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通原硬件实验报告

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通信原理——硬件实验报告班级：姓名：学号：班内序号：目录1、实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） (2)2、实验二：具有离散大载波的双边带调幅（AM） (13)3、实验三：调频（FM） (20)4、实验六：眼图 (26)5、实验七：采样，判决 (28)6、实验八：二进制通断键控（OOK） (32)7、实验九：二进制移频键控（2FSK） (40)8、实验十一：信号星座 (44)9、实验十二：低通信号的采样与重建 (49)10、总结 (54)1 / 551、实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）1.1 实验目的：1.了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方法2.了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱特点，并掌握其测量方法3.了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及实现方法4.掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的测量方法1.2 DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理：DSB-SC AM信号的产生以及相干解调的系统原理框图如下：其发送系统连接图如下：2 / 55其接收的系统连接图如下：1.3 DSB-SC AM信号的产生：3 / 551按照连接图将系统连接，将音频输出的模拟音频信号及主振荡器的100KHz模拟载频信号连接到乘法器的两输入端。

模拟载频信号（载波100k）如下：图1-12.将输出的模拟音频信号调整，使其均值为0，频率为10KHz，m(t)如下：图1-23.观察乘法器的输出，如下，并注意到已调信号存在相位翻转，乘法器输出如下：4 / 55图1-3 已调信号的振幅频谱如下：图1-4 4.调整加法器的两个增益，使其均调整为1调整G=1, 加法器输出信号幅度与输入一致5 / 556 / 55图1-5图 1-65.DSB-SC AM 信号及导频波形和频谱7 / 55图1-7图 1-81.4思考题：①整理实验波形，说明DSB-SC AM 信号波形的特点答：DSB-SC AM 信号是添加了导频分量的调幅信号。

其波形特点就是包络是调制信号的波形，而且在包络的零点处，已调信号还出现了相位的翻转。

②根据已调信号的振幅频谱，计算导频功率和已调信号功率的比值。

答:由频谱图，可以得到导频振幅分量是已调信号振幅分量的0.8倍，在求功率之后，可以得到其比值为0.32.即导频功率与已调信号功率的比值是0.321.5 DSB-SC AM信号的相干解调及载波提取1.锁相环的调试：单独调试测量VCO的性能当直流电压为0时，调节VCO的中心频率为100KHz VCO输出如下：图1-9调整VCO的GAIN钮，改变直流输入-1V时的频率：8 / 55图1-10+1时的频率：图1-11可以看到，调整后二者频率的差为20.08KHz将锁相环处于开环的状态，此时乘法器相当于混频器，将另一VCO作为输入即出现差频信号。

9 / 5510 / 55图1-12图 1-13测量同步带与捕捉带：f1=78KHZ ，f2=96KHZ, f3=104KHZ, f4=125KHZ 同步带=f4-f1=47KHZ 捕捉带=f3-f2=8KHZ2.载波提取：将锁相环按图中的电路图连好，用示波器观察锁相环是否处于锁定的状态，若不锁定，缓慢调节VCO的f按钮，使其处于锁定状态，此时LPF的输出为一直流。

锁定后，可以看到输出波形和导频信号的波形同步，但存在一个小的相差锁相环锁定后，恢复出来载波：图1-143.相干解调：在载波提取成功之后，将调制信号连入到接收的解调装置中，即可得到相干解调的解调波形,如下：11 / 55图1-151.6思考题：①实验中载波提取锁相环的LPF是否可用TIMS系统中的TUNEABLE LPF？请说明理由答：不可以用。

本实验中环路中使用的滤波器是一个RC LPF，它的截止频率为2.8KHz，而TUNEABLE LPF的截止频率是5KHz（NORMAL情况下，WIDE将更高），带宽过高。

②若本实验中的音频信号为1KHZ，实验中所提供的PLL能否用来提供载波，为什么？答：不可以，因为由于实验系统的原因，如果音频信号太小的话，就无法识别导频和调制信号，就无法有效的进行调制和解调。

③若发端不加导频，收端提取载波还有其他方法么？请画出框图答：可以用平方环法或者是COSTAS环法来实现载波的提取12 / 552、实验二：具有离散大载波的双边带调幅（AM）2.1实验目的：1.了解AM信号的产生原理及实现方法2.了解AM的信号波形及振幅频谱特点，并掌握调幅系数的测量方法3.了解AM信号非相干解调原理及实现方法2.2 AM信号的产生及解调原理：产生的原理图如下：解调的原理同DSB-SC AM信号的相干解调的方法产生的系统连接框图如下：13 / 55非相干解调的系统连接框图如下：2.3 AM信号的产生：1.将图中所示的各部件按照图中所示连接好。

2.音频振荡器输出的信号波形为5KHz，主振的频率为100KHz。

3.分别调整加法器的增益G和g为1（由于加法器有反向的作用）14 / 554.逐渐增发可变直流电压，使得加法器输出波形是正的：图2-15.观察乘法器的输出为AM波形；图2-26..调整使得调制系数a=0.8后，测得AM信号的振幅频谱：15 / 55图2-32.4 思考题①在什么情况下，会产生AM信号的过调现象？答：在调制系数大于1的情况下，就会出现过调制现象，会使得解调波形出现失真。

②对于A=0.8的AM信号，计算载频功率与边带功率之比答：当a=0.8时，可以计算得到载频功率和边带功率之比为50/64，等于0.781252. 5AM信号的非相干解调：实验步骤1.观察整流器的输出波形：16 / 55图2-4整流波形2．经过低通滤波后，可以得到低通滤波器的输出如下：即无失真的解调图2-5 低通滤波器输出波形改变调幅系数，波形上下移动，当调幅系数过大会出现解调失真17 / 55图2-6波形上移改变发端频率，输出波形频率改变，改变过大时，也可以出现解调失真图2-7 发端频率改变输出波形频率改变18 / 5519 / 55图 2-8由上可得，当调制系数调整过大或过小时，均会出现一定的变化，当改变信号频 率时，包络检波的输出随之也变化。

2.6思考题①是否可用包络检波对DSB-SC AM 信号进行解调，为什么？答;不可以，因为DSB-SC AM 没有直流的分量，所以当进行包络检波的时候，只能是将位于时间轴上方的波形检出来，而负半轴的波形却无法检出来。

从而造成无法解调。

由于AM 信号中有直流分量的存在，所以使得其所有波形均可以保持在正半轴，所以可以包络检波。

2.7 实验结果分析（1）在双边带抑制载波调幅的基础上加上离散的大载波分量。

可以用增加直流信号来实现。

（2）在DSB-SC AM 信号的基础上增加直流，即幅度增加，可以用包络检波器解调。

振幅频谱，除包含调制信号振幅频谱外还含有离散分量的频谱。

（3）加上一个离散大载波后的。

可以看出，符合()(1())cos(2)c cS t A m t f t π=+公式的计算结果。

调制系数必须小于1，否则会产生失真。

如果调制系数为0，则变成了DSB-SC 调制。

本实验做出调制系数出于0于1之间时的具有离散大载波调制的波形图。

20 / 55 3、 实验三：调频（FM ）3.1 实验目的：1.了解用VCO 作调频器的原理及实验方法2.测量FM 信号的波形及振幅频谱3.了解利用锁相环作FM 解调的原理和实现方法3.2 FM 信号的产生及锁相环解调原理：1.FM 信号的产生原理2.利用锁相环作调频解调器S(t)3.FM信号产生的系统连接框图：4.FM信号的解调系统连接框图：21 / 5522 / 553.3 FM信号的产生：1.单独调测VCO，使得VCO在电压变化范围为-1V到+1V变化时，其频率的变化为5KHz。

2.信号发生器的输入，其频率为2KHz。

3.将该信号接入VCO，得到输出的FM波形为：图3-14.继而可得FM信号的频谱为：图3-23.4 思考题：①本实验FM信号的调制指数Β是多少？FM的带宽是多少？答：本实验的调制指数为β=2.5，根据算出来的调制系数，可以知道FM 的带宽为14KHz②用VCO产生FM信号的优点是可以产生大频偏的FM信号，缺点是VCO中心频率稳定性差。

为了解决FM大频偏及中心频率稳定度之间的矛盾，可采用什么方法来产生FM信号？答：采用晶振稳幅可以使中心频率稳定3.5 FM信号的锁相环解调：实验步骤1.首先测量VCO的特性，调节VCO的GAIN按钮，使得当直流电压为+1V和-1V频率变化量为10KHz。

然后调节VCO，使其处于锁定的状态2.将已调信号接入锁相环进行解调（原信号上，解调信号下）。

23 / 55图3-33.改变发端的调制信号的频率（本次改变到7.25kHz），看到FM解调的输出波形出现明显的失真。

图3-43.6 思考题：①对于本实验具体所用的锁相环及相关模块，若发端调制信号频率为10KHZ，请问锁相环能否解调出原调制信号。

为什么？24 / 55答：不行，因为如果发端调制信号的频率变为10KHz，则调制信号不能被捕捉带捕捉到，不能进行锁相环的解调。

②对于调频解调的锁相环与用于载波提取的锁相环有何不同之处？答：锁相环用于载波提取时，其输出端是由VCO得输出端提供的，就得到的载频。

而用于调频解调时，输出是在低通滤波器输出，此时输出的是输入的调制信号。

3.7 实验结果分析：（1）调频属于非线性调制，有较高的信带宽度。

可以利用VOC产生FM信号，当输入的模拟基带信号的电压变化时，VOC的振荡频率作响应的变化，产生FM 信号。

（2）如实验结果所示FM信号波形为疏密按模拟信号变化的正弦波。

25 / 5526 / 55 4、 实验六：眼图6.1 实验目的：了解数字基带传输系统中“眼图”的观察方法及其作用6.2 观察眼图的作用：通过在显示屏上观察眼图，从眼图的张开程度，可以观察码间干扰和加性噪声对接受基带信号波形的影响，而且还可以确定最佳取样的时间。

从而对系统的性能做出定性的判断。

其实验连接的系统框图如下：6.3眼图实验： 1.将电路按照电路图所示连接2.经过四分频后，可以得到2.083KHz 的时钟信号：3.观察眼图，可以得到眼图如下：6.4 实验结果分析：（1）从图形中可以看出，信号的眼图较为清晰，眼睛张开的较好。

首先，对于M元码（M电平码），则在一个码元周期中有M-1个“眼睛”。

从仿真眼图中可以看到，发送信号为二进制码序列，眼图在一个码元周期中有1个“眼睛”。

与理论结果相符。

眼睛的张开程度直接反应了系统的噪声容限。

当系统噪声过大，码间干扰严重时，“眼睛”会闭合，系统的误码会变得严重。

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通信原理实验报告

通信原理实验报告

实验十九滤波法及数字锁相环法位同步提取实验一、实验目的1、掌握滤波法提取位同步信号的原理及其对信息码的要求。

2、掌握用数字锁相环提取位同步信号的原理及其对信息代码的要求。

3、掌握位同步器的同步建立时间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念。

二、实验器材1、主控&信号源、13、8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、滤波法位同步提取实验原理框图滤波法位同步提取实验框图2、滤波法位同步提取实验框图说明将单刀双掷开关S2上拨，选择滤波法位同步提取电路，输入HDB3单极性码信号经一个256K窄带滤波器，滤出同步信号分量，通过门限判决后提取位同步信号。

但由于有其他频率成分的干扰,导致时钟有些部分的占空比不为50%，因此需要通过模拟锁相环进行平滑处理；数字的256K时钟经过4分频之后，已经得到一定的平滑效果，送入CD4046鉴相输入A脚的是64KHz的时钟信号，当CD4046处于同步状态时，鉴相器A脚的时钟频率及相位应该与鉴相器B脚的相同。

由于鉴相器B脚的时钟是VCO经8分频得到的。

因此，VCO输出的频率为512K。

3、数字锁相环法位同步提取实验原理框图数字锁相环位同步提取实验原理框图4、数字锁相环法位同步提取实验框图说明锁相法位同步提取是在接收端利用锁相环电路比较接收码元和本地产生的位同步信号的相位，并调整位同步信号的相位，最终获得准确的位同步信号。

4位拨码开关S3设置BCD 码控制分频比，从而控制提取的位同步时钟频率，例如设置分频频率“0000”输出4096KHz 频率，“0011”输出512KHz频率，“0100”输出256KHz频率，“0111”输出32KHz频率。

数字锁相环(DPLL)是一种相位反馈控制系统。

它根据输入信号与本地估算时钟之间的相位误差对本地估算时钟的相位进行连续不断的反馈调节，从而达到使本地估算时钟相位跟踪输入信号相位的目的。

DPLL 通常有三个组成模块：数字鉴相器(DPD)、数字环路滤波器(DLF)、数控振荡器(DCO)。

北邮通原硬件实验报告

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北邮通原硬件实验报告信息与通信工程学院通原硬实验报告20XX年通信原理硬实验报告学院：信息与通信工程学院班级：202120xx04姓名：学号：班内序号：组号：同组人：目录实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）3实验二：具有离散大载波的双边带调幅波(AM)14实验三：调频（FM）21实验六：眼图28实验七：采样，判决31实验八：二进制通断键控（OOK）.34实验十一：信号星座(选作)41实验十二：低通信号的采样与重建453实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SCAM）一．实验目的（1）了解DSB-SCAM信号的产生及相干解调的原理和实现方法。

（2）了解DSB-SCAM的信号波形及振幅频谱的特点，并掌握其测量方法。

（3）了解在发送DSB-SCAM信号加导频分量的条下，收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。

（4）掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法，掌握锁相环提取载波的测试方法。

二．实验器材PC机一台、TIMS实验平台、示波器、导线等。

三．实验原理1.双边带抑制载波调幅（DSB-SCAM）信号的产生和表达式图1.12.双边带抑制载波调幅信号的解调基本思路：利用恢复的载波与信号相乘，将频谱搬移到基带，还原出原基带信号。

图1.23.DSB-SCAM信号的产生及相干解调原理框图图1.34．实验内容及结果1.DSB-SCAM信号的产生（1）实验步骤：图1.41.按照上图，将音频振荡器输出的模拟音频信号及主振荡器输出的100KHz模拟载频信号分别用连接线至乘法器的两个输入端。

2.用示波器观看音频振荡器输出信号的信号波形的幅度及振荡频率，调整音频信号的输出频率为10KHz，作为均值为0的调制信号m(t)。

3.用示波器观看主振荡器输出信号的波形的幅度及振荡频率。

4.用示波器观看乘法器的输出波形，并注意已调信号的波形的相位翻转与调制信号波形的关系。

5.测量已调信号的振幅频谱，注意其振幅频谱的特点。

6.按照图1.3将DSB-SCAM信号及导频分别连到加法器的输入端，观看加法器的输出波形及振幅频谱，分别调整加法器中的增益G和g。

《移动通信原理与技术》实验报告

《移动通信原理与技术》实验报告

《移动通信原理与技术》实验报告实验一：TD-LTE硬件配置（1）实验名称TD-LTE硬件配置（2）实验目的1、熟练掌握移动通信系统的工作过程和工作原理，在移动通信实验教学中认识和了解通信网络和设备。

2、使用模拟现网的TD-LTE硬件平台和维护操作网络管理平台，使学生了解和掌握无线网络设备之中各个网元设备的工作配置原理，熟练掌握无线网络信令流程，理解无线网络对接数据的含义特征，提高学生对现网设备的安装、维护能力，提高学生对无线网络的开局能力。

（3）实验器材客户端、服务端、CCS2000U用户端程序、ZXSDR B8200 TL200设备物理接口、协议接口。

（4）实验原理实验原理图：ZXSDR B8200 TL200是一款支持多频段、多制式的基带单元，可同时支持GSM、UMTS及LTE等多种制式。

仅需进行软件配置和少量的硬件改动，即可将ZXSDR B8200 TL200配置为GERAN基站、UTRAN基站、LTE基站或者GUL多模基站。

ZXSDR B8200 TL200的软件结构分为SDR平台软件层、LTE适应软件层和LTE应用层。

SDR平台软件层：主要实现BSP、OSS和BRS的功能。

LTE 适应软件层：主要实现OAM和DBS的功能。

LTE应用层：实现LTE协议功能，包括控制面子系统、用户面子系统、调度器子系统、基带处理子系统等功能模块。

通过数据配置完成对两个E-UTRAN TDD小区的建立互通。

（5）实验方法1、进入WIN 2008操作系统。

数据配置前，首先打开网管服务器；2、创建子网，填写相关信息；3、创建网元，填写相关信息；4、运营商配置，填写相关运营商信息；5、填写PLMN信息，添加BBU侧设备（说明：各单板放置的位置要和实验室机柜中所用的BBU一致）；6、配置RRU，在机架图上点击图标添加RRU机架和单板，右键设备，点击添加RRU，会弹出RRU类型选择框，选中类型即可。

由于有2个RRU故需要增加2次（说明：RRU的类型必须与实际的硬件设备保持一致）；7.、时钟配置（默认配置即可）；8、光纤配置，是配置光接口板和RRU的拓扑关系（说明：2个RRU需要增加2条光纤）；9、物理层端口配置（说明：以太网方式配置参数直接手动改成1000）；10、以太网链路层配置；11、IP层配置；12、带宽配置；13、SCTP配置；14、业务与DSCP映射配置；15、静态路由配置；16、OMCB通道配置；17、创建无线网络；18、配置基带资源(说明:此处要配置2条基带资源，两次配置基带资源，若参考功率超出范围，要降低，不能都设为19.9）；19、S1AP配置；20、E-UTRAN TDD小区配置（说明：本网元有2个射频单元（2个RRU），需要再创建一个小区）；21、数据配置完成；22、测试网管与BBU是否建立连接，数据同步；23、验证数据配置是否正确，小区是否起来。

北邮-通原软件实验报告-16QAM

北邮-通原软件实验报告-16QAM

实验一： 16QAM调制与解调一、实验目的1、熟悉16QAM信号的调制与解调，掌握SYSTEMVIEW软件中，观察眼图与星座图的方法。

2、强化SYSTEMVIEW软件的使用，增强对通信系统的理解。

二、实验原理1、16QAM16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式。

16QAM 调制原理方框图：图一16QAM调制框图16QAM解调原理方框图：图二16QAM解调框图16QAM 是用两路独立的正交 4ASK 信号叠加而成，4ASK 是用多电平信号去键控载波而得到的信号。

它是 2ASK 体制的推广，和 2ASK 相比，这种体制的优点在于信息传输速率高。

正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。

16 进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。

16QAM 的产生有 2 种方法：（1）正交调幅法，它是有 2 路正交的四电平振幅键控信号叠加而成；（2）复合相移法：它是用 2 路独立的四相位移相键控信号叠加而成。

在这里我们使用第一种方法。

16QAM信号的星座图：图三16QAM星座图上图是16QAM的星座图，图中f1(t)和f2(t)是归一化的正交基函数。

各星座点等概出现。

星座图中最近的距离与解调误码率有很密切的关系。

上图中的最小距离是dmin=2。

16QAM的每个星座点对应4个比特。

哪个星座点代表哪4比特，叫做星座的比特映射。

通常采用格雷映射，其规则是：相邻的星座点只差一个比特。

实验所需模块连接图如下所示：图四模块连接图设置系统时间为20Sec（观察眼图），仿真频率1000Hz三、实验步骤（1）按照实验所需模块连接图，连接各个模块（2）设置各个模块的参数：①信号源部分：PN序列发生器产生双极性NRZ序列，频率10HZ图五信号源设置示意图②载频：频率设置为100Hz。

图六载频发生器设置示意图③高斯噪声：均值为0，方差为0。

图七高斯噪声设置示意图④低通滤波器：3 Poles，Fc=10Hz；图八低通滤波器设置示意图（3）观察调制波形和眼图。