 ............................................... 2
五．实验原理 ............................................... 2
1.差错控制编码的基本原理 ....................................... 2
2）CRC码编码的基本原理 ........................................ 3
2. 跳频的基本原理 .............................................. 4
六．实验结果 ............................................... 7
1.基带包的差错控制技术 ......................................... 7
2.跳频扩频实验 ................................................ 10
3.加密解密实验 ................................................ 18
七．思考题 ................................................ 20
实验二 通信传输有效性和可靠性分析实验 ........................... 22
一．实验目的 .............................................. 22
二．实验设备与软件环境 ..................................... 22
三．实验内容 .............................................. 22
1.性能仿真 .................................................... 22
2.数据速率 .................................................... 23
3.文件传输 .................................................... 23
四．实验要求 .............................................. 24
五．实验原理 .............................................. 25
1. 停止等待协议基本原理 ....................................... 25
2. 连续ARQ协议基本原理 ....................................... 25
3. 检错重发ARQ协议基本原理 ................................... 26
六．实验结果 .............................................. 26
1. 性能仿真 ................................................... 26
2.数据传输速率的分析（点对点通信）： ........................... 30
七．思考题 ................................................ 36
实验三 无线多点组网实验 ......................................... 38
一．实验目的 .............................................. 38
二．实验设备与软件环境 ..................................... 38
三．实验内容 .............................................. 38
四．实验要求 .............................................. 39
五．实验原理 .............................................. 40
1. 计算机通信网的相关知识 ..................................... 40
2. Ad hoc网络 ................................................ 41
3. 路由选择 ................................................... 42
六．实验结果 .............................................. 43
七．思考题 ................................................ 45
实验四 语音传输实验 ............................................. 48
一．实验目的 .............................................. 48
二．实验设备与软件环境 ..................................... 48
三．实验内容 .............................................. 48
四．实验要求 .............................................. 49
五．实验原理 .............................................. 49
1. 基带信号编码的基本原理 ..................................... 49
2. SCO链路和ACL链路的异同 ................................... 50
3. 随机错误和突发错误 ......................................... 51
六．实验结果 .............................................. 52
2.蓝牙语音链路建立和断开的过程 ................................ 59
七．思考题 ................................................ 61 数字基带仿真实验
1 实验一 数字基带仿真实验
一．实验目的
1. 了解汉明码、CRC码的基本原理。
2. 了解跳频、扩频的基本原理。
3. 了解常规和公开密钥密码体制的工作原理。
4. 认识无线通信系统的基带信号处理方法。
二．实验设备与软件环境
本实验一人一组，其中
硬件：PC机一台。
软件：Windows 2000或 Windows 操作系统， TTP基带仿真软件； Visual C++。
三．实验内容
1. 蓝牙基带包的差错控制技术
1) 包头检查(HEC)，用于保证包的完整性；
2) 数据有效载荷信息的循环冗余校验；
3) 包的前向纠错(FEC)控制。
2. 蓝牙系统的跳频原理
1) 查询状态的跳频原理；
2) 查询扫描状态的跳频原理；
3) 连接状态的跳频原理。 数字基带仿真实验
2 3. 数据流的加密与解密
1) 蓝牙加密技术（常规密钥密码体制的加密与解密）；
2) RSA公开密钥密码体制的加密与解密过程。
四．实验要求
1. 差错控制实验：记录包头校验、有效载荷校验、1/3 FEC以及2/3 FEC再有误码和无误码情况下的输入输出结果并加以分析。
2. 跳频实验：记录在查询状态、查询扫描状态以及连接状态下，不同查询设备时钟和接入码下产生的频点并加以分析。
3. 加密解密实验中，记录密钥参数、密码流参数、明文和秘文。
4. 编程实验结果比较分析。
五．实验原理
1.差错控制编码的基本原理
数字信号在传输过程中，常常由于信道特性不理想，信道加性噪声的影响而产生误码。差错控制编码方法是有效降低信道误码率的方法之一。
1）汉明码编码的基本原理 数字基带仿真实验
3 汉明码是一种能够纠正一位错码且编码效率较高的线性分组码，利用奇偶校验位的概念，通过在原有数据中插入若干校验码来进行错误检查和纠正的编码技术。接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输过程中发生差错，则信息码元与监督码元之间的校验关系将受到破坏，从而可以发现错误，乃至纠正错误。在接收端通过纠错译码自动纠正传输中的差错来实现码纠错功能，称为前向纠错FEC。
汉明码通过信息码位与生成矩阵相乘产生相应的汉明码字，其码长为mn=2-1，其中信息码位长为nk=2-m-1，监督码位长为r=n-k（n为汉明码长度，k为信息位长度）。汉明码的译码可以采用计算校正子，然后确定错误图样并加以纠正的方法。
2）CRC码编码的基本原理
CRC码（即校验和）加在帧尾，使CRC码的帧的多项式能被生成多项式G(x)除尽；收方接收时G(x)去除它，若有余数，则传输出错。
CRC码算法：设G(x)为r阶，在帧的末尾加r个0，使帧为m+r位，相应多项式为rxM(x)；按模2除法用对应于G(x)的位串去除对应于rxM(x)的位
