通信原理实验讲义
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南京工程学院教案【教学单元首页】
南京工程学院教案【教学单元内容】
实验一、AM模拟调制信号的产生与解调
一、实验目的
1、熟悉使用System View软件,了解各部分功能模块的操作和使用方法。
2、通过实验进一步观察、了解模拟信号AM调制、解调原理。
3、掌握AM调制信号的主要性能指标。
4、比较、理解AM调制的相干解调和非相干解调原理。
二、实验内容
用System View构造一个AM调制、解调系统,观察各模块输出波形,了解AM调制系统的调制、解调原理,理解相干解调和非相干解调的区别,掌握AM调制信号的主要性能指标,即带宽和功率谱。
三、实验要求
1、观察原始基带信号、已调信号、经过信道后加入噪声的已调信号以及解调信号的波形,理解AM调制系统的调制、解调原理。
2、观察以上四种信号的功率谱密度,理解它们之间的区别,说明原因。
3、观察以上四种信号的带宽,理解它们的之间的区别,说明原因。
4、调节噪声的大小,观察解调器输出波形的变化,说明原因。
5、比较相干解调和非相干解调,理解门限效应。
四、电路构成
1、AM调制解调系统模型
模块说明:
Token3:产生原始基带信号,即周期性正弦波(参数设置:幅度=1V,频率=10HZ)。Token1 :AM调制器(参数设置:专业库中选择Comm——Modulators——
DSB-AM,幅度=1V,频率=1000Hz)
Token5:加法器
Token6:产生高斯白噪声(参数设置:Source——Gauss Noise Std=0.1V Mean=0V)Token8:乘法器
Token9:产生载波信号,即周期性正弦波(参数设置:幅度=1V,频率=1000HZ)Token10、14:产生低通滤波器(参数设置:Operator——Filters/Systems——Linear SysFilters 选择Analog——Butterworth、Lowpass——Lowcutoff=50Hz)
Token13:产生半波整流器(参数设置:Function——Non Linear——Half Rctfy)
Token2、4、7、11、15:产生示波器
系统定时设置:Start Time:0 ,Stop Time:0.6,Sample Rate:10000HZ
五、实验结果
1、原始基带信号波形
2、AM调制后输出波形
3、经过信道后加入噪声的波形
4、经过相干解调后低通滤波器输出波形
5、经过包络解调后低通滤波器输出波形
6、原始基带信号功率谱
7、AM调制信号功率谱
8、经过相干解调后输出信号功率谱
9、经过包络解调后输出信号功率谱
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实验二、数字信号基带传输系统实现及眼图的观察
一、实验目的
1、熟悉使用System View软件,了解各功能模块的操作和使用方法。
2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。
3、观察数字基带传输系统接受端的眼图,掌握眼图的主要性能指标。
二、实验内容
用System View建立一个数字基带传输系统仿真电路,信道中加入高斯白噪声(均值为0,均方差可调),分析理解系统各个模块的功能,并通过观察眼图,判断系统信道中的噪声情况。
三、实验要求
1、观察系统中各个模块的输出波形,并分析说明系统构成原理。
2、观察低通滤波器的输出波形的眼图,调节信道中噪声的大小,观察眼图变化。
3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同,说明原因。
4、调节噪声大小,分析系统中是否产生误码,说明原因。
四、电路构成
模块说明:
Sink3:产生原始码元
Sink14:发送端基带信号形成器
Sink4:加入高斯白噪声后的波形
Sink10:经过低通滤波器后的输出波形
Sink12:经过抽样判决后的输出码元
参数设置:
Token0:Source――Noise/PN――Pn Seg(幅度1V,频率100HZ,电平数2,偏移0V,产生单极性不归零码,随机产生)
Token13:在专业库中选择Comm——Processors——P shape(Select pulse Shape=Rectangular,Time offset=0,Width=0.01s,产生矩形脉冲基带信号)
Token2:Source――Noise/PN――Gauss Noise(均值为0,均方差为0.01的高斯白噪声)Token9:Operator――Filters/systems――Liner Sys Filters(Analog,Butterworth,No. of Poles=3,Low Cutoff=100HZ,产生一个低通的Butterworth滤波器,用于对信道输出信号进行滤波)
Token5:Operator――Sample/Hold――Sample(Sample rate=100HZ,用于对滤波后的波形进行抽样,抽样速率等于码元速率)
Token7:Operator――Sample/Hold――Hold(Hold Value=Last Sample,Gain=1,对抽样后的值延时一段时间,得到恢复后的数字基带信号)
Token11:Operator——Logic——Compare(Select comparison:a>=b True Output=1V,False Output=-1V,对抽样值进行判决比较,得到输出码元波形)
Token15:产生正弦信号,作为比较器的另一个比较输入(振幅=0V,频率=0Hz)
眼图参数设置:Sink Calculator――style――slice――start=0.01,Length=0.03,在窗口中选择需要观察眼图的波形,点击OK,观察其眼图