北邮-通原软件实验报告-16QAM

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北京邮电大学通信原理课程实验实验报告学院：电子工程学院专业：电子信息科学与技术班级：2010211203班学号：姓名：2013年6月3日实验二抑制载波双边带的产生一、实验目的1.了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制器的基本原理。

2.测试SC-DSB 调制器的特性。

二、实验步骤1.将TIMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按下图连接。

图1 实验连接图方式一2.用频率计来调整音频振荡器，使其输出为1kHz 作为调制信号，并调整冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。

3.调整缓冲放大器的K2，使主振荡器输至乘法器的电压为1V 作为载波号。

4.测量乘法器的输出电压，并绘制其波形。

如下图2所示。

图2 乘法器输出电压波形5.调整音频振荡器的输出，重复步骤4。

如下图3所示。

图3 调整后输出波形6.将电压控制振荡器（VCO）模快和可调低通滤波器（Tuneable LPF）模块按下图4连接。

图4 实验连接图方式二7.VCO 得频率选择开关器至于“LO”状态下，调整VCO 的Vin（控制电压DC －3V~3V ）使VCO 的输出频率为10kHZ。

8.将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态，并将频率调整至最大，此时截至频率大约在12kHz 左右。

LPF 截止频率最大的时候输出如图5所示。

图5 截止频率最大时输出9．将可调低通滤波器的输出端连接至频率计，其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。

10．降低可调LPF 的截止频率，使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器，记录此频率（fh=fc+F）。

11．再降低3dB 截止频率，至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器，记录频率（fl=fc-F）只通过单一频率的LPF 输出如图6所示。

图6 单一低通滤波器输出12．变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz，重复步骤10、11，得到的波形如图7和8所示。

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北邮通信原理软件实验报告北邮通信原理软件实验报告通信原理软实验实验报告学院：信息与通信工程学院班级：@@@@@@@@@@姓名：execf2t.sci;fs=800;//采样速率T=200;//截短时间N=T*fs;//采样点数dt=1/fs;//时域采样间隔t=[-T/2:dt:T/2-dt];//时域采样点df=1/T;//频域采样间隔f=[-fs/2:df:fs/2-df];//频域采样点数fm1=1;//待观测正弦波频率，单位KHz，下同fm2=0.5; //待观测余弦波频率fc=20;//载波频率//以上为初始化参数设置m1=sin((2*%pi)*fm1*t);//待观测正弦波部分M1=t2f(m1,fs);//傅里叶变换MH1=-%i*sign(f).*M1;//希尔伯特变换mh1=real(f2t(MH1,fs));//希尔伯特反变换m2=2*cos((2*%pi)*fm2*t);//待观测余弦波部分M2=t2f(m2,fs);//傅里叶变换MH2=-%i*sign(f).*M2;//希尔伯特变换mh2=real(f2t(MH2,fs));//希尔伯特反变换s1=(1+(m1+m2)/abs(max(m1+m2))).*cos((2*%pi)*fc*t); //AM信号时域表达式S1=t2f(s1,fs);//AM信号频域表达式s2=(m1+m2).*cos((2*%pi)*fc*t);//DSB-SC信号时域表达式S2=t2f(s2,fs);//DSB-SC信号频域表达式s3=(m1+m2).*cos((2*%pi)*fc*t)-(mh1+mh2).*sin((2*%pi)*fc*t);//SSB信号时域表达式，以上边带为例S3=t2f(s3,fs);//SSB信号上边带频域表达式//以上是仿真计算部分//以下为绘图部分//AM信号xset(window,1)plot(f,abs(S1))title(AM信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f))mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S1))]); xset( window,2)plot(t,s1)title(AM信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t))mtlb_axis([-3,3,-3,3]);//DSB-SC信号window,3)plot(f,abs(S2))title(DSB-SC信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f))mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S2))]); xset( window,4)plot(t,s2)title(DSB-SC信号波形)xlabel(t)s(t))mtlb_axis([-1,4,-3,3]);//SSB信号（以上边带为例）xset(window,5)plot(f,abs(S3))title(SSB信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f))mtlb_axis([-25,25,0,max(abs(S3))]) xset(window,6)plot(t,s3)title(SSB信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t))mtlb_axis([0,6,-3,3]) 2、产生的波形图：1）AM信号：2）AM信号频谱：3）DSB-SC信号：4）DSB-SC信号的频谱：5）SSB信号波形：6）SSB信号频谱：3、实验心得：做这个实验时的我的理论知识已经准备得比较充分了，所以难点主要在编程方面。

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北邮通信原理实验报告北京邮电大学通信原理实验报告学院：信息与通信工程学院班级：姓名：姓名：实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）一、实验目的1、了解DSB-SC AM信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。

2、了解DSB-SC AM信号波形以及振幅频谱特点,并掌握其测量方法。

3、了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。

4、掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法,掌握锁相环提取载波的调试方法。

二、实验原理DSB 信号的时域表达式为()()cos DSB c s t m t t ω=频域表达式为1()[()()]2DSB c c S M M ωωωωω=-++ 其波形和频谱如下图所示DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB—SC AM信号，其频谱不包含离散的载波分量。

DSB—SC AM信号的解调只能采用相干解调。

为了能在接收端获取载波，一种方法是在发送端加导频，如上图所示。

收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。

此锁相环必须是窄带锁相，仅用来跟踪导频信号。

在锁相环锁定时，VCO输出信号sin(2πf c t+φ)与输入的导频信号cos(2πf c t)的频率相同，但二者的相位差为(φ+90°)，其中很小。

锁相环中乘法器的两个输入信号分别为发来的信号s(t)（已调信号加导频）与锁相环中VCO的输出信号，二者相乘得到[A C m(t)cos(2πf c t)+A p cos(2πf c t)]∙sin(2πf c t+φ)=A c2m(t)[sinφ+sin(4πf c t+φ)]+A p2[sinφ+sin(4πf c t+φ)]在锁相环中的LPF带宽窄，能通过A p2sinφ分量，滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量，因为很小，所以约等于。

LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。

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实验八：一、实验目的假设基带信号为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、实验模型基带信号m(t)可以分成两个信号的叠加，分别记为m1(t),m2(t)。

借助公式s DSB-SC=m(t)cos(2*pi*fc*t),S AM=(1+m(t))cos(2*pi*fc*t),s SSB=m(t)cos(2*pi*fc*t)+H[m(t)]sin(2*pi*fc*t)分别仿真出m1(t)和m2(t)的信号波形，然后叠加便可以得到m(t)的波形和频谱三、仿真设计设计程序时先确定采样点、采样频率，然后分别表示出m1(t)和m2(t)的表达式，然后表示出后面仿真SSB信号所需要的两个信号的希尔伯特变换表达式。

其中表示希尔伯特变换时，采用的方法是先表示出频域的形式MH1和MH2，然后再傅里叶反变换得出对应的mh1和mh2。

对应代码如下：m1=sin(2*pi*fm1*t);M1=t2f(m1,fs);MH1=-j*sign(f).*M1;mh1=real(f2t(MH1,fs));m2(t)信号做相同的处理。

处理完信号后，就利用上述的三个公式，表示出AM、DSB-SC和SSB信号s1、s2和s3和其对应傅里叶变换得到其频谱S1 、S2、S3。

为了方便实验结果的观察与对比，将这三组图处理在一张图内，利用的函数是subplot。

四、实验结果五、分析讨论由实验结果可见，AM与DSB-SC相比，频谱多了一个离散的大载波直流分量，而且DSB-SC信号波形会有相位翻转的现象出现；而DSB-SC和SSB相比，SSB信号的频谱是DSB-SC的一个边带，本实验中采用的上边带滤波。

可见实验结果与理论结果是相一致的。

六、思考题1.如何仿真VSB系统？答：将残留边带滤波器用M文件实现，然后当做函数使用，在程序中调用。

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北京邮电大学通信原理硬件实验报告通信系统仿真实践实验报告北京邮电大学实验报告题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告班级： 2021211127 专业：信息工程姓名：成绩：通信系统仿真实践实验报告实验三简单基带传输系统一、实验目的和要求目的：熟悉系统仿真软件systemview，掌握观察系统时域波形，特别是眼图的操作方法。

要求：自己构建一个简单的基带传输系统，进行系统性能的测试。

二、实验原理和内容实验内容：构造一个简单示意性基带传输系统。

以双极性 PN码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s，低通型信道噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v）。

要求：1．观测接收输入和滤波输出的时域波形； 2．观测接收滤波器输出的眼图。

实验原理：简单的基带传输系统原理框图如下，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。

高斯噪声源系统框图PN码发生器形成滤波器低通抽样判决三、主要仪器设备计算机、SystemView仿真软件四、实验步骤与操作方法第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数: ①运行时间：Start Time: 0秒； Stop Time: 0.5秒；②采样频率：Sample Rate：10000Hz。

第2步：调用图符块创建仿真分析系统,各模块参数如下：编号 0 图符块属性Source 类型 PN Seq 参数 Amp=1v,Offset=0v,Rate=100Hz,Levels=2, 通信系统仿真实践实验报告Phase=0 deg 1 Comm Pulse Shape Gaussian,Time 2 3 4 Adder Source Operator -- Gauss Noise Linear Sys Offset=0 sec,Pulse Width=0.01 sec, Std Dev=0.0005v. -- Std Dev=0.3v,Mean=0v Butterworth Poles,Fc=200Hz. Lowpass IIR,5 5 Operator Sampler Interpolating,Rate=100Hz,Aperture=0 sec, Aperture Jitter=0 sec, Last Value ,Gain=2 Comparison=’>=’,True Output=1V,False Output =0v, Ainput=t6 Output0,B input=t8 Output0 6 7 Operator Operator Hold Compare 8 9 10 11 12 Source Sink Sink Sink Sink Sinusoid Analysis Analysis Analysis Analysis Amp=0v,Freq=0Hz,Phase=0 deg Input from t0 Output Port0 Input from t0 Output Port0 Input from t0 Output Port0 Input from t0 Output Port0 第3步：单击运行按钮，运算结束后按“分析窗”按钮，进入分析窗后，单击“绘制新图”按钮，分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形；第4步：观察信源 PN码和波形形成输出的功率谱；第5步：观察信道输入和输出信号眼图。

通信原理软件实验实验报告

一般来说，任意信号是定义在时间区间上的连续函数，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这样一个时间段。即计算机处理信号是离散运行，有限域的。
对s(t)的解决方法：我们把按区间截短为，再对 sT (t) 按时间间隔均匀取样得到个样
值。仿真时我们用这个样值集合来表示信号。这样，将会出现一系列新的问题，现在从频域分析其频谱的变化。显然反映了仿真系统对信号波形的分辨率，越小则仿真的精确度越高。据通信原理所学，信号被取样以后的频谱是频率的周期函数，其重将（-inf, inf）截短为[-T/2，T/2]，再将[-T/2，T/2]的信号均匀采样，采样点数为N=T/dt
下面我们看看时域取样点数和频域取样点数的关系：
时域取样点数：
将T
=
1 ∆f
带入Nt
=
T ∆t
,
得Nt
=
1 ∆t∆f
频域取样点数：
将 Bs
=
1 2∆t
带入N
f
= 2Bs , ∆f
得N f
=
1 ∆t∆f
所以，时域取样点数与频域取样点数取值相同，这样就可以保证连续时间信号及连续频率信号均不出现重叠失真。
来产生白高斯噪声。设仿真系统的取样点数是N，系统带宽为，矢量x=n0*Bs*randn(1,N) 的总功率为n0*Bs，最高频率分量为Bs，并且各样点的值互不相关，故它代表双边功率谱密度为的白噪声。 4.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的随机数。语句sign(randn(1,M))产生M个取值 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取正负值的概率是相等的. 5.数字基带传输系统

北邮通原课设实验报告

通信原理课程设计报告直扩通信系统的simulink仿真摘要：本次通原课程设计，我们利用MATLAB中的simulink仿真平台对直接序列扩频通信系统进行了仿真。

本报告首先简要介绍了直接序列扩频通信的原理与simukink工具箱，然后分别仿真了直扩系统的发射机和接收机，并对仿真结果进行分析。

最后我们仿真并分析了直扩系统抗窄带干扰，多径干扰及多址干扰的能力。

关键词：simulink仿真；直接序列扩频；抗干扰分析目录第一章概述 (3)1.1直扩通信系统介绍 (3)1.2 simulink仿真平台介绍 (3)第二章直扩系统simulink仿真搭建 (4)2.1 发射端仿真 (4)2.2 接受端仿真 (6)第三章直扩通信系统抗干扰性能分析 (9)3.1 直扩系统抗窄带干扰 (9)3.2 直扩系统抗多径干扰 (11)3.3 直扩系统抗多址干扰 (13)第四章问题与总结 (15)第五章小组分工说明 (15)参考文献 (16)第一章概述1.1直扩通信系统介绍扩频通信是利用扩频信号传送信息的一种通信方式。

扩频信号的频谱宽度比信源信息带宽大很多。

扩频信号具有良好的相关特性，包括尖锐的自相关特性和低值的互相关特性。

这些特性使扩频通信具有良好的抗干扰能力和隐蔽性。

频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成的，用编码及调制的方法来实现，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。

扩频的主要方式有两种，包括直接序列扩频和跳频。

直接序列扩频，简称直扩。

所传送的信息符号经伪随机序列编码后对载波进行调制。

伪随机序列的速率远大于要传送信息的速率，因而调制后的信号频谱宽度将远大于所传送信息的频谱宽度。

图1 为直扩系统的组成框图。

由信源输出的信号与伪随机码产生器产生的伪随机码（PN 码）进行相加，产生速率与伪随机码速率相同的扩频序列, 然后再用扩频序列去调制载波。

在接收端, 接收到的扩频信号经高放和混频后, 用与发端同步的伪随机序列对中频扩频调制信号进行相关解扩，然后再进行解调，恢复出所传输的信息。

北邮-通原软件实验报告-16QAM

实验一： 16QAM调制与解调一、实验目的1、熟悉16QAM信号的调制与解调，掌握SYSTEMVIEW软件中，观察眼图与星座图的方法。

2、强化SYSTEMVIEW软件的使用，增强对通信系统的理解。

二、实验原理1、16QAM16QAM是指包含16种符号的QAM调制方式。

16QAM 调制原理方框图：图一16QAM调制框图16QAM解调原理方框图：图二16QAM解调框图16QAM 是用两路独立的正交 4ASK 信号叠加而成，4ASK 是用多电平信号去键控载波而得到的信号。

它是 2ASK 体制的推广，和 2ASK 相比，这种体制的优点在于信息传输速率高。

正交幅度调制是利用多进制振幅键控（MASK）和正交载波调制相结合产生的。

16 进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。

16QAM 的产生有 2 种方法：（1）正交调幅法，它是有 2 路正交的四电平振幅键控信号叠加而成；（2）复合相移法：它是用 2 路独立的四相位移相键控信号叠加而成。

在这里我们使用第一种方法。

16QAM信号的星座图：图三16QAM星座图上图是16QAM的星座图，图中f1(t)和f2(t)是归一化的正交基函数。

各星座点等概出现。

星座图中最近的距离与解调误码率有很密切的关系。

上图中的最小距离是dmin=2。

16QAM的每个星座点对应4个比特。

哪个星座点代表哪4比特，叫做星座的比特映射。

通常采用格雷映射，其规则是：相邻的星座点只差一个比特。

实验所需模块连接图如下所示：图四模块连接图设置系统时间为20Sec（观察眼图），仿真频率1000Hz三、实验步骤（1）按照实验所需模块连接图，连接各个模块（2）设置各个模块的参数：①信号源部分：PN序列发生器产生双极性NRZ序列，频率10HZ图五信号源设置示意图②载频：频率设置为100Hz。

图六载频发生器设置示意图③高斯噪声：均值为0，方差为0。

图七高斯噪声设置示意图④低通滤波器：3 Poles，Fc=10Hz；图八低通滤波器设置示意图（3）观察调制波形和眼图。

北邮通信原理软件实验报告

北邮通信原理软件实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过使用软件进行通信原理实验，探究数字通信系统的原理和性能。

二、实验内容1.利用软件计算并绘制理想低通滤波器的频率响应曲线。

2.通过软件模拟并比较维纳滤波器与理想低通滤波器的频率响应曲线。

3.仿真带通调制器和解调器在理想信道中的性能。

三、实验步骤1.理想低通滤波器的设计：（1）利用软件，设置滤波器参数，如截止频率和滤波器类型。

（2）计算并绘制理想低通滤波器的频率响应曲线。

2.维纳滤波器与理想低通滤波器的比较：（1）利用软件设置维纳滤波器参数，如截止频率和信噪比。

（2）仿真并比较维纳滤波器与理想低通滤波器的频率响应曲线。

3.带通调制器和解调器的性能仿真：（1）设置带通调制器和解调器的参数，如载波频率和调制系数。

（2）仿真并分析带通调制器和解调器的性能，如频率响应和误码率。

四、实验结果五、实验分析通过本次实验，我们对数字通信系统的原理和性能有了更深入的了解。

首先，理想低通滤波器的频率响应曲线能够更清晰地展现滤波器的特性，帮助我们更好地了解滤波器的设计和应用。

其次，维纳滤波器相对于理想低通滤波器而言，频率响应存在一定的失真，但对于噪声有一定的抑制作用。

在实际应用中，需要根据具体需求选择适合的滤波器类型。

最后，带通调制器和解调器的性能仿真结果能够帮助我们评估系统的性能，如误码率和频率响应。

通过调整调制系数和载波频率，可以使系统在一定范围内具有较好的性能。

六、实验结论通过本次实验的软件仿真，我们探究了数字通信系统的原理和性能。

实验结果显示，理想低通滤波器具有良好的频率响应特性；维纳滤波器能对噪声进行一定的抑制，但频率响应存在一定的失真；带通调制器和解调器在适当的调制系数和载波频率下能够获得较低的误码率和良好的频率响应。

总之，本次实验通过软件仿真，使我们更好地理解了通信原理中的数字通信系统及其性能分析方法，提高了我们的实践能力和理论知识水平。

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电子工程学院通信原理硬件实验报告指导教师:实验日期：目录实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验连接框图 (5)四、实验步骤 (6)五、实验结果与分析 (7)六、思考题 (9)七、问题及解决 (10)实验二具有离散大载波的双边带调幅（AM） (11)一、实验目的 (11)二、实验原理 (11)三、实验连接框图 (12)四、实验步骤 (13)五、实验结果与分析 (14)六、思考题 (18)实验四线路码的编码与解码 (19)一、实验目的 (19)二、实验原理 (19)三、实验连接框图 (20)四、实验步骤 (20)五、实验结果及分析 (21)实验六眼图 (28)一、实验目的 (28)二、实验原理 (28)三、实验连接框图 (28)四、实验步骤 (28)五、实验结果及分析 (29)六、问题及解决 (29)实验八二进制通断键控（OOK） (30)一、实验目的 (30)二、实验原理 (30)三、实验框图 (30)四、实验步骤 (31)五、实验结果及分析 (33)六、思考题 (38)实验心得 (39)实验一双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）一、实验目的1.了解DSB-SC AM信号的产生及相干解调的原理和实现方式。

2.了解DSB-SC AM的信号波形及振幅频谱特点，并把握其测量方式。

3.了解在发送DSB-SC AM信号加导频分量的条件下，收端用锁相环提取载波的原理及实现方式。

4.把握锁相环的同步带和捕捉带的测量方式，把握锁相环提取载波的调试方式。

二、实验原理DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理框图如下将均值为0的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘取得DSB-SC AM信号，其频谱不包括离散的载波分量。

DSB-SC AM信号的解调只能采纳相干解调。

为了能在接收端获取载波，其中一种方式是在发送端添加导频（如上图）。

收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。

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北邮通原软件实验报告北京邮电大学实验报告题目：班级：专业：姓名：成绩：实验1：抽样定理一．实验目的（1）掌握抽样定理（2）通过时域频域波形分析系统性能二．实验原理抽样定理：设时间连续信号m（t），其最高截止频率为fm ，如果用时间间隔为T抽样过程原理图（时域）重建过程原理图（频域）具体而言：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。

或者说，如果一个连续信号f（t）的频谱中最高频率不超过f h，这种信号必定是个周期性的信号，当抽样频率f S≥2 f h时，抽样后的信号就包含原连续信号的全部信息，而不会有信息丢失，当需要时，可以根据这些抽样信号的样本来还原原来的连续信号。

根据这一特性，可以完成信号的模-数转换和数-模转换过程。

三．实验步骤1.将三个基带信号相加后抽样，然后通过低通滤波器恢复出原信号。

实现验证抽样定理的仿真系统，同时在必要的输出端设置观察窗。

如下图所示2.设置各模块参数三个基带信号频率从上至下依次为10hz、20hz、40hz。

抽样信号频率fs设置为80hz，即2*40z。

（由抽样定理知，fs≥2fH）。

低通滤波器频率设置为40hz 。

设置系统时钟，起始时间为0，终止时间设为1s.抽样率为1khz。

3.改变抽样速率观察信号波形的变化。

四．实验结果五．实验建议、意见将抽样率fs设置为小于两倍fh的值，观察是否会产生混叠失真。

实验2：验证奈奎斯特第一准则一．实验目的（1）理解无码间干扰数字基带信号的传输；（2）掌握升余弦滚降滤波器的特性；（3）通过时域、频域波形分析系统性能。

二．实验原理基带传输系统模型奈奎斯特准则提出：只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变，即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始的信号，因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。

无码间干扰基带传输时，系统冲击响应必须满足x(nTs)=1(n=0); x(nTs)=0(n=!0)。

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《通信原理软件》实验报告学院：信息与通信工程学院专业：通信工程姓名：学号：班级：班级序号：实验二时域仿真精度分析一、实验目的1. 了解时域取样对仿真精度的影响2. 学会提高仿真精度的方法二、实验原理一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间（-∞，+∞）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（-∞，+∞）这样一个时间段。

为此将把s(t)按区间[-T/2,+T/2]截短为St(t).按时间间隔△t均匀取样，得到的取样点数为N=T/△t仿真时用这个样值集合来表示信号s(t)。

△t 反映了仿真系统对信号波形的分辨率，△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，对应的频谱是频率的周期函数，其重复周期是1/△t。

如果信号的最高频率为f H，那么必须有f H<=1/2△t才能保证不发生频域混叠失真，这是奈奎斯特抽样定理。

设Bs=1/2△t则称Bs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△t,那么不能用此仿真程序来研究带宽大于Bs的信号或系统。

换句话说，就是当系统带宽一定的情况下，信号的采样频率最小不得小于 2*Bs，如此便可以保证信号的不失真，在此基础上时域采样频率越高，其时域波形对原信号的还原度也越高，信号波形越平滑。

也就是说，要保证信号的通信成功，必须要满足奈奎斯特抽样定理，如果需要观察时域波形的某些特性，那么采样点数越多，可得到越真实的时域信号。

三、实验内容将模块按下图连接：参数设置：四、实验结果修改参数后结果为：五、思考题1. 观察分析两图的区别，解释其原因可以看出信号2的波形严重失真，这是因为第二次的时钟设置是0.3，第一次的时钟设置是0.01；在第一次的时候，信号的采样频率是f=1/t=1/0.01=100,每秒采样点数为100；第二次的采样频率为f=1/0.3=33.3，每秒采样点数严重减少为33.3个；而由奈奎斯特抽样定理知道，这个采样频率必须满足以下条件：fH<=1/2△t此时，根据计算可知，真实fH = 20hz，fH1=50hz，fH 2=0.5*33.3，约为16.6. 故信号失真了。

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《通信原理软件》实验报告专业通信工程班级 2011211118姓名朱博文学号 2011210511报告日期 2013.12.20基础实验：第一次实验实验二时域仿真精度分析一、实验目的1. 了解时域取样对仿真精度的影响2. 学会提高仿真精度的方法二、实验原理一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间上的连续函数，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这样一个时间段。

为此将把s(t)截短，按时间间隔均匀取样，仿真时用这个样值集合来表示信号 s(t)。

△t反映了仿真系统对信号波形的分辨率，△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，对应的频谱是频率的周期函数，才能保证不发生频域混叠失真，这是奈奎斯特抽样定理。

设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，那么不能用此仿真程序来研究带宽大于的信号或系统。

换句话说，就是当系统带宽一定的情况下，信号的采样频率最小不得小于2*f，如此便可以保证信号的不失真，在此基础上时域采样频率越高，其时域波形对原信号的还原度也越高，信号波形越平滑。

三、实验内容1、方案思路：通过改变取点频率观察示波器显示信号的变化2、程序及其注释说明：3、仿真波形及频谱图：Period=0.01Period=0.34、实验结果分析：以上两图区别在于示波器取点频率不同，第二幅图取点频率低于第一幅图，导致示波器在画图时第二幅图不如第一幅图平滑。

四、思考题1.两幅图中第一幅图比第二幅图更加平滑，因为第一幅图中取样点数更多2.改为0.5后显示为一条直线，因为取点处函数值均为0实验三频域仿真精度分析一、实验目的理解DFT 的数学定义及物理含义；学会应用FFT 模块进行频谱分析；进一步加深对计算机频域仿真基本原理以及方法的学习掌握。

北邮通信原理软件实验报告

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通信原理软件实验报告学院：信息与通信工程学院班级：学号：班内序号：姓名：1/63一、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-scAm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。

2/632、双边带抑制载波调幅（Dsb—scAm）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。

北邮通信原理软件实验报告实验-16QAM

实验二、16QAM调制【实验目的】1、学会使用SystemView观察信号的星座图与眼图，分析性能2、学习正交幅度调制解调的基本原理。

【实验原理】1、正交幅度调制QAM是由两个正交载波的多电平振幅键控信号叠加而成的，因此正交幅度调制是一种频谱利用率很高的调制方式。

同时利用已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息在一个信道中传输。

2、调制原理3、解调原理4、眼图眼图的“眼睛”的大小代表码间串扰的情况。

“眼睛”张开的越大，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。

5、星座图我们通常把信号矢量端点的分布图称为星座图。

它对于调制方式的误码率有很直观的判断。

【实验内容】1、在system view软件中做出仿真连线图。

2、设置参数，观察调制信号波形3、眼图设置：在SystemView中，在分析窗口单击图标，选择style，单击slice，并且设置合适的起点和终点的时间切片，然后选择信号后，得到眼图。

4、星座图设置：在SystemView中，在分析窗口中单击图标，选择style，单击scatter plot，在右侧的窗口中选择所需要观察的信号波形，确定，得到星座图。

5、设置无噪声和有噪声情况参数，对眼图和星座图进行对比分析。

【实验结果】1、无噪声情况下，即序列均值为0，方差为0。

原基带信号：调制信号（同向）（正交）无噪眼图：无噪星座图：2、有噪声：均值为0，方差为1 眼图（有噪）：星座图（有噪）：【结果分析】从上述实验结果图中可以看出：1、原基带信号经过调制后，同向正交都满足。

2、在无噪情况下，眼图较清晰，眼睛睁开较大，表明码间干扰较小；星座图能量较规整，误码率相对较低。

3、在有噪情况下，眼图较，眼睛睁开较小，表明码间干扰较大；星座图能量杂乱，误码率较高。

4、可见，噪声对系统性能有一定影响。

【心得体会】通过这次实验，我在通原理论的基础上又比较系统地了解了16QAM的调制与解调，在做实验仿真时总会遇到各种问题，在这种情况下就会努力找到最饥饿路径解决问题，无形间提高了我们的动手和动脑能力，并且同学之间还能相互探讨，相互促进吧。

北邮通信基础学习知识原理软件实验报告

北邮通信原理软件实验报告题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告目录实验一：抽样定理 (2)一、实验目的 (2)二、实验原理 (2)三、实验步骤 (4)四、实验结果 (6)五、实验讨论 (9)实验二：验证奈奎斯特第一准则 (10)一、实验目的 (10)二、实验原理 (10)三、实验步骤 (13)四、实验结果 (14)五、实验讨论 (18)实验三：16QAM调制与解调 (21)一、实验目的 (21)二、实验原理 (22)三、实验步骤 (25)四、实验结果 (27)五、实验讨论 (33)实验意见与建议 (34)实验一：抽样定理一、实验目的1、验证抽样定理：设时间连续信号f（t），其最高截止频率为fm ，如果用时间间隔为T<=1/2fm的开关信号对f（t）进行抽样时，则f（t）就可被样值信号唯一地表示。

2、降低或提高抽样频率，观察对系统的影响二、实验原理抽样定理：设时间连续信号f（t），其最高截止频率为fm ，如果用时间间隔为T<=1/2fm的开关信号对f（t）进行抽样时，则f（t）就可被样值信号唯一地表示。

抽样定理示意图：图一抽样定理示意图从图中可以看出，当f c≥2f m时，不会发生频域混叠现象，使用一个匹配的低通滤波器即可无失真的恢复出原信号，当f c<2f m时，会发生频域混叠现象，这时，已经无法将原信号恢复出来。

实验所需模块连接图如下所示：图二模块连接图仿真时长设置为1Sec，仿真速率为1000Hz。

首先利用三个正弦波信号源产生三个正弦波，其频率分别为10hz，12hz，14hz，再利用脉冲发生器产生抽样脉冲，将脉宽设置为1e-3sec，脉冲频率分别设置为20hz，30hz，40hz。

对三个信号做加法，所得信号的最高频率为14hz，然后令该信号与抽样脉冲相乘，得到的结果即为时间离散的抽样序列。

最后将抽样序列通过五阶巴特沃斯低通滤波器，截止频率14hz，将恢复信号与原信号作比较，比较不同抽样频率带来的影响。

(完整版)实验五16QAM调制与解调实验

实验五16QAM调制与解调实验【实验目的】使学生了解16QAM的调制与解调原理；能够通过MATLAB对其进行调制和解调；比较解调前后功率谱密度的差别。

【实验器材】装有MATLAB软件的计算机一台【实验原理】1. 16QAM 是用两路独立的正交4ASK 信号叠加而成，4ASK 是用多电平信号去键控载波而得到的信号。

它是2ASK 体制的推广，和2ASK 相比，这种体制的优点在于信息传输速率高。

2. 正交幅度调制是利用多进制振幅键控(MASK)和正交载波调制相结合产生的。

16 进制的正交振幅调制是一种振幅相位联合键控信号。

16QAM 的产生有2 种方法:(1)正交调幅法，它是有2 路正交的四电平振幅键控信号叠加而成;(2)复合相移法:它是用2 路独立的四相位移相键控信号叠加而成。

3. 16QAM 信号采取正交相干解调的方法解调，解调器首先对收到的16QAM 信号进行正交相干解调，一路与cosωc t 相乘，一路与sinωc t 相乘。

然后经过低通滤波器，低通滤波器LPF 滤除乘法器产生的高频分量，获得有用信号，低通滤波器LPF 输出经抽样判决可恢复出电平信号。

【实验内容与步骤】1. MATLAB软件的设置：对路径的设置，设置成路径指向comm2文件夹；2. 在命令行输入start指令，然后输入num值，如3，之后按照内容3输入参考代码。

3. 新建一个扩展名为M的文件，输入以下程序：M=16;k=log2(M);x=randint(30000,1);%产生二进制随机数y=modulate(modem.qammod('M',16,'InputType','Bit'),x);%调制EbNo=-5:1:10;%信噪比s_b2d=bi2de(reshape(x,k,length(x)/k).','left-msb');%二进制变为十进制for n=1:length(EbNo)snr(n)=EbNo(n)+10*log10(k);%Ratio of symbol energy to noise power spectral densityynoisy=awgn(y,snr(n),'measured');%加入高斯白噪声z=demodulate(modem.qamdemod('M',16,'OutputType','Bit'),ynoisy);%解调r_b2d=bi2de(reshape(z,k,length(z)/k).','left-msb');%二进制变为十进制[sym(n),sym_rate(n)]=symerr(s_b2d,r_b2d);%计算仿真误码率,不是误比特率。

通原软件实验二：16QAM调制与解调

北京邮电大学通原软件实验实验二：16QAM调制与解调专业：信息工程学生姓名：×××指导教师：××完成时间：××××一、实验目的在全面理解16QAM 调制解调原理的基础上，强化信号星座图、眼图所表明的信号本质。

二、实验原理由于信道资源越来越紧张，许多数据传输场合二进制数字调制已无法满足需要。

为了在有限信道带宽中高速率地传输数据，可以采用多进制（M 进制，M>2）调制方式，MPSK 则是经常使用的调制方式，由于MPSK 的信号点分布在圆周上，没有最充分地利用信号平面，随着M 值的增大，信号最小距离急剧减小，影响了信号的抗干扰能力。

MQAM 称为多进制正交幅度调制，它是一种信号幅度与相位结合的数字调制方式，信号点不是限制在圆周上，而是均匀地分布在信号平面上，是一种最小信号距离最大化原则的典型运用，从而使得在同样M 值和信号功率条件下，具有比MPSK 更高的抗干扰能力。

图1：16QAM调制与解调原理图三、实验内容设计并实现16QAM调制与解调系统，观察各信号时域、频域波形，体会眼图、星座图的意义。

四、实验结果1、电路框图图2：系统电路框图2、元件参数编号属性类型参数设置0 Source PN Seg Amplitude=3V,Rate=50Hz,No.Levels=41 Source PN Seg Amplitude=3V,Rate=50Hz,No.Levels=42 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=500Hz3 Multiplier ————4 Multiplier ————5 Adder ————6 Sink Analysis ——7 Sink Analysis ——8 Source Gauss Noise Std Deviation=0.1V9 Sink Analysis ——10 Source Sinusoid Amplitude=1V,Frequency=500Hz11 Multiplier ————12 Multiplier ————13 Operator Linear SysNo.of Poles=7,Low Cottoff=100HzFilters14 Operator Linear SysNo.of Poles=7,Low Cottoff=100HzFilters15 Sink Analysis ——16 Sink Analysis ——17 Sink Analysis ——18 Sink Analysis ——19 Sink Analysis ——20 Sink Analysis ——21 Sink Analysis ——图3：元件参数列表3、仿真波形①输入信号Ⅰ时域波形图4：四电平PIN码、高频载波、高斯噪声时域波形图5：四电平PIN码、高频载波、高斯噪声频域波形②中间信号Ⅰ时域波形图6：已调信号、加噪信号、解调信号时域波形图7：已调信号、正交叠加信号频域波形③输出信号Ⅰ时域信号图8：输出信号时域波形④星座图图10：输出信号星座图⑤眼图图11：输出信号眼图五、实验分析1、高斯噪声的幅度在实验中，一开始由于高斯噪声的均值相对于输入信号来说太大了，所以得不到想要的额结果。