通信系统仿真实验报告四——信号物理参数的测量剖析
《通信系统仿真技术》实验报告
封面作者:Pan Hongliang仅供个人学习《通信系统仿真技术》实验报告实验一:SystemView操作环境的认识与操作1.实验题目:SystemView操作环境的认识与操作2.实验内容:正弦信号(频率为学号后两位,幅度为(1+学号后两位*0.1)、平方分析、及其谱分析;并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。
3.实验原理:在设计窗口中单击系统定时快捷功能按钮,根据仿真结果设定相关参数。
采样点数=(终止时间-起止时间)×〔采样率〕+1正玄信号S(t)=cos(wt)其平方P(t)=cos(wt)*cos(wt)=[cos(2wt)+1]/2P(t)频率是S(t)的二倍4.实验仿真:实验结论:SystemView是一个信号级的系统仿真软件,主要用于电路与通信系统的设计、仿真,是一个强有力的动态系统分析工具,能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。
实验二:学习系统参数的设定与图符的操作实验题目:学习系统参数的设定与图符的操作实验内容:将一正弦信号(频率为学号后两位,幅度为(1+学号后两位*0.1)V)与高斯信号相加后观察输出波形及其频谱,由小到大改变高斯噪声的功率,重新观察输出波形及其频谱。
实验原理:高斯信号就是信号的各种幅值出现的机会满足高斯分布的信号。
当高斯信号不存在是正玄信号不失真,随着高斯信号的增加正玄信号的失真会越来越大。
实验仿真:实验结论:恒参信道的干扰信号常用高斯白噪声信号来等效。
而无线信道是一种时变的衰落信道,其衰落特性主要表现为具有多普勒功率谱特性的快衰落和具有阴影效应的慢衰落。
实验三:接收计算器的使用及滤波器的设计实验题目:接收计算器的使用及滤波器的设计实验内容:1、正弦信号(频率为学号后两位,幅度为(1+学号后两位*0.1)V)、及其平方分析窗口的接收计算器的使用;(实现3个以上运算功能)。
2、单位冲激响应仿真、增益响应分析。
通信系统仿真实验报告
通信系统仿真实验报告摘要:本篇文章主要介绍了针对通信系统的仿真实验,通过建立系统模型和仿真场景,对系统性能进行分析和评估,得出了一些有意义的结果并进行了详细讨论。
一、引言通信系统是指用于信息传输的各种系统,例如电话、电报、电视、互联网等。
通信系统的性能和可靠性是非常重要的,为了测试和评估系统的性能,需进行一系列的试验和仿真。
本实验主要针对某通信系统的部分功能进行了仿真和性能评估。
二、实验设计本实验中,我们以MATLAB软件为基础,使用Simulink工具箱建立了一个通信系统模型。
该模型包含了一个信源(source)、调制器(modulator)、信道、解调器(demodulator)和接收器(receiver)。
在模型中,信号流经无线信道,受到了衰落等影响。
在实验过程中,我们不断调整系统模型的参数,例如信道的衰落因子以及接收机的灵敏度等。
同时,我们还模拟了不同的噪声干扰场景和信道状况,以测试系统的鲁棒性和容错性。
三、实验结果通过实验以及仿真,我们得出了一些有意义的成果。
首先,我们发现在噪声干扰场景中,系统性能并没有明显下降,这说明了系统具有很好的鲁棒性。
其次,我们还测试了系统在不同的信道条件下的性能,例如信道的衰落和干扰情况。
测试结果表明,系统的性能明显下降,而信道干扰和衰落程度越大,系统则表现得越不稳定。
最后,我们还评估了系统的传输速率和误码率等性能指标。
通过对多组测试数据的分析和对比,我们得出了一些有价值的结论,并进行了讨论。
四、总结通过本次实验,我们充分理解了通信系统的相关知识,并掌握了MATLAB软件和Simulink工具箱的使用方法,可以进行多种仿真。
同时,我们还得出了一些有意义的结论和数据,并对其进行了分析和讨论。
这对于提高通信系统性能以及设计更加鲁棒的系统具有一定的参考价值。
通信系统仿真实验报告
通信系统仿真实验报告通信系统仿真实验报告摘要:本实验旨在通过仿真实验的方式,对通信系统进行测试和分析。
通过搭建仿真环境,我们模拟了通信系统的各个组成部分,并通过实验数据对系统性能进行评估。
本报告将详细介绍实验的背景和目的、实验过程、实验结果以及对结果的分析和讨论。
1. 引言随着信息技术的发展,通信系统在现代社会中扮演着重要的角色。
通信系统的性能对于信息传输的质量和效率起着至关重要的作用。
因此,通过仿真实验对通信系统进行测试和分析,可以帮助我们更好地了解系统的特性,优化系统设计,提高通信质量。
2. 实验背景和目的本次实验的背景是一个基于无线通信的数据传输系统。
我们的目的是通过仿真实验来评估系统的性能,并探讨不同参数对系统性能的影响。
3. 实验环境和方法我们使用MATLAB软件搭建了通信系统的仿真环境。
通过编写仿真程序,我们模拟了信号的传输、接收和解码过程。
我们对系统的关键参数进行了设定,并进行了多次实验以获得可靠的数据。
4. 实验结果通过实验,我们得到了大量的数据,包括信号传输的误码率、信噪比、传输速率等。
我们对这些数据进行了整理和分析,并绘制了相应的图表。
根据实验结果,我们可以评估系统的性能,并对系统进行改进。
5. 结果分析和讨论在对实验结果进行分析和讨论时,我们发现信号传输的误码率与信噪比呈反比关系。
当信噪比较低时,误码率较高,信号传输的可靠性较差。
此外,我们还发现传输速率与信号带宽和调制方式有关。
通过对实验数据的分析,我们可以得出一些结论,并提出一些建议以改善系统性能。
6. 结论通过本次仿真实验,我们对通信系统的性能进行了评估,并得出了一些结论和建议。
实验结果表明,在设计和优化通信系统时,我们应注重信号传输的可靠性和传输速率。
通过不断改进系统参数和算法,我们可以提高通信系统的性能,实现更高质量的数据传输。
7. 展望本次实验只是对通信系统进行了初步的仿真测试,还有许多方面有待进一步研究和探索。
通信系统仿真实验报告(DOC)
通信系统实验报告——基于SystemView的仿真实验班级:学号:姓名:时间:目录实验一、模拟调制系统设计分析 -------------------------3一、实验内容-------------------------------------------3二、实验要求-------------------------------------------3三、实验原理-------------------------------------------3四、实验步骤与结果-------------------------------------4五、实验心得------------------------------------------10 实验二、模拟信号的数字传输系统设计分析------------11一、实验内容------------------------------------------11二、实验要求------------------------------------------11三、实验原理------------------------------------------11四、实验步骤与结果------------------------------------12五、实验心得------------------------------------------16 实验三、数字载波通信系统设计分析------------------17一、实验内容------------------------------------------17二、实验要求------------------------------------------17三、实验原理------------------------------------------17四、实验步骤与结果------------------------------------18五、实验心得------------------------------------------27实验一:模拟调制系统设计分析一、实验内容振幅调制系统(常规AM )二、实验要求1、 根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调(相干)系统;2、 运行系统观察各点波形并分析频谱;3、 改变参数研究其抗噪特性。
信号与系统实验总结(2000字)
信号与系统实验总结(2000字)信号与系统实验心得体会为期四周的信号与系统测试实验结束了,细细品味起来每一次在顺利完成实验任务的同时,又都伴随着开心与愉快的心情,赵老师的幽默给整个原本会乏味的实验课带来了许多生机与欢乐。
现对这四周的实验做一下总结: 统观来说,信号与系统是通信工程、电子工程、自动控制、空间技术等专业的一门重要的基础课,由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都很重要,为了使我们加深理解深入掌握基本理论和分析方法以及使抽象的概念和理论形象化,具体化,在信号与系统课开设不久后又开设了信号与系统实验课。
这四次实验的实验目的及具体内容如下:实验一:信号的分类与观察。
本次实验的目的是观察常用信号的波形特点及产生方法,学会使用示波器对常用信号波形的参数的测量。
实验过程中我们对正弦信号、指数信号及指数衰减信号进行了观察和测量。
示波器是测量信号参数的重要元件,之前各种试验中我们对示波器也有一定接触,而这次赵老师详细的讲解使我更清楚的掌握了示波器的使用,同时也为以后其它工具的使用有了理论基础。
第一次做信号与系统的实验,让我明白了实验前的准备工作相当重要,预习是必不可少的,虽然我们都要求写预习报告,但是预习的目的并不简简单单是完成报告,真正的良好预习效果是让我们明确实验目的与实验内容,掌握实验步骤来达到在实验中得心应手的目的。
而实验后的数据处理也并不是一件很轻松地事,通过实际的实验结果与理论值相比较,误差分析与实验总结,让我们及时明白实验中可能出现的错误以及减小实验误差的措施,减小了以后实验出现差错的可能性,提高了实验效率。
第一次实验结束后,我比较形象直观的观察到了几种常见波形的特点并了解了计算它表达式的方法。
更重要的是,知道了信号与系统实验的实验过程,为接下来的几次实验积累了更多经验。
实验二:非正弦周期信号的频谱分析。
这次实验的目的是掌握频谱仪的基本工作原理与正确使用的方法;掌握非正弦周期信号的测试方法;观察非正弦周期信号频谱的离散型、谐波性、收敛性。
通信实验报告范文
通信实验报告范文实验报告:通信实验引言:通信技术在现代社会中起着至关重要的作用。
无论是人与人之间的交流,还是不同设备之间的互联,通信技术都是必不可少的。
本次实验旨在通过搭建一个简单的通信系统,探究通信原理以及了解一些常用的通信设备。
实验目的:1.了解通信的基本原理和概念。
2.学习通信设备的基本使用方法。
3.探究不同通信设备之间的数据传输速率。
实验材料和仪器:1.两台电脑2.一个路由器3.一根以太网线4.一根网线直连线实验步骤:1.首先,将一台电脑与路由器连接,通过以太网线将电脑的网卡和路由器的LAN口连接起来。
确保连接正常。
2.然后,在另一台电脑上连接路由器的WAN口,同样使用以太网线连接。
3.确认两台电脑和路由器的连接正常后,打开电脑上的网络设置,将两台电脑设置为同一局域网。
4.接下来,进行通信测试。
在一台电脑上打开终端程序,并通过ping命令向另一台电脑发送数据包。
观察数据包的传输速率和延迟情况。
5.进行下一步实验之前,先断开路由器与第二台电脑的连接,然后使用直连线将两台电脑的网卡连接起来。
6.重复第4步的测试,观察直连线下数据包的传输速率和延迟情况。
实验结果:在第4步的测试中,通过路由器连接的两台电脑之间的数据传输速率较高,延迟较低。
而在第6步的测试中,通过直连线连接的两台电脑之间的数据传输速率较低,延迟较高。
可以说明路由器在数据传输中起到了很重要的作用,它可以提高数据传输的速率和稳定性。
讨论和结论:本次实验通过搭建一个简单的通信系统,对通信原理进行了实际的验证。
路由器的加入可以提高数据传输速率和稳定性,使两台电脑之间的通信更加高效。
而直连线则不能提供相同的效果,数据传输速率较低,延迟较高。
因此,在实际网络中,人们更倾向于使用路由器进行数据传输。
实验中可能存在的误差:1.实验中使用的设备和网络环境可能会对实际结果产生一定的影响。
2.实验中的数据传输速率和延迟可能受到网络负载和其他因素的影响。
通信系统实验报告
通信系统实验报告一、实验目的本次通信系统实验的主要目的是深入了解通信系统的基本原理和关键技术,通过实际操作和测量,掌握通信系统中信号的传输、调制解调、编码解码等过程,并分析系统性能和影响因素。
二、实验原理1、通信系统的组成通信系统一般由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿组成。
信源产生原始信息,发送设备对信号进行处理和变换,使其适合在信道中传输,信道是信号传输的媒介,接收设备对接收的信号进行解调、解码等处理,恢复出原始信息,信宿则是信息的接收者。
2、调制解调技术调制是将基带信号变换为适合在信道中传输的高频信号的过程,常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
解调则是从已调信号中恢复出原始基带信号的过程。
3、编码解码技术编码用于提高信号传输的可靠性和有效性,常见的编码方式有差错控制编码(如卷积码、Turbo 码等)和信源编码(如脉冲编码调制PCM)。
解码是编码的逆过程。
三、实验设备及材料本次实验使用的设备包括信号发生器、示波器、频谱分析仪、通信原理实验箱等。
四、实验步骤1、搭建通信系统实验平台按照实验指导书的要求,将实验设备连接好,组成一个完整的通信系统。
2、产生基带信号使用信号发生器产生一定频率和幅度的正弦波作为基带信号。
3、调制将基带信号分别进行 AM、FM 和 PM 调制,观察调制后的信号波形和频谱。
4、信道传输将调制后的信号通过信道传输,模拟信道中的噪声和衰减。
5、解调在接收端对已调信号进行解调,恢复出基带信号,并与原始基带信号进行比较。
6、编码解码对基带信号进行编码处理,然后在接收端进行解码,观察编码解码前后信号的变化。
7、性能分析测量调制解调后的信号的误码率、信噪比等性能指标,分析不同调制方式和编码方式对系统性能的影响。
五、实验结果与分析1、调制实验结果(1)AM 调制AM 调制后的信号波形呈现出包络随基带信号变化的特点,频谱中包含载频和上下边带。
在小信号调制时,调幅指数较小,解调后的信号失真较大;在大信号调制时,调幅指数较大,解调后的信号较为接近原始基带信号。
通信系统仿真实验报告
Matlab通信原理仿真实验一 Matlab 基本语法与信号系统分析一、实验目的:1、掌握MATLAB 的基本绘图方法;2、实现绘制复指数信号的时域波形。
二、实验设备与软件环境:1、实验设备:计算机2、软件环境:MATLAB R2009a三、实验内容:1、MATLAB 为用户提供了结果可视化功能,只要在命令行窗口输入相应的命令,结果就会用图形直接表示出来。
MATLAB 程序如下:x = -pi:0.1:pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据figure(1); %打开图形窗口subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x ,y1绘图title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x ,y2绘图xlabel('time'),ylabel('y')%第二幅图横坐标为’time ’,纵坐标为’y ’运行结果如下图:-4-3-2-101234-1-0.500.51plot(x,y1)-1-0.500.51timey2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型,MATLAB中提供了多种颜色和线型,并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图:MATLAB程序如下:x=-pi:.1:pi;y1=sin (x);y2=cos (x);figure (1);%subplot (2,1,1);plot (x,y1);title ('plot (x,y1)');grid on%subplot (2,1,2);plot (x,y2);xlabel ('time');ylabel ('y')subplot(1,2,1),stem(x,y1,'r') %绘制红色的脉冲图subplot(1,2,2),stem(x,y1,'g') %绘制绿色的误差条形图运行结果如下图:3、一个复指数信号可以分解为实部和虚部两部分。
通信系统仿真实验报告概要
《通信系统仿真》实验报告信息工程学院电子工程系 陈亚环 实验一 高频小信号放大器的MULTISIM 仿真实验目的:1、了解MULTISIM 的基本功能、窗口界面、元器件库及工具栏等;2、掌握MULTISIM 的基本仿真分析方法、常用仿真测试仪表等;3、掌握高频小信号放大器MULTISIM 仿真的建模过程。
实验内容及结果:(一)单频正弦波小信号放大器的MULTISIM 仿真。
1)根据图一所示高频小信号放大器电路,创建仿真电路原理图。
要求输入信号的幅度在2mV---1V 之间、频率在1MHz---20MHz 之间;图一 高频小信号放大器电路2)根据实际情况设置好电路图选项,接入虚拟仪器并设置合适的参数。
打开仿真开关,运行所设计好的电路,给出输入输出信号的波形图和频谱图。
根据初步仿真结果改变电路元器件的型号和参数,使输出信号波形无失真、幅度放大10倍以上; 仿真电路图:输入输出信号的波形图:3)由交流分析方法可以得到电路的谐振频率MHz f 1.100=。
根据波特仪测试可观察得电路的谐振频率MHz f 62.80=。
改变输入信号的频率,通过交流分析方法和波特仪观察电路谐振频率的几乎无变化。
4)、改变输入信号的幅度,用示波器观察输出电压波形,测量出输出波形不失真情况下输入信号幅度的变化范围为2mV 到25mV 。
5)、改变输入信号的频率,用示波器观察输出电压幅度的变化情况通频带B 为23MHz 矩形系数K 0.1为3.55 通频带曲线见坐标纸。
6)、改变R5(负载)的值,用示波器观察输出电压波形和峰峰值的变化情况R5-峰峰值的关系曲线见坐标纸(二)多频正弦波合成小信号放大器的MULTISIM 仿真测试及其分析。
1. 多频正弦波合成小信号放大器的MULTISIM 仿真电路图输入信号幅值及频率分别为20mv ,14MHz 、22mv ,16MHz 、25mv ,15MHz 2. 多频正弦波合成小信号放大器的输入输出波形测试通过虚拟示波器观察输入输出信号基本放大10倍且只有小部分波形失真分析其原因是输入信号的频率参数分散导致一部分频率的放大倍数较小从而导致波形的部分失真。
通信系统实验报告
通信系统实验报告第一点:实验背景与目的通信系统作为现代社会信息交流的重要基础,其稳定性和高效性直接关系到人们的日常生活和工作。
随着科技的快速发展,通信系统也在不断更新和升级,为了适应日益增长的信息传输需求,提高通信系统的性能和可靠性,本实验报告围绕通信系统的相关理论和实践展开。
本次实验的主要目的是让实验者深入了解通信系统的基本原理和工作机制,通过实际操作和观察,掌握通信系统的性能评估方法,并能够针对实际问题进行分析和解决。
通过实验,实验者能够更好地理解通信系统在现代社会中的重要性和应用价值,提高实验者对通信系统的兴趣和热情。
第二点:实验原理与方法通信系统实验基于一定的原理和方法进行,以下是实验中涉及的主要原理和方法:1.通信系统模型:通信系统主要由发送端、传输介质、接收端组成。
发送端将信息进行编码和调制,通过传输介质发送给接收端,接收端对接收到的信号进行解调和解码,恢复出原始信息。
2.信号调制与解调:调制是将基带信号转换为适合在传输介质上传播的信号的过程,解调则是将接收到的信号转换回基带信号的过程。
常用的调制方法有幅度调制、频率调制和相位调制等,解调方法有同步解调、平方解调等。
3.信号编码与解码:编码是将信息转换为适合传输的信号的过程,解码是将接收到的信号转换回原始信息的过程。
常用的编码方法有脉冲编码调制(PCM)、差分脉冲编码调制(DPCM)等。
4.信号滤波与噪声分析:信号滤波是为了去除传输过程中的噪声和干扰,提高信号质量。
噪声分析则是通过对信号的统计特性进行分析,评估通信系统的性能。
5.通信系统性能评估:通过模拟实验,可以对通信系统的误码率、信噪比、传输速率等性能指标进行评估。
常用的评估方法有误码率计算、信噪比计算等。
在实验过程中,实验者需要根据实验要求搭建通信系统实验平台,进行实际的信号传输和处理,观察实验结果,并根据实验数据进行分析和讨论。
通过实验,实验者能够深入理解通信系统的原理和方法,提高实验者的实验技能和科学研究能力。
通信系统仿真实验报告四——信号物理参数的测量
学院电气信息工程学院学号姓名课程通信系统仿真日期2013年11月21日一、实验项目:信号物理参数的测量二、实验目的:学习确定信号和随机信号的物理参数:极值,功率,交直流分量和频率的测量原理和方法。
三、实验原理:DSP工具箱中的Statistics工具箱分别有求离散信号最小值、最大值、平均值,标准差、方差、均方根(RMS)、自相关、互相关、中值(Median),直方图、排序等等功能模块。
我们学习使用最小值、最大值、平均值和方差模块来求信号的最小值、最大值、直流分量(平均值)和交流功率(方差)。
四、实验设备:计算机五、实验内容及步骤:1、产生一个550Hz,振幅为2.5V的正弦波,用Simulink模块来测试其最大值、最小值、振幅、功率,并利用频率计的工作原理构造一个频率计,测量其频率。
仿真步长可设定为1/10000秒。
建立模型时需要注意将连续信号用零阶保持模块离散化,然后才能使用DSP工具箱中的模块。
理论上正弦波的功率计算是:P=(A/sqrt(2))^2=(2.5/1.414)^2=3.1259W通过如下仿真可以看出,模块输出的结果是动态变化的随机量,数值上逼近理论结果。
频率计的组成是:时间闸门,计数器,计数完毕时的输出使能(用触发子系统建模)以及频率显示模块。
建模时请根据原理自行设计仿真模块的参数。
2、产生一个高斯随机信号:方差为2,均值为1,用(1)中的统计模块测量出其均值和方差。
仿真步长1/10000秒。
在实验报告中解释仿真计算结果和理论结果之间的细微差别。
设计建模一个1000Hz的正弦波,要求功率是10W。
混合了一个零均值的高斯随机噪声,噪声功率为0.1W,测量出:信号和噪声的信噪比,用dB显示。
测量出混合信号(相加)的总功率。
你能得出什么结论?建模之前首先解决:动率是10W的正弦波的振幅是多少?噪声功率为0.1W的随机噪声其方差是多少?测量出的信噪比和理论信噪比分别是多少,有区别吗?3、使用频谱仪测量正弦信号的功率频谱。
通信仿真实验报告
通信系统仿真实验实验报告要求:1.所有实验均要手画仿真模型框图,或对仿真原理解释说明;2.必须清楚的标题仿真系统中所设置的参数;3.仿真程序一般不要放在正文内部,而是改在每个实验报告的最后,作为附件。
但正文部分可以解释说明所用到的重要的仿真技巧,库数等等。
4.所有仿真程序产生的结果都要有手写分析,即要判决仿真结果是否正确,说明了什么问题,能够得出什么结论,要如何改进等等。
实验一 随机信号的计算机仿真实验目的:仿真实现各种分布的随机数发生器 实验内容:1、均匀分布随机数的产生用线性同余法,编写Matlab 程序,产生均匀分布的随机数。
()())5000mod(]1323241[1+=+n x n x 初始种子x(0)自己选择。
线性同余算法是使用最为广泛的伪随机数产生器,该算法含有4个参数:模数m(m>0),乘数a(0≤a< m),增量c(0≤c<m),初值即种子(Seed)X 。
(0≤ X 。
<m).使用迭代公式: X(n+1) = (a ·X(n) +c)modm 得到随机数序列{X(n)}其中周期为50002、用反函数法,将均匀分布的随机变量变换为具有单边指数分布的随机变量。
编写Matlab 程序,产生指数分布的随机数。
计算并比较理论pdf 和从直方图得到的pdf 。
指数分布随机变量pdf 定义为:0),()exp(2)(>-=αααx u x x p X ,)(x u 为单位阶跃函数。
先自行设置取样点数,取a=5;产生均匀分布随机变量,转化为单边指数分布,理论与仿真符合设计题:3、用Matlab编程分别产生标准正态分布、指定均值方差正态分布、瑞利分布、赖斯分布、中心与非中心χ2分布的随机数,并画出相应的pdf。
y1=normpdf(x,0,1); y2=normpdf(x,4,2);瑞丽p1= ncfpdf(x,5,20,10);非中心 p= fpdf(x,5,20);中心4、 设输入的随机变量序列X(n)为N=1000独立同分布高斯分布的离散时间序列,均值为0,方差为1,采样间隔0.01s 。
信号与通信仿真实验报告
现代通信原理与技术信号与通信仿真设计实习报告姓名:班级:学号:一实验目的在本实验中使用的软件工具是MATLAB。
设计本实验的目的是希望在以下几方面有所收获:1.会MATLAB软件的最基本运用。
MATLAB是一种很实用的数学软件,它易学易用。
MATLAB对于许多的通信仿真类问题来说是比较合适的。
2.了解计算机仿真的基本原理及方法,知道怎样通过仿真的方法去研究通信问题。
3.加深对信号与系统和通信原理及其相关课程内容的理解。
二实验特点与硬件实验相比,软件实验具如下一些特点:1.软件实验具有广泛的实用性和极好的灵活性。
在硬件实验中改变系统参数也许意味着要重做硬件,而在软件实验中这只是该一两个数据,或者只是在屏幕上按几下鼠标。
2.软件实验更有助于我们较为全面地研究通信系统。
有许多问题,通过硬件试验来研究可能非常困难,但在软件实验中却易于解决。
3.硬件实验的精确度取决于元器件及工艺水平,软件实现的精确度取决于CPU的运算速度或者说是程序的运算量。
4.软件实验开发周期短,成本低。
三上机实验要求1.掌握matlab的基本操作及了解基本的仿真方法,分析运行范例程序。
2.按以下要求编制仿真程序并调试运行(1)基本信号的仿真(2)模拟调制与解调的仿真(3)数字基带传输码型的仿真(4)数字调制与解调的仿真(5)脉冲编码调制仿真四实验内容1、基本信号的仿真(1)产生并绘出以下信号:a单位脉冲序列b单位阶跃序列c正弦信号及其频谱d 周期锯齿波sawtooth()e 周期方波square()f 实指数序列y(n)=2ng sin2πf1t*cos2πf2t f1=50Hz f2=2000Hz (2)产生一条-2到2之间的Sa(200t)曲线。
(3)产生下面信号,并绘出频谱t 0<t<t0/4s(t)= -t+ t0/4 t0/4<t< 3t0/4 假设t0=0.5s t-t0 3t0/4<t< t0 2、模拟调制与解调的仿真高斯噪声的产生:设高斯噪声限带为(-Bs,Bs ),双边带功率谱密度为2on ,则总功率为s o Bn ,设高斯噪声幅度为x ,则有:2x =s o B n ,so B n x ,所以高斯噪声可表示成x=sqrt(Bs*no)*randn(1,M)(M 为随机码元个数) (1)DSB 调制与解调设消息信号m(t)的表达式为:m(t)= sin(2*pi.*t),已调信号的时域表达式为:u(t)=m(t)c(t)=Ac*m(t)cos(2πfct) 。
通信原理实验报告
1,必做题目1.1无线信道特性分析1.1.1实验目的1)了解无线信道各种衰落特性;2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义;3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。
1.1.2实验内容1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路,QPSK调制信号经过了瑞利衰落信道,观察信号经过衰落前后的星座图,观察信道特性。
仿真参数:信源比特速率为500kbps,多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒,相对平均功率为[0 -3 -6 -9]dB,最大多普勒频移为200Hz。
例如信道设置如下图所示:1.1.3实验作业1)根据信道参数,计算信道相干带宽和相干时间。
fm=200;t=[0 4e-06 8e-06 1.2e-05];p=[10^0 10^-0.3 10^-0.6 10^-0.9];t2=t.^2;E1=sum(p.*t2)/sum(p);E2=sum(p.*t)/sum(p);rms=sqrt(E1-E2.^2);B=1/(2*pi*rms)T=1/fm2)设置较长的仿真时间(例如10秒),运行链路,在运行过程中,观察并分析瑞利信道输出的信道特征图(观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function)。
(配合截图来分析)Impulse Response(IR)从冲击响应可以看出,该信道有四条不同时延的路径。
多径信道产生随机衰落,信道冲击响应幅值随机起伏变化。
可以看出,该信道的冲激响应是多路冲激响应函数的叠加,产生严重的码间干扰。
Frequency Response(FR)频率响应特性图不再是平坦的,体现出了多径信道的频率选择性衰落。
IR Waterfall频率展宽后,信号的冲激响应不再平坦,是由于多径信道中不同信道的叠加影响Doppler Spectrum由于多普勒效应,接受信号的功率谱展宽扩展到fc-fm至fc+fm范围。
通信系统实践实验报告
一、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和原理。
2. 掌握模拟通信和数字通信的基本技术和方法。
3. 熟悉通信系统实验设备和仪器的使用。
4. 培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验内容1. 实验一:模拟调制解调(1)实验原理模拟调制是将基带信号转换成频带信号的过程,而解调则是将频带信号恢复成基带信号的过程。
本实验采用调幅(AM)和调频(FM)两种调制方式。
(2)实验步骤1. 搭建模拟调制解调实验系统,包括信号源、调制器、信道、解调器等。
2. 产生基带信号,调整信号参数。
3. 通过调制器将基带信号调制为AM或FM信号。
4. 将调制后的信号通过信道传输。
5. 通过解调器将接收到的信号解调为基带信号。
6. 比较调制前后的信号波形,分析调制效果。
(3)实验结果与分析通过实验,观察到调制后的信号频率发生了变化,实现了基带信号到频带信号的转换。
同时,通过解调器将信号恢复为基带信号,验证了调制解调过程的有效性。
2. 实验二:数字调制解调(1)实验原理数字调制是将基带信号转换成数字信号的过程,而解调则是将数字信号恢复成基带信号的过程。
本实验采用调幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和相移键控(PSK)三种调制方式。
(2)实验步骤1. 搭建数字调制解调实验系统,包括信号源、调制器、信道、解调器等。
2. 产生基带信号,调整信号参数。
3. 通过调制器将基带信号调制为ASK、FSK或PSK信号。
4. 将调制后的信号通过信道传输。
5. 通过解调器将接收到的信号解调为基带信号。
6. 比较调制前后的信号波形,分析调制效果。
(3)实验结果与分析通过实验,观察到调制后的信号在频谱上发生了变化,实现了基带信号到数字信号的转换。
同时,通过解调器将信号恢复为基带信号,验证了调制解调过程的有效性。
3. 实验三:通信系统性能分析(1)实验原理通信系统性能分析主要包括误码率、信噪比、带宽等指标。
本实验通过对模拟和数字调制解调系统的性能进行分析,了解不同调制方式对系统性能的影响。
通信原理仿真实验报告
通信原理仿真实验报告一、引言通信原理是现代社会中不可或缺的一部分,它涉及到信息的传输和交流。
为了更好地理解通信原理的工作原理和效果,我们进行了一次仿真实验。
本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和分析。
二、实验目的本次实验的目的是通过仿真实验,深入了解通信原理的基本原理和信号传输过程,掌握通信系统中常见的调制解调技术,并通过实验验证理论知识的正确性。
三、实验方法1. 实验平台:我们使用MATLAB软件进行仿真实验,该软件具有强大的信号处理和仿真功能,可以模拟真实的通信环境。
2. 实验步骤:a. 设计信号源:根据实验要求,我们设计了一种特定的信号源,包括信号的频率、幅度和相位等参数。
b. 调制过程:通过调制技术将信号源与载波信号进行合成,得到调制后的信号。
c. 信道传输:模拟信号在信道中的传输过程,包括信号的衰减、噪声的干扰等。
d. 解调过程:通过解调技术将接收到的信号还原为原始信号。
e. 信号分析:对解调后的信号进行频谱分析、时域分析等,以验证实验结果的准确性。
四、实验结果我们进行了多组实验,得到了一系列的实验结果。
以下是其中两组实验结果的示例:1. 实验一:调幅调制a. 信号源:频率为1kHz的正弦信号。
b. 载波信号:频率为10kHz的正弦信号。
c. 调制后的信号:将信号源与载波信号相乘,得到调制后的信号。
d. 信号分析:对调制后的信号进行频谱分析,得到频谱图。
e. 解调过程:通过解调技术,将接收到的信号还原为原始信号。
f. 结果分析:通过对比解调后的信号与原始信号,验证了调幅调制的正确性。
2. 实验二:频移键控调制a. 信号源:频率为1kHz的正弦信号。
b. 载波信号:频率为10kHz的正弦信号。
c. 调制后的信号:将信号源与载波信号相加,得到调制后的信号。
d. 信号分析:对调制后的信号进行频谱分析,得到频谱图。
e. 解调过程:通过解调技术,将接收到的信号还原为原始信号。
f. 结果分析:通过对比解调后的信号与原始信号,验证了频移键控调制的正确性。
系统仿真信号实验报告
系统仿真信号实验报告系统仿真信号实验报告1. 引言系统仿真是一种通过计算机模拟系统行为的方法,可以对系统进行预测和优化。
在工程领域中,系统仿真有着广泛的应用,可以用于电子电路设计、通信网络规划、交通流模拟等方面。
本实验旨在通过系统仿真,研究信号的传输和处理过程,探索信号的特性和优化方法。
2. 实验目的本实验的主要目的是通过系统仿真,研究信号的传输和处理过程。
具体包括以下几个方面:- 了解信号的基本概念和特性;- 研究不同信号的传输特性;- 探索信号处理方法和优化策略。
3. 实验方法本实验采用MATLAB软件进行系统仿真。
在仿真过程中,我们将使用不同的信号类型,如正弦信号、方波信号和脉冲信号,并对其进行传输和处理。
4. 实验过程4.1 生成信号首先,我们使用MATLAB生成不同类型的信号。
通过调整信号的频率、幅度和相位等参数,我们可以得到不同特性的信号。
4.2 信号传输在信号传输过程中,我们将模拟信号在传输介质中的衰减和失真情况。
通过改变传输介质的特性和信号的传输距离,我们可以观察到信号的变化。
4.3 信号处理在信号处理过程中,我们将对传输后的信号进行滤波、降噪和增强等操作。
通过选择不同的信号处理算法和参数,我们可以改善信号质量并提取出所需的信息。
5. 实验结果与分析在实验过程中,我们得到了不同类型信号的传输和处理结果。
通过分析实验数据,我们可以得出以下结论:- 正弦信号在传输过程中受到较小的衰减和失真,适合用于远距离传输;- 方波信号在传输过程中会出现较大的失真,需要采取补偿措施;- 脉冲信号在传输过程中容易受到噪声干扰,需要进行滤波处理。
6. 结论与展望通过本实验,我们深入了解了信号的传输和处理过程,并探索了信号的特性和优化方法。
系统仿真为我们提供了一种有效的研究手段,可以在实际操作之前进行模拟和预测。
未来,我们可以进一步研究不同类型信号的传输特性和处理方法,以应对不同场景下的需求。
7. 参考文献[1] Smith, S. W. (1997). The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing. California Technical Publishing.[2] Proakis, J., & Manolakis, D. (2006). Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and Applications. Pearson Education.8. 致谢感谢实验指导老师的悉心指导和支持,感谢实验室的同学们的合作,使本次实验取得了圆满的结果。
通信系统仿真实验报告(DOC)
通信系统实验报告——基于SystemView的仿真实验班级:学号:姓名:时间:目录实验一、模拟调制系统设计分析 -------------------------3一、实验内容-------------------------------------------3二、实验要求-------------------------------------------3三、实验原理-------------------------------------------3四、实验步骤与结果-------------------------------------4五、实验心得------------------------------------------10实验二、模拟信号的数字传输系统设计分析------------11一、实验内容------------------------------------------11二、实验要求------------------------------------------11三、实验原理------------------------------------------11四、实验步骤与结果------------------------------------12五、实验心得------------------------------------------16实验三、数字载波通信系统设计分析------------------17一、实验内容------------------------------------------17二、实验要求------------------------------------------17三、实验原理------------------------------------------17四、实验步骤与结果------------------------------------18五、实验心得------------------------------------------27实验一:模拟调制系统设计分析一、实验内容振幅调制系统(常规AM )二、实验要求1、 根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调(相干)系统;2、 运行系统观察各点波形并分析频谱;3、 改变参数研究其抗噪特性。
通信系统综合实验报告实验报告
通信系统综合实验报告实验报告一、实验目的本次通信系统综合实验的目的在于深入了解通信系统的基本原理和关键技术,通过实际操作和测试,掌握通信系统的设计、搭建、调试和性能评估方法,提高对通信工程专业知识的综合应用能力。
二、实验设备本次实验所使用的主要设备包括:信号发生器、示波器、频谱分析仪、通信实验箱、计算机等。
信号发生器用于产生各种不同频率、幅度和波形的信号,作为通信系统的输入源。
示波器用于观测信号的时域波形,帮助分析信号的特性和变化。
频谱分析仪则用于测量信号的频谱分布,了解信号的频率成分。
通信实验箱提供了通信系统的硬件模块和接口,便于进行系统的搭建和连接。
计算机用于运行相关的通信软件,进行数据处理和分析。
三、实验原理1、通信系统的基本组成通信系统通常由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿组成。
信源产生需要传输的信息,发送设备将信源输出的信号进行调制、编码等处理,使其适合在信道中传输。
信道是信号传输的媒介,会对信号产生各种干扰和衰减。
接收设备对接收的信号进行解调、解码等处理,恢复出原始信息,并将其传递给信宿。
2、调制与解调技术调制是将原始信号的频谱搬移到适合信道传输的频段上的过程。
常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
解调则是从已调信号中恢复出原始信号的过程,解调方式与调制方式相对应。
3、编码与解码技术编码是为了提高通信系统的可靠性和有效性,对原始信号进行的一种变换处理。
常见的编码方式有信源编码(如脉冲编码调制 PCM)和信道编码(如卷积码、循环码等)。
解码是编码的逆过程,用于恢复原始信号。
4、信道特性信道对信号的传输会产生衰减、延迟、噪声和失真等影响。
了解信道的特性对于设计和优化通信系统至关重要。
四、实验内容1、模拟通信系统实验(1)AM 调制与解调实验使用信号发生器产生正弦波信号作为原始信号,经过 AM 调制后,在信道中传输。
在接收端,使用解调电路恢复出原始信号,并通过示波器观察调制前后和解调后的信号波形,分析调制深度对信号质量的影响。
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学院电气信息工程学院学号姓名
课程通信系统仿真日期2013年11月21日
一、实验项目:
信号物理参数的测量
二、实验目的:
学习确定信号和随机信号的物理参数:极值,功率,交直流分量和频率的测量原理和方法。
三、实验原理:
DSP工具箱中的Statistics工具箱分别有求离散信号最小值、最大值、平均值,标准差、方差、均方根(RMS)、自相关、互相关、中值(Median),直方图、排序等等功能模块。
我们学习使用最小值、最大值、平均值和方差模块来求信号的最小值、最大值、直流分量(平均值)和交流功率(方差)。
四、实验设备:
计算机
五、实验内容及步骤:
1、产生一个550Hz,振幅为2.5V的正弦波,用Simulink模块来测试其最大值、最小值、振幅、功率,并利用频率计的工作原理构造一个频率计,测量其频率。
仿真步长可设定为1/10000秒。
建立模型时需要注意将连续信号用零阶保持模块离散化,然后才能使用DSP工具箱中的模块。
理论上正弦波的功率计算是:
P=(A/sqrt(2))^2=(2.5/1.414)^2=3.1259W
通过如下仿真可以看出,模块输出的结果是动态变化的随机量,数值上逼近理论结果。
频率计的组成是:时间闸门,计数器,计数完毕时的输出使能(用触发子系统建模)以及频率显示模块。
建模时请根据原理自行设计仿真模块的参数。
2、产生一个高斯随机信号:方差为2,均值为1,用(1)中的统计模块测量出其均值和方差。
仿真步长1/10000秒。
在实验报告中解释仿真计算结果和理论结果之间的细微差别。
设计建模一个1000Hz的正弦波,要求功率是10W。
混合了一个零均值的高斯随机噪声,噪声功率为0.1W,测量出:信号和噪声的信噪比,用dB显示。
测量出混合信号(相加)的总功率。
你能得出什么结论?
建模之前首先解决:动率是10W的正弦波的振幅是多少?噪声功率为0.1W的随机噪声其方差是多少?测量出的信噪比和理论信噪比分别是多少,有区别吗?
3、使用频谱仪测量正弦信号的功率频谱。
分别测量800Hz,振幅为1V的正弦信号和方波信号的频谱,比较两者的区别。
频谱仪模块在DSP 工具箱中的sinks中。
注意设置频谱仪的FFT长度为2048(可设其他长度试试)。
显示特性设置为幅度显示,而不要设置为分贝方式。
学院 电气信息工程学院 学号 姓名
课程 通信系统仿真
日期 2013年11月21日
六、实验结果与总结: 1、实验结果如下图:
设置参数如下图:
实验得出交流功率为3.125,近似于理论值3.1259W
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课程通信系统仿真日期2013年11月21日
学院 电气信息工程学院 学号 姓名
课程 通信系统仿真
日期 2013年11月21日
频率计实验结果图如下:
改变触发子系统的触发类型为下降沿触发:
频率计的工作原理:频率计实质上是一个按照固定时间清零的计数器,例如在一秒内对波形脉冲的计数就是该波形的基波频率。
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课程通信系统仿真日期2013年11月21日设置计数器的最大计数大于正弦波的频率:
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课程 通信系统仿真
日期 2013年11月21日
2、实验结果如下图: (图1)
设置随机信号参数如下图:
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课程通信系统仿真日期2013年11月21日(图2)
解决问题:
根据f(t)=A cos ωt ,P=(A/√2)²求得功率是10W的正弦波的振幅是2√5。
噪声功率为0.1W的随机噪声其方差σ²=0.1。
仿真模型如下图:
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课程通信系统仿真日期2013年11月21日设置参数如下图:
3、仿真模型如下图:
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课程通信系统仿真日期2013年11月21日设置参数如下图(分别为正弦信号和方波信号):
设置FFT长度为2048:
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课程通信系统仿真日期2013年11月21日
实验结果如下图:
七、拟完成的思考题目:
1、如何测量信噪比?
答:信噪比不是一个固定的数值,它随着输入信号的变化而变化,如果噪声固定的话,输入信号的幅度越高信噪比就越高。
信噪比通常不是直接进行测量的,而是通过测量噪声信号的幅度换算出来的,通常的方法是:给放大器一个标准信号,通常是0.775Vrms或2Vp-p@1kHz,调整放大器的放大倍数使其达到最大不失真输出功率或幅度(失真的范围由厂家决定,通常是10%,也有1%),记下此时放大器的输出幅Vs,然后撤除输入信号,测量此时出现在输出端的噪声电压,记为Vn,再根据SNR=20LG(Vs/Vn)就可以计算出信噪比了。
2、说明FFT长度和频谱计算精度的关系。
答:对信号进行频谱分析时,数据样本应有足够的长度,一般FFT程序中所用数据点数与原含有信号数据点数相同,这样的频谱图具有较高的质量,可减小因补零或截断而产生的影响。
八、教师评语和成绩:。