通信原理实验报告

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通信原理大型实验课程设计实验报告

通信原理大型实验课程设计实验报告

通信原理⼤型实验课程设计实验报告通信原理⼤型实验课程设计实验报告实验⼀基于A律⼗三折和u律⼗五折的PCM编解码设计要求:1、掌握Matlab的使⽤,掌握Simulink中建⽴通信模型的⽅法。

2、了解PCM编码的原理及在Simulink中的具体实现模块。

3、掌握如何观察⽰波器,来分析仿真模型的误差实验内容:1、设计⼀个A律13折线近似的PCM编解码器模型,能够对取值在[-1;1] 内的归⼀化信号样值进⾏编码。

建⽴PCM串⾏传输模型,并在传输信道中加⼊指定错误概率的随机误码。

在解码端信道输出的码流经过串并转换后送⼊PCM解码,之后输出解码结果并显⽰波形。

仿真采样率必须是仿真模型中最⾼信号速率的整数倍,这⾥模型中信道传输速率最⾼,为64kbps,故设置仿真步进为1/64000 秒。

信道错误⽐特率设为0.01,以观察信道误码对PCM传输的影响。

仿真结果波形如图所⽰,传输信号为幅度是1,频率是200Hz正弦波,解码输出存在延迟。

2、设信道是⽆噪的。

压缩扩张⽅式为u 律的,参数u=255 。

试研究输⼊信号电平与PCM量化信噪⽐之间的关系。

以正弦波作为测试信号。

PCM解码输出信号与原信号相减得出量化噪声信号,采⽤⽅差统计模块统计输出量化噪声以及原信号的功率,计算出信噪⽐。

其中参数mu设置为255。

实验结果:1、PCM编解码的原理将模拟信号的抽样量化值变换成为代码称为脉冲编码调制(PCM)2、A律编码⽅式的原理⾮均匀量化等价为对输⼊信号进⾏动态范围压缩后再进⾏均匀量化。

PCM编码模块:PCM解码模块:仿真模型:主要参数设置:“Saturation”作为限幅器,将输⼊信号幅度值限制在PCM编码的定义范围内[-1,1];“Relay”模块的门限设置为0;零阶保持器采样时间间隔为1秒,量化器模块“Quantizer”的量化间隔为1。

可见,发送信号为常数18.6时,零阶保持器每隔1秒钟采样⼀次,量化器将采样输出结果进⾏四舍五⼊量化,得到整数值19,“Integer to Bit Converter”模块的转换⽐特数设置为8,进⾏8⽐特转换。

通信原理抽样定理实验报告

通信原理抽样定理实验报告

通信原理实验(五)实验一抽样定理实验项目一、抽样信号观测及抽样定理实验1、观测并记录抽样前后的信号波形,分别观测music和抽样输出由分析知,自然抽样后的结果如图,很明显抽样间隔相同,且抽样后的波形在其包络严格被原音乐信号所限制加权,与被抽样信号完全一致。

2、观测并记录平顶抽样前后信号的波形。

此结果为平顶抽样结果,仔细观察可发现与上一实验中的自然抽样有很大差距,即相同之处,其包络也由原信号所限制加权,但是在抽样信号的每个频率分量呈矩形,顶端是平的。

3、观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形,并以100HZ为步进,减小A-OUT的频率,比较观测并思考在抽样脉冲频率为多少的情况下恢复信号有失真。

(2)7.7KHZ在频率为9HZ 时的波形如上图,低通滤 波器恢复出的信号与原信号基本一致, 只是相位有了延时,约1/4个Ts ; 逐渐减小抽样频率可知在7.7KHZ 左右, 恢复信号出现了幅度的失真,且随着fs 的减小,失真越大。

上述现象验证了抽样定理,即,在信号 的频率一定时,采样频率不能低于被采 样信号的2倍,否则将会出现频谱的混 叠,导致恢复出的信号严重失真。

实验二PCM 编译码实验实验项目一 测试W681512的幅频特性1、将信号源频率从50HZ 到4000HZ 用示波器接模块21的音频输出,观测信号 的幅频特性。

⑴、4000HZ(2)、3500HZ(1)9.0KHZ(3)7.0KHZ(3)120HZ⑷50HZ在实验中仔细观察结果,可知,当信号源的频率由4000HZ不断下降到3000HZ 的过程中,信号的频谱幅度在不断地增加;在3000HZ~1500HZ的过程中,信号的幅度在一定范围内变化,但是没有特别大的差距;在1500HZ~50HZ的过程中,信号的幅度有极为明显的下降。

实验项目二PCM编码规则实验1、以FS为触发,观测编码输入波形。

示波器的DIV档调节为100微秒图中分别为输入被抽样信号和抽样脉冲,观察可发现正弦波与编码对应。

通信原理实验报告

通信原理实验报告

通信原理实验报告实验一抽样定理实验二 CVSD编译码系统实验实验一抽样定理一、实验目的所谓抽样。

就是对时间连续的信号隔一定的时间间隔T 抽取一个瞬时幅度值(样值),即x(t)*s(t)=x(t)s(t)。

在一个频带限制在(0,f h)内的时间连续信号f(t),如果以小于等于1/(2 f h)的时间间隔对它进行抽样,那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。

抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原信号。

这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。

二、功能模块介绍1.DDS 信号源:位于实验箱的左侧(1)它可以提供正弦波、三角波等信号,通过连接P03 测试点至PAM 脉冲调幅模块的32P010 作为脉冲幅度调制器的调制信号x(t)。

抽样脉冲信号则是通过P09 测试点连至PAM 脉冲调幅模块。

(2)按下复合式按键旋钮SS01,可切换不同的信号输出状态,例如D04D03D02D01=0010对应的是输出正弦波,每种LED 状态对应一种信号输出,具体实验板上可见。

(3)旋转复合式按键旋钮SS01,可步进式调节输出信号的频率,顺时针旋转频率每步增加100Hz,逆时针减小100Hz。

(4)调节调幅旋钮W01,可改变P03 输出的各种信号幅度。

2.抽样脉冲形成电路模块它提供有限高度,不同宽度和频率的抽样脉冲序列,可通过P09 测试点连线送到PAM 脉冲调幅模块32P02,作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲s(t)。

P09 测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。

该模块提供的抽样脉冲频率可通过旋转SS01 进行调节,占空比为50%。

3.PAM 脉冲调幅模块它采用模拟开关CD4066 实现脉冲幅度调制。

抽样脉冲序列为高电平时,模拟开关导通,有调制信号输出;抽样脉冲序列为低电平,模拟开关断开,无信号输出。

《通信原理实验报告》实验报告

《通信原理实验报告》实验报告

《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。

通信原理信号源实验报告(共五篇)

通信原理信号源实验报告(共五篇)

通信原理信号源实验报告(共五篇)第一篇:通信原理信号源实验报告信号源实验实验报告(本实验包括CPLD 可编程数字信号发生器实验与模拟信号源实验,共两个实验。

)一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。

2、熟悉各种数字信号的特点及波形。

3、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。

4、观察分析各种模拟信号波形的特点。

二、实验内容 1、熟悉 CPLD 可编程信号发生器各测量点波形。

2、测量并分析各测量点波形及数据。

3、学习CPLD 可编程器件的编程操作。

4、测量并分析各测量点波形及数据。

5、熟悉几种模拟信号的产生方法,了解信号的来源、变换过程与使用方法。

三、实验器材 1、信号源模块一块 2、连接线若干 3、20M 双踪示波器一台四、实验原理((一))D CPLD 可编程数字信号发生器实验实验原理CPLD 可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号与各种数字信号。

它由 CPLD可编程器件 ALTERA 公司的 EPM240T100C5、下载接口电路与一块晶振组成。

晶振JZ1 用来产生系统内的32、768MHz 主时钟。

1、CPLD 数字信号发生器包含以下五部分: 1)时钟信号产生电路将晶振产生的32、768MH Z 时钟送入CPLD内计数器进行分频,生成实验所需的时钟信号。

通过拨码开关 S4 与 S5 来改变时钟频率。

有两组时钟输出,输出点为“CLK1”与“CLK2”,S4控制“CLK1”输出时钟的频率,S5 控制“CLK2”输出时钟的频率。

2)伪随机序列产生电路通常产生伪随机序列的电路为一反馈移存器。

它又可分为线性反馈移存器与非线性反馈移存器两类。

由线性反馈移存器产生出的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移存器序列,通常简称为 m 序列。

以 15 位 m 序列为例,说明 m 序列产生原理。

在图 1-1 中示出一个 4 级反馈移存器。

若其初始状态为(0 1 2 3, , ,a a a a)=(1,1,1,1),则在移位一次时 1 a 与 0 a 模 2 相加产生新的输入41 1 0 a =⊕=,新的状态变为(1 2 3 4, , , a a a a)=(0,1,1,1),这样移位15 次后又回到初始状态(1,1,1,1)。

通信原理实验_实验报告

通信原理实验_实验报告

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。

通信原理硬件实验报告

通信原理硬件实验报告

通信原理硬件实验报告通信原理硬件实验报告一、引言通信原理是现代通信领域的重要基础课程,通过实验可以更好地理解和掌握通信原理的基本原理和技术。

本次实验主要涉及通信原理的硬件实验,旨在通过搭建实际的通信系统,验证理论知识,并进一步加深对通信原理的理解。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的通信系统,实现信号的传输和接收,并对实验结果进行分析和验证。

具体目标如下:1. 理解调制和解调的基本原理;2. 掌握通信系统中常用的调制和解调技术;3. 熟悉通信信号的传输和接收过程;4. 进一步巩固通信原理的理论知识。

三、实验原理1. 调制原理调制是指将要传输的信息信号(基带信号)通过一定的调制方式转换成适合传输的信号(载频信号)。

常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。

2. 解调原理解调是指将接收到的调制信号还原为原始的信息信号。

解调过程与调制过程相反,常见的解调方式有包络检波、相干解调和频率解调等。

3. 通信信号的传输和接收通信信号的传输和接收过程包括信号的发射、传输和接收三个环节。

发射端通过调制将信息信号转换为适合传输的信号,然后通过信道传输到接收端,接收端再通过解调将信号还原为原始的信息信号。

四、实验步骤1. 搭建实验平台首先,搭建实验所需的硬件平台,包括信号发生器、调制解调器、示波器等设备,确保设备连接正确并稳定。

2. 设置信号参数根据实验要求,设置信号发生器的频率、幅度和调制深度等参数,以及调制解调器的解调方式和解调增益等参数。

3. 进行调制实验将待传输的信息信号输入到调制解调器的调制端口,观察调制后的信号波形,并通过示波器进行实时监测和记录。

4. 进行解调实验将调制后的信号输入到调制解调器的解调端口,观察解调后的信号波形,并通过示波器进行实时监测和记录。

5. 分析和验证实验结果通过对实验数据的分析和对比,验证实验结果是否与理论知识相符,并进一步探讨实验中可能存在的误差和改进方法。

通信原理实验报告答案(3篇)

通信原理实验报告答案(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本原理和组成。

2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本技术。

3. 熟悉实验仪器的使用方法,提高动手能力。

4. 通过实验,验证通信原理理论知识。

二、实验原理通信原理实验主要涉及以下内容:1. 调制与解调:调制是将信息信号转换为适合传输的信号,解调是将接收到的信号还原为原始信息信号。

2. 编码与解码:编码是将信息信号转换为数字信号,解码是将数字信号还原为原始信息信号。

3. 信号传输:信号在传输过程中可能受到噪声干扰,需要采取抗干扰措施。

三、实验仪器与设备1. 实验箱:包括信号发生器、调制解调器、编码解码器等。

2. 信号源:提供调制、解调所需的信号。

3. 传输线路:模拟信号传输过程中的衰减、反射、干扰等现象。

四、实验内容与步骤1. 调制实验(1)设置调制器参数,如调制方式、调制频率等。

(2)将信号源信号输入调制器,观察调制后的信号波形。

(3)调整解调器参数,如解调方式、解调频率等。

(4)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。

2. 解调实验(1)设置解调器参数,如解调方式、解调频率等。

(2)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。

(3)调整调制器参数,如调制方式、调制频率等。

(4)将解调信号输入调制器,观察调制后的信号波形。

3. 编码与解码实验(1)设置编码器参数,如编码方式、编码长度等。

(2)将信息信号输入编码器,观察编码后的数字信号。

(3)设置解码器参数,如解码方式、解码长度等。

(4)将编码信号输入解码器,观察解码后的信息信号。

4. 信号传输实验(1)设置传输线路参数,如衰减、反射等。

(2)将信号源信号输入传输线路,观察传输过程中的信号变化。

(3)调整传输线路参数,如衰减、反射等。

(4)观察传输线路参数调整对信号传输的影响。

五、实验结果与分析1. 调制实验:调制后的信号波形与原信号波形基本一致,说明调制和解调过程正常。

2. 解调实验:解调后的信号波形与原信号波形基本一致,说明解调过程正常。

通信原理帧实验报告(3篇)

通信原理帧实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解通信系统中帧的概念和作用。

2. 掌握帧的组成和格式。

3. 学习帧同步和错误检测的方法。

4. 通过实验加深对帧同步和错误检测的理解。

二、实验器材1. 实验箱2. 信号发生器3. 示波器4. 计算机及通信原理实验软件三、实验原理帧是通信系统中的一种基本数据传输单位,由多个数据位组成。

帧的格式通常包括同步头、地址域、控制域、信息域和校验域等部分。

帧同步是指接收端能够正确识别每个帧的开始和结束,以保证数据的正确传输。

错误检测则用于检测传输过程中可能出现的错误,以保证数据的完整性。

四、实验步骤1. 帧格式设置- 在通信原理实验软件中设置帧的格式,包括同步头、地址域、控制域、信息域和校验域的长度和格式。

2. 帧发送- 使用信号发生器生成待发送的帧,并通过实验箱发送到接收端。

3. 帧接收- 接收端通过实验箱接收发送端发送的帧,并使用示波器观察接收到的信号。

4. 帧同步- 在接收端使用帧同步方法(如循环冗余校验CRC)检测接收到的帧是否同步。

5. 错误检测- 在接收端使用错误检测方法(如奇偶校验、海明码等)检测接收到的帧是否出现错误。

6. 结果分析- 分析帧同步和错误检测的结果,验证帧的完整性和正确性。

五、实验结果与分析1. 帧同步- 通过实验,发现使用循环冗余校验CRC方法可以有效地实现帧同步。

当接收到的帧的CRC校验码与发送端的校验码一致时,认为帧同步成功。

2. 错误检测- 通过实验,发现使用奇偶校验方法可以检测出传输过程中的一些错误。

当接收到的帧的奇偶校验位与发送端的奇偶校验位不一致时,认为帧出现错误。

3. 帧格式对同步和错误检测的影响- 通过实验,发现帧格式对同步和错误检测的影响较大。

当帧格式不合理时,可能会导致同步失败或错误检测不准确。

六、实验总结本次实验通过实验箱和通信原理实验软件,实现了帧的发送、接收、同步和错误检测。

通过实验,加深了对通信系统中帧的概念、作用、格式以及帧同步和错误检测方法的理解。

通信原理实验报告三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较

通信原理实验报告三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较

实验三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较一、实验目的1.熟悉2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式;2.学会对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等相应的主要解调方式下(分相干与非相干)的误码率进行统计;3.学会分析误码率与信噪比间的关系。

二、实验内容设定噪声为高斯白噪声, 对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式及相应的主要解调方式下(分相干与非相干)的误码率进行统计, 并与理论值进行比较, 以图形方式表示误码率与信噪比间的关系。

三、实验原理2ASK: 有两种解调方法: 非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)。

其中包络检波法不需相干载波, 利用e0(t)波形振幅变化表示信息的特点, 取出其包络, 经抽样判决即可恢复数码。

相干解调需要与相干载波相乘。

2FSK: 常用的解调方法: 非相干解调(包络检波法);相干解调;鉴频法;过零检测法及差分检波法。

将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调。

其中的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小, 可以不专门设置门限。

判决规则应与调制规则相呼应。

例如,若调制时规定“1”-》载频f1, 则接收时应规定: 上支路样值>下支路样值判为1, 反之则判为0.2PSK: 该方式中载波的相位随调制信号“1”或“0”而改变, 通常用相位0°或180°来分别表示“1”或“0”。

2PSK信号是以一个固定初相的未调载波为参考的。

解调时必须有与此同频同相的同步载波。

而2PSK信号是抑制载波的双边带信号, 不存在载频分量, 因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波。

只有采用非线性变换, 才能产生新的频率分量。

2DPSK: 由于2DPSK信号对绝对码{an}来说是相对移相信号, 对相对码{bn}来说是绝对移相信号。

因此, 只需在2PSK调制器前加一个差分编码器即可产生2DPSK信号。

解调:1、极性比较法(码变换法)(相干解调), 此法即是2PSK解调加差分移码。

通信原理实验报告_2

通信原理实验报告_2

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 )。

通信原理实验报告一

通信原理实验报告一

通信原理实验报告一实验一信号源实验一、实验目的1、了解通信系统的一般模型及信源在整个通信系统中的作用。

2、掌握信号源模块的使用方法。

二、实验内容1、对应液晶屏显示,观测DDS信源输出波形。

2、观测各路数字信源输出。

3、观测正弦点频信源输出。

4、模拟语音信源耳机接听话筒语音信号。

三、实验仪器1、信号源模块一块2、20M双踪示波器一台四、实验原理信号源模块大致分为DDS信源、数字信源、正弦点频信源和模拟语音信源几部分。

1、DDS信源DDS直接数字频率合成信源输出波形种类、频率、幅度及方波B占空比均可通过“DDS信源按键”调节(具体的操作方法见“实验步骤”),并对应液晶屏显示波形信息。

正弦波输出频率范围为1Hz~200KHz,幅度范围为200mV~4V。

三角波输出频率范围为1Hz~20KHz,幅度范围为200mV~4V。

锯齿波输出频率范围为1Hz~20KHz,幅度范围为200mV~4V。

方波A输出频率范围为1Hz~50KHz,幅度范围为200mV~4V,占空比50%不变。

方波B输出频率范围为1Hz~20KHz,幅度范围为200mV~4V,占空比以5%步进可调。

输出波形如下图1-1所示。

正弦波:1Hz-200KHz三角波:1Hz-20KHz锯齿波:1Hz-20KHz方波A:1Hz-50KHz(占空比50%)方波B:1Hz-20KHz(占空比0%-100%可调)图1-1 DDS信源信号波形2、数字信源(1)数字时钟信号24.576M:钟振输出时钟信号,频率为24.576MHz。

2048K:类似方波的时钟信号输出点,频率为2048 KHz。

64K:方波时钟信号输出点,频率为64 KHz。

32K:方波时钟信号输出点,频率为32KHz。

8K:方波时钟信号输出点,频率为8KHz。

输出时钟如下图1-2所示。

10t64K 10t32K10t8K图1-2 数字时钟信号波形(2)伪随机序列PN15:N=15位的m序列输出点,码型为1111 0101 1001 000,15位一周期循环。

通信原理实验报告

通信原理实验报告

实验一基带信号的常见码型变换一、实验目的1.熟悉NRZ,BNRZ,RZ,BRZ,曼彻斯特,CMI,密勒,PST码型变换原理及工作过程。

2.观测数字基带信号的码型变换测量点波形。

二、实验原理在实际的基带传输系统中,传输码的结构应具有以下主要特性:1).相应的基带信号无直流分量,且低频分量少。

2).便于从信号中提取定时信息。

3).信号中高频分量尽量少,以节省传输频带并减少码间串扰。

4).以上特性不受信息源统计特性的影响,即适应信息源的变化。

5).编译码设备要尽可能简单。

1.单极性不归零码(NRZ码)单极性不归零码中,二进制代码“1”用幅度为E的正电平表示,“0”用零电平表示,单极性码中含有直流成分,而且不能直接提取同步信号。

2.双极性不归零码(BNRZ码)二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示,当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。

3.单极性归零码(RZ码)单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔,每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。

单极性码可以直接提取定时信息,仍然含有直流成分。

4.双极性归零码(BRZ码)它是双极性码的归零形式,每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。

5.曼彻斯特码曼彻斯特码又称为数字双相码,它用一个周期的正负对称方波表示“0”,而用其反相波形表示“1”。

编码规则之一是:“0”码用“01”两位码表示,“1”码用“10”两位码表示。

例如:消息代码: 1 1 0 0 1 0 1 1 0…曼彻斯特码:10 10 01 01 10 01 10 10 01…曼彻斯特码只有极性相反的两个电平,因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变,所以含有位定时信息,又因为正、负电平各一半,所以无直流分量。

6.CMI码CMI码是传号反转码的简称,与曼彻斯特码类似,也是一种双极性二电平码,其编码规则:“1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示;“0”码固定的用“01”两位码表示。

她通信原理实验报告(3篇)

她通信原理实验报告(3篇)

第1篇一、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知识。

3. 通过实验,验证通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本过程。

二、实验器材1. 通信原理实验平台2. 信号发生器3. 示波器4. 数字信号发生器5. 计算机及实验软件三、实验原理通信原理实验主要涉及模拟通信和数字通信两个方面。

模拟通信是将模拟信号通过调制、传输、解调等过程实现信息传递;数字通信则是将数字信号通过编码、传输、解码等过程实现信息传递。

四、实验内容及步骤1. 模拟通信实验(1)调制实验① 打开通信原理实验平台,连接信号发生器和示波器。

② 设置信号发生器输出正弦波信号,频率为1kHz,幅度为1V。

③ 将信号发生器输出信号接入调制器,选择调幅调制方式。

④ 通过示波器观察调制后的信号波形,记录调制信号的幅度、频率和相位变化。

⑤ 调整调制参数,观察调制效果。

(2)解调实验① 将调制后的信号接入解调器,选择相应的解调方式(如包络检波、同步检波等)。

② 通过示波器观察解调后的信号波形,记录解调信号的幅度、频率和相位变化。

③ 调整解调参数,观察解调效果。

2. 数字通信实验(1)编码实验① 打开数字信号发生器,生成二进制信号序列。

② 将信号序列接入编码器,选择相应的编码方式(如曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等)。

③ 通过示波器观察编码后的信号波形,记录编码信号的时序和幅度变化。

(2)解码实验① 将编码后的信号接入解码器,选择相应的解码方式。

② 通过示波器观察解码后的信号波形,记录解码信号的时序和幅度变化。

五、实验结果与分析1. 模拟通信实验结果(1)调制实验:调制信号的幅度、频率和相位发生了变化,实现了信息的传递。

(2)解调实验:解调信号的幅度、频率和相位与原始信号基本一致,验证了调制和解调过程的有效性。

2. 数字通信实验结果(1)编码实验:编码后的信号波形符合编码方式的要求,实现了信息的编码。

(2)解码实验:解码后的信号波形与原始信号基本一致,验证了编码和解码过程的有效性。

通信原理实验报告引言(3篇)

通信原理实验报告引言(3篇)

第1篇一、实验背景通信技术是信息时代的重要技术之一,它涉及信号的传输、处理和接收等多个环节。

随着科技的不断发展,通信技术日新月异,通信系统的性能和可靠性要求越来越高。

为了满足这些要求,通信原理的研究显得尤为重要。

通信原理实验是通信专业学生的重要实践环节,通过实验,学生可以加深对通信基本概念、原理和方法的理解,提高实际操作能力。

同时,实验还能培养学生严谨的科研态度和团队合作精神。

二、实验目的本实验报告旨在通过以下实验项目,实现以下目的:1. 熟悉通信系统的基本组成和各部分功能。

2. 掌握通信系统中的基本信号处理方法,如调制、解调、滤波等。

3. 理解通信系统的性能指标,如信噪比、误码率等。

4. 掌握通信系统的仿真和实验方法,提高实际操作能力。

5. 培养学生的创新意识和团队合作精神。

三、实验意义1. 提高学生的专业素养:通过实验,学生可以深入了解通信原理,为今后从事通信相关工作奠定坚实基础。

2. 培养学生的实践能力:实验过程中,学生需要动手操作,这有助于提高学生的动手能力和实际操作能力。

3. 培养学生的创新意识:实验过程中,学生需要不断尝试和探索,这有助于培养学生的创新意识和解决问题的能力。

4. 培养学生的团队合作精神:实验通常需要多人合作完成,这有助于培养学生的团队合作精神和沟通能力。

5. 推动通信技术的发展:通过实验,学生可以了解通信领域的最新技术和发展趋势,为我国通信技术的发展贡献力量。

总之,本实验报告旨在通过通信原理实验,使学生全面掌握通信系统的基本原理、方法和性能指标,提高学生的实际操作能力和创新能力,为我国通信事业的发展培养一批高素质人才。

第2篇一、实验目的1. 理解并掌握通信系统的基本组成和基本工作原理;2. 熟悉通信系统中的各种调制和解调技术;3. 学会使用MATLAB等工具进行通信系统仿真;4. 提高动手能力、分析问题和解决问题的能力。

二、实验意义1. 通信原理实验是通信专业学生的重要实践环节,有助于加深对理论知识的理解;2. 通过实验,学生可以熟悉通信系统设计的基本流程,为后续课程学习和工程实践打下基础;3. 实验过程中,学生需要运用所学知识解决实际问题,提高自己的综合素质。

通信原理实验报告设想(3篇)

通信原理实验报告设想(3篇)

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。

通信原理实验报告

通信原理实验报告

通信原理实验报告一、实验目的。

本次实验旨在通过实际操作,加深对通信原理相关知识的理解,掌握调制解调技术的基本原理和实验操作方法,提高学生对通信原理的实际应用能力。

二、实验仪器和设备。

本次实验所需的仪器和设备包括信号发生器、示波器、频谱分析仪、调制解调实验箱等。

三、实验原理。

1. 调制原理。

在通信中,为了将模拟信号传输到远距离,需要将模拟信号转换成数字信号,这就需要用到调制技术。

调制是指将要传输的模拟信号(基带信号)变换成符合载波特性的信号,以便于在信道中传输。

常见的调制方式包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)和调相调制(PM)等。

2. 解调原理。

解调是指将调制后的信号还原成原始的模拟信号的过程。

解调技术是调制技术的逆过程,主要包括信号检测、解调器和滤波器等。

四、实验步骤。

1. 调幅调制实验。

(1)将信号发生器的正弦波信号作为调制信号,载波信号为高频正弦波信号。

(2)连接示波器,观察调制前后的信号波形变化。

(3)调节信号发生器的频率和幅度,观察调制信号的变化。

2. 调频调制实验。

(1)将信号发生器的正弦波信号作为调制信号,载波信号为高频正弦波信号。

(2)连接示波器和频谱分析仪,观察调频调制的信号波形和频谱特性。

3. 解调实验。

(1)将调幅调制和调频调制的信号输入到解调器中,观察解调后的信号波形和频谱特性。

(2)调节解调器参数,观察解调效果的变化。

五、实验结果分析。

通过本次实验,我们对调制解调技术有了更深入的了解。

在调幅调制实验中,我们观察到了调制前后信号波形的变化,了解了调幅调制的基本原理。

在调频调制实验中,我们通过观察频谱特性,掌握了调频调制的实验操作方法。

在解调实验中,我们调节解调器参数,观察到了解调效果的变化,加深了对解调原理的理解。

六、实验总结。

通过本次实验,我们对通信原理中的调制解调技术有了更深入的认识,掌握了实验操作方法,提高了实际操作能力。

在今后的学习和工作中,我们将更加注重理论与实践相结合,不断提高自己的专业能力。

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通信原理实验报告作者: 日期:通信原理实验报告实验名称:实验一—数字基带传输系统的—MATLAB方真实验二模拟信号幅度调制仿真实验班级:10通信工程三班_________学号:2010550920 ________________姓名:彭龙龙______________指导老师:王仕果______________实验一数字基带传输系统的MATLA仿真一、实验目的1、熟悉和掌握常用的用于通信原理时域仿真分析的MATLAB函数;2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生;3、牢固掌握冲激函数和阶跃函数等函数的概念,掌握卷积表达式及其物理意义,掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质;4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法,并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的常用基本性质;5、掌握MATLAB描述通信系统中不同波形的常用方法及有关函数,并学会利用MATLAB求解系统功率谱,绘制相应曲线。

基本要求:掌握用MATLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法,能够编写MATLAB程序,实现各种常用信号的MATLA实现,并且以图形的方式再现各种信号的波形。

二、实验内容1、编写MATLAB程序产生离散随机信号2、编写MATLAB程序生成连续时间信号3、编写MATLAB程序实现常见特殊信号三、实验原理从通信的角度来看,通信的过程就是消息的交换和传递的过程。

而从数学的角度来看,信息从一地传送到另一地的整个过程或者各个环节不外乎是一些码或信号的交换过程。

例如信源压缩编码、纠错编码、AMI编码、扰码等属于码层次上的变换,而基带成形、滤波、调制等则是信号层坎上的处理。

码的变换是易于用软件来仿真的。

要仿真信号的变换,必须解决信号与信号系统在软件中表示的问题。

3.1信号及系统在计算机中的表示3.1.1时域取样及频域取样一般来说,任意信号s(t)是定义在时间区间(-R, +R)上的连续函数,但所有计算机的CPU都只能按指令周期离散运行,同时计算机也不能处理( -R, + R)这样一个时间段。

为此将把s(t)按区间T, T截短为2 2 S T(t),再对S T(t)按时间间隔△ t均匀取样,得到取样点数为:仿真时用这个样值集合来表示信号TNt ts(t)。

显然△ t反映了仿真系统对信号波形的分辨率,(3-1)△ t越小则仿真的精确度越高。

据通信原理所学,信号被取样以后,对应的频谱时频率的周期函数,其重复周期是—。

如果信号的最高频率为f H,那么必须有f H W 丄才能保证不发t 2 t生频域混叠失真。

设1B s2 t则称B s为仿真系统的系统带宽。

如果在仿真程序中设定的采样间隔是△(3-2) t,那么不能用此仿真程序来研究带宽大于 B s 的信号或系统。

此外,任意信号 s(t)的频谱S ⑴通常来说也是定义在时间区间(-R, +8)上的连续函 数,所以仿真频域特性时,也必须把 S(f)截短并取样。

考虑到系统带宽为 B s ,便把频谱的截 短区间设计为[-B s , B s ]然后再按间隔△ f 均匀取样,得到取样点数为:T t0.5 s 。

N3.1.2频域分析限于篇幅,在此不介绍 MATLAB 中关于傅立叶变换的有关函数。

为了方便仿真,我们利用MATLAB 提供的函数编写了两个函数 t2f 和f2t 。

t2f 的功能是做傅立叶变换,f2t 的功 能是做傅立叶反变换,它们的引用格式分别为X=t2f(x)及x=f2t(X),其中x 是时域信号x(t)j截短并采样所得的取样值矢量,X 是对x(t)的傅立叶变换X(f)截短并采样所得的取样值矢量。

将式(3-2)代入式(3-3 )得Nf2B s(3-3)Nf N(3-4)1同样,信号在频域被离散后,对应到时域也是一个周期信号,其周期为—。

如果时域f截短时间为T ,那么必须T < 1/df 才能保证不发生频域混叠失真。

也就是说,如果仿真程序 中设定得频域采样间隔是△ f ,那么就不能仿真截短时间超过 域的取样间隔设计为:f 1 T将式(3-5)代入式(3-1 )得(3-5)Nt N(3-6)这样一来,时域的总取样点数及频域的总取样点数都相等, 要提高仿真的精度,就必须降低时域取样间隔△t 及频域取样间隔厶f ,也就是要加大总取样点数 N 。

这说明仿真的精度与仿真系统的运算量直接有关。

为了处理上的方便,我们今后规定采样点数N 为2的整幕。

举例来说,例如设计要求的系统带宽为1MHz ,频域最好分辨率为 10kHz ,那么据此可求得 Nf2B s200,则取N = 256。

对应的其 他参数 为 B s = 1MHz ,绝 7.8kHz , T -N128的信号。

所以,可以把频这两个函数分别如附录所示。

我们关心的另一个指标是信号的功率谱密度,任意信号若x 是时域取样值矢量,X 是对应的傅立叶变换,那么x 的功率谱便为矢量P (X.conj(X))/T 。

3.2与随机信号产生相关的指令 3.2.1高斯噪声的产生由于函数randn(1,N)产生N 个互不相关的、均值为零、方差为1的高斯随机数,所以可 用它来产生高斯白噪声。

设仿真系统的取样点数是N ,系统带宽为B s ,矢量x nO* Bs* randn(1,N)的总功率为nO* Bs ,最高频率分量为 B s ,并且各样点的值互不相关,故它代表双边功率谱密度为(W/Hz )的白噪声。

23.2.2 随机码序列的产生语句round(rand(1,M))产生M 个取值1、0等概的随机码。

函数 round 表示四舍五入。

函数rand 产生均匀分布于区间[0, 1]的随机数。

语句sign(rand(1,M))产生M 个取值土 1等概的随机码。

函数sign(x)对矢量x 的元素取正 负号,而高斯数randn 取正负数的概率是相等的。

3.2.3产生数字随机信号的一般方法一般来说,随机数字信号可以直接或间接表示成 PAM 信号(请参阅通信原理教材)°PAM信号是指所有形如 s(t)a i g(t iT s )的信号。

它可以用如下的等效模型来表示:i二2讷一见)旳2工气8(—迟)1J=―■ *J=—W-■ -------------- --- A旳- -------------------- 4故对所有不同的数字信号,都可以用相同的方法来产生。

1)产生随机序列矢量 aa=roun d(ra nd(1,M));为了方便起见,一般规定 a 的长度M 是2的整幕。

2)产生冲击序列信号imp(t)imp=zeros(1,N); imp(1:L:M)=a/dt;矢量imp 代表信号imp(t)。

P S (f)T im2E(f) T,其中S r (f)是s(t)截短后所得信号 S T (t)的傅立叶变化,S T (f)2 是T 内的功率谱。

对于 MATLAB 仿真系统,s(t)的功率谱的定义是Sr(t)的能量谱,是S T (t)在截短时间其中,N是imp的矢量长度,M是码元矢量a中的码元数,L是每码元内的采样点数。

现规定M、N都是2的整幕,于是L自然也是2的整幕。

3) 产生PAM数字信号s(t)s(t) imp(t) g(t)g(t)代表脉冲波形,例如,升余弦滚降要求的波形有:sin t/T s cos(a t/T s) g(t) 2t/T s 1 (2a t/T s)2设g(t)的傅立叶变换为G(f),s(t)的傅立叶变换为S(f),则有:S(f) t2f(imp).*G %t2f为傅立叶变换函数s(t) f 2t(S(f)) %f2t为傅立叶反变换函数设矢量s代表数字信号s(t),矢量g代表脉冲波形g(t),矢量G代表其频谱G(f)。

那么s的产生方法是:s=c on v(imp,g);其中,函数conv表示卷积。

卷积后s的长度是length(imp)+length(g)-1。

扣除延迟时间及拖尾时间后,数字信号为:Ii=fi nd(g=max(g));s=s([1:N]+ii(1));也可用频域的方法产生数字信号s(t):s=f2t(t2f(imp).*G);注意,此时imp的点数应与g或G相同。

若g的宽度小于imp,则应用零补齐。

3.3信号的仿真3.3.1连续时间信号的仿真如前所述,MATLAB有很多内部数学函数可以用来产生这样的数字序列,例如sin()、cos()、exp()等函数可以直接产生一个按照正弦、余弦或指数规律变化的数字序列。

例如,运行如下程序%program1_1% This program is used to gen erate a sinu soidal sig nal and draw its plotclear,close all,dt = 0.01;t = -2:dt:2;x = sin (2*pi*t);plot(t,x)title('Sinusoidal signal x(t)')% Clear all variables% Close all figure win dows% Specify the step of time variable% Specify the in terval of time% Gen erate the sig nal% Open a figure window and draw the plot of x(t)xlabel('Time t (sec)')在《通信原理》课程中,单位阶跃信号u(t)和单位冲激信号S (t)是二个非常有用的信号。

它们的定义如下:3C陆側=1*S(f) = 0,/ >0/ <0这里分别给出相应的简单的产生单位冲激信号和单位阶跃信号的扩展函数。

产生单位冲激信号的扩展函数为:function y = delta(t) dt =0.01;y = (u(t)-u(t-dt))/dt;产生单位阶跃信号的扩展函数为:% Un it step functionfunction y = u(t) y = (t>=0); % y= 1 for t > 0, else y = 0 请将这二个MATLAB函数分别以delta和u为文件名保存在work文件夹中,以后,就可以像教材中的方法使用单位冲激信号S (t)和单位阶跃信号u(t)。

3.3.2离散时间信号的仿真程序Program1_2用来产生离散时间信号x[n]=sin(0.2 n°n)% Program1_2% This program is used to gen erate a discrete-time sinu soidal sig nal and draw its plot clear, % Clear all variablesclose all, % Close all figure win dowsn = -10:10; % Specify the in terval of timex = sin( 0.2*pi* n); % Gen erate the sig nalstem (n,x) % Open a figure window and draw the plot of x[n]title ('S in usoidal sig nal x[n]')xlabel ('Time in dex n')请仔细阅读该程序,比较程序Program1_1和Program1_2中的不同之处,以便自己编程时能够正确使用这种方法方针连续时间信号和离散时间信号。

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