通信原理实验报告
通信原理实习报告
通
信
原
理
课
程
设
计
课题名称 2PSK、2DPSK的调制解调系统设计姓名 * * * 班级信息工程专业 082班
学号 2008 1524 % % % 指导老师 & & &老师 & & &老师实习日期 2011、6、7-2011、6、17
2PSK、2DPSK 调制解调系统设计
1、实习目的
随着时代的发展,数字信号在信号传输比模拟信号有许多的优越性,数字信号传输也越来越重要。虽然近距离传输可以由数字基带信号直接传输,但是要进行远距离传输时必须将基带信号调制到高频处,所以调制解调技术是数字通信中一种关键的技术。二进制移相键控是数字信号调制的基本方式之一,其包括两种方式:绝对移相方式(2PSK)和相对(差分)移相方式(2DPSK)。通过是实习进一步了解其调制解调过程,分析实验结果。
2、实习仪器
计算机、SystemView仿真软件。
3、实习内容
① 2PSK信号解调原理
2PSK信号的产生方法主要有两种,即相乘法和开关法。实验采用相乘法,进行调制,其原理框图如图1所示。
图1 2PSK信号调制原理框图
② 2PSK信号的解调原理
2PSK信号的解调通常相干解调法,相干解调时需要提取同频同
相的接收端本地载波,但由于种种原因可能提取到同频反相的载波,从而导致解调恢复序列与原始序列恰好相反,这种由于接收端提取本地相干载波相位漂移而导致解调恢复信号呈现反码的现象称为倒“π”现象。其解调原理框图2如图所示。
图2 2PSK信号的解调原理框图
③ 2DPSK信号的调制原理
一般说来,2DPSK有两种调制方法,即模拟调制法和移相键控法,本文只讨论移相键控法。移相键控是指载波的相位受数字信号的控制而改变,通常用相位0来表示“1”,用相位π来表示“0”。二相相对移相键控2DPSK的查考相位不是未调波的相位,而是相邻的前一码元的载波相位。其中码变换的过程将输入的基带信号差分,即变为它的相对码。2DPSK信号的键控调制法原理框图如图3所示。
通信原理实验一 BPSK传输实验
一、实验目的
1、掌握BPSK调制和解调的基本原理
2、掌握BPSK数据传输过程,熟悉典型电路
3、了解数字基带波形时域形成的原理和方法,掌握滚降系数的概念
4、掌握BPSK眼图观察的正确方法,能通过观察接收眼图判断信号的传输质量
5、熟悉BPSK调制载波包络的变化
6、掌握BPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法
7、了解BPSK/DBPSK在噪声下的基本性能
二、实验仪器
1、 ZH7001通信原理综合实验系统一台
2、 20MHz双踪示波器一台
3、 ZH9001型误码测试仪(或GZ9001型)一台
4、频谱分析仪一台
三、实验原理
(一)BPSK调制
理论上二进制相移键控(BPSK)是指:载波幅度恒定,而其载波相位随着输入信号m(1、0码)而改变,通常这两个相位相差180°。如果每比特能量为Eb,则传输的BPSK信号为:
采用二进制码流直接载波信号进行调相,信号占居带宽大。上面这种调制方式在实际运用中会产生以下三方面的问题:
1、浪费宝贵的频带资源;
2、会产生邻道干扰,对系统的通信性能产生影响,在移动无线系统中, 要求在相邻信道内的带外辐射一般应比带内的信号功率谱要低40dB到80dB;
3、如果该信号经过带宽受限信道会产生码间串扰(ISI),影响本身通信信道的性能。
在实际通信系统中,通常采用Nyquist波形成形技术,它具有以下三方面的优点:
1、发送频谱在发端将受到限制,提高信道频带利用率,减少邻道干扰;
2、在接收端采用相同的滤波技术,对BPSK信号进行最佳接收;
3、获得无码间串扰的信号传输;
在“通信原理综合实验系统”中,BPSK的调制工作过程如下:首先输入数据进行Nyquist滤波,滤波后的结果分别送入I、Q两路支路。因为I、Q两路信号一样,载波本振频率是一样的,相位相差90度, 所以经调制合路之后仍为BPSK方式。
通信原理报告(DOC)
课程设计任务书
目录
1 概述 (3)
2 SystemView软件介绍 (4)
2.1 SystemView软件概述 (4)
2.1 SystemView的操作 (5)
3 设计内容原理简介 (7)
3.1 2DPSK系统组成原理 (7)
3.2 误比特率(BER:Bit Error Rate) (7)
3.3 2DPSK系统误比特率测试的结构框图 (7)
3.4 相干2DPSK系统误比特率测试的仿真模型的建立 (9)
3.5 仿真结果及2DPSK系统误比特率曲线绘制 (9)
4 仿真模型的建立及结果分析 (10)
4.1 2DPSK的低频相干解调..................................................................... .10 4.2 2DPSK的高频相干解调.. (14)
4.3 2DPSK的低频差分相干解调 (15)
4.4 2DPSK的高频差分相干解调 (15)
4.5 2DPSK相干与差分相干解调的误码率比较调仿真图 (15)
5设计中遇到的问题及解决方案 (16)
6 总结及心得体会 (18)
参考文献 (20)
1 概述
《通信原理》课程设计是通信工程、电子信息工程专业教学的重要的实践性环节之一,《通信原理》课程是通信、电子信息专业最重要的专业基础课,其内容几乎囊括了所有通信系统的基本框架,但由于在学习中有些内容未免抽象,而且不是每部分内容都有相应的硬件实验,为了使学生能够更进一步加深理解通信电路和通信系统原理及其应用,验证、消化和巩固其基本理论,增强对通信系统的感性认识,培养实际工作能力和从事科学研究的基本技能,在通信原理的理论教学结束后我们开设了《通信原理》课程设计这一实践环节。
通信原理实验报告--信号源实验
通信原理实验报告--信号源实验通信原理实验报告信号源实验
一、实验目的
本次通信原理实验的目的是深入了解信号源的工作原理和特性,通过实际操作和观察,掌握信号源的产生、调制和分析方法,为后续的通信系统学习和研究打下坚实的基础。
二、实验原理
(一)信号源的分类
信号源根据其产生信号的方式和特点,可以分为正弦信号源、方波信号源、脉冲信号源等。正弦信号源是最常见的一种,其输出的信号具有单一频率和稳定的幅度。
(二)信号的调制
调制是将原始信号(称为基带信号)加载到高频载波上的过程。常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。在本次实验中,我们重点研究了幅度调制。
(三)信号的频谱分析
通过傅里叶变换,可以将时域信号转换为频域信号,从而分析信号
的频谱特性。频谱分析对于理解信号的频率组成和带宽等特性具有重
要意义。
三、实验设备与仪器
本次实验使用的设备和仪器包括:信号源发生器、示波器、频谱分
析仪、电源等。
信号源发生器用于产生各种类型的信号;示波器用于观察信号的时
域波形;频谱分析仪用于分析信号的频谱;电源为实验设备提供稳定
的工作电压。
四、实验步骤
(一)正弦信号的产生与测量
1、打开信号源发生器,设置输出为正弦波,频率为 1kHz,幅度为
5V。
2、将信号源的输出连接到示波器的输入通道,观察正弦波的时域
波形,测量其幅度和周期,并计算频率。
(二)方波信号的产生与测量
1、在信号源发生器上设置输出为方波,频率为2kHz,幅度为3V,占空比为 50%。
2、用示波器观察方波的时域波形,测量其幅度、周期和占空比。
通信原理实验报告
实验一、PCM编译码实验
实验步骤
1. 准备工作:加电后,将交换模块中的跳线开关KQ01置于左端PCM编码位置,此时MC145540工作在PCM编码状态。
2. PCM串行接口时序观察
(1)输出时钟和帧同步时隙信号观测:用示波器同时观测抽样时钟信号(TP504)和输出时钟信号(TP503),观测时以TP504做同步。分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系(同步沿、脉冲宽度等)。
(2)抽样时钟信号与PCM编码数据测量:用示波器同时观测抽样时钟信号(TP504)和编码输出数据信号端口(TP502),观测时以TP504做同步。分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度)及输出时钟的对应关系。
3. PCM编码器
(1)方法一:
(A)准备:将跳线开关K501设置在测试位置,跳线开关K001置于右端选择外部信号,用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入信号测试端口J005和J006(地)。
(B)用示波器同时观测抽样时钟信号(TP504)和编码输出数据信号端口(TP502),观测时以TP504做同步。分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度)及输出时钟的对应关系。分析为什么采用一般的示波器不能进行有效的观察。
(2)方法二:
(A)准备:将输入信号选择开关K501设置在测试位置,将交换模块内测试信号选择开关K001设置在内部测试信号(左端)。此时由该模块产生一个1KHz的测试信号,送入PCM编码器。(B)用示波器同时观测抽样时钟信号(TP504)和编码输出数据信号端口(TP502),观测时以内部测试信号(TP501)做同步(注意:需三通道观察)。分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟的对应关系。
通讯原理与实验报告
通讯原理与实验报告
通信原理是指通过无线、有线等方式将信息从发送方传递到接收方的过程,是现代社会中不可或缺的一部分。下面是一份有关通信原理与实验的报告。
一、引言
通信原理研究了信息信号的传输、调制解调、传输介质等相关问题。本实验旨在通过实际操纵通信设备,了解通信原理的基本概念和实际应用。
二、实验目的
1. 了解通信的基本原理和概念;
2. 使用通信设备进行实际操作。
三、实验仪器与材料
1. 示波器
2. 调频发射机
3. 调频接收机
4. 信号源
5. 各种传输介质(如电缆、光纤等)
四、实验步骤
1. 接通示波器、调频发射机和调频接收机电源,检查设备工作状态;
2. 使用信号源产生模拟信号,并通过调频发射机将信号发射出去;
3. 使用调频接收机接收信号,并通过示波器观察接收到的信号;
4. 更换传输介质,如使用光纤进行实验;
5. 分析实验结果。
五、实验结果及分析
通过实验操作,我们成功地使用调频发射机将模拟信号发送出去,并通过调频接收机接收到信号。通过示波器观察到的接收信号显示出原始信号的波形,证明了通信原理中调制和解调的过程。
在更换传输介质的实验中,我们使用了光纤进行信号传输。与使用电缆传输相比,光纤的传输距离更远,传输速度更快,且不易受干扰。这些优点使得光纤在实际通信应用中得到广泛应用。
六、实验总结
本实验通过实际操作了解了通信原理的基本概念和实际应用。通过观察示波器显示的波形,我们可以直观地了解到信号的传输过程,以及不同传输介质对信号的影响。
通信原理在现代社会中发挥着重要的作用,它为我们提供了高效快捷的信息传递途径。因此,了解并掌握通信原理对我们的工作和生活都具有重要意义。
通信原理实验报告_5
一、设计目的和意义
1、熟练地掌握matlab在数字通信工程方面的应用。
2、了解信号处理系统的设计方法和步骤。
3、理解2FSK调制解调的具体实现方法,加深对理论的理解,并实
现2FSK的调制解调,画出各个阶段的波形。
4、学习信号调制与解调的相关知识。
5、通过编程、调试掌握matlab软件的一些应用,掌握2FSK调制解调的方法,
激发学习和研究的兴趣;
二、设计原理
1.2FSK介绍:
数字频率调制又称频移键控(FSK),二进制频移键控记作2FSK。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息,即用所传送的数字消息控制的频率。
2.2FSK调制原理
2FSK调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1,而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形,而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。本次课程设计采用的是前面一种方法。如下原理图:
图2 调制原理框图
3.2FSK 解调原理
2FSK 的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式,本次课程设计采用的是相干解调方式。根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成,相干解调先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波,然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调,再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可其原理如下:
图3 相干解调原理框图
三、 详细设计步骤
本试验采用两种方式实现FSK 的调制
方式一:
产生二进制随机的矩形基带信号,再对基带信号进行取反,得到反基带信号。分别用不同频率的载频对它们进行调制。2FSK 信号便是符号“1”对应于载频f1,而符号“0”对应于载频f2(与f1不同的另一载频)的已调波形,而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。
通信原理实验大全
通信原理实验大全
引言:
通信原理是指利用一定的物理媒介将信息从发送者传递到接收者的过程。通信原理实验是通信原理课程中的重要内容,通过实验可以加深对通
信原理的理解,掌握通信原理的基本原理和技术。本文将介绍几个通信原
理实验的具体步骤和实验原理。
实验一:模拟调制与解调技术
实验目的:
熟悉模拟调制与解调技术的基本原理和方法,掌握AM,FM,PM的调
制与解调过程。
实验步骤:
1.使用函数发生器产生载波信号。
2.使用调制信号(如语音信号)对载波进行调制。
3.对调制后的信号进行解调,获得原始信号。
4.分析解调后的信号与原始信号的相似性。
实验原理:
模拟调制是将载波信号与调制信号进行相互作用,在载波上叠加调制
信号的变化。调制信号可以是模拟信号,如语音信号,也可以是数字信号。调制后的信号通过传输媒介传递到接收端,接收端通过解调技术将信号还
原为原始信号。
实验二:数字调制与解调技术
实验目的:
熟悉数字调制与解调技术的基本原理和方法,掌握ASK,FSK,PSK等
数字调制与解调过程。
实验步骤:
1.使用函数发生器产生数字信号。
2.将数字信号进行调制,如ASK调制、FSK调制、PSK调制等。
3.对调制后的信号进行解调,获得原始数字信号。
4.分析解调后的信号与原始数字信号的相似性。
实验原理:
数字调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,通过将数字信号与载
波进行相互作用,改变载波的一些特性来实现信号传输。数值调制通常使
用正弦波作为载波信号。解调则是将调制信号还原为原始数字信号的过程。
实验三:信道编码和解码技术
实验目的:
熟悉信道编码和解码技术的基本原理和方法,掌握卷积码、纠错码等
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。
通信系统原理实验报告
四川大学电气信息学院实验报告
课程:通信系统原理
实验名称:通信系统原理设计性实验
课任老师:张奕
专业:通信工程
年级:2013级
学生姓名:余佩
学号:20
一、实验目的
●理解信源编码和解码的原理、步骤以及方法
●复习并更加熟练地掌握汇编语言的编程方法
●学习在EMC开发工具下编程
●学习使用EM78P259N微控制器
●通过观测示波器了解编码
二、编码实验
1、双极性不归零码
(1)实验原理
"1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电流,正和负的幅度相等,极性相反,故称为双极性码。此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。
(2)实验流程图
需要在单极性不归零码的基础上,在程序的开始和结束时添加调用零电平的程序即可
(4)实验程序
/*****************************双极性不归零码子程序****************************/
Coding_Bi_NRZ: MOV A,Byte2
MOV Data_temp2,A ;将Byte2中的数据暂存于Data_temp2中
MOV A,Byte1
MOV Data_temp1,A ;将Byte2中的数据暂存于Data_temp1中
MOV A,@16
MOV temp,A ;Byte2,Byte1中的信息共计16位需要编码输出
call pulse_zero
;=====输出16位编码=======
Bi_NRZ_LOOP:
JBS Data_temp2,7
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。
通信原理实验:二相BPSK调制解调、FSK调制解调实验
实验七二相BPSK调制解调、FSK调制解调实验实验日期
班级学号姓名
实验环境Commsim通信仿真软件
1 实验目的
(1)掌握二相BPSK(DPSK)调制解调的工作原理及电路组成。
(2)了解载频信号的产生方法。
(3)掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。
(4)理解FSK调制的工作原理及电路组成。
(5)理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。
2 实验内容
2.1 二相BPSK(DPSK)调制解
2.1.1 实验原理
(一)调制实验:
在本实验中,绝对移相键控(PSK)是采用直接调相法来实现的,也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化来实现相位键控。
图9-1是二相PSK(DPSK)调制器电路框图。图9-2是它的电原理图。
PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式,它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优先于ASK移幅键控和FSK移频键控。因此,PSK技术在中、高速数据传输中得到了十分广泛的应用。下面对图9-2中的电路作一分析。
1.载波倒相器
模拟信号的倒相通常采用运放作倒相器,电路由U304等组成,来自1.024MHz载波信号输入到U304的反相输入端2脚,在输出端即可得到一个反相的载波信号,即π相载波信号。为了使0相载波与π相载波的幅度相等,在电路中加了电位器W302。
2.模拟开关相乘器
对载波的相移键控是用模拟开关电路实现的。
0相载波与π相载波分别加到模拟开关1:U302:A的输入端(1脚)、模拟开关2:U302:B的输入端(11脚),在数字基带信号的信码中,它的正极性加到模拟开关1的输入控制端(13脚),它反极性加到模拟开关2的输入控制端(12脚)。用来控制两个同频反相载波的通断。当信码为“1”码时,模拟开关1的输入控制端为高电平,模拟开关1导通,输出0相载波,而模拟开关2的输入控制端为低电平,模拟开关2截止。反之,当信码为“0”码时,模拟开关1的输入控制端为低电平,模拟开关1截止。而模拟开关2的输入控制端却为高电平,模拟开关2导通。输出π相载波,两个模拟开关的输出通过载波输出开关K303合路叠加后输出为二相PSK调制信号,如图9-3所示。
通信原理实训报告
1.增量调制基本原理
1.1 简单增量调制
1.1.1 增量调制的基本概念
增量调制就是一个传输相邻两个取样瞬间差值信息的一比特编码系统,可用来将模拟话音信号波形转变成二进制比特序列的数字信号的一种调制方法。增量调制技术是在脉冲编码调制技术接近成熟的基础上,作为模拟信号数字化的另一种调制方式而提出来的。这种调制方式为模拟信号变成二进制数码提供了一种简单的编译技术。
增量调制或称增量编码,是将连续变化的模拟信号变成二进制数码的一种调制方法,它是用一位二进制数码来表示信号在此时刻的值相对于前一个取样时刻的值是增大还是减小。增大发“1”码,减小发“0”码。在增量调制中,数码“1”和“0”只表示信号相对于前一时刻是增大还是减小,不代表信号的绝对值。接收端译码每收到一个“1”码,译码器的输出相对于前一时刻的值上升一个量阶,每收到一个“0”码,相对于前一时刻的值下降一个量阶。当收到连“1”码时,表示每隔一个取样时间,连续上升一个量阶,即表示信号的建续增长。收到连“0”码时,表示每隔一个取样时间,连续下降一个量阶,即表示信号的连续下降。这就是增量编码和译码的规则。
增量调制(DM)可以看成是一种最简单的DPCM。当DPCM系统中量化器的量化电平数取为2时,DPCM系统就成为增量调制系统。如图3-1所示,在模拟信号m(t)的曲线附近,有一条阶梯状的变化曲线m′(t),m′(t)与m(t)的形状相似。显然,只要阶梯“台阶”σ和时间间隔Ts(Δt)足够小,则m′(t)与m(t)的相似程度就会提高。对m′(t)进行滤波处理,去掉高频波动,所得到的曲线将会很好地与原曲线重合,这意味着m′(t)可以携带m(t)的全部信息。因此,m′(t)可以看成是用一个给定的“台阶”σ对m(t)进行抽样与量化后的曲线。我们把“台阶”的高度σ称为增量,用“1”表示正增量,代表向上增加一个σ;用“0”表示负增量,代表向下减少一个σ。
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…
通信原理实验报告(8份)
通信原理实验报告(8份)
姓名:学号:
通信原理实验报告
姓名:
姓名:学号:
实验一HDB3码型变换实验
一、实验目的
了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。
掌握HDB3码的编译规则。
了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材
主控&信号源、2号、8号、13号模块双踪示波器连接线
三、实验原理
1、HDB3编译码实验原理框图各一块一台若干
姓名:学号:
HDB3编译码实验原理框图
2、实验框图说明
我们知道AMI编码规则是遇到0输出0,遇到1则交替输出+1和-1。而HDB3编码由于需要插入破坏位B,因此,在编码时需要缓存3bit的数据。当没有连续4个连0时与AMI编码规则相同。当4个连0时最后一个
0变为传号A,其极性与前一个A的极性相反。若该传号与前一个1的极性不同,则还要将这4个连0的第一个0变为B,B的极性与A相同。实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后,得到HDB3-A1和HDB3-B1
两路信号,再通过电平转换电路进行变换,从而得到HDB3编码波形。
同样AMI译码只需将所有的±1变为1,0变为0即可。而HDB3译码只需找到传号A,将传号和传号前3个数都清0即可。传号A的识别方法是:该符号的极性与前一极性相同,该符号即为传号。实验框图中译码过程是将HDB3码信号送入到电平逆变换电路,再通过译码处理,得到原始码元。
四、实验步骤
姓名:学号:
实验项目一HDB3编译码(256KHz归零码实验)
概述:本项目通过选择不同的数字信源,分别观测编码输入及时钟,译码输出及时钟,观察编译码延时以及验证HDB3编译码规则。
通信原理实习报告
通信原理实习报告
一、实习概述
通信原理实习是我在大学通信原理课程中的一项重要实践环节。通过该实习,我对通信原理的基本概念、原理和实际应用有了更为
深入的理解,同时也锻炼了我的实际操作和团队合作能力。
二、实习目标
本次通信原理实习的主要目标是通过对无线通信系统的设计和
实际操作,加深对通信原理中信号传输、调制解调、信道编码等概
念的理解,并应用到实际情境中。
三、实习内容
1. 实习准备
在实习开始之前,我首先对无线通信系统的基本原理和组成部
分进行了学习和研究。了解了无线信号的调制解调技术、信道编码
原理以及无线通信中的天线设计等相关知识。
2. 信号传输实验
在信号传输实验中,我学习了调制解调技术的理论知识,并在实验中使用软件模拟工具进行了实际操作。通过调制解调实验,我深入理解了不同调制方式对信号传输质量的影响,例如调频调制、幅度调制等。
3. 信道编码实验
在信道编码实验中,我学习了信道编码的原理和实际应用。通过模拟信道编码实验,我了解了不同编码方案对信号的纠错能力和传输效率的影响,例如卷积码、纠正码等。
4. 无线通信系统设计与实现
在无线通信系统设计与实现实习中,我与同组同学合作,按照实验要求设计了一个简单的无线通信系统。我们首先确定了系统的基本结构和参数,然后进行了硬件的搭建和软件的编程实现,在实践操作和调试中加深了对通信原理的理解。
四、实习成果与体会
1. 实习成果
通过通信原理实习,我获得了以下成果:
- 对无线通信系统的基本原理和技术有了更深入的理解;
- 学会了使用软件模拟工具进行信号传输和调制解调实验;
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FS信号、NRZ—OUT信号之间的相位关系如图1-4所示,图中NRZ—OUT的 无定义位为0,帧同步码为,数据1为,数据2为。FS信号的低电平、高电平 分别为4位和8位数字信号时间,其上升沿比NRZ—OUT码第一位起始时间超 前一个码元。
图1-4 FS、NRT—OUT波形
U2A
2 K4
43 1 44 2 26 27 28 29 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14
GCLK/IN GCLR OE1/IN OE2/IN IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO
IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO
Байду номын сангаас、倒相与抽样
图1-1中的NRZ信号的脉冲上升沿或下降沿比BS信号的下降沿稍有点迟后。 在实验二的数字调制单元中,有一个将绝对码变为相对码的电路,要求输 入的绝对码信号的上升沿及下降沿与输入的位同步信号上升沿对齐,而这 两个信号由数字信源提供。倒相与抽样电路就是为了满足这一要求而设计 的,它们使NRZ-OUT及BS-OUT信号满足码变换电路的要求。
74193完成÷2、÷4、÷8、÷16运算,输出BS、S1、 S2、S3等4个信号。BS为位同步信号,频率为170.5KHZ。 S1、S2、S3为三个选通信号,频率分别为BS信号频率的 1/2、1/4、和1/8。74193是一个4位二进制加/减计数器, 当CPD=PL=1、 =0时,可在Q0、Q1、Q2及Q3端分别输 出上述4个信号。
HDB3编译码
原理框如图1-5所示。本模块内部使用+5V和-5V电压,其中-5V电压由-12V电压 源经三端稳压器7905变换得到。
本模块上的开关K4用于选择码型,K4位于左边A(AMI端)选择AMI码,位于右 边H(HDB3端)选择HDB3码。
图1-5 HDB3编译码方框图
+5
HDB3 1
3 AMI
图1—1 数字信源方框图 图1—2 帧结构图
信源位同步信号NRZ信号(绝对信码源)帧同步信号 晶振信号测输试出点点/测试点 输出点/测试点输出点/测试点
图 1-1(b) 数字信源实物图
数字信号源原理图
一、分频器
74161进行13分频,输出信号频率为341KHZ。74161 是一个4位二进制加计数器,预置在3状态。
31 32 33 34 36 37 38 39 40 41 16 17 18 19 20 21 24 25
EPM7064SLC44
U1A 1
NRZ
2
F7404
U1B
3
4
F7404 VCC
U11
10 9
A B
14 X1
HDB3(AMI)
13 X
Y Y3 Y1 Y2 Y0
3 4 5 2 1
INH X3 X0
二、八选一
采用8路数据选择器4512,它包含了8路传输数据开关、 地址译码器和三态驱动器,其真值表如表1-1所示。U5、U6 和U7的地址信号输入端A、B、C并连在一起并分别接S1、S2、 S3信号,它们的8个数据信号输入端x0~x7分别与K1、K2、 K3输出的8个并行信号连接。由表1—1可以分析出U5、U6、 U7输出信号都是码速率为170.5KB、以8位为周期的串行信 号。
实验内容
用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替 反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整 流后的AMI码及整流后的HDB3码; 用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步 信号的电路中有关波形; 用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
基本原理
数字信源
HDB3编译码
实验内容
序号 1 2 3
4
实验内容 数字基带信号
数字调制 数字解调与眼图
模拟锁相环与载波同步
课时 2 2 2
2
实验一 数字基带信号
(2学时)
实验目的
了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等 基带信号波形特点;
掌握AMI、HDB3的编码规则; 掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法; 了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
A
-----实验教程
电子科学与技术系
实验主要设备
TX-5型通信原理实验箱
双踪示波器
AMI-HDB3编译码 数字信源
数字终端 数字调制
2DPSK解调器 2FSK解调器
位同步
帧同步 PCM编译码
载波同步 两人通话
实验要求
学生2-3人一组,按要求完成各实验内容; 实验结束后,每个学生必须写好相应的实验报告, 提交实验报告后,方可离开;
表1-1 4512真值表
C
B
A
INH DIS
Z
0
0
0
0
0
X0
0
0
1
0
0
X1
0
1
0
0
0
X2
0
1
1
0
0
X3
1
0
0
0
0
X4
1
0
1
0
0
X5
1
1
0
0
0
X6
1
1
1
0
0
X7
Φ
Φ
Φ
1
0
0
Φ
Φ
Φ
Φ
1 高阻
三、三选一
三选一电路原理同八选一电路原理。S4、S5信号分别输入 到U8的地址端A和B,U5、U6、U7输出的3路串行信号分别输入 到U8的数据端x3、x0、x1,U8的输出端即是一个码速率为 170.5KB的2路时分复用信号,此信号为单极性不归零信号(NRZ)。
数字信源
本模块是整个实验系统的发送端,模块内部只使用+5V电 压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-2所示。本 单元产生NRZ信号,信号码速率约为170.5KB,帧结构如图 1—2所示。帧长为24位,其中首位无定义,第2位到第8位是 帧同步码(7位巴克码),另外16位为2路数据信号,每路8 位。此NRZ信号为集中插日帧同步码时分复用信号,实验电 路中数据码用红色发光二极管指示,帧同步码及无定义位用 绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码,熄状态 表示0码。
40160是一个二—十进制加计数器,预置在7状态,完 成÷3运算,在Q0和Q1端分别输出选通信号S4、S5,这 两个信号的频率相等、等于S3信号频率的1/3。
分频器输出的S1、S2、S3、S4、S5等5个信号的波形 如图1-3(a)和1-3(b)所示。
S1 S2 S3
S4
S5 S6
图1-3 分频器输出信号波形
6 11 12
+5
R21 5k
U12C C12
5
6
0.1uf 74HC04
R22 1k
U12D