下载文档原格式
实验一、PCM编译码实验实验步骤1. 准备工作：加电后，将交换模块中的跳线开关KQ01置于左端PCM编码位置，此时MC145540工作在PCM编码状态。
2. PCM串行接口时序观察（1）输出时钟和帧同步时隙信号观测：用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和输出时钟信号（TP503），观测时以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等）。
（2）抽样时钟信号与PCM编码数据测量：用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系。
3. PCM编码器（1）方法一：（A）准备：将跳线开关K501设置在测试位置，跳线开关K001置于右端选择外部信号,用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。
（B）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系。
分析为什么采用一般的示波器不能进行有效的观察。
（2）方法二：（A）准备：将输入信号选择开关K501设置在测试位置，将交换模块内测试信号选择开关K001设置在内部测试信号（左端）。
此时由该模块产生一个1KHz的测试信号，送入PCM编码器。
（B）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以内部测试信号（TP501）做同步（注意：需三通道观察）。
分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟的对应关系。
4. PCM译码器（1）准备：跳线开关K501设置在测试位置、K504设置在正常位置，K001置于右端选择外部信号。
此时将PCM输出编码数据直接送入本地译码器，构成自环。
一、设计目的和意义1、熟练地掌握matlab在数字通信工程方面的应用。
2、了解信号处理系统的设计方法和步骤。
3、理解2FSK调制解调的具体实现方法，加深对理论的理解，并实现2FSK的调制解调，画出各个阶段的波形。
4、学习信号调制与解调的相关知识。
5、通过编程、调试掌握matlab软件的一些应用，掌握2FSK调制解调的方法，激发学习和研究的兴趣；二、设计原理1．2FSK介绍：数字频率调制又称频移键控（FSK），二进制频移键控记作2FSK。
数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制的频率。
2．2FSK调制原理2FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。
可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。
本次课程设计采用的是前面一种方法。
如下原理图：图2 调制原理框图3．2FSK 解调原理2FSK 的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式，本次课程设计采用的是相干解调方式。
根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成，相干解调先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波，然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调，再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可其原理如下：图3 相干解调原理框图三、 详细设计步骤本试验采用两种方式实现FSK 的调制方式一：产生二进制随机的矩形基带信号，再对基带信号进行取反，得到反基带信号。
分别用不同频率的载频对它们进行调制。
2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。
其表达式为：{)cos()cos(212)(n n t A t A FSK t e ϕωθω++=典型波形如下图所示。
《通信原理实验报告》内容：实验一、五、六、七实验一数字基带信号与AMI/HDB3编译码一、实验目的1、掌握单极性码、双击行码、归零码、非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同步时分复用信号的帧结构特点。
二、实验内容及步骤1、用开关K1产生代码X1110010，K2，K3产生任意信息代码，观察NRZ码的特点为不归零型且为原码的表示形式。
2、将K1，K2，K3置于011100100000110000100000态，观察对应的AMI码和HDB3码为：HDB3：0-11-1001-100-101-11001-1000-10AMI ：01-1100-1000001-100001000003、当K4先置左方AMI端，CH2依次接AMI/HDB3模拟的DET，BPF，BS—R和NRZ，观察它们的信号波形分别为：BPF为方波，占空比为50%，BS—R为三角波，NRZ为不归零波形。
DET是占空比等于0.5的单极性归零信号。
三、实验思考题1、集中插入帧同步码同步时分复用信号的帧结构有何特点？答：集中插入法是将标志码组开始位置的群同步码插入于一个码组的前面。
接收端一旦检测到这个特定的群同步码组就马上知道了这组信息码元的“头”。
所以这种方法适用于要求快速建立同步的地方，或间断传输信息并且每次传输时间很短的场合。
检测到此特定码组时可以利用锁相环保持一定的时间的同步。
为了长时间地保持同步，则需要周期性的将这个特定的码组插入于每组信息码元之前。
2、根据实验观察和纪录回答：（1）不归零码和归零码的特点是什么？（2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI 码及HDB3 码是否一定相同？答：1）不归零码特点：脉冲宽度τ等于码元宽度Ts归零码特点：τ＜Ts2）与信源代码中的“1”码对应的AMI 码及HDB3 码不一定相同。
因信源代码中的“1”码对应的AMI 码“1”、“-1”相间出现，而HDB3 码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。
一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理；2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码和解码等基本技术；3. 培养实际操作能力和分析问题能力。
三、实验内容1. 调制与解调实验（1）实验目的：验证调幅（AM）和调频（FM）调制与解调的基本原理；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：调幅调制器、调频调制器、解调器、示波器、信号发生器等；2. 设置调制器参数，生成AM和FM信号；3. 将调制信号输入解调器，观察解调后的信号波形；4. 分析实验结果，比较AM和FM调制信号的特点；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到AM和FM调制信号的特点，验证了调制与解调的基本原理。
2. 编码与解码实验（1）实验目的：验证数字通信系统中的编码与解码技术；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：编码器、解码器、示波器、信号发生器等；2. 设置编码器参数，生成数字信号；3. 将数字信号输入解码器，观察解码后的信号波形；4. 分析实验结果，比较编码与解码前后的信号特点；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到编码与解码前后信号的特点，验证了数字通信系统中的编码与解码技术。
3. 信道模型实验（1）实验目的：验证信道模型对通信系统性能的影响；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：信道模型仿真软件、信号发生器、示波器等；2. 设置信道模型参数，生成模拟信号；3. 将模拟信号输入信道模型，观察信道模型对信号的影响；4. 分析实验结果，比较不同信道模型下的信号传输性能；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到不同信道模型对信号传输性能的影响，验证了信道模型在通信系统中的重要性。
4. 通信系统性能分析实验（1）实验目的：分析通信系统的性能指标；（2）实验步骤：1. 准备实验设备：通信系统仿真软件、信号发生器、示波器等；2. 设置通信系统参数，生成模拟信号；3. 仿真通信系统，观察系统性能指标；4. 分析实验结果，比较不同参数设置下的系统性能；（3）实验结果与分析：通过实验，观察到不同参数设置对通信系统性能的影响，验证了通信系统性能分析的重要性。
通信原理实验实验报告实验名称：通信原理实验实验目的：1. 理解基本的通信原理和通信系统的工作原理；2. 掌握各种调制解调技术以及通信信号的传输方式；3. 熟悉通信系统的基本参数和性能指标。
实验设备和器材：1. 信号发生器2. 采样示波器3. 调制解调器4. 麦克风和扬声器5. 示波器6. 功率分贝计7. 电缆和连接线等实验原理：通信原理主要涉及调制解调、传输媒介、信道编码和解码等方面的内容。
本次实验主要内容为调幅、调频和数字调制解调技术的验证，以及传输信号质量的评估和性能测量。
实验步骤：1. 调幅实验：将信号发生器产生的正弦波信号调幅到载波上，并使用示波器观察调幅波形，记录幅度调制度；2. 调频实验：使用信号发生器产生调制信号，将其调频到载波上，并使用示波器观察调频波形，记录调频的范围和带宽；3. 数字调制实验：使用调制解调器进行数字信号调制解调实验，并观察解调的信号质量，记录解调信号的正确性和误码率；4. 信号质量评估：使用功率分贝计测量信号传输过程中的信噪比和失真程度，并记录测量结果；5. 性能测量：采用示波器和其他测量设备对通信系统的带宽、传输速率等性能指标进行测量，记录测量结果。
实验结果：1. 对于调幅实验，观察到正弦波信号成功调幅到载波上，并记录幅度调制度为X%；2. 对于调频实验，观察到调制信号成功调频到载波上，并记录调频的范围为X Hz，带宽为X Hz；3. 对于数字调制实验，观察到解调后的信号正确性良好，误码率为X%；4. 信号质量评估测量结果显示信噪比为X dB，失真程度为X%；5. 性能测量结果显示通信系统的带宽为X Hz，传输速率为X bps。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了通信原理中的调制解调技术和信号传输方式，并且成功进行了调幅、调频和数字调制解调实验。
通过信号质量评估和性能测量，我们对通信系统的性能指标有了更深入的了解。
在实验过程中，我们还发现了一些问题和改进的空间，例如在数字调制实验中，我们可以进一步优化解调算法，提高解调的正确性。
通信原理实验报告实验目的，通过本次实验，掌握通信原理的基本知识和实验技能，深入了解通信原理的相关概念和原理，提高对通信原理的理解和应用能力。
实验仪器，信号发生器、示波器、天线、调频收音机、调幅收音机等。
实验原理，本次实验主要涉及调制和解调的基本原理，包括调幅调制（AM调制）、调频调制（FM调制）、调幅解调（AM解调）、调频解调（FM解调）等内容。
实验步骤：1. 调幅调制实验，使用信号发生器产生调制信号，连接示波器观察调幅波形，并通过调幅收音机接收调幅信号，记录实验数据。
2. 调频调制实验，使用信号发生器产生调制信号，连接示波器观察调频波形，并通过调频收音机接收调频信号，记录实验数据。
3. 调幅解调实验，使用信号发生器产生调幅信号，连接示波器观察调幅波形，通过调幅解调电路解调信号，观察解调后的波形，记录实验数据。
4. 调频解调实验，使用信号发生器产生调频信号，连接示波器观察调频波形，通过调频解调电路解调信号，观察解调后的波形，记录实验数据。
实验结果与分析：通过实验数据的记录和观察，我们发现调幅调制产生的波形具有幅度变化，而调频调制产生的波形具有频率变化。
在调幅解调实验中，我们成功地将调幅信号解调为原始信号，而在调频解调实验中，我们也成功地将调频信号解调为原始信号。
这些实验结果验证了调制和解调的基本原理，加深了我们对通信原理的理解。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了调制和解调的基本原理，掌握了调幅调制、调频调制、调幅解调、调频解调的实验方法和技巧。
这些实验成果对我们进一步学习和应用通信原理具有重要意义，为我们将来的学习和研究打下了坚实的基础。
实验中也存在一些问题和不足，例如实验数据记录不够详细、实验过程中仪器的操作不够熟练等，这些问题需要我们在今后的学习和实践中加以改进和完善。
通过本次实验，我们不仅增加了对通信原理的理解和掌握，同时也提高了我们的实验操作能力和实验数据处理能力。
这些都为我们今后的学习和科研工作奠定了良好的基础。
通信原理实验报告班级： 12050641姓名：谢昌辉学号： 1205064135实验一 抽样定理实验一、实验目的1、 了解抽样定理在通信系统中的重要性。
2、 掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
3、 理解低通采样定理的原理。
4、 理解实际的抽样系统。
5、 理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
6、 理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
7、 理解带通采样定理的原理。
二、实验器材1、 主控&信号源、3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、实验原理框图保持电路S1信号源A-outmusic抽样电路被抽样信号抽样脉冲平顶抽样自然抽样抽样输出抗混叠滤波器LPFLPF-INLPF-OUTFPGA 数字滤波FIR/IIR译码输出编码输入3# 信源编译码模块图1-1 抽样定理实验框图2、实验框图说明抽样信号由抽样电路产生。
将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。
平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。
这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶3.4kHz 的巴特沃斯低通滤波器）或FPGA 数字滤波器（有FIR 、IIR 两种）。
反sinc 滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。
要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。
在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。
四、实验步骤实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明信号源：MUSIC 模块3：TH1(被抽样信号) 将被抽样信号送入抽样单元信号源：A-OUT 模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。
通信原理实验报告一、实验目的1、熟悉信号源实验模块提供的信号类别；2、加深对PCM编码过程的理解；3、掌握2ASK、2FSK的调制、解调原理；二、4.通过观察噪声对信道的影响, 比较理想信道与随机信道的区别, 加深对随机信道的理解。
三、实验器材实验模块---信号源双踪示波器模拟信号数字化模块数字调制模块信道模拟模块数字解调模块连接线三、实验原理测试工具---示波器:（1）示波器的输入功能区: 从通道1和通道2输入2、（2）示波器的测量功能区: QuickMeas光标调节和快速测量, 可以测量电压和频率；auto-scale自动触发扫描；在左上角的按钮可以调节扫描时间；在右上角的按钮可以调节水平位置。
3、（3）示波器的控制功能区, Run/Stop可以暂停便于得出波形4、模拟信号数字化（PCM编码）脉冲编码调制（PCM）简称为脉码调制, 它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。
PCM的原理框图:PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。
抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号；量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散幅度离散的数字信号；编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。
(1)、采样: 利用奈奎斯特定律, fs 2fb,(fs是采样频率, fb是信号的截止频率), 满足这个不等式关系信号才不会重叠, 以致信号不能还原。
(2)、量化: 模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。
本实验模块中所用到的PCM编码芯片TP3067是采用近似于A律函数规律的13折线（A=87.6）的压扩特性压扩特性来进行编码的。
A律13折线:(3)、编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码, 其相反的过程称为译码。
当然, 这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的, 前者是属于信源编码的范畴。
本实验采用大规模集成电路TP3067对语音信号进行PCM编、解码。
PCM电路原理图:3.2ASK 调制原理将载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断, 即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或者是“0”, 这样就可以得到2ASK 信号, 这种二进制振幅键控方式称为通—断键控（OOK ）。
实验一>> close all;clear all;dt = 0.001;fm = 1;fc = 10;T = 5;t = 0: dt : T;mt = sqrt(2) * cos(2 * pi * fm * t);%N0 = 0.01%AM modulationA = 2;s_am = (A + mt).* cos(2 * pi * fc * t);B = 2 * fm;%noise = noise_nb(fc, B, N0, t);%s_am = s_am + noise;figure(1);subplot(311);plot(t, s_am); hold on;plot(t, A + mt, 'r--');title('AM调制信号及其包络');xlabel('t');%AM demodulationrt = s_am.* cos(2 * pi * fc * t);rt = rt - mean(rt);%[f, rf] = T2F(t, rt);dt = t(2) - t(1);T = t(end);df = 1/T;N = length(rt);f = -N/2 * df: df: N/2 * df -df;rf = fft(rt);rf = T/N * fftshift(rf);% END of T2F% ==== [t, rt] = lpf(f, rf, B);df = f(2) - f(1);T = 1/df;hf = zeros(1, length(f));bf = [-floor(B / df): floor(B / df)] + floor(length(f) / 2); hf(bf) = 1;yf = hf.* rf;% ==== [t, st] = F2T(f, yf);df = f(2) - f(1); Fmx = (f(end) - f(1) + df);dt = 1 / Fmx;N = length(yf);T = dt * N;% ==== t = -T / 2: dt: T/2 -dt;t = 0: dt: T - dt;sff = ifftshift(yf);st = Fmx * ifft(sff);% ==== END of F2Trt = real(st);% ==== END of lpfsubplot(312);plot(t, rt); hold on;plot(t, mt/2, 'r--');title('相干解调后的信号波形与输入信号的比较'); xlabel('t');subplot(313);%[t, sf] = T2F(t, s_am);dt = t(2) - t(1);T = t(end);df = 1/T;N = length(s_am);f = -N/2 * df:df: N/2 * df -df;sf = fft(s_am);sf = T/N * fftshift(sf);% END of T2Fpsf = (abs(sf).^2) / T;plot(f, psf);axis([-2 * fc 2 * fc 0 max(psf)]);title('AM 信号功率谱');xlabel('f');>>实验二>> clear all;close all;A = 1;fc = 2; %2HzN_sample = 8;N = 500; %码元数Ts = 1; %1 Baud/sdt = Ts/fc/N_sample; %波形采样间隔t = 0: dt: N * Ts - dt;Lt = length(t);%产生二进制信源d = sign(randn(1, N));%dd = sigexpand((d + 1)/2, fc * N_sample);N = length((d + 1)/2);out = zeros(fc * N_sample, N);out(1, :) = d;dd = reshape(out, 1, fc * N_sample * N);%END of sigexpandgt = ones(1, fc * N_sample); %NRZ波形%gt = ones(1, fc * N_sample * N);figure(1);subplot(221); %输入NRZ信号波形（单极性）d_NRZ = conv(dd, gt);gt = ones(1, length(d_NRZ));d_NRZ = d_NRZ + gt;d_NRZ = 0.5 * d_NRZ;plot(t, d_NRZ(1 : length(t)));axis([0 10 0 1.2]);ylabel('输入信号');subplot(222); %输入NRZ频谱%[f, d_NRZf] = T2F(t, d_NRZ(1 : length(t)));dt = t(2) - t(1);T = t(end);df = 1/T;N = length(d_NRZ);f = -N/2 * df: df: N/2 * df -df;d_NRZf = fft(d_NRZ); d_NRZf = T/N * fftshift(d_NRZf);%END of T2Fplot(f, 10 * log10(abs(d_NRZf).^2/T)); axis([-2 2 -50 10]);ylabel('输入信号功率谱密度（dB/Hz）');%OOK信号ht = A * cos(2 * pi * fc * t);s_2ask = d_NRZ(1 : Lt) .* ht;subplot(223);plot(t, s_2ask);axis([0 10 -1.2 1.2]);ylabel('ASK');%[f, s_2askf] = T2F(t, s_2ask);dt = t(2) - t(1);T = t(end);df = 1/T;N = length(s_2ask);f = -N/2 * df: df: N/2 * df -df;s_2askf = fft(s_2ask);s_2askf = T/N * fftshift(s_2askf);%END of T2Fsubplot(224);plot(f, 10 * log10(abs(s_2askf).^2/T)); axis([-6 6 -50 10]);ylabel('ASK功率谱密度（dB/Hz）');figure(2);%2PSK信号d_2psk = 2 * d_NRZ - 1;s_2psk = d_2psk(1 : Lt) .* ht;subplot(221);plot(t, s_2psk);axis([0 10 -1.2 1.2]);ylabel('2PSK');subplot(222);%[f, s_2pskf] = T2F(t, s_2psk);dt = t(2) - t(1);T = t(end);df = 1/T;N = length(s_2psk);f = -N/2 * df: df: N/2 * df -df;s_2pskf = fft(s_2psk);s_2pskf = T/N * fftshift(s_2pskf);%END of T2Fplot(f, 10 * log10(abs(s_2pskf).^2/T));axis([-6 6 -50 10]);ylabel('2PSK功率谱密度(dB/Hz)');%2FSK信号sd_2fsk = 2 * d_NRZ - 1;s_2fsk = A * cos(2 * pi * fc * t + 2 * pi * sd_2fsk(1 : length(t)) .* t);subplot(223);plot(t, s_2fsk);axis([1 10 -1.2 1.2]);xlabel('t');ylabel('2FSK');subplot(224);%[f, s_2fskf] = T2F(t, s_2fsk);dt = t(2) - t(1);T = t(end);df = 1/T;N = length(s_2fsk);f = -N/2 * df: df: N/2 * df -df;s_2fskf = fft(s_2fsk);s_2fskf = T/N * fftshift(s_2fskf);%END of T2Fplot(f, 10 * log10(abs(s_2fskf).^2/T));axis([-6 6 -50 10]);xlabel('f');ylabel('2FSK功率谱密度（dB/Hz）');>>。
