通信原理试验报告-LABVIEW21
labview试验报告
labview试验报告Labview 课程作业学号:21113009姓名:刘培峰1、按如下要求创建⾯板和流程图,⾯板上要求显⽰信号频率、采样频率、采样点数、相位差等信息和两信号的曲线图,并写出具体的操作过程:两信号信号频率100Hz,采样频率1000 Hz,采样点数30,利⽤互相关函数求取两个同频信号的相位差φ,并将两信号的数据记录到数据⽂件中。
信号1:y1=15sin(ωt+π/6)信号2:y2=30sin(ωt+π/3)解:1、新建⼀个VI,打开前⾯板,为了显⽰信号曲线图,通过“控件—新式—图形—波形图”建⽴⼀个波形图,改名为“函数波形图”。
然后通过“控件—新式—数值—数值显⽰控件”建⽴⼀个数值显⽰控件,改名为“相位差”。
2、打开程序⾯板,通过“函数—信号处理—波形⽣成—正弦波形”建⽴两个“正弦波形”,以产⽣所需波形。
选中“进⾏连线”⼯具后,右键点击“正弦波形”图标,通过“创建—输⼊控件”来新建“频率”、“幅值”、“相位”、“采样信息”的输⼊控件。
因为两个函数的频率和采样信息相同,故建⽴⼀个“频率”输⼊控件和⼀个“采样信息”输⼊控件,可以供两个“正弦波形”使⽤。
3、为了得到两个函数的波形,通过“函数—编程—数组—创建数组”新建⼀个“创建数组”,将两个“正弦波形”的输出通过“创建数组”,数组的输出与波形图相连,即可通过波形图观察两个函数的图形。
4、为了保存两个波形的信息,通过“函数—编程—⽂件I/O—写⼊测量⽂件”,建⽴⼀个“写⼊测量⽂件”,将步骤3中数组的输出与“写⼊测量⽂件”中的信号连接,即可通过保存⽂件来保存两个函数的信息。
5、通过“编程—簇与变体—解除捆绑”来建⽴⼀个“解除捆绑”,将函数的“采样信息”通过“解除捆绑”来分为“采样频率”和“采样数”两个数据。
6、通过“函数—信号处理—信号运算—互相关”建⽴⼀个“互相关”函数。
将两个“正弦波形”的输出分别通过“互相关”的“X、Y”通道输⼊。
labview的通信原理课程实验设计
labview的通信原理课程实验设计
LabVIEW通讯原理课程实验设计旨在通过LabVIEW,帮助学生更好地理解数字通信的基本原理。
实验的本质是使用LabVIEW对标准的数字通信系统进行模拟,以检测其行为特性。
这些特性包括信号处理、信道模型和数据传输等。
实验有助于学生更深入地理解数字通信的基本原理和应用知识。
LabVIEW通讯原理实验大致分为三个部分。
首先,要掌握LabVIEW各种功能,学习如何使用它来模拟数字通信系统,理解一些基本概念,例如基带,脉冲编码调制(PCM),归一化差分码,误码检测和纠错等。
其次,要学会如何搭建模拟通信系统,具体来说,就是要掌握如何在LabVIEW中实现想法,实现发送信号,建立信道,模拟星座图等。
最后,要对检测到的信号进行分析,以了解实际结果是否与理论相符,然后根据结果调节信道和参数,来达到最佳模拟效果。
LabVIEW通讯原理实验设计可以帮助学生学习应用技术,有助于增强学生的实际工程能力。
此外,实验也有助于学生了解LabVIEW的技术原理,从而熟悉LabVIEW的软件工具,有助于学生在未来的工作中灵活运用LabVIEW。
通信原理 labview
通信原理labview通信原理是指在通信系统中,通过发送和接收信息来实现信息传递的一种原理。
通信原理的核心是信号的传输和处理。
在通信系统中,首先需要将要传输的信息转换为电信号或光信号等能够传输的信号形式。
在传输过程中,信号会受到各种噪声和干扰的影响,因此需要进行调制和编码来增强信号的传输质量。
最后,接受端会解调和解码接收到的信号,还原出原始信息。
LabVIEW是一种图形化的编程语言,广泛应用于各个工程领域,包括通信原理的实验和仿真。
在通信原理实验中,LabVIEW可以用于以下方面:1. 信号生成和处理:通过LabVIEW可以生成各种通信信号,例如调幅信号、调频信号等。
同时,还可以对接收到的信号进行滤波、去噪等处理,提高信号的质量。
2. 调制和解调:LabVIEW提供了多种模块和工具箱,可以实现各种类型的调制和解调,例如频移键控调制(FSK)、相位键控调制(PSK)等。
通过LabVIEW 可以实现在通信链路中的调制过程,并对接收到的信号进行解调还原。
3. 编码和解码:在通信系统中,为了提高信息的可靠性和传输效率,通常会采用编码技术对信息进行编码和解码。
通过LabVIEW可以实现各种编码技术,例如差分编码、汉明编码等。
4. 信道建模和信道估计:在通信系统中,信道的特性对信号的传输具有重要的影响。
LabVIEW可以用于信道建模和信道估计,通过对信道特性进行建模和估计,可以提供更准确的信号传输参数,从而提高信号的传输质量。
5. 误码性能分析:通信系统中,误码性能是衡量系统性能的重要指标之一。
通过LabVIEW可以进行误码性能分析,包括误码率的测量和性能曲线的绘制等。
总之,LabVIEW在通信原理实验中提供了强大的功能和工具,可以帮助学生和研究人员理解和实践通信原理的基本原理和技术。
通过LabVIEW的可视化编程界面,可以直观地了解信号的传输和处理过程,提高学习效果和实验研究的效率。
同时,LabVIEW还可以与其他硬件设备和软件平台进行集成,进一步扩展实验的功能和应用范围。
(完整word版)通信原理labview实验报告
北京科技大学《通信原理》实验报告学院:计算机与通信工程学院班级:通信1303学号:41356071姓名:李成钢同组成员:陈灿,安栋,张秋杰,王亮实验成绩:________________________2016 年 1 月14 日实验二PAM 信号的labview 实现一、实验目的1.熟悉掌握 AMI、HDB3、CMI 和双相码的编码规则。
2.根据编码规则,自主设计完成以上码的编译码实验。
二、实验仪器计算机一台,labview2013 软件三、实验内容根据几种常规线路码型的编码规则,在 labview 仿真软件上,自主设计完成 AMI、HDB3、CMI 和双相码的编译码实验,得到正确的编码波形。
四、实验步骤1.AMI码:首先在前面板上插入预输入的数组行,插入两行,分别表示要输入的消息码以及经过程序变换后的显示码,数组位数相同,然后设置一个波形显示用的仪器来显示输出的波形,设置好后进入程序设计页面。
在程序设计页面,为程序添加一个while循环以实现程序可控,因此在里面添加stop模块同时显示停止按键在前面板上,接着我们开始处理输入的数组元素,首先添加for循环,将处理后的数组大小置入for循环来控制for循环的次数,然后将数组通过索引来与1进行比较,所谓索引即将按顺序输入的数组依次派出,同时添加一条件结构,若输入为1则进入条件结构真,否则进入假,条件结构为真时,由于此时为1,AMI码要求连续的1按+1,-1电平来计,而AMI 码为半占空波形,故连续的1应分别为(+1,0),(-1,0),因此我们要用到子VI(判断整除,下文讨论)来实现逢偶数个1时,就会输出(-1,0),同时还必须统计1的总数,而显示的码不显示半占空的电平,因此将显示的AMI码处输出+1和-1,显示的波形处送入(+1,0),(-1,0),成假时显示的AMI 码处输出0,显示的波形处送入(0,0),由于输出处为二维数据,因此用到子VI(nrz将二维转换为一维,见下文),在数据输出处使用层叠氏顺序结构以连接输入的数据。
LABVIEW实验报告
实验一熟悉LabVIEW开发环境一、实验目的(1) 熟悉LabVIEW的初步操作。
(2) 掌握LabVIEW的编程方法。
二、实验原理(1) LabVIEW的操作模板在LabVIEW的用户界面上,应特别注意它提供的操作模板,包括工具(Tools)模板、控制(Controls)模板和函数(Functions)模板。
这些模板集中反映了该软件的功能与特征。
(2)关于连线连线是程序设计中较为复杂的问题。
流程图上的每一个对象都带有自己的连线端子,连线将构成对象之间的数据通道。
因为这不是几何意义上的连线,因此并非任意两个端子间都可连线,连线类似于普通程序中的变量。
数据单向流动,从源端口向一个或多个目的端口流动。
不同的线型代表不同的数据类型。
(3)程序调试技术1.找出语法错误如果一个VI程序存在语法错误,则在面板工具条上的运行按钮会变成一个折断的箭头,表示程序不能被执行。
这时该按钮被称作错误列表。
点击它,则LabVIEW弹出错误清单窗口,点击其中任何一个所列出的错误,选用“查找”功能,则出错的对象或端口就会变成高亮。
2.设置执行程序高亮在LabVIEW的工具条上有一个画着灯泡的按钮,这个按钮叫做“高亮执行”按钮上。
点击这个按钮使它变成高亮形式,再点击运行按钮,VI程序就以较慢的速度运行,没有被执行的代码灰色显示,执行后的代码高亮显示,并显示数据流线上的数据值。
这样,你就可以根据数据的流动状态跟踪程序的执行。
3.断点与单步执行为了查找程序中的逻辑错误,有时希望流程图程序一个节点一个节点地执行。
使用断点工具可以在程序的某一地点中止程序执行,用探针或者单步方式查看数据。
使用断点工具时,点击你希望设置或者清除断点的地方。
断点的显示对于节点或者图框表示为红框,对于连线表示为红点。
当VI程序运行到断点被设置处,程序被暂停在将要执行的节点,以闪烁表示。
按下单步执行按钮,闪烁的节点被执行,下一个将要执行的节点变为闪烁,指示它将被执行。
labview实训报告范文
labview实训报告范文实验报告课程名称虚拟仪器实验项目熟悉编程环境与基本编程操作实验仪器计算机系别: guangdian专业:班级/学号:学生姓名:实验日期:xx年3月成绩: _____________________指导教师: ____________________实验一熟悉编程环境与基本编程操作1. 理解LabVIEW的运行机制,熟悉LabVIEW编程环境。
2. 掌握基本编程操作,包括VI程序的创建、、运行与调试。
3. 理解LabVIEW模块化编程思想,掌握子VI的创建、及调用。
主要设备有计算机, LabVIEW8.5软件。
教材第82—83页练习4.2,创建VI后保存为Thermometer.vi。
1.打开一个新的前面板2.从控件菜单选择一个温度计放到前面板3.在温度计上用右键单击设定一个精确的温度值,选择Visible》Digital Display4.将VI保存为Thermometer.vi教材第107—108页练习5.2,打开练习4.2所创建的VI,将其转变成一个子VI。
1打开4.2创建的Thermometer.vi2.为该VI创建一个图标,从VI图标窗格选择Edit Icon…,单击OK返回主VI3从图标弹出菜单中选择Show Connector创建连接器。
4将端子指派给温度指示器,使用Writing工具单击连接器端子,端子就会变成黑色,然后单击温度计指示器。
5在温度计指示器的弹出菜单选择Description and Tip…为温度指示器编制文档6选择File》Save将修改保存。
实验报告二课程名称虚拟仪器实验项目程序结构实验仪器计算机系别:专业:班级/学号:学生姓名:实验日期:xx年4月成绩: _____________________指导教师: ____________________实验二程序结构1. 学会For循环、While循环、Case结构及顺序结构的运用,掌握定时函数的使用及移位寄存器应用。
通信原理实验实验报告
通信原理实验实验报告实验名称:通信原理实验实验目的:1. 理解基本的通信原理和通信系统的工作原理;2. 掌握各种调制解调技术以及通信信号的传输方式;3. 熟悉通信系统的基本参数和性能指标。
实验设备和器材:1. 信号发生器2. 采样示波器3. 调制解调器4. 麦克风和扬声器5. 示波器6. 功率分贝计7. 电缆和连接线等实验原理:通信原理主要涉及调制解调、传输媒介、信道编码和解码等方面的内容。
本次实验主要内容为调幅、调频和数字调制解调技术的验证,以及传输信号质量的评估和性能测量。
实验步骤:1. 调幅实验:将信号发生器产生的正弦波信号调幅到载波上,并使用示波器观察调幅波形,记录幅度调制度;2. 调频实验:使用信号发生器产生调制信号,将其调频到载波上,并使用示波器观察调频波形,记录调频的范围和带宽;3. 数字调制实验:使用调制解调器进行数字信号调制解调实验,并观察解调的信号质量,记录解调信号的正确性和误码率;4. 信号质量评估:使用功率分贝计测量信号传输过程中的信噪比和失真程度,并记录测量结果;5. 性能测量:采用示波器和其他测量设备对通信系统的带宽、传输速率等性能指标进行测量,记录测量结果。
实验结果:1. 对于调幅实验,观察到正弦波信号成功调幅到载波上,并记录幅度调制度为X%;2. 对于调频实验,观察到调制信号成功调频到载波上,并记录调频的范围为X Hz,带宽为X Hz;3. 对于数字调制实验,观察到解调后的信号正确性良好,误码率为X%;4. 信号质量评估测量结果显示信噪比为X dB,失真程度为X%;5. 性能测量结果显示通信系统的带宽为X Hz,传输速率为X bps。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了通信原理中的调制解调技术和信号传输方式,并且成功进行了调幅、调频和数字调制解调实验。
通过信号质量评估和性能测量,我们对通信系统的性能指标有了更深入的了解。
在实验过程中,我们还发现了一些问题和改进的空间,例如在数字调制实验中,我们可以进一步优化解调算法,提高解调的正确性。
串口通信实验报告
基于Labview的串行通信接口实验报告一、实验目的通过软件Labview编写前面板和程序框图,通过该面板实现计算机与外围设备的串口通信。
设置好通信端口,波特率等参数后,在输入控件中输入数据字符,当点击发送按钮时,下位机发生相应的变化。
前面板如下图所示。
二、实验器材PC机一台,单片机开发箱,220V交流电源,Labview软件,导线若干等。
三、实验原理首先是要确认仪器选择的通信模式是串口通信模式,串口通信是按位(bit)发送和接收数据。
现在的仪器一般都至少有二种通信模式,一种是RS232,一种是GPIB。
我们使用RS—232接口。
biew中的串口应用Labview在仪器I/O的串口中提供了大量串口相关的VI或软件进行连接的机制,所以实现串口通信,可以使用其本身提供的串口VI。
如下图所示。
此模板共有8个操作函数,其中,前4个函数在串口通信中经常应用。
下面简单介绍这4个常用的VISA(Virtual Instrument Software Architecture)串口函数。
1)VISA配置串口设定波特率、数据位、停止位、奇偶校验位、流控制、超时处理、终止符和终止符使能等参数,将VISA资源名称指定的串口按特定设置初始化。
2)VISA写入将“写入缓冲区”的数据写入VISA资源名称指定的串口。
注意:VISA通信接收或发送数据都是字符串(ASCII)。
若接收或发送的字符串是“1、2、3、4”,在内存中存储的是ASCII,因为“1”=31(十六进制)、“2”=32(十六进制)、“3”=33(十六进制)和“4”=34(十六进制),所以串口缓存接收/发送的数据实际是16进制的31、32、33、34。
3)VISA读取从VISA资源名称所指定的串口中读取指定字节的数据,并将数据返回至读取缓冲区。
有时不知道串口缓存区有多少字节的数据,以防字节总数设置错误,这时字节总数可以用属性节点获取,即把属性节点输出端子接入“VISA读取”节点的输入端子“字节总数”。
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、引言通信原理是现代社会中不可或缺的一部分,它涉及到人与人之间的信息传递和交流。
为了更好地理解通信原理的基本概念和原理,我们进行了一系列的实验。
本报告将介绍实验的目的、实验装置和实验结果,并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作,加深对通信原理中调制解调的理解,并掌握调制解调的基本原理和方法。
同时,通过实验还可以了解到信号的传输特性和信道噪声对通信质量的影响。
三、实验装置本实验使用的装置包括信号发生器、调制解调器、示波器和音频输出设备。
信号发生器用于产生不同频率和振幅的信号,调制解调器用于将信号进行调制和解调,示波器用于观察信号的波形,音频输出设备用于听到解调后的信号。
四、实验步骤1. 首先,将信号发生器连接到调制解调器的输入端口,并设置合适的频率和振幅。
2. 将调制解调器的输出端口连接到示波器的输入端口,以便观察信号的波形。
3. 打开信号发生器和调制解调器,并调节合适的参数,使得信号能够正常传输和解调。
4. 使用示波器观察信号的调制和解调过程,并记录下观察到的波形。
5. 将示波器的输出端口连接到音频输出设备,以便听到解调后的信号。
6. 调节音频输出设备的音量,并仔细听取解调后的信号,记录下听到的声音特征。
五、实验结果通过实验,我们观察到了不同频率和振幅的信号在调制和解调过程中的变化。
在调制过程中,信号的频率和振幅被调整,以便在传输过程中更好地适应信道特性。
在解调过程中,信号经过解调器后恢复成原始的频率和振幅。
六、实验分析与讨论通过实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 调制是将信息信号转换为适合传输的信号的过程,而解调是将传输过程中的信号恢复为原始的信息信号的过程。
2. 调制过程中,信号的频率和振幅会发生变化,这是为了适应信道的特性和噪声的影响。
3. 解调过程中,信号经过解调器后能够恢复成原始的频率和振幅,但可能会有一定的失真和噪声。
通信原理实验报告LABVIEW21
通信原理实验报告实验项目:实验1掌握用Labview 产主随机数的方法实验2统计随机数的概率分布密度函数及相关函数特性实验3产生m 序列信号源,验证m 序列的伪随机性以及伪随机序列的自相关函数的双值特性。
实验4模拟产生AWGN 及ISI 信道,添加到数字通信仿真系统中实验1 随机数产生及直方图统计一、实验目的(1)掌握在一般微型计算机上产主随机数的方法。
(2)统计随机数的概率分布密度函数。
二、实验内容1.用计算机产生[0,1]均匀分布的(伪)随机数。
2.由[0,1]均匀分布随机数产生其它分布的随机数,例:正态N (0,l )分布的随机数。
3.用直方图统计随机数的分布密度。
三、实验设备微型计算机及其高级程序语言编译环境,例C++、FORTRAN 、PASCAL 等,也可以应用工程计算工具软件如MA TLAB 等。
四、实验原理1. 计算机产生均匀分布随机数在计算机算法中,为实现方便,通常使用伪随机数(序列)来代替(真)随机数。
伪随机序列是有周期性的数值序列,当其周期N 相对很大时,统计特性一定程度上逼近随机序列,故效果与(真)随机数相近。
2. 高斯分布随机数的获得实际研究当中,高斯(正态)分布是经常被使用到的数学模型,可以近似描述很多随机事件的统计特性。
,我们可以采用非线性变换法,对比较容易产生的均匀分布随机序列进行变换,(近似)得到高斯分布随机序列。
22/112cos )ln 2(R R X c π-=公式中,若R 1和R 2是[0,1]区间两个均匀分布随机变量,理论上可以证明X C 是标准正态分布(均值为0,方差为1的高斯分布)的随机变量。
3. 直方图对于一个随机变量,假如我们知道它是正态的(或其它分布形式)我们可以从随机变量的抽样估计它的均值和方差,从而得到它的分布密度函数。
预先对一个随机变量分布一无所知,要估计它的分布密度函数可借助于直方图统计方法:设有图1所示密度函数f x (x)把随机变量X 的取值量化,量化阶为2ε,例如对于以x =2为中心的量化阶内,如果ε足够小。
labview实验报告(两篇)2024
引言概述:控制结构:1.顺序结构:介绍LabVIEW中的顺序结构,通过实例分析顺序执行程序的流程。
2.分支结构:详细阐述LabVIEW中的分支结构,包括条件、多分支和循环分支结构的使用方法和应用场景。
3.事件结构:介绍LabVIEW中的事件结构,如按钮点击事件和键盘输入事件,探讨事件结构的应用和事件处理方式。
4.并行结构:讨论LabVIEW中的并行结构,包括并行循环和并行结构的使用场景和开发技巧。
5.限定结构:详细介绍LabVIEW中的限定结构,如条件执行和迭代执行结构,探讨限定结构的作用和灵活运用的方法。
模块化编程:1.子VI的创建与调用:阐述如何创建和调用子VI,在程序设计中充分利用模块化编程的优势。
2.模块化设计原则:介绍模块化编程的设计原则,包括高内聚、低耦合、单一职责等,指导程序开发过程中模块的设计与实现。
3.面向对象编程:讨论LabVIEW中的面向对象编程,包括类的定义、继承、多态等概念及应用案例。
4.模块重用性:探讨如何提高模块的重用性,通过示例说明如何将已开发的模块应用于不同的项目中。
5.模块化测试与调试:阐述模块化编程带来的测试和调试的便利性,介绍常用的测试方法和调试工具。
用户界面设计:1.前端设计原则:介绍LabVIEW设计界面的原则,包括界面美观、用户友好和交互性等方面的考虑。
2.控件选择与布局:详细阐述LabVIEW中的各种控件的选择和布局,探讨控件的应用场景和交互方式。
3.图表绘制与图像处理:介绍LabVIEW中的图表绘制和图像处理功能,包括数据可视化和图像处理的方法和技巧。
4.用户输入与输出:讨论LabVIEW中用户输入和输出的方式,如文本框、按钮、图像显示等,详细阐述输入输出控件的配置和应用场景。
5.界面优化与体验改进:探讨如何优化用户界面,提高用户体验,包括响应速度、操作流畅性和界面布局的改进方法。
数据采集与处理:1.数据采集原理:介绍LabVIEW中的数据采集原理,包括模拟输入、数字化和数据存储的过程和相关技术。
Labview实训报告(合集五篇)
Labview实训报告(合集五篇)第一篇:Labview实训报告专业软件实训院系:机械与汽车工程学院专业:测控技术与仪器姓名:学号:班级:指导老师:目录第1章绪论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1 1.1 LabVIEW的介绍‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1 1.2实训的目的及意义‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1 第2章 LabVIEW实训内容‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2 2.1 LabVIEW软件的基础操作‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2 2.1.1 基于模板打开一个VI并运行‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2 2.1.2 基于模板创建一个VI ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2 2.2 基础实训‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 2.2.1 通过循环创建二维数组‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 2.2.2 二维数组与电子表格字符串相互转换‥‥‥‥‥‥‥3 2.2.3强度图(Intensity Graph)的设计‥‥‥‥‥‥‥‥4 2.2.4三维曲面图的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 2.2.5 XY曲面图的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 2.3 强化实训‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 2.3.1 简易滤除信号噪声的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 2.3.2 曲面积分的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8 2.3.3 对高斯噪声的统计分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10 第3章基于LabVIEW与声卡的音频信号采集系统与分析‥‥‥‥14 3.1 基于声卡的音频信号采集系统实现‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 3.2 音频信号处理与分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15 3.3 声卡采集系统测试与分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15 总结‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17第1章1.1 LabVIEW的介绍绪论LabVIEW是Laboratory Instrument Engineering Workbench(实验室虚拟仪器集成环境)的简介,是由美国国家仪器(NI , National Instruments)公司开发的、优秀的商用图形化编程开发平台。
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。
通原实验报告labview
THE COMMUNICATION FUNDAMENTALSEXPERIMENTNAME: 单赟吉STUDENT ID:11211105CONTENTSLEB2 digital communication (3)1.Experiment Principle (3)2.Experiment Purpose (5)3.Experimental Content (5)4.Experimental Block Diagram (6)PART1:The UART communication system (7)PART2:An Image over an LTI Channel and Dealing with Non-Ideality (8)5. Experimental Results (9)LEB5Altitude modualtion (11)1.Experiment Principle (11)2.Experiment Purpose (13)3.Experimental Content (13)4.Experimental Block Diagram (14)PART1:AM transmitter (14)PART2:A Single-/Multi-tone AM Transmitter (14)PART3:A *.wav AM transmitter (15)PART4:AM receiver (16)5. Experimental Results (17)LAB 2DIGTIAL COMMUNICATION1.Experiment Principle1.1 UART protocolAs aforementioned, UART is widely used for digital chip-to-chip communications on embedded systems. While there are many configurations , a common UART packet structure is 10 bits- 1 START bit, 8 DATA bits (one byte), and 1 STOP bit. This structure is shown in figure 1 below, and is commonly referred to as 8n1 (8 data bits, no parity, 1 stop bit). Sometimes an additional bit is included for parity checking (a simple form of error detection), but that is not covered in this lab.The data byte is sent LSB (Least Significant Bit) first, which means we effectively send the byte "backwards." For instance, if we wanted to send the byte 00101001, we would transmit the following 10-bit sequence: 010******* (one start bit (0), the 8 data bits LSB->MSB (10010100), and then one stop bit (1)).These bits are encoded as voltages: a HIGH voltage (i.e. 5 volts) to represent a 1,and a LOW voltage (i.e. 0 volts) to represent a 0. The START bit is always a LOW state, and the STOP bit is always a HIGH state. Each bit state is held for someperiod of time - the symbol period - to generate a ’square-wave’ type of signal. The amount of time for which we hold a LOW or HIGH bit determines the baud rate (speed) of the link. In most systems, the transmitter and receiver agree upon thisbaud (or bit-clock) rate in advance. The resulting packet signal is sent along a wire from the transmitter to the receiver.UART packets can be sent from the transmitter at any point in time , and there canbe any amount of time in between packets, hence the asynchronous nature of this communication link. In order to achieve synchronization with an incoming packet,the communication wire idles in the HIGH (1) state in between packets. Since the START bit is always a LOW, we know a packet has begun when this transition occurs. After we synchronize to the start of a packet, we use the known baud rate to estimate the center of each data bit, and sample the voltage of the signal at this point. Infigure 2 below, we illustrate the start of a packet and the data-bit sampling interval. After the receiver decodes the entire data packet, we reverse the result (to get theoriginal MSB->LSB) byte, and we’re done! We’ve received one UART packet. The stop bit simply returns the communications wire to the original IDLE (HIGH) state,and the receiver begins waiting for the next START bit which signals the beginning of the next packet.1.2 UART decoderThe transmitter encodes 0’s as0Volts and 1’s as 5Volts. Each character of the message is represented using ASCII encoding. ASCII is a one-byte(8 bit) representation for 256 of the most of the commonly used characters in theEnglish language. As a result, each UART packet you will receive consists of a singlecharacter from this message. The characters of the message are sent in order, so theyshould be kept in the order that they are received. After decoding the entire stream, you will have received a question.1.3Estimating an LTI channelT he additional ’byte’ (array element)which is pre-pended to the picture array. It contains decimal 85, which isequivalent to binary 01010101. Your entire first UART packet, including the startand stop bit, will then be 010******* (remember the data order goes LSB->MSB).We’ll call this packet the synchronization & training packet. Thefollowing additional pieces of information:1. Before the start of the first UART packet, the transmitter sends ’11111111’.This is simply to ensure that we begin with the communication line IDLEing HIGH.2. Following these first eight 1’s, we send the aforementioned "synchronization" packet.3. The LTI channel impulse response is no more than 8 taps long (h[i] = 08 i>7), and the channel is noise-free.4. The first tap of the channel impulse is guaranteed to be non-zero (h[0] 6= 0)5. Before the UART transmission starts, the state of the communication line isunknown ( x[i] unknown 8 i< 0 )6. After this first packet, the communication continues as usual: it sends the pixels of the image.1.4Correcting for the channelWe will consider a simple example to demonstrate how you are going to ’correct’ for the channel: Consider the case where you have a channel which has a response of length 2, and we know the first tap is non-zero. The output y[n] at any given time is thenNow, let’s assume we successfully built a channel estimation block to determine h[0] and h[1]. Let’s also assume that we know x[n-1], since that was the previous symbol we should have already decoded (think about this for a moment - it’s a recursive argument). Since we know everything besides x[n], we just re-arrange the above equation to get an estimate of the current sample:2.Experiment PurposeIn Lab 2, our goal is to know some aspects of digital signaling, including simple channel codes and the effect of sending these signals over non-idealcommunication channels.3.Experimental Content3.1 Part1:The UART communication systemIn this lab, the main mission is the decoder. We can put it into 3 steps. Step 1: Build the Receiver State Machine. Step 2: Decode the incoming sample stream. Step 3: Read the question!3.2 Part2:An Image over an LTI Channel, and Dealing withNon-IdealityThe goal for this part of the lab is to know somethingabout non-ideal channels and thetheory of deconvolution. First, Verify that your receiver still works. Then Estimating an LTI channel. Finally, Correcting for the channel.4.Experimental Block DiagramPART1:The UART communication systema.The whole block diagramThe ASCII transmitter and the converter have already finished, thus we only build the UART receiver system to complete the communication system.b.the UART receiverThe diagram given is too simple,I must do a lot of work to finish it. But there is the same receiver in the Lab 2 which has finished. So I just link every modules. Finally, the whole system of the receiver is as blow. I will show you how it works in the following paper.c. Decision regenerationBefore into the state machine, the signal must be identified as high electrical level or low. We need a decision regeneration module to choose the state of the code.d.The addition of 1D arrayIn the READ state we must add the array after decimatinge. The RegisterWe also need a register to save the data after the decoding and output all at last to get the resultf. The IDLE stateThis link form is waiting to see a transition from HIGH->LOW. On transition, go to state READ.PART2:An Image over an LTI Channel, and Dealing withNon-IdealityThe UART receiver has already built up, the mission is to complete the channel correction.The whole block diagram of the channel correction is shown as this figure.5. Experimental ResultsPART1: the receiver can receive the code “How are you?”by recovering the ASCII form the transmitter.LAB5Amplitude Modulation1.Experiment Principle1.1 Amplitude ModulationAmplitude Modulation (AM) is an analog modulation scheme where the amplitude (A) of a fixed-frequency carrier signal is continuously modified to represent data in a message. The carrier signal is generally a high frequency sine wave used to “carry” the information on the envelope of the message. The result is a double-sideband signal, centered on the carrier frequency, with twice the bandwidth of the original signal. The mathematical expression of modulated wave is:Here,A0represents DC component of the modulation signal m(t), f(t)represents AC component of the modulation signal, the carrier wave we use has unitamplitude,angular frequency is a fixed valuewc, the initial phase of the carrier signal c(t) is θ0.From(1.1),we can conclude that Amplitude Modulation is the product of modulation signal m(t) and carrier signal c(t). In order to realize that the amplitude of carrier signal coordinated by f(t) linearly, m(t) should consist of DC component to make surem(t)≥0, i.e.,Therefore, the envelop ofSam(t) is completely above time axis, as shown in figure 1.Figure.1 Time domain of an AM signalFor we can obtain its spectrum byFourier transform directly as shown in Figure.2:There are three fundamental AM methods known as DSB (Double Side-Band),SSB(Single Side-Band),VSB( Vestigial Side-Band).1.2 Amplitude DemodulationSince the core idea of the software radio is try to attach the analog-to-digital converter to an antenna and get the software as close to the antenna as feasible, the process of various modulation and demodulation towards the source signal is carried out in digital domain.PC terminal sends a source signal to the general software radio platform USRP - 2920 via gigabit Ethernet interface, and then use two high speed D/A converter to up convert source signal , finally manipulate the orthogonalization I/Q modulation after low pass filtering. Among them, the I/Q represents the in-phase component (I) and quadrature component (Q), and the resulting I/Q sampling points after pa eventually sent to the transmitting antenna a gigabit Ethernet interface is sent to the PC, the whole process of signal processing in LabVIEWFor a single tone signal mathematical expression of amplitude modulated signal can be written as:Among them, 0A is DC component of modulated signal m(t), βam represents the modulation index. We can obtain in-phase and quadrature components after the orthogonal decomposition:In-phase componentQuadrature componentThe square root of the sum of in-phase and quadrature components is:where, m(n) denotes modulated signal which has be digitalized , ϕ0 denotes the sampling frequency of I/Q signal .We can get the modulated signal m(n)by subtract the DC component A0 from (1.5). This method has stronger ability to resist frequency mismatch, in other words, a certain frequency deviation is tolerant between the local carrier and carrier of modulated signal. When there is a frequency or phase offset between the local carrier and carrier of modulated signal due to transfer signals or other reasons, the in-phase component and quadrature component can be represented as:Where,represents frequency offset and phase offset respectively, which can be constant or random variable;whats more, ωLO and φLO is frequency and initial phase angle value of the local carrier. We can also obtain formula(1.13)by extracting the quadratic sum of them. Therefore, it’s not obligatory that frequency and phase of signal’s carrier is synchronization with the local crystal carrier strictly when we adopt orthogonal demodulation algorithm to demodulate AM signals.2.Experiment PurposeFamiliar with the principle of the signal modulation, the transmittion of single Tone signal, the system of the wav player and the receiver.3.Experimental Content3.1 Amplitude Modulation SimulationWe need tobuild a VI which implements the longer of the two equations shown above for Amplitude Modulation. Inspect the front panel and block diagram that has already been created for you. When this VI is completed, We will be able to select the amplitude and frequency of both the carrier and data signals as well as see the time and frequency domain representation of the signals.3.2A Single-/Multi-tone AM Transmitterwe will generate a real single tone signal, modulate it by its amplitude and transmit it on VHF band after up-conversion based on USRP 2920.3.3A *.wav AM TransmitterOpen AM_Tx_WAV.vi which consists of the basic transmitter side code. The basic structureof the code is in place, I must fill in the missing components.3.4AM Receiver4.Experimental Block DiagramPART1:AM TransmitterJust build the module and link each one follow the instructor.The block diagram is just likeThe system realized the function of AM modulation by the equationPART2: A Single-/Multi-tone AMTransmitterwe will generate a real single tone signal, modulate it by its amplitude and transmit it on VHF band after up-conversion based on USRP 2920. Unfortunately, we cannot use the AM modulated signal in chapter 2.1 as a subVI of AM transmitter directly. A motherboard of USRP product family provides the following subsystems: clock generation and synchronization, FPGA, ADCs, DACs, host processor interface, andpower regulation."TX parameters:" This is a control which sets the parameters of the USRP.(a) "TX IQ Rate" is the number of samples per second that are transmitted by the USRP. Make sure this is set to the default value of 200k .(b) "TX Carrier Frequency" is the center frequency at which the transmitter transmits. (c) "TX Gain" gives you a control over the power at which to transmit. Typically for close range communication, the default value of 0 dB works fine.(d) "TX Antenna" is the antenna being used for transmission. Make sure this is set to "TX1".USRP programming partincluding the open USRP channel, parameter configuration, begin to collect, obtain baseband waveform data on the frequency of the waveform data, read into the niUSRP Write Tx Data VI, the While loop to read waveform modulated signal. Finally stop and close the USRP, the release of resources.Here we use ssb:()()()t m t m k t s DSB max 1∙+=PART3:A *.wav AM TransmitterUSRP programming including the open USRP channel, parameter configuration, begin to collect, obtain baseband waveform data on the frequency of the waveform data, read into the niUSRP Write Tx Data VI, the While loop to read waveform modulated signal. Finally stop and close the USRP, the release of resources.PART4:AM receiverThe whole block diagram is:USRP programming section as shown, including open USRP receive path, parameter configuration, start collecting, continuous access to the baseband waveform data which after down-converted and read out of these into the right side of the baseband IQ shift register, While loop initialized the left side of the shift register . Finally, stop and turn off the USRP, release resources.The baseband waveform of the envelope detection processing is in the middle, first, the complex basebandwaveform is converted to polarcoordinates, then find the amplitude of the envelope, and then stored in the waveform of the shift register to the right, the small box to the left of the shift register initialized.5.Experimental Results5.1Amplitude Modulation Simulation5.2A *.wav AM TransmitterAfter setting the data of the frequency and input the USRP IP address, we can receive a single tone signal by USRP.5.3AM receiverwe can find a AM radio station by setting the RX carrier Fre by USRP。
LabVIEW在《通信原理》实验教学中的应用
1 调 制与 解 调 原 理
调制 就是 把信号 转换成 适合在 信道 中传输 的形
目前一 些 高校 《 通信原理》 实验 主要 是 采 用 各
厂家 提供 的实验 箱 ,开设相应 的验 证性 实验 。实验 箱上 模块 有限 ,实验 项 目受 到 限制 ,实 验室投 入成 本 高 ,而 且后期 想进 一步 引入新技 术 比较 困难 。解
提供 了专 门信号 处理 与分析 工具 ,包括数 字滤 波器
Abs t r a c t:Thi s p a pe r e l a b o r a t e s t h e a p p l i c a t i o n o f L a bVI EW i n c o mmu ni c a t i o n pr i n c i pl e e x p e r i me n t t e a c h i n g a nd t he s i mul a t i o n p r o c e s s
Ap p l i c a t i o n o f La b VI EW i n Co mm u n i c a t i o n Pr i n c i pl e Ex pe r i me n t Te a c h i n g
S HA O F e n, L I S u we n, J I ANG En h u a ,Z HAN G Yo n g
i s d i s c u s s e d b y t a k i n g mo d u l a t i o n a n d d e mo d u l a t i o n o f t h e DS B s i g n a l f o r e x a mp l e . I t e n h a n c e s s t u d e n t s ’ l e a r n i n g i n t e r e s t s a n d u n d e r — s t a n d i n g a b i l i t i e s t h r o u g h t h e i n t r o d u c t i o n o f t h e L a b VI EW s i mu l a t i o n p l a t f o r m. Wi t h i mp r o v i n g t h e c o n s t r a i n t s o f s e t t i n g e x p e ime r n t , w h i c h s e t a r o u n d t h e e x p e ime r n t b o x b e f o r e ,i t i s u s e f u l t o s a v e t h e c o s t a n d e x p a n d t h e s c o p e . Ke y wo r d s :L a b VI E W ;mo d u l a t i o n a n d d e mo d u l a t i o n;s p e c t r u m;e x p e r i me n t t e a c h i n g
(完整版)labview实验报告
(完整版)labview实验报告虚拟仪器实验基础电子信息与物理系长治学院虚拟仪器实验指导书实验一LabVIEW 编程环境与基本操作实验一、实验目的1.了解LabVIEW 的编程环境。
2.掌握LabVIEW 的基本操作方法,并编制简单的程序。
3.学习建立子程序的过程二、实验内容1.建立一个测量温度和容积的VI 。
a.实验步骤1)选择File? New,打开一个新的前面板窗口。
2)从Controls? Numeric 中选择Tank 放到前面板中。
3)在标签文本框中输入“容积” ,然后在前面板中的其他任何位置单击一下。
4)把容器显示对象的显示范围设置为0.0 到1000.a.使用文本编辑工具(Text Edit Tool ),双击容器坐标10.0 标度,使它高亮显示。
b. 在坐标中输入1000 ,再在前面板中的其他任何地方单击一下。
这时0.0 到1000.0 之间的增量将被自动显示。
5) 在容器旁配数据显示。
将鼠标移到容器上,点右键,在出现的快速菜单中选Visible Iterms? Digital Display 即可。
6) 从Controls? Numeric 中选择一个温度计,将它放到前面板中。
设置其标签为“温度”,显示范围为0 到100,同时配数字显示。
可得到如下的前面板图。
图1.3 练习2 的前面板图7) Windows?Show Diagram 打开流程图窗口。
从功能模板中选择对象,将它们放到流程图上组成下图(其中的标注是后加的)。
乘法函数连接点随机数发生器数值常数图1.4 练习2 的流程图2 20XX年-5-22长治学院虚拟仪器实验指导书该流程图中新增的对象有两个乘法器、两个数值常数、一个随机数发生器,温度和容积对象是由前面板的设置自动带出来的。
乘法器和随机数发生器由Functions? Numeric 中拖出,尽管数值常数也可以这样得到,但是建议使用在连接端子处点击右键创建(Create)常量(Constant)的方法更好些。
通信原理实验报告
通信原理实验报告实验目的,通过本次实验,掌握数字通信原理的基本知识,了解数字信号的调制与解调原理,掌握数字通信系统的基本结构和工作原理。
实验仪器,数字信号发生器、示波器、频谱分析仪、数字通信系统实验箱等。
实验原理,数字通信是利用数字信号进行信息传输的通信方式。
在数字通信中,数字信号经过调制器调制成模拟信号,通过信道传输到接收端,再经过解调器解调为数字信号,最终恢复原始信号。
本次实验主要涉及到的调制方式有ASK、FSK和PSK。
实验步骤:1. 连接实验仪器,首先将数字信号发生器连接到示波器和频谱分析仪上,然后将示波器连接到数字通信系统实验箱的发送端,频谱分析仪连接到接收端。
2. 设置数字信号发生器,根据实验要求,设置数字信号发生器的频率、幅度和波形。
3. 进行调制实验,依次进行ASK、FSK和PSK的调制实验,观察发送端的波形和频谱,并记录相关数据。
4. 进行解调实验,将接收端连接到示波器上,依次进行ASK、FSK和PSK的解调实验,观察接收端的波形和频谱,并记录相关数据。
5. 数据分析,根据实验数据,分析不同调制方式的特点和性能,比较它们的优缺点。
实验结果:经过实验,我们得到了不同调制方式的波形和频谱图,通过数据分析,我们得出了以下结论:1. ASK调制适用于带宽较窄的通信系统,但抗干扰能力较差。
2. FSK调制适用于抗干扰能力要求较高的通信系统,但带宽较宽。
3. PSK调制适用于对频谱利用率要求较高的通信系统。
结论,本次实验通过实际操作,加深了对数字通信原理的理解,掌握了数字信号的调制与解调原理,对数字通信系统的基本结构和工作原理有了更深入的认识。
实验总结,数字通信技术是现代通信领域的重要组成部分,通过本次实验,我们对数字通信原理有了更加深入的了解,这对我们今后的学习和工作都具有重要意义。
通过本次实验,我们不仅学到了理论知识,还掌握了实际操作的技能,这对我们今后的学习和工作都具有重要意义。
希望在今后的实验中,我们能够继续努力,不断提高自己的实验能力,为今后的科研工作打下坚实的基础。
2021年新版Labview实验报告
J I A N G S U U N I V E R S I T Y《虚拟仪器技术》试验汇报专业: 测控技术与仪器班级: 测控1301姓名: 徐鹏学号: 3130301月试验一熟悉LabVIEW软件开发环境一、试验内容1.LABVIEW开启初始化界面6个选项功效;2.熟悉创建应用程序窗口菜单条和工具条;3.熟悉LABVIEW控件模板;4.熟悉LABVIEW函数模板;5.熟悉LABVIEW工具模板。
二、试验需完成作业数发生器。
试验二前面板设计一、试验内容1.前面板对象设计方法和属性配置;2.前面板对象大小和颜色改变;3.前面板对象位置、排列及装饰效果设计;4.前面板对象快捷键设置;5.定制前面板控件及调用控件。
二、试验需完成作业1.前面板控件生成及大小颜色改变2.控件自动排列及装饰3.分配快捷键(附程序)4.自定制控件及调用试验三 编辑程序代码一、 试验内容1. 代码图标创建及调整; 2. 代码图标自动和手工连线; 3. 创建程序图标及接口板; 4. 调用子程序。
二、 试验需完成作业1. 编辑一程序, 调用子程序, 子程序图标自定义2. 用LABVIEW 基础运算函数编写以下算式程序代码。
63531683100762510225728⨯+-+÷-⨯+321.82.73811253178÷-⨯++3.利用摄氏温度与华氏温度关系℃=5(℉-32)/9编写一个程序, 求华氏温度(℉为32°, 64°, 4°, 98.6°, 104°, 212°时摄氏温度。
试验四数组、簇和字符串一、试验内容1.数组创建及常见数组函数使用2.簇创建及常见簇函数使用3.字符串函数使用二、试验需完成作业1.创建一个2行3列二维数组控制件, 为数组组员赋值以下:1.002.003.004.005.006.002.用数组函数将习题1创建二维数组改为一个一维数组, 组员为1.002.003.004.005.006.003.用数组函数创建一个二维数组显示件, 组员为:1.002.003.004.005.006.002.003.004.005.006.00 1.003.004.005.006.00 1.00 2.004.005.006.00 1.00 2.00 3.00 4.用数组函数求出习题3创建数组大小5.编程将习题3创建数组转置为:1.002.003.004.002.003.004.005.003.004.005.006.004.005.006.00 1.005.006.00 1.00 2.006.00 1.00 2.00 3.00试验五结构一、试验内容1.For循环结构2.While循环结构3.选择结构4.次序结构5.公式节点二、试验需完成作业1.用For循环产生4行100列二维数组, 数组组员以下:1, 2, 3 (100)100, 99, 98 (1)6, 7, 8 (105)105, 104, 103, (6)从这个数组中提取出2行50列二维数组, 数组组员以下: 50, 49, 48 (1)56, 57, 58 (105)2.产生100个数, 求最小值和平均值。
2021年通原实验报告幅度调制实验
通信原理试验基于LabVIEW幅度调制姓名: 张哲熙学号: 13212171组员: 李美洁指导老师: 李丞日期: /12/11上课时间: 星期一第六大节基于LabVIEW幅度调制一、试验目标在本试验中要在LabVIEW上完成幅度调制(Amplify Modulation, AM)演示程序。
经过试验, 愈加好了解AM调制原理, 并初步了解图形化编程方法, 学习LabVIEW操作以及基础模块使用和调试方法, 为后续试验奠定基础。
二、试验仪器软件: LabVIEW (或以上版本)硬件: 无三、基础原理及分析AM是一个模拟线性调制方法。
频域上, 已调信号频谱是基带调制信号频谱线性位移; 在时域上, 已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
AM调制载波信号通常是射频正弦波, 作为载体来传输信源信号中信息。
调制结果是一个双边带信号, 中心是载波频率, 带宽是原始信号两倍。
已调信号数学表示式为:()()()()()()000cos cos AM c c s t m t c t A t f t t ωθωθ==+++ (2.1) 式中, )(t m 是调制信号, 其直流分量为0A , 交流分量为; )(t c 是载波信号, 为角频率为c ω、 初始相位为0θ余弦信号。
从式(2.1)我们能够得出, 幅度调制已调信号就是)(t m 和)(t c 乘积。
为了实现对载波信号幅度线性调制, )(t m 应该包含直流分量, 以确保0)(≥t m , 即()0max A t f ≤ (2.2)这么才能够确保包络完全在时间轴上方, 如错误!未找到引用源。
所表示。
图2- 1 调幅信号时域表示依据式(2.2), 为避免产生“过调幅”现象而造成包络检波严重失真, 兹定义一个关键参数:10≤=A A m AM β (2.3)式中, 称AM β为调幅指数, 或调幅深度;m A 代表调制信号()t f 最大幅值。
通常AM β不超出0.8。
下面对AM 调制在频域上进行分析。
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通信原理实验报告实验项目:实验1掌握用Labview 产主随机数的方法实验2 统计随机数的概率分布密度函数及相关函数特性实验3 产生m 序列信号源,验证m 序列的伪随机性以及伪随机序列的自相关函数的双值特性。
实验4 模拟产生AWGN 及ISI 信道,添加到数字通信仿真系统中实验1 随机数产生及直方图统计实验1 随机数产生及直方图统计一、实验目的(1)掌握在一般微型计算机上产主随机数的方法。
(2)统计随机数的概率分布密度函数。
二、实验内容1.用计算机产生[0,1]均匀分布的(伪)随机数。
2.由[0,1]均匀分布随机数产生其它分布的随机数,例:正态N(0,l)分布的随机数。
3.用直方图统计随机数的分布密度。
三、实验设备微型计算机及其高级程序语言编译环境,例C++、FORTRAN、PASCAL等,也可以应用工程计算工具软件如MATLAB等。
四、实验原理1. 计算机产生均匀分布随机数在计算机算法中,为实现方便,通常使用伪随机数(序列)来代替(真)随机数。
伪随机序列是有周期性的数值序列,当其周期N相对很大时,统计特性一定程度上逼近随机序列,故效果与(真)随机数相近。
2. 高斯分布随机数的获得实际研究当中,高斯(正态)分布是经常被使用到的数学模型,可以近似描述很多随机事件的统计特性。
,我们可以采用非线性变换法,对比较容易产生的均匀分布随机序列进行变换,(近似)得到高斯分布随机序列。
1/2?Rcos)2?X(?2lnR21c公式中,若R和R是[0,1]区间两个均匀分布随机变量,理论上可以证明X是标准正态C12的高斯分布)的随机变量。
,方差为1分布(均值为0 3. 直方图对于一个随机变量,假如我们知道它是正态的(或其它分布形式)我们可以从随机变量的抽样估计它的均值和方差,从而得到它的分布密度函数。
预先对一个随机变量分布一无所知,要估计它的分布密度函数可借助于直方图统计方法:(x)f x? 2x0 32 11实验1 随机数产生及直方图统计设有图1所示密度函数f(x)把随机变量X的取值量化,量化阶为2ε,例如对于以x=2x为中心的量化阶内,如果ε足够小。
有???]?X?P[2?2?2(f2)?x当X 抽样X ,X, ……, X ,是独立且同分布时,则N21??)中的个数2(2??,X,X,...,X中落在N21???P[2?X?2??]?N2当N较大能用频率代替概率。
所以可以得到概率密度的估计值??)??中的个数,2X在(2k?2)(f k=1,…,N x?N2显然x=2并不特殊,可以重复进行其它x值上的密度估计。
这样我们就得到密度函数f(x)x的离散估计值。
这就是直方图方法。
这种直方图估计的准确度可以进行专门分析。
分析它的方差可以知道,N 和ε的选择有N值相适应为好。
有表1ε选择与一定的要求。
显然,数据样点数N 越大越好,而区间密度可供参考。
表1 样点数与直方单元数50010002000500010000K7430563922N-数据样点数;K-随机变量取值范围量化的单元数。
实验中要求用计算机对所产生的随机数用直方图估计其概率密度函数,井打印出分布函数的图形五、实验步骤1. 弄懂实验原理,设计结构框图:随机数随机变量取值量化的单元K分布密度直方2. 利用LabVIEW编写程序:2实验1 随机数产生及直方图统计六、实验结果3实验1 随机数产生及直方图统计4实验2相关噪声模型和相关函数计算实验2 相关噪声模型和相关函数计算一、实验目的熟悉相关噪声模型,掌握相关函数的计算方法。
二、实验内容1. 计算一下白噪声模型的相关函数。
2. 计算相关噪声的相关函数,它应是指数型的。
3. 计算正弦信号加噪声的相关函数,期望得到指数与余弦迭加的波形。
三、实验设备微型计算机及其它外围设备。
四、实验原理各态遍历的平稳随机过程x(t) 自相关函数可表示为1T???dtt?)(t)R(x)?lim(x T0?T?而对于周期性信号,自相关函数可表示为1T0???)?dt(tR())?xtx(T00为周期。
T其中0自相关函数的离散数值计算公式N?r1??xx)R(? r=0,1,2,…,m m < N rk?k r?N1?k如果我们有N个数据记录,上式就可以在数字计算机上进行相关函数的估计。
实验内容中的三个模型:1.白噪声模型:产生的[0,1]均匀分布随机序列,都强调要求它的分布均匀性要好,独立性要强。
这独立性11要求指的是前后相邻数据不相关。
实际上这就是一种白噪声模型,如果把它变换为[- , ]22均匀分布,则就是一种零均值的白噪声模型。
我们记理想的白噪声序列为{w},则其自相关函k数可表示为1i?j?2????w,w}?iR(,j)E{?其中?ijijWiWj0i?j?计算机产生的均匀分布随机数具有白噪声性质,就应该有尖峰自相关函数。
反过来说,这相关函数的尖峰形状能用来检验随机数独立性的好坏。
2.相关噪声模型5实验2相关噪声模型和相关函数计算nw ?ii单位延时a?对于相应的数据序列来说,可由白噪声模型变换出相关噪声的模型,白噪声w,经图示i n?w?an (装置处理,产生的输出为0<a<1)1iii?我们看到n与其前面几个值(n,n,……,)有依赖关系。
这相关性的强弱取决于系数a i-2ii-1的取值,这样得到的数据序列{n}就是一个相关噪声模型。
i相关噪声的相关函数应是指数型的。
3.正弦信号加噪声这是加噪声模型,用一个正弦信号与相关噪声迭加,得到?i/Tcos(2)bx?n?ii其中正弦信号初相为零,当然也可随意指定一个初相,这随机相位正弦信号的数据样值只要利用函数赋值就可得到。
正弦信号加噪声的相关函数应该是指数与余弦迭加的波形。
五、实验步骤1. 弄懂实验原理,设计结构框图:N计算机产生伪数据样本总数随机数列{wi}白噪声自相关函数白噪声序列系数a (0.8<a<0.9) 自相关函数离散数值计{ni}相关噪声序相关噪声自相关函T;正弦信号周b (0.3<b<0.4系正弦信号加噪声序{xi}正弦信号加噪声自相关函数编写程序(由于程序框图太大,这里分成部分贴出):LabVIEW2. 利用(a) 白噪声及其自相关函数6实验2相关噪声模型和相关函数计算(b) 相关噪声及正弦信号与相关噪声迭加(c) 相关噪声的自相关函数及正弦信号与相关噪声迭加的自相关函数7实验2相关噪声模型和相关函数计算8实验2相关噪声模型和相关函数计算六、实验结果9实验2相关噪声模型和相关函数计算10实验3常量信号检测的计算机模拟(新版)11实验4伪随机序列产生及其特性研究实验3 伪随机序列产生及其特性研究一、实验目的1.了解伪随机序列产生的方法,观察其变换的不同码型。
2.研究m序列本原多项式与线性移位寄存器的反馈方式间的关系。
3.验证m序列的伪随机性。
4.验证伪随机序列的自相关函数的双值特性。
二、实验内容1.选择合适的m序列本原多项式,设计n级(n=3~8)线性反馈移位寄存器,产生m序列。
n?1?2P。
n之间的关系是否符合P2.分析记录m序列的周期与级数3.讨论m序列的性质和相关函数特性。
三、实验设备1.直流稳压电源2.示波器3.单片计算机实验电路装置四、实验原理1.m序列在通信系统中,为了研究随机噪声对系统的影响,往往需要人为生成随机噪声。
而在20世纪60年代,人们发明了“伪随机噪声”,才真正满足了研究的需要。
伪随机噪声具有类似于随机噪声的某些统计特性,同时又能够重复产生,避免了随机噪声不可重现的缺点,因而获得了广泛的应用。
而伪随机噪声是由周期性数字序列经滤波等处理后得到的,这种周期性数字序列就是“伪随机序列”,有时也被称作伪随机信号或伪随机码。
至今,最广为人知的二进制伪随机序列是“最长线性反馈移位寄存器序列”,简称m序列。
m序列因其随机特性和预先可确定性及可重复实现的优点,在实际领域中得到广泛应用。
2.m序列产生原理m序列是由带线性反馈的移存器产生的周期最长的序列。
图4-1为一般的线性反馈移存器产生m 序列的原理饭框图。
图 4-1 线性反馈移位寄存器原理方框图由于带有线性反馈,在移位脉冲作用下,线性移位寄存器各级的状态将不断变化,通常12实验4伪随机序列产生及其特性研究移位寄存器的最后一级做输出,当移位寄存器的级数及时钟一定时,输出序列就由初始状态{a}?aa...a...,是一个周期序列。
和反馈逻辑完全确定。
输出序列为1?10kn a为经一次移位线性反馈,左端新得到的输入nn?ac?ca?a?cn?ca?? 2)(模in?20n?1i?2nnn11i?a,有因此,一般说来,对于任意一个输入kn?aca?iki?k1?i上式称为“递推方程”,它给出移位输入与移位前各级状态的关系。
按照递推方程,就可以用软件产生m序列。
当初始状态为全零状态是,移位寄存器输出全零序列,因此,因避免设置全0电路。
ccc的取值情的取值决定了序列的结构,所以是一个很重要的参量。
在递推方程中,iii况可以用特征多项式(或特征方程)f(x)描述:n?ni x?cx?cxf()?c?cx?...i01n0?in12?“本)也称其中能满足此要求的最简最大能产生的周期为n阶m序列,f(x。
对于4-1所示。
源多项式”。
其中3~8阶序列的本源多项式如表4-1 本源多项式表表+1 m序列的性质3.序列具有几个有趣的性质和统计特性。
m 序列周期为n级m1.对n12?P?1n?1n?1?22次,”出现”出现“2.在一个周期中,0“1次1?n2 3.在一个周期中,共有个游程,其中:134伪随机序列产生及其特性研究实验12n?1?k?个,的游程有长度为k;k21n? 0”游程;的有长度为1个“1”游程。
的有1个“长度为n 4.归一化自相关函数为)?01(j???j)(?)1?P?/P(1?j?1??)j(P且的周期为五、设计要求种序列1m序列的发生器,每级可选择实现=3~8) .利用单片机编程实现,设计n级(n1 码型。
(推荐)100Baud 2.序列码元速率:4-2序列波形,给出序列周期同步信号作为示波器触发源,如图.为便于示波器观测m3 示意。
为例:n=3以序列输出m m序列00 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0发生器序列周期同步脉冲图4-2 m序列发生和序列周期同步信号六、实验内容1.m序列生成本次试验由MCS51系列的AT89S52单片机完成m序列机器周期同步脉冲的生成。
其主要部分的程序设计如下:a)m序列的移位寄存器生成法m序列由移位寄存器法产生(详细原理见上面“实验原理”部分),反馈环路的设置采用了表4-1中的本源多项式的取值方法。
每当定时器T0中断输出m序列的一个二进制位,便把全局变量v 置零。