通信原理软件仿真实验(1).

通信原理软件实验报告学院：信息与通信工程学院班级：一、通信原理Matlab仿真实验实验八一、实验内容假设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),载波频率为20kHz，请仿真出AM、DSB-SC、SSB信号，观察已调信号的波形和频谱。

二、实验原理1、具有离散大载波的双边带幅度调制信号AM该幅度调制是由DSB-SC AM信号加上离散的大载波分量得到，其表达式及时间波形图为：应当注意的是，m(t)的绝对值必须小于等于1，否则会出现下图的过调制：AM信号的频谱特性如下图所示：由图可以发现，AM信号的频谱是双边带抑制载波调幅信号的频谱加上离散的大载波分量。

2、双边带抑制载波调幅（DSB—SC AM）信号的产生双边带抑制载波调幅信号s(t)是利用均值为0的模拟基带信号m(t)和正弦载波c(t)相乘得到，如图所示：m(t)和正弦载波s(t)的信号波形如图所示：若调制信号m(t)是确定的，其相应的傅立叶频谱为M(f)，载波信号c(t)的傅立叶频谱是C(f),调制信号s(t)的傅立叶频谱S(f)由M(f)和C(f)相卷积得到，因此经过调制之后，基带信号的频谱被搬移到了载频fc处，若模拟基带信号带宽为W，则调制信号带宽为2W，并且频谱中不含有离散的载频分量，只是由于模拟基带信号的频谱成分中不含离散的直流分量。

3、单边带条幅SSB信号双边带抑制载波调幅信号要求信道带宽B=2W, 其中W是模拟基带信号带宽。

从信息论关点开看，此双边带是有剩余度的，因而只要利用双边带中的任一边带来传输，仍能在接收机解调出原基带信号，这样可减少传送已调信号的信道带宽。

单边带条幅SSB AM信号的其表达式：或其频谱图为：三、仿真设计1、流程图：Array2、实验结果&分析讨论实验仿真结果从上至下依次是AM信号、DSB信号、SSB信号。

从仿真结果看，AM调制信号包络清晰，可利用包络检波恢复原信号，接收设备较为简单。

通信原理虚拟仿真实验通信原理虚拟仿真实验是一种通过计算机仿真技术，对通信原理相关知识进行模拟实验的一种有效途径。

该技术具有时间、空间、物质等方面的优势，能够让学生在虚拟环境中，更加深入地理解通信原理的基本原理和技术应用。

一、通信原理通信原理是指在有源信号的影响下，信息的传递和交换过程中的基本原理。

通信原理主要包括信号的处理、调制、编码、传输等基本技术及相关器件的应用。

通信原理工程在现代通信技术中所占的比重重要，除了大规模的应用和广泛的种类外，最重要的是很多应用的细节和实施都有很大的变化，而通信原理则是其技术的基础。

二、通信原理虚拟仿真实验的特点1、装置简便实用虚拟仿真技术所需的计算机硬件配置较低，只需要一台普通个人电脑就能轻松进行实验。

同时，通过虚拟仿真软件的操作，即可模拟真实通信设备及其操作，无须考虑相关设备的资金支出和维护费用等问题。

2、模拟真实场景通过通信原理虚拟仿真实验，不仅学生能够体验到真实通信设备的操作，而且能够看到这些设备在不同场景下的表现。

比如有什么因素会影响信号传输的质量，这些因素对通信效果会产生什么影响等，这些都能够通过虚拟仿真的方式进行模拟。

3、实验数据真实可靠通过虚拟仿真技术模拟，学生同时能够得到真实数据，这极大地提高了实验数据的真实可靠性。

在实践操作中，学生能够反复试验，调整不同参数，了解不同设备之间的差异，从而全面掌握通信原理的知识。

三、通信原理虚拟仿真实验的优势通信原理虚拟仿真实验有着以下几个方面的优势。

1、提高学习效率通过虚拟仿真技术，学生能够在更短的时间内掌握通信原理的相关知识，整体认知能力也能够提高。

2、提高实验情境的真实度通过虚拟仿真技术与真实场景结合的方法，使得实验情境更加真实，学生更容易在情境中融入学习。

3、减少资源浪费传统的实验学习方式需要消耗大量人力、物力和财力资源，但虚拟仿真实验可以在计算机上进行多次模拟，节省了实验所需要的人力、物力和财力。

4、减少安全隐患由于通信原理虚拟仿真实验所采用的是计算机虚拟化技术，与传统实验相比，减少了一些实验安全隐患，比如说对于公共场合禁用或者可能会产生环境噪声的实验器材，可以在虚拟环境中进行操作。

通信原理System view仿真实验指导第一部分SystemView简介System View是由美国ELANIX公司推出的基于PC的系统设计和仿真分析的软件工具，它为用户提供了一个完整的开发设计数字信号处理（DSP）系统，通信系统，控制系统以及构造通用数字系统模型的可视化软件环境。

1.1 SystemView的基本特点1．动态系统设计与仿真(1) 多速率系统和并行系统：SYSTEMVIEW允许合并多种数据速率输入系统，简化FIR FILTER的执行。

(2) 设计的组织结构图：通过使用METASYSTEM(子系统)对象的无限制分层结构，SYSTEMVIEW能很容易地建立复杂的系统。

(3) SYSTEMVIEW的功能块：SYSTEMVIEW的图标库包括几百种信号源,接收端，操作符和功能块，提供从DSP、通信信号处理与控制，直到构造通用数学模型的应用使用。

信号源和接收端图标允许在SYSTEMVIEW内部生成和分析信号以及供外部处理的各种文件格式的输入/输出数据。

(4) 广泛的滤波和线性系统设计：SYSTEMVIEW的操作符库包含一个功能强大的很容易使用图形模板设计模拟和数字以及离散和连续时间系统的环境，还包含大量的FIR/IIR滤波类型和FFT类型。

2．信号分析和块处理SYSTEMVIEW分析窗口是一个能够提供系统波形详细检查的交互式可视环境。

分析窗口还提供一个完成系统仿真生成数据的先进的块处理操作的接收端计算器。

接收端计算器块处理功能：应用DSP窗口，余切，自动关联，平均值，复杂的FFT，常量窗口，卷积，余弦，交叉关联，习惯显示，十进制，微分，除窗口，眼模式，FUNCTION SCALE，柱状图，积分，对数基底，数量相，MAX，MIN，乘波形，乘窗口，非，覆盖图，覆盖统计，解相，谱，分布图，正弦，平滑，谱密度，平方，平方根，减窗口，和波形，和窗口，正切，层叠，窗口常数。

1.2 SystemView各专业库简介SystemView的环境包括一套可选的用于增加核心库功能以满足特殊应用的库，包括通信库、DSP库、射频/模拟库和逻辑库，以及可通过用户代码库来加载的其他一些扩展库。

通信原理实验数字基带传输仿真实验本文记录的是一次通信原理实验，具体实验内容是数字基带传输仿真实验。

这个实验旨在让学生了解并掌握数字基带传输的基本原理、信号调制和调制解调的方法，并通过仿真实验加深对数字基带传输的理解。

实验步骤：第一步：实现数字基带信号的产生。

我们采用MATLAB编写代码来产生数字基带信号。

具体而言，我们可以选择产生脉冲振幅调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）等各种调制方式。

第二步：实现数字基带信号的传输。

我们可以通过MATLAB编写代码，将数字基带信号在传输媒介中进行仿真。

具体而言，我们可以选择传输介质为AWGN信道、多径信道等，通过加入信噪比、码元传输速率、波特率等参数来模拟不同的传输环境。

第三步：实现数字基带信号的调制。

我们采用调制器进行数字信号的调制。

常见的数字调制方式有AM调制、FM调制、PM调制等。

此处我们选择了二进制相移键控（BPSK）调制来进行数字基带信号的调制。

第四步：实现数字基带信号的解调。

我们采用解调器来实现数字基带信号的解调。

常见的数字解调方式有包络检测法、抑制互调法等。

此处我们选择了直接判决法来进行数字基带信号的解调。

第五步：实现数字基带信号的重构。

我们通过将数字基带信号解调后还原成原始信号进行数字信号的重构。

此处我们需要通过MATLAB代码将解调后的数字信号还原成原始信号，并绘制出波形图进行对比分析。

实验结果：通过对仿真实验的分析，我们得出了一些结论。

首先，不同的数字基带信号相对应不同的调制方式，比如我们可以选择PAM调制来实现计算机通讯中的以太网传输。

其次，数字基带信号的传输受到了多种因素的影响，包括信道的噪声、信噪比、码元传输速率、波特率等。

第三，数字基带信号的解调方式有很多种，我们需要根据传输环境的不同来选择最适宜的解调方式。

最后，数字基带信号的重构是一个非常重要的环节，它能够让我们了解数字基带信号在传输过程中所带来的信息损失和失真情况。

实验一. A率13折线编码一、 A率13折线编码简介1、A率13折线的产生A率13折线的产生是从不均匀量化的基点出发，设法用13段折线逼近A=87.6的A率压缩特性。

具体方法是：把输入x轴和输出y轴用两种不同的方法划分。

对x轴在0~1（归一化）范围内不均匀分成8段，分段的规律就是每次以二分之一对分，第一次在0到1之间的1/2处对分，第二次在0到1/2之间的1/4处对分，其余类推。

对y 轴在0~1（归一化）范围内采用等分法，均匀分成8段，每段间隔均为1/8。

然后把x,y各对应段的交点连接起来构成8段直线，得到近似A=87.6的A率压缩特性。

这种近似中会得到13段（正负）斜率不同的折线，所以称其为A率13折线。

2、A率13折线的编码M==个量在13折线编码中，普遍采用8位二进制码，对应有82256化级，即正、负输入幅度范围内各有128个量化级。

这需要将13折线中的每个折线段再均匀分为16个量化级，由于每个段落长度不均⨯=个不均匀的量化匀，因此正或负输入的8个段落被划分成816128级。

按折叠二进制码的码型，这8位码的安排如下：极性码段落码段内码其中，第一位表示采样点的极性，第二到第四位表示采样点所在段落。

第五到第八位表示每段内的一个均匀量化级。

3、13折线幅度码及其对应电平表一4、段内码表二二、1、流程图1）编码2）译码2、编程思路编码根据电平的极性判断C1码，正为1，负为0。

——>根据电平范围可按照表一判断出段落码C2C3C4——>用电平值减去段落起始电平，除以相应的量化间隔，将得到的十进制数转换成二进制数，根据表二就可以判断出相应的段内码C5C6C7C8.译码根据C1来判断电平的极性，1为正，0为负。

——>量化段序号i=4*C2+2*C3+C4+1,则根据表一判断出起始电平I（i）——>j=8*C5+4*C6+2*C7+C8,段内码对应的电平值为I1（i）=j*ΔV（i）Δ—>译码后电平值为I（i）+ I1（i）。

《移动通信原理与技术》5G软件仿真实验（1）实验名称5G软件仿真实验（2）实验目的通过5G软件仿真实验，将通信系统仿真平台进行可视化操作，应用于教学场景，了解移动通信系统的主要通信过程，深化对通信具体实现的是何功能的理解。

（3）实验器材信雅达5G仿真实训操作平台（4）实验原理5G仿真通过对Maassive MIMO的波束赋形进行建模，导入波束的方向图，计算相关的路损，计算出最小路径的波束，模拟5G的波束，所以5G的仿真相对4G 对地图和运算精度要求更高，仿真运算量更大。

5G终端分为NSA终端和SA终端，其中NSA终端一般为1T4R,SA终端为2T4R，单端口的发射功率为23dBm另外；5G在3.1.5GH2频段是TDD制式，需要配置上下行时隙。

（5）实验内容一、网络规划环节1、该环节完成容量规划计算工作，一共有4个必填项目，频谱效率，每个扇区的下行容量，扇区数量和站点数量。

2、网络规划步骤完成之后需要选择“保存”按钮，不选择保存结果将无法进行后续的任务操作，保存数据后无法进行修改。

二、工勘测量环节1、该阶段两部分步骤工勘测量和拓扑配置，工勘测量部分根据任务的要求选择对应的4K高清视频场景、无人车场景和智能电网场景。

2、选择正确的站点才能跳转到工勘报表的页面；根据勘察完成工勘报表的内容。

三、设备安装环节安装环节三个部分1、安装前准备，选择安装所涉及的工具，并保存结果，需要选择最少8个工具。

2、安装前开箱，选择正确的箱子完成开箱操作，丢弃破损、变形的箱子，完成货物清点。

3、设备安装，分为机房安装部分和铁塔安装部分，铁塔安装部分完成AAU 设备的安装和设备连接线安装，机房安装部分完成BBU设备的安装和设备连接线安装。

机房安装环节1、选择机柜安装BBU和电源模块，选择BBU机柜，安装机柜板卡和接地线。

2、选择交换板，完成传输光纤连接和GPS连接。

3、选择电源板，完成电源线连接，电源线连接到电源板卡和机柜的电源分配模块对应的位置上。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列的通信原理实验，使学生深入理解并掌握通信系统的基本概念、原理和关键技术。

通过实验操作，培养学生动手能力、分析问题和解决问题的能力，同时增强对通信理论知识的实际应用能力。

二、实验内容1. 信号与系统基础实验- 信号波形观察与分析- 信号的时域与频域分析- 系统的时域与频域响应2. 模拟通信原理实验- 模拟调制与解调实验（如AM、FM、PM）- 信道特性分析- 噪声对通信系统的影响3. 数字通信原理实验- 数字调制与解调实验（如2ASK、2FSK、2PSK、QAM）- 数字基带传输与复用- 数字信号处理技术4. 现代通信技术实验- TCP/IP协议栈原理与实现- 无线通信技术（如Wi-Fi、蓝牙）- 物联网通信技术（如ZigBee）5. 通信系统设计实验- 基于MATLAB的通信系统仿真- 通信系统性能分析与优化三、实验步骤1. 实验准备- 熟悉实验原理和实验设备- 编写实验报告提纲- 准备实验数据和分析工具2. 实验操作- 按照实验步骤进行操作，记录实验数据 - 分析实验现象，总结实验规律- 对实验结果进行误差分析3. 实验报告撰写- 实验目的与背景- 实验原理与步骤- 实验结果与分析- 实验结论与讨论- 实验心得与体会四、实验报告格式1. 封面- 实验报告题目- 学生姓名、学号、班级- 指导教师姓名、职称- 实验日期2. 目录- 实验报告各部分标题及页码3. 正文- 实验目的与背景- 实验原理与步骤- 实验结果与分析- 实验结论与讨论- 实验心得与体会4. 参考文献- 列出实验过程中参考的书籍、论文、网络资源等五、实验报告撰写要求1. 实验报告内容完整、结构清晰、逻辑严谨2. 实验原理阐述准确，实验步骤描述详细3. 实验数据真实可靠，分析结论具有说服力4. 实验报告格式规范，语言表达流畅六、实验报告评价标准1. 实验原理掌握程度2. 实验操作熟练程度3. 实验数据分析能力4. 实验报告撰写质量5. 实验心得体会通过本次通信原理实验，学生将能够全面了解通信系统的基本原理和关键技术，提高实际应用能力，为今后从事通信领域的工作打下坚实基础。

实验报告（一）实验日期：2020 年4 月26 日；时间：19:00实验项目：信源编码技术实验使用仪器及装置：仪器：示波器，连接线，装置：主控&信号源模块、3号、21号模块（各一块）实验内容：一、抽样定理实验1、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。

2、实验原理（1）实验原理框图抽样定理实验框图（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。

3、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、登录e-Labsim仿真系统，创建实验文件，选择实验所需模块和示波器。

2、运行仿真，开启所有模块的电源开关。

3、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。

调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。

4、此时实验系统初始状态为：被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。

抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。

5、实验操作及波形观测。

（1）调用示波器观测自然抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器CH1和CH2分别接MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。

用MatLab仿真通信原理系列实验一、引言通信原理是现代通信领域的基础理论，通过对通信原理的研究和仿真实验可以更好地理解通信系统的工作原理和性能特点。

MatLab作为一种强大的数学计算软件，被广泛应用于通信原理的仿真实验中。

本文将以MatLab为工具，介绍通信原理系列实验的仿真步骤和结果。

二、实验一：调制与解调1. 实验目的通过MatLab仿真，了解调制与解调的基本原理，并观察不同调制方式下的信号特征。

2. 实验步骤（1）生成基带信号：使用MatLab生成一个基带信号，可以是正弦波、方波或任意复杂的波形。

（2）调制：选择一种调制方式，如调幅（AM）、调频（FM）或相移键控（PSK），将基带信号调制到载波上。

（3）观察调制后的信号：绘制调制后的信号波形和频谱图，观察信号的频谱特性。

（4）解调：对调制后的信号进行解调，还原出原始的基带信号。

（5）观察解调后的信号：绘制解调后的信号波形和频谱图，与原始基带信号进行对比。

3. 实验结果通过MatLab仿真，可以得到不同调制方式下的信号波形和频谱图，观察到调制后信号的频谱特性和解调后信号的还原效果。

可以进一步分析不同调制方式的优缺点，为通信系统设计提供参考。

三、实验二：信道编码与解码1. 实验目的通过MatLab仿真，了解信道编码和解码的基本原理，并观察不同编码方式下的误码率性能。

2. 实验步骤（1）选择一种信道编码方式，如卷积码、纠错码等。

（2）生成随机比特序列：使用MatLab生成一组随机的比特序列作为输入。

（3）编码：将输入比特序列进行编码，生成编码后的比特序列。

（4）引入信道：模拟信道传输过程，引入噪声和干扰。

（5）解码：对接收到的信号进行解码，还原出原始的比特序列。

（6）计算误码率：比较解码后的比特序列与原始比特序列的差异，计算误码率。

3. 实验结果通过MatLab仿真，可以得到不同编码方式下的误码率曲线，观察不同信道编码方式对信号传输性能的影响。

通信原理实验报告实验一数字基带传输系统的MATLAB仿真实验二模拟信号幅度调制仿真实验姓名：张力班级：通信工程三班学号：2011551326实验一数字基带传输系统的MATLAB仿真(1)分析程序program1_1 每条指令的作用，运行该程序，将结果保存，贴在下面的空白处。

然后修改程序，将dt 改为0.2，并执行修改后的程序，保存图形，看看所得图形的效果怎样。

程序如下：dt = 0.01; % Specify the step of time variable t = -2:dt:2; % Specify the interval of timex = sin(2*pi*t); % Generate the signalfigure(1)plot(t,x) % Open a figure window and draw the plot of x(t)title('Sinusoidal signal x(t)')xlabel('Time t (sec)')text(1.5,0.8,'dt=0.01')dt=0.01的时候Sinusoidal signal x(t)-2-1.5-1-0.500.51 1.52Time t (sec)dt=0.2的时候dt = 0.2; % Specify the step of time variable t = -2:dt:2; % Specify the interval of timex = sin(2*pi*t); % Generate the signalfigure(2)plot(t,x) % Open a figure window and draw the plot of x(t)title('Sinusoidal signal x(t)')xlabel('Time t (sec)') text(1.5,0.8,'dt=0.2')请问：上述的两幅图形有什么区别，哪一副图形看起来更接近于实际信号波形？为什么会有这种区别？答：第一幅图看起来比较圆滑，与实际图形更加接近。

实验一模拟线性调制系统仿真实验1实验目的掌握常规AM调制、DSB调制、单边带调制（SSB）的原理和方法，并验证这三种方法的可行性。

并掌握Commsim的常用使用方法。

2实验内容和结果2.1模拟线性调制系统(AM)2.2抑制载波双边带调制（DSB）2.3单边带调制（SSB）3 实验分析3.1模拟线性调制系统(AM)的分析：任意AM 已调信号可以表示为Sam(t)=c(t)m(t)当)()(0t f A t m +=，)cos()(0θω+=t t c c 且A0不等于0时称为常规调幅，其时域表达式为：)cos()]([)()()(00θω++==t t f A t m t c t s c am 3.2抑制载波双边带调制（DSB ）：任意DSB 已调信号都可以表示为DSB S )()()(t m t c t =当)()(0t f A t m +=；)cos()(0θω+=t t c c 且A 0等于0时称为抑制载波双边带调制。

其时域表达式为t t f t m t c t s c DSB ωcos )()()()(==；频域表达式为：C DSB F t s ωω+=([)(C F ωω-+()2)]÷3.3单边带调制（SSB ）：设调制信号为单边带信号f(t)=A m cosωm t ，载波为c(t)=cosωc t 则调制后的双边带时域波形为：2/])cos()cos([cos cos )(t A t A t t A t S m c m m c m c m m DSB ωωωωωω-++==保留上边带，波形为：2/)sin sin cos (cos 2/])cos([)(t t t t A t A t S m c m c m m c m USB ωωωωωω-=+=保留下边带，波形为：2/)sin sin cos (cos 2/])cos([)(t t t t A t A t S m c m c m m c m LSB ωωωωωω+=-=4 实验体会通过此次实验我进一步理解了AM 、DSB 、SSB 的调制方法的原理和方法，以及如何通过Commsim 软件来模拟这一调制的过程。

西安邮电大学《通信原理》软件仿真实验报告实验名称：数字频带系统--2PSK系统院系：通信与信息工程学院专业班级：通工1003学生姓名：XXXX学号：XXXX（班内序号）41指导教师：XXXX报告日期：2012年8月31日●实验目的：1、掌握2PSK信号的波形和产生方法；2、掌握2PSK信号的频谱特点；3、掌握2PSK信号的解调方法和存在的问题；4*、掌握2PSK系统的抗噪声性能。

●仿真设计电路及系统参数设置：1、采用键控法生成2PSK信号并进行相干解调：时间参数：No. of Samples = 1024，Sample Rate = 50000Hz；信号源（0）：Amp = 1v，Freq=1000Hz，Offset=0v；载波（2、3）：Freq=2000Hz余弦信号，Amp = 1v，Phase=π或0deg；载波（10）：Freq=2000Hz余弦信号，Amp = 2v，Phase= 0deg；高斯噪声（39）：Density in 1 ohm=0.01W/Hz；模拟带通滤波器（8）：Low Fc = 1000Hz，Hi Fc =3000Hz；模拟低通滤波器（12）：Fc = 1000Hz；采样器（13）：Rate=1000Hz；比较器（32）：Comparison=’>’，True Output=1v，False Output=-1v；直流源（33）：Amp=0v；2、采用模拟相乘法生成2PSK信号并以科斯塔斯环提取的载波进行相干解调：载波（2）：Freq=2000Hz余弦信号，Amp = 1v，Phase= 0deg；科斯塔斯环（17）：VCO Freq=2000Hz，VCO Phase=0deg，Mod Gain=2Hz/v，Loop Fltr a=0，Loop Fltr b=1；注：其他参数设置均与键控法相同。

仿真波形及实验分析：1、2PSK信号的波形：如图所示，当发送符号“0”时，已调载波的初相始终为270度，当发送符号“1”时，已调载波的初相始终为90度，并且这种对应关系是始终如一的，因而我们可以通过已调载波的两种初相位区别符号“0”和“1”，从而体现了二进制绝对调相的物理意义。

通信原理仿真实验实验一各种信道码性能比较[实验要求]1．单极性（不）归零码的波形及其功率谱2．双极性（不）归零码的波形及其功率谱[程序设计]global dt t df N close allN=2^15;L=32;M=N/L ;Rb=2;Ts=1/Rb;dt=Ts/L;df=1/(N*dt);T=N*dt;Bs=N*df/2 ;Na=4;f=[-Bs+df/2:df:Bs];t=[-T/2+dt/2:dt:T/2]; SumPRZ=zeros(size(f)); SumPNRZ=zeros(size(f)); SumPdRZ=zeros(size(f)); SumPdNRZ=zeros(size(f)); Again=100;for ii=1:Againa=round(rand(1,M));b=sign(randn(1,M)); sNRZ=zeros(1,N);sRZ=zeros(1,N);sdNRZ=zeros(1,N);sdRZ=zeros(1,N);for jj=1:L分栏显示sNRZ(jj+[0:M-1]*L)=a;endfor kk=1:0.5*Ts/dt;sRZ(kk+[0:M-1]*L)=a;endfor jj=1:LsdNRZ(jj+[0:M-1]*L)=b;endfor kk=1:0.5*Ts/dt;sdRZ(kk+[0:M-1]*L)=b;endXRZ=t2f(reshape(sRZ,1,N));XNRZ=t2f(reshape(sNRZ,1,N));XdRZ=t2f(reshape(sdRZ,1,N));XdNRZ=t2f(reshape(sdNRZ,1,N)); SumPRZ=SumPRZ+(XRZ.*conj(XRZ))/T; SumPNRZ=SumPNRZ+(XNRZ.*conj(XNR Z))/T;SumPdRZ=SumPdRZ+(XdRZ.*conj(XdRZ) )/T;SumPdNRZ=SumPdNRZ+(XdNRZ.*conj(X dNRZ))/T;endPRZ=SumPRZ/Again;PNRZ=SumPNRZ/Again;PdRZ=SumPdRZ/Again;PdNRZ=SumPdNRZ/Again;figure(1)PRZ=30+10*log10(PRZ+eps);PNRZ=30+10*log10(PNRZ+eps);PdRZ=30+10*log10(PdRZ+eps);PdNRZ=30+10*log10(PdNRZ+eps); subplot(2,2,1);plot(f/Rb,PRZ,'g');axis([-8,+8,-20,50]);title('单极性归零码功率谱','fontsize',20); xlabel('f/Rb','fontsize',20);ylabel('P(mdB)','fontsize',20);subplot(2,2,2);plot(f/Rb,PNRZ);axis([-8,+8,-20,50]);title('单极性不归零码功率谱','fontsize',20); xlabel('f/Rb','fontsize',20);ylabel('P(mdB)','fontsize',20);subplot(2,2,3);plot(f/Rb,PdRZ,'g');axis([-8,+8,-20,50]);title('双极性归零码功率谱','fontsize',20); xlabel('f/Rb','fontsize',20);ylabel('P(mdB)','fontsize',20);subplot(2,2,4);plot(f/Rb,PdNRZ);axis([-8,+8,-20,50]);title('双极性不归零码功率谱','fontsize',20); xlabel('f/Rb','fontsize',20);ylabel('P(mdB)','fontsize',20);figure(2)codet=dt*L;subplot(2,2,1)plot(t/codet,reshape(sRZ,1,N),'g','LineWidt h',3)title('单极性归零码码型','fontsize',20); axis([-8,8,-0.2,1.2])xlabel('t/Ts','fontsize',20)grid onsubplot(2,2,2)plot(t/codet,reshape(sNRZ,1,N),'g','LineWi dth',3)title('单极性不归零码码型','fontsize',20); axis([-8,8,-0.2,1.2])xlabel('t/Ts','fontsize',20) grid onsubplot(2,2,3)plot(t/codet,reshape(sdRZ,1,N),'g','LineWid th',3)title('双极性归零码码型','fontsize',20); axis([-8,8,-1.2,1.2])xlabel('t/Ts','fontsize',20)grid onsubplot(2,2,4)plot(t/codet,reshape(sdNRZ,1,N),'g','LineW idth',3)title('双极性不归零码码型','fontsize',20); axis([-8,8,-1.2,1.2])xlabel('t/Ts','fontsize',20) grid on[实验结果][实验结论]通过实验结果可以明显看到，单极性码的功率谱具有双极性码所不具有的离散分量，而归零码的带宽是不归零码的带宽的两倍（归零码占空比为0.5）实验二：升余弦滚降系统设计[实验要求]当滚降系数α=05.，发送码元幅值为0、2时,作出升余弦滚降波形的眼图及功率谱[程序设计]global dt t df N close allN=2^13;L=32;M=N/LRb=2;Ts=1/Rb; dt=Ts/L; df=1/(N*dt) T=N*dt Bs=N*df/2 Na=4;alpha=0.5t=[-T/2+dt/2:dt:T/2];f=[-Bs+df/2:df:Bs];g1=sin(pi*t/Ts)./(pi*t/Ts);g2=cos(alpha*pi*t/Ts)./(1-(2*alpha*t/Ts).^2); g=g1.*g2;G=t2f(g);figure(1)set(1,'Position',[10,50,300,200])figure(2)set(2,'Position',[400,50,300,200])hold ongrid xlabel('t in us')ylabel('s(t) in V')EP=zeros(size(f))+eps; for ii=1:100a=sign(randn(1,M))+1; imp=zeros(1,N);imp(L/2:L:N)=a/dt;S=t2f(imp).*G;s=f2t(t2f(imp).*G);s=real(s);P=S.*conj(S)/T;EP=(EP*(ii-1)+P+eps)/ii;figure(1)plot(f,30+10*log10(EP),'g'); gridaxis([-3,+3,-50,50])xlabel('f (MHz)')ylabel('Ps(f) (dBm/MHz)')figure(2)tt=[0:dt:Na*L*dt];for jj=1:Na*L:N-Na*L plot(tt,s(jj:jj+Na*L)); endend[实验结果]实验三：取样偏差与误码率[实验要求]试作出最佳基带系统的Pe E N b ~0曲线，并与理论误码作一比较。

通信原理仿真实验报告学院通信工程学院班级 1401014班分组参数姓名学号目的：（1）熟悉（）通信系统的工作原理、电路组成和信息传输特点；（2）熟悉上述通信系统的设计方法与参数选择原则；（3）掌握使用参数化图符模块构建通信系统模型的设计方法；（4）熟悉各信号时域波形特点；（5）熟悉各信号频域的功率谱特点。

实验内容一：（1）使用m序列为数字系统输入调试信号，采用正弦载波，码速率及载波频率参见附表；（2）采用模拟调制或数字检控实现2PSK调制；（3）通过相干解调完成2PSK解调，恢复初始m序列；（4）从时域观测各信号点波形，获得接收端信号眼图；（5）观测各信号功率谱；（6）完成串并及并串转换模块设计；实验内容二：（7）通过不少于三个频率正弦信号叠加而成的模拟信号作为系统真实输入信号，并采用PCM编码方法实现数模转换；（8）模拟输入信号转换形成的数字信号通过2PSK调制解调系统实现数字频带传输；（9）通过PCM解码恢复初始模拟信号；（10）从时域重点观测模拟信号点波形；（11）从频域重点观察模拟信号功率谱。

方案：通信模拟信号的数字传输通信系统的组成框图如图1所示。

系统输入的模拟随机信号 m(t)，经过该通信系统后要较好地得到恢复。

推荐方案：推荐的模拟信号数字频带传输通信系统的组成框图如图2所示。

通过PCM 方式完成数模与模数变换，采用2/BPSK调制方式完成基本数字频带传输。

在2PSK中，通常用初始相位0和分别表示二进制“1”和“0”。

因此，2PSK信号的时域表达式为：即发送二进制符号“1”时（an取+1），e2PSK(t)取0相位；发送二进制符号“0”时（an取-1），e2PSK(t)取相位（也可以反之）。

这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制(绝对)相移方式。

已调信号e2PSK(t)典型波形如下图。

2PSK信号的调制器原理方框图模拟调制的方法：2PSK信号的解调器（想干解调）原理方框图和波形图：2PSK仿真结果及分析电路图：时域波形：输入信号：与载波相乘后的波形：经过带通滤波器后的波形：经过低通滤波器后的波形：眼图：输出波形：功率谱图：输入信号：经带通滤波器后的信号：经低通滤波器后的信号：输出信号：带通幅频特性曲线：低通幅频特性曲线:编号名称参数0 Source: PN Seq Amp = 1 vOffset = 0 vRate = 14e+3 HzLevels = 2Phase = 0 degMax Rate = 700e+3 Hz32 Multiplier: Non Parametric Inputs from t0p0 t26p0Outputs to 6 28Max Rate = 700e+3 Hz26 Source: Sinusoid Amp = 1 vFreq = 56e+3 HzPhase = 0 degOutput 0 = Sine t32Output 1 = Cosine电路图：串并。

通信原理（虚拟仿真实验）实验五双极性不归零码⼀、实验⽬的1.掌握双极性不归零码的基本特征2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量⽅法3.学会⽤⽰波器和功率谱分析仪对信号进⾏分析⼆、实验仪器1.序列码产⽣器2.单极性不归零码编码器3.双极性不归零码编码器4.⽰波器5.功率谱分析仪三、实验原理双极性不归零码是⽤正电平和负电平分别表⽰⼆进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性⾮归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性⾮归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数⽬各占⼀半时⽆直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗⼲扰能⼒强．此外，可以在电缆等⽆接地的传输线上传输，因此双极性⾮归零码应⽤极⼴．双极性⾮归零码常⽤于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性⾮归零码⼀样，不能直接从双极性⾮归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。

四、实验步骤1.按照图3.5-1 所⽰实验框图搭建实验环境。

2.设置参数：设置序列码产⽣器序列数N=128；观察其波形及功率谱。

3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.图3.5-1 双极性不归零码实验框图实验五步骤2图N=128实验五步骤3图N=64N=256六、实验报告（1）分析双极性不归零码波形及功率谱。

（2）总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量⽅法。

实验六⼀、实验⽬的1.掌握双极性归零码的基本特征2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量⽅法3.学会⽤⽰波器和功率谱分析仪对信号进⾏分析⼆、实验仪器1.序列码产⽣器2.单极性不归零码编码器3.双极性归零码编码器4.⽰波器5.功率谱分析仪三、实验原理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．即收发之间元需特别的定时，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。

实验报告课程：通信原理学院：电子与信息工程学院专业：电子与信息工程班级：电信17-班姓名：学号：指导教师：实验项目名称： 实验一DSB 调幅实验 实验日期： 5月25日【实验目的及实验设备】 1、实验目的：（1）通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理，验证普通调幅波（AM ）和抑制载波双边带调幅波（AM SC DSB -/）的相关理论。

2、实验设备及仪器名称：1、 M atlab 仿真软件simulink2、 正弦波发生器模块 2个3、 乘法模块2个4、 带能滤波模块 1个5、 低能滤波模块 1个6、 加法器模块 1个7、 噪声源模块 1个 9、测量仪表若干3、实验原理 1.调制原理:在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络(H(w)=1),调制信号m(t)中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号(DSB),每当信源信号极性发生变化时,调制信号的相位都会发生一次突变π。

t t m t S c DSB ωcos )()(=。

调制的目的就是进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而提高系统信息传输的有效性和可靠性。

DSB 调制原理框图如图：DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘，频域上就是卷积，表达式为：[])()(21)(c c DSB M M t S ωωωω-++=2. 解调原理:DSB 只能进行相干解调,其原理框图与AM 信号相干解调时完全相同,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。

解调原理框图如下：2）载波信号设置3）带通滤波器设置【实验结果】1. 仿真调制过程中各点波形（给出各点波形的解释）波形分析：图a为调制信号，频率为120 rad/s图b为载波波形，频率为1200rad/s图c为以上两信号相乘后波形图d为加入高斯噪声后的波形2．解调过程中的各点波形（给出各点波形的解释）（改变噪声大小和滤波器带宽，观察波形变化）图a为解调后的信号的波形图b为已调信号与载波信号相乘的波形图c为通过解调后信号的波形图d为调制信号的波形3.调制前后频谱分析（给出各点波形的解释）图a 已调波频谱图b 解调乘法器后信号频谱图c 解调出的调制信号频谱【实验结论】1.调制后信号对比调制前的信号，周期变小，频率变大了，幅度随时间在不断的呈现周期性变化。