通信原理实验

合集下载

通信原理实验

通信原理实验通信原理实验是现代通信领域中非常重要的一环，通过实验可以更深入地了解通信原理的理论基础和实际应用。

本文将从实验的目的、实验内容和实验流程三个方面来介绍通信原理实验。

一、实验的目的通信原理实验的主要目的是让学生熟悉通信原理的基本知识，包括信号的产生、调制和解调过程，以及信道传输、噪声影响和信号处理等方面。

通过实验，学生可以了解通信系统中各部分的作用、特点和性能，掌握测量和判读信号质量的方法，提高理论与实践结合的能力。

二、实验内容通信原理实验的内容很丰富，主要包括以下几个方面。

1、信号产生和调制实验这部分实验主要是让学生了解不同类型的信号产生方法，掌握正弦波、方波、三角波等基本波形的产生方法。

同时，也要学会使用不同类型的调制方式产生调制信号，如幅度调制、频率调制和相位调制等。

2、信号传输和噪声实验这部分实验主要是让学生了解信道传输的基本原理和特点，包括信号衰减、色散和失真等问题。

还要了解不同类型的噪声对信号传输的影响和抵消方法。

3、解调和信号处理实验这部分实验主要是让学生了解信号解调的基本原理和方法，掌握不同类型的解调方法，如同步解调、频率解调和相干解调等。

同时，还要了解信号处理的基本方法和技术，包括滤波、采样和调整等。

三、实验流程通信原理实验的流程一般如下。

1、实验前准备在进行实验前，需要了解实验的目的和内容，学习相关理论知识和实验操作方法，准备适当的实验器材和仪器，并对实验进行设计和规划。

2、实验操作在实验操作过程中，需要遵循相应的实验步骤和操作要求，进行信号的产生、传输、解调和处理过程，记录实验数据和结果，并及时进行验证和分析。

3、实验总结在实验结束后，需要总结实验结果和教训，评价实验的成果和不足之处，并提出改进意见和建议。

同时，也需要归纳和掌握实验中的主要知识和技术，加深对通信原理的理解和应用。

四、实验注意事项在进行通信原理实验时，需要注意以下几个问题。

1、认真预习和准备实验操作，充分了解实验目的和内容。

通信原理的实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和基本工作原理。

2. 掌握模拟通信和数字通信的基本技术。

3. 熟悉调制、解调、编码、解码等基本过程。

4. 培养实际操作能力和实验技能。

三、实验器材1. 通信原理实验箱2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算机四、实验原理通信原理实验主要包括模拟通信和数字通信两部分。

1. 模拟通信：模拟通信是指将声音、图像等模拟信号通过调制、解调、放大、滤波等过程，在信道中传输的通信方式。

模拟通信的基本原理是：将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号，通过信道传输后，再将信号还原为原来的模拟信号。

2. 数字通信：数字通信是指将声音、图像等模拟信号通过采样、量化、编码等过程，转换为数字信号，在信道中传输的通信方式。

数字通信的基本原理是：将模拟信号转换为数字信号，在信道中传输后，再将数字信号还原为原来的模拟信号。

五、实验内容1. 模拟通信实验（1）调制与解调实验：通过实验箱，观察调制和解调过程中的波形变化，了解调制和解调的基本原理。

（2）放大与滤波实验：通过实验箱，观察放大和滤波过程中的波形变化，了解放大和滤波的基本原理。

2. 数字通信实验（1）编码与解码实验：通过实验箱，观察编码和解码过程中的波形变化，了解编码和解码的基本原理。

（2）调制与解调实验：通过实验箱，观察调制和解调过程中的波形变化，了解调制和解调的基本原理。

六、实验步骤1. 模拟通信实验（1）调制与解调实验：连接实验箱，设置调制和解调参数，观察波形变化，记录实验数据。

（2）放大与滤波实验：连接实验箱，设置放大和滤波参数，观察波形变化，记录实验数据。

2. 数字通信实验（1）编码与解码实验：连接实验箱，设置编码和解码参数，观察波形变化，记录实验数据。

（2）调制与解调实验：连接实验箱，设置调制和解调参数，观察波形变化，记录实验数据。

七、实验结果与分析1. 模拟通信实验（1）调制与解调实验：实验结果显示，调制过程将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号，解调过程将传输的信号还原为原来的模拟信号。

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、纠错码等编码与解码过程。

实验步骤：1.使用编码器将原始信息进行编码。

2.对编码后的信息添加噪声进行模拟信道传输。

3.使用解码器对接收到的编码信息进行解码。

4.比较解码后的信息与原始信息的相似性。

实验原理：信道编码是为了提高信道传输的可靠性和容错性，通过在原始信息中添加冗余数据，使得在传输中出现的错误可以被检测和纠正。

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。

通信原理实验实验报告

1. 理解并掌握通信系统基本组成及工作原理。

2. 掌握通信系统中信号的传输与调制、解调方法。

3. 学习通信系统性能评估方法及分析方法。

二、实验器材1. 通信原理实验平台2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算机及实验软件三、实验内容1. 通信系统基本组成及工作原理（1）观察通信原理实验平台，了解通信系统的基本组成，包括发送端、信道、接收端等。

（2）分析实验平台中各模块的功能，如调制器、解调器、滤波器等。

（3）通过实验验证通信系统的工作原理。

2. 信号的传输与调制、解调方法（1）学习并掌握模拟信号的调制、解调方法，如AM、FM、PM等。

（2）学习并掌握数字信号的调制、解调方法，如2ASK、2FSK、2PSK等。

（3）通过实验验证调制、解调方法的有效性。

3. 通信系统性能评估方法及分析方法（1）学习并掌握通信系统性能评估方法，如误码率、信噪比、调制指数等。

（2）通过实验测量通信系统性能参数，如误码率、信噪比等。

（3）分析实验数据，总结通信系统性能。

1. 观察通信原理实验平台，了解通信系统的基本组成。

2. 设置实验参数，如调制方式、载波频率、调制指数等。

3. 观察并记录实验过程中各模块的输出信号。

4. 利用示波器、信号分析仪等仪器分析实验数据。

5. 计算通信系统性能参数，如误码率、信噪比等。

6. 分析实验结果，总结实验结论。

五、实验结果与分析1. 通过实验验证了通信系统的基本组成及工作原理。

2. 实验结果表明，调制、解调方法对通信系统性能有显著影响。

例如，在相同条件下，2PSK调制比2ASK调制具有更好的误码率性能。

3. 通过实验测量了通信系统性能参数，如误码率、信噪比等。

实验数据表明，在合适的调制方式、载波频率等参数下，通信系统可以达到较好的性能。

4. 分析实验数据，总结实验结论。

实验结果表明，在通信系统中，合理选择调制方式、载波频率等参数，可以提高通信系统性能。

六、实验总结本次实验通过观察、实验、分析等方法，对通信原理进行了深入学习。

通信原理实验

通信原理实验通信原理实验是现代通信技术教学中的重要一环，通过通信原理实验，学生可以深入了解通信原理原理，加深对通信技术的理解，提高实践技能，为今后的职业发展打下坚实的基础。

一、实验目的通信原理实验的主要目的是让学生深入了解通信原理的基本概念和原理，以及各种通信技术的应用。

通过实际操作和实验，让学生亲身体验通信原理的应用范围和方法，巩固和提高学生的理论知识，提高学生的实践能力和技能，为今后的职业发展和学习提供支持。

二、实验内容通信原理实验包括多个方面：1、信号源的实验：介绍信号源的基本原理，学生可以通过实验了解信号源的各种特性和参数，可以组建不同的信号源。

2、载波调制实验：介绍调制技术的基本原理，学生可以通过实验了解不同的调制技术，理解数字信号和模拟信号的转换过程。

3、通信系统实验：介绍通信系统的基本原理，学生可以通过实验了解不同的通信系统，如光纤通信系统、卫星通信系统、移动通信系统等。

4、数据传输实验：介绍数据传输的基本原理，学生可以通过实验了解数据传输的各种参数和特性，掌握数据传输的主要方法和技术。

三、实验设备和材料通信原理实验需要使用一些特殊设备和材料，如：1、信号生成器和示波器：用于产生和检测信号，学生可以通过这些设备了解信号的特性和参数。

2、调制解调器：用于模拟调制和解调的过程，学生可以通过实验了解不同的调制技术。

3、光纤通信系统、卫星通信系统和移动通信系统设备：用于实验通信系统的原理和应用。

4、计算机和各种软件：用于数据处理和数据传输实验。

四、实验步骤通信原理实验需要按照一定的步骤进行：1、制定实验计划：制定实验计划，确定需要的实验设备和材料。

2、配置设备和仪器：根据实验计划配置设备和仪器，准备实验材料。

3、操作实验设备：操作实验设备，进行实验操作和调试，记录实验数据。

4、数据分析和报告：对实验数据进行分析，整理实验报告，总结和梳理实验成果。

五、实验注意事项通信原理实验需要注意以下事项：1、实验安全：实验过程中需要注意安全问题，避免发生意外事故。

通信原理实验报告（优秀范文5篇）

通信原理实验报告（优秀范文5篇）第一篇：通信原理实验报告通信原理实验报告1、实验名称：2、实验目的：3、实验步骤：（详细记录你的实验过程）例如：（1）安装MATLAB6.5软件；（2）学习简单编程，画图plot（x,y）函数等（3）进行抽样定理验证：首先确定余弦波形，设置其幅度？、频率？和相位？等参数，然后画出该波形；进一步，设置采样频率？。

画出抽样后序列；再改变余弦波形的参数和抽样频率的值，改为。

，当抽样频率？>=余弦波形频率2倍时，怎么样？否则的话，怎么样。

具体程序及图形见附录1（或者直接放在这里，写如下。

）（4）通过DSP软件验证抽样定理该软件主要有什么功能，首先点“抽样”，选取各种参数：a, 矩形波，具体参数，出现图形B，余弦波，具体参数，出现图形然后点击“示例”中的。

具体参数，图形。

4、思考题5、实验心得6、附录1有附录1的话有这项，否则无。

第二篇：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：移动通信系统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=sq rt(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）。

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。

通信原理实验教程

通信原理实验教程一、实验内容通信原理实验通常包括以下内容：1. 信号的产生与调制：实验通过信号发生器产生不同频率的正弦波信号，然后通过调制电路将正弦波信号调制成不同调制方式的信号，如调频、调幅、调相等。

2. 信号解调与恢复：实验通过解调电路将调制信号进行解调，恢复成原始的信息信号，然后通过滤波电路对信号进行滤波处理，使其更加稳定。

3. 通信系统的性能分析：实验通过各种测试仪器对通信系统进行性能分析，包括信噪比、误码率等指标的测试和分析。

4. 数字通信系统的实验：实验通过数字信号发生器产生数字信号，然后通过数字调制解调技术将数字信号传输到接收端，并对接收信号进行解码等操作。

二、实验仪器设备通信原理实验需要使用的主要仪器设备包括：1. 信号发生器：用于产生各种信号，包括正弦波信号、方波信号、三角波信号等。

2. 示波器：用于观察和测量信号波形，包括幅度、频率、相位等参数。

3. 信号调制解调实验箱：用于进行信号的调制解调实验操作，包括调幅、调频、调相等。

4. 滤波器：用于对信号进行滤波处理，去除杂波，使信号更加稳定。

5. 锁相环电路：用于信号的同步处理，提高信号的稳定性和抗干扰性。

6. 数字信号发生器：用于产生数字信号，进行数字通信系统实验。

三、实验步骤通信原理实验一般按以下步骤进行：1. 信号产生与调制实验：(1) 将信号发生器设置为正弦波形式，并调节频率和幅度。

(2) 将信号通过调制电路进行调幅、调频、调相等操作。

(3) 在示波器上观察和测量调制后的信号波形。

2. 信号解调与恢复实验：(1) 将调制后的信号通过解调电路进行解调操作，恢复成原信号。

(2) 使用示波器观察解调后的信号波形，并进行滤波处理。

(3) 对信号进行稳定性测试，包括信噪比、误码率等指标的测量和分析。

3. 数字通信系统实验：(1) 使用数字信号发生器产生数字信号，并进行数字调制操作。

(2) 将数字信号通过数字调制解调技术传输到接收端，并对接收信号进行解码等操作。

华工通信原理实验报告

一、实验名称：通信原理实验二、实验目的：1. 理解并掌握通信原理的基本概念和原理；2. 熟悉通信系统的组成及各部分功能；3. 掌握通信系统性能指标及分析方法；4. 提高动手操作能力及实验报告撰写能力。

三、实验内容：1. 通信系统基本组成及功能；2. 信号调制与解调；3. 信道传输特性；4. 通信系统性能分析。

四、实验器材：1. 通信原理实验箱；2. 双踪示波器；3. 函数信号发生器；4. 数据采集器；5. 计算机及仿真软件。

五、实验步骤：（一）通信系统基本组成及功能1. 观察实验箱中各模块的连接情况，了解通信系统的组成；2. 分析各模块的功能，如放大器、滤波器、调制器、解调器等；3. 在实验箱上操作，观察各模块间的信号传输过程。

（二）信号调制与解调1. 设置实验箱中调制器和解调器的参数，如调制指数、载波频率等；2. 输入调制信号，观察调制器输出信号的变化；3. 将调制信号输入解调器，观察解调器输出信号的变化；4. 分析调制与解调过程，验证调制和解调的正确性。

（三）信道传输特性1. 设置实验箱中信道模块的参数，如衰减、相位延迟等；2. 输入信号，观察信道模块输出信号的变化；3. 分析信道传输特性，如衰减、相位延迟等对信号的影响；4. 通过实验验证信道传输特性对通信系统性能的影响。

（四）通信系统性能分析1. 设置实验箱中通信系统参数，如信号功率、信噪比等；2. 分析通信系统性能指标，如误码率、比特误码率等；3. 通过实验验证通信系统性能指标与系统参数的关系。

六、实验结果与分析：（一）通信系统基本组成及功能实验结果表明，通信系统由发送端、信道和接收端组成。

发送端将信号调制后发送，信道对信号进行传输，接收端对接收到的信号进行解调，从而恢复出原始信号。

（二）信号调制与解调实验结果表明，调制器能够将调制信号转换为适合信道传输的信号，解调器能够将接收到的信号恢复为原始信号。

（三）信道传输特性实验结果表明，信道传输特性对信号的影响较大，如衰减、相位延迟等会降低信号质量，影响通信系统性能。

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。

通信原理实验报告小结

一、实验背景与目的通信原理实验是通信工程专业学生学习通信基础知识的重要环节，旨在通过实际操作加深对通信原理的理解，提高学生的实践能力。

本次实验主要针对通信系统中常用的数字基带信号、调制解调技术、信道模型等方面进行实验研究。

二、实验内容及方法1. 数字基带信号实验（1）实验内容：了解几种常用的数字基带信号的特征和作用，如AMI码、HDB3码等。

（2）实验方法：通过MATLAB软件模拟数字基带信号的生成、传输和接收过程，观察信号波形，分析信号特性。

2. 调制解调技术实验（1）实验内容：学习AM、SSB、FM调制与解调技术，掌握调制解调原理。

（2）实验方法：利用SystemView软件模拟调制解调过程，观察调制解调信号波形，分析调制解调效果。

3. 信道模型实验（1）实验内容：学习加性白高斯噪声信道模型，分析信号在信道中的传输特性。

（2）实验方法：通过MATLAB软件生成加性白高斯噪声，模拟信号在信道中的传输过程，观察信号波形和频谱，分析信号传输效果。

4. 码间串扰实验（1）实验内容：研究码间串扰对数字信号传输的影响，掌握眼图分析方法。

（2）实验方法：通过MATLAB软件生成受码间串扰和未受码间串扰影响的数字信号，绘制眼图，分析眼图特性。

5. 双机通信实验（1）实验内容：掌握单片机串行口工作方式，学习双机通信接口电路设计及程序设计。

（2）实验方法：利用单片机实验模块和数码管显示模块，实现双机通信功能，观察通信过程，分析通信效果。

三、实验结果与分析1. 数字基带信号实验通过实验，我们掌握了AMI码、HDB3码等数字基带信号的特征和作用，了解了信号在传输过程中的特性。

2. 调制解调技术实验通过实验，我们熟悉了AM、SSB、FM调制与解调技术，掌握了调制解调原理，提高了信号处理能力。

3. 信道模型实验通过实验，我们学习了加性白高斯噪声信道模型，了解了信号在信道中的传输特性，为后续通信系统设计提供了理论基础。

4. 码间串扰实验通过实验，我们掌握了眼图分析方法，了解了码间串扰对数字信号传输的影响，为通信系统性能优化提供了参考。

通信原理实验大全(完整版)

通信实验指导书电气信息工程学院目录实验一AM调制与解调实验 (1)实验二FM调制与解调实验 (5)实验三ASK调制与解调实验 (8)实验四FSK调制与解调实验 (11)实验五时分复用数字基带传输 (14)实验六光纤传输实验 (19)实验七模拟锁相环与载波同步 (27)实验八数字锁相环与位同步 (32)实验一 AM调制与解调实验一、实验目的理解AM调制方法与解调方法..二、实验原理本实验中AM调制方法：原始调制信号为1.5V直流＋1KHZ正弦交流信号;载波为20KHZ正弦交流信号;两者通过相乘器实现调制过程..本实验中AM解调方法：非相干解调包络检波法..三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1.熟悉实验所需部件..2.按下图接线..3.用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4.结合上述实验结果深入理解AM调制方法与解调方法..实验一参考结果实验二 FM调制与解调实验一、实验目的理解FM调制方法与解调方法..二、实验原理本实验中FM调制方法：原始调制信号为2KHZ正弦交流信号;让其通过V/F 电压/频率转换;即VCO压控振荡器实现调制过程..本实验中FM解调方法：鉴频法电容鉴频＋包络检波＋低通滤波三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1.熟悉实验所需部件..2.按下图接线..3.用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4.结合上述实验结果深入理解FM调制方法与解调方法..实验二参考结果实验三 ASK调制与解调实验一、实验目的理解ASK调制方法与解调方法..二、实验原理本实验中ASK调制方法：键控法原始数字信号采用250HZ方波信号代替;载波为2KHZ正弦交流信号;利用方波信号切换开关电路实现调制过程..本实验中ASK解调方法：非相干解调包络检波法..三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1.熟悉实验所需部件..2.按下图接线..3.用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4.结合上述实验结果深入理解ASK调制方法与解调方法..实验三参考结果实验四 FSK调制与解调实验一、实验目的理解FSK调制方法与解调方法..二、实验原理本实验中FSK调制方法：键控法原始数字信号采用250HZ方波信号代替;载波分别为2KHZ和1KHZ正弦交流信号;利用方波信号切换开关电路实现调制过程..本实验中FSK解调方法：PLL电路+低通滤波＋抽样判决器..三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1.熟悉实验所需部件..2.按下图接线..3.用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4.结合上述实验结果深入理解FSK调制方法与解调方法..实验四参考结果实验五时分复用数字基带传输一、实验目的掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程..二、实验原理本实验用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统;使系统正常工作..用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号..三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1、熟悉实验所需部件..2、按下图接线..3、用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4、结合上述实验结果深入理解PCM调制方法与解调方法..实验五参考结果实验六光纤传输实验一、实验目的掌握抽样定理;了解时分复用原理;了解光纤的基本原理及传输过程..二、实验原理本实验用PCM调制及解调板、光通信发射及接收板、光纤通信模块组成音乐光纤传输通信系统;使系统正常工作..用示波器观察各测试信号..三、实验所需部件调制板、解调板、发射板、接收板、光纤通信模块、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1、熟悉实验所需部件..2、按下图接线..3、用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4、结合上述实验结果深入理解光纤传输方法..实验六参考结果实验七模拟锁相环与载波同步一、实验目的掌握模拟锁相环的工作原理;以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念..掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法..了解相干载波相位模糊现象产生的原因..二、实验原理通信系统中常用平方环或同相正交环科斯塔斯环从2DPSK信号中提取相干载波..本实验系统的载波同步提取模块用平方环;原理方框图如图7-1所示..模块内部使用+5V、+12V、-12V电压;所需的2DPSK输入信号已在实验电路板上与数字调制单元2DPSK输出信号连在一起..图7-1 载波同步方框图本模块上有以下测试点及输入输出点：• MU 平方器输出测试点;V＞1VP-P＞0.2V• VCO VCO输出信号测试点;VP-P鉴相器输出信号测试点• Ud• CAR-OUT 相干载波信号输出点/测试点图7-1中各单元与电路板上主要元器件的对应关系如下：•平方器U25：模拟乘法器MC1496•鉴相器U23：模拟乘法器MC1496；U24：运放UA741•环路滤波器电阻R25、R68；电容C11•压控振荡器CRY2：晶体；N3、N4：三极管3DG6•放大整形N5、N6：3DG6；U26:A：74HC04•÷2 U27：D触发器7474•移相器U28：单稳态触发器7474•滤波器电感L2；电容C30下面介绍模拟锁相环原理及平方环载波同步原理..锁相环由鉴相器PD、环路滤波器LF及压控振荡器VCO组成;如图7-2所示..u o (t)图7-2 锁相环方框图模拟锁相环中;PD 是一个模拟乘法器;LF 是一个有源或无源低通滤波器..锁相环路是一个相位负反馈系统;PD 检测u i t 与u o t 之间的相位误差并进行运算形成误差电压u d t;LF 用来滤除乘法器输出的高频分量包括和频及其他的高频噪声形成控制电压u c t;在u c t 的作用下、u o t 的相位向u i t 的相位靠近..设u i t=U i sin ωi t+θi t;u o t=U o cos ωi t+θo t;则u d t=U d sin θe t;θe t=θi t-θo t;故模拟锁相环的PD 是一个正弦PD..设u c t=u d tFP;FP 为LF 的传输算子;VCO 的压控灵敏度为K o ;则环路的数学模型如图7-3所示..θi (t)o (t)图7-3 模拟环数学模型当6)(πθ≤t e 时;e d e d U t U θθ=)(sin ;令K d =U d 为PD 的线性化鉴相灵敏度、单位为V/rad;则环路线性化数学模型如图7-4所示..θi (t)θo (t)图7-4 环路线性化数学模型由上述数学模型进行数学分析;可得到以下重要结论：• 当u i t 是固定频率正弦信号θi t 为常数时;在环路的作用下;VCO 输出信号频率可以由固有振荡频率ωo 即环路无输入信号、环路对VCO 无控制作用时VCO 的振荡频率;变化到输入信号频率ωi ;此时θo t 也是一个常数;u d t 、u c t 都为直流..我们称此为环路的锁定状态..定义Δωo =ωi -ωo 为环路固有频差;Δωp 表示环路的捕捉带;ΔωH 表示环路的同步带;模拟锁相环中Δωp <ΔωH ..当|Δωo |<ΔωP 时;环路可以进入锁定状态..当|Δωo |<ΔωH 时环路可以保持锁定状态..当|Δωo |>ΔωP 时;环路不能进入锁定状态;环路锁定后若Δωo 发生变化使|Δωo |>ΔωH ;环路不能保持锁定状态..这两种情况下;环路都将处于失锁状态..失锁状态下u d t 是一个上下不对称的差拍电压;当ωi >ωo ;u d t 是上宽下窄的差拍电压；反之u d t 是一个下宽上窄的差拍电压..• 环路对θi t 呈低通特性;即环路可以将θi t 中的低频成分传递到输出端;θi t 中的高频成分被环路滤除..或者说;θo t 中只含有θi t 的低频成分;θi t 中的高频成分变成了相位误差θe t..所以当u i t 是调角信号时;环路对u i t 等效为一个带通滤波器;离ωi 较远的频率成分将被环路滤掉..• 环路自然谐振频率ωn 及阻尼系数ζ具体公式在下文中给出是两个重要参数..ωn 越小;环路的低通特性截止频率越小、等效带通滤波器的带宽越窄；ζ越大;环路稳定性越好..• 当环路输入端有噪声时;θi t 将发生抖动;ωn 越小;环路滤除噪声的能力越强..实验一中的电荷泵锁相环4046的性能与模拟环相似;所以它可以将一个周期不恒定的信号变为一个等周期信号..对2DPSK 信号进行平方处理后得2/)2cos 1(cos )()(222t t t m t S c c ωω+==;此信号中只含有直流和2ωc 频率成分;理论上对此信号再进行隔直流和二分频处理就可得到相干载波..锁相环似乎是多余的;当然并非如此..实际工程中考虑到下述问题必须用锁相环：• 平方电路不理想;其输出信号幅度随数字基带信号变化;不是一个标准的二倍频正弦信号..即平方电路输出信号频谱中还有其它频率成分;必须滤除.. • 接收机收到的2DPSK 信号中含有噪声本实验系统为理想信道;无噪声;因而平方电路输出信号中也含有噪声;必须用一个窄带滤波器滤除噪声..• 锁相环对输入电压信号和噪声相当于一个带通滤波器;我们可以选择适当的环路参数使带通滤波器带宽足够小..对于本模拟环;ωn 、ζ、环路等效噪声带宽B L 及等效带通滤波器的品质因数Q 的计算公式如下：L n L n d n B fQ B C R C R R K K o21168116825o,)41(8,2,)(=+==+=ζζωωζω 式中f o =4.433×106HZ;等于载频的两倍..设计环路时通过测量得到K d 、K o ;一般选ζ值为0.5~1;根据任务要求选定ωn后即可求得环路滤波器的元件值..当固有频差为0时;模拟环输出信号的相位超前输入相位90︒;必须对除2电路输出信号进行移相才能得到相干载波..移相电路由两个单稳态触发器U28:A 和U28:B 构成..U28:A 被设置为上升沿触发;U28:B 为下降沿触发;故改变U28:A 输出信号的宽度即可改变U28:B 输出信号的相位;从而改变相干载波的相位..此移相电路的移相范围小于90︒..在锁定状态下微调C 34也会改变输出信号与输入信号的相位关系为什么;请思考..可对相干载波的相位模糊作如下解释..在数学上对cos2ωct进行除2运算的结果是cosωc t或-cosωct..实际电路也决定了相干载波可能有两个相反的相位;因二分频器的初始状态可以为“0”也可以是“1”..三、实验所需部件数字信源单元、数字调制单元和载波同步单元..四、实验步骤环路锁定时ud为直流、环路输入信号频率等于反馈信号频率此锁相环中即等于VCO信号频率..环路失锁时ud为差拍电压;环路输入信号频率与反馈信号频率不相等..本环路输入信号频率等于2DPSK载频的两倍;即等于调制单元CAR信号频率的两倍..环路锁定时VCO信号频率等于CAR-OUT信号频率的两倍..所以环路锁定时调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT频率完全相等..根据上述特点可判断环路的工作状态;具体实验步骤如下：1观察锁定状态与失锁状态打开电源后用示波器观察ud ;若ud为直流;则调节载波同步模块上的可变电容C 34;ud随C34减小而减小;随C34增大而增大为什么请思考;这说明环路处于锁定状态..用示波器同时观察调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT;可以看到两个信号频率相等..若有频率计则可分别测量CAR和CAR-OUT频率..在锁定状态下;向某一方向变化C34;可使ud由直流变为交流;CAR和CAR-OUT频率不再相等;环路由锁定状态变为失锁..接通电源后ud 也可能是差拍信号;表示环路已处于失锁状态..失锁时ud的最大值和最小值就是锁定状态下ud的变化范围对应于环路的同步范围..环路处于失锁状态时;CAR和CAR-OUT频率不相等..调节C34使ud的差拍频率降低;当频率降低到某一程度时ud会突然变成直流;环路由失锁状态变为锁定状态..2测量同步带与捕捉带环路处于锁定状态后;慢慢增大C34;使ud增大到锁定状态下的最大值ud1此值不大于+12V；继续增大C34;ud变为交流上宽下窄的周期信号;环路失锁..再反向调节减小C34;ud的频率逐渐变低;不对称程度越来越大;直至变为直流..记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2；继续减小C34;使ud减小到锁定状态下的最小值ud3；再继续减小C34;ud变为交流下宽上窄的周期信号;环路再次失锁..然后反向增大C34;记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4..令ΔV1=ud1- ud3;ΔV2=ud2- ud4;它们分别为同步范围内及捕捉范围内环路控制电压的变化范围;可以发现ΔV1＞ΔV2..设VCO的灵敏度为KHZ/V;则环路同步带ΔfH及捕捉带ΔfP 分别为：ΔfH=KΔV1/2 ;ΔfP=KΔV2/2 ..应说明的是;由于VCO是晶体压控振荡器;它的频率变化范围比较小;调节C34时环路可能只能从一个方向由锁定状态变化到失锁状态;此时可用ΔfH =Kud1-6或Δf H =K 06-u d3、Δf P =K 0u d2-6或Δf P =K 06-u d4来计算同步带和捕捉带;式中6为u d 变化范围的中值单位：V..作上述观察时应注意：• u d 差拍频率低但幅度大;而CAR 和CAR-OUT 的频率高但幅度很小;用示波器观察这些信号时应注意幅度旋钮和频率旋钮的调整..• 失锁时;CAR 和CAR-OUT 频率不相等;但当频差较大时;在鉴相器输出端电容的作用下;u d 幅度较小..此时向某一方向改变C 34;可使u d 幅度逐步变大、频率逐步减小、最后变为直流;环路进入锁定状态..• 环路锁定时;u d 不是一个纯净的直流信号;在直流电平上叠加有一个很小的交流信号..这种现象是由于环路输入信号不是一个纯净的正弦信号所造成的.. 4. 观察环路的捕捉过程先使环路处于失锁定状态;慢慢调节C 34;使环路刚刚进入锁定状态后;关闭电源开关;然后再打开电源;用示波器观察u d ;可以发现u d 由差拍信号变为直流的变化瞬态过程..u d 的这种变化表示了环路的捕捉过程..5. 观察相干载波相位模糊现象使环路锁定;用示波器同时观察调制单元的CAR 和载波同步单元的CAR-OUT 信号;调节电位器P 1或微调电容C 34使两者成为反相或同相..反复断开、接通电源可以发现这两个信号有时同相、有时反相..五、实验报告要求1. 总结锁相环锁定状态及失锁状态的特点..2. 设K 0=18 HZ/V ;根据实验结果计算环路同步带Δf H 及捕捉带Δf P ..3. 由公式116825o )(C R R K K d n +=ω及n CR ωζ21168=计算环路参数ωn 和ζ;式中K d =6 V/rad;K o =2π×18 rad/s.v;R 25=2×104 Ω;R 68=5×103 Ω;C 11=2.2×10-6 F ..f n =ωn /2π应远小于码速率;ζ应大于0.5..4. 总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因..5. 设VCO 固有振荡频率f 0 不变;环路输入信号频率可以改变;试拟订测量环路同步带及捕捉带的步骤..实验八数字锁相环与位同步一、实验目的掌握数字锁相环工作原理以及触发式数字锁相环的快速捕获原理..掌握用数字环提取位同步信号的原理及对信息代码的要求..掌握位同步器的同步建立时间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念..二、实验原理可用窄带带通滤波器;锁相环来提取位同步信号..实验一中用模数混合锁相环电荷泵锁相环提取位同步信号;它要求输入信号是一个准周期数字信号..实验三中的模拟环也可以提取位同步信号;它要求输入准周期正弦信号..本实验使用数字锁相环提取位同步信号;它不要求输入信号一定是周期信号或准周期信号;其工作频率低于模数环和模拟环..用于提取位同步信号的数字环有超前滞后型数字环和触发器型数字环;此实验系统中的位同步提取模块用的是触发器型数字环;它具有捕捉时间短、抗噪能力强等特点..位同步模块原理框图如图8-1所示..其内部仅使用+5V电压..图8-1 位同步器方框图位同步模块有以下测试点及输入输出点：• S-IN 基带信号输入点/测试点2个• BS-OUT 位同步信号输出点/测试点3个图8-1中各单元与电路板上元器件的对应关系如下：•晶振CRY3：晶体；U39：7404•控制器U48：或门7432；U41：计数器74190•鉴相器U40：D触发器7474•量化器U45：可编程计数器8254•数字环路滤波器由软件完成•数控振荡U46、U45：8254•脉冲展宽器U47：单稳态触发器74123位同步器由控制器、数字锁相环及脉冲展宽器组成;数字锁相环包括数字鉴相器、量化器、数字环路滤波器、数控振荡器等单元..下面介绍位同步器的工作原理..数字锁相环是一个单片机系统;主要器件是单片机89C51及可编程计数器8254..环路中使用了两片8254;共六个计数器;分别表示为8254A 0、8254A 1、8254A 2、8254B 0、8254B 1、8254B 2..它们分别工作在M 0、M 1、M 2三种工作模式..M 0为计数中断方式;M 1为单稳方式;M2为分频方式..除地址线、数据线外;每个8254芯片还有时钟输入端C 、门控信号输入端G 和输出端O ..数字鉴相器电原理图及波形图如图8-2a 、图8-2b 所示..输出信号宽度正比于信号u i 及u o 上升沿之间的相位差;最大值为u i 的码元宽度..称此鉴相器为触发器型鉴相器;称包含有触发器型鉴相器的数字环路为触发器型数字锁相环..u i (b) 波形(a) 电路u du o图8-2 数字鉴相器量化器把相位误差变为多进制数字信号;它由工作于M 0方式、计数常数为N 0的8254 B 2完成N 0为量化级数;此处N 0=52..u d 作为8254B 2的门控信号;u d 为高电平时8254B 2进行减计数;u d 为低电平时禁止计数;计数结束后从8254B 2读得的数字为N d = N 0-N ’d 8-1式中N ’d 为u d 脉冲宽度的量化值下面用量化值表示脉冲宽度和时间间隔;N 0≥N ’d ;读数结束后再给8254B 2写入计数常数N 0..读数时刻由8254A 2控制;它工作在M 1模式;计数常数为N 0;u i 作为门控信号..一个u i 脉冲使8254A 2产生一个宽度为N 0的负脉冲;倒相后变为正脉冲送到89C51的1INT 端;而89C51的外中断1被设置为负跳变中断申请方式..由于8254A 2产生的脉冲宽度不小于u d 脉冲宽度且它们的前沿处于同一时刻;所以可以确保中断申请后对8254B 2读数时它已停止计数..数字环路滤波器由软件完成..可采用许多种软件算法;一种简单有效的方法是对一组N 0作平均处理..设无噪声时环路锁定后u i 与u o 的相位差为N 0/2;则在噪声的作用下;锁定时的相位误差可能大于N 0/2也可能小于N 0/2..这两种情况出现的概率相同;所以平均处理可以减小噪声的影响;m 个N d 值的平均值为∑==mi did m NN 18-2数字滤波器的输出为N c = N o / 2 + N d 8-3数控振荡器由四个8254计数器及一些门电路构成;其原理框图如图8-3所示;图中已注明了各个计数器的工作方式和计数常数..以下分析环路的锁定状态及捕捉过程;此时不考虑噪声的影响..图8-3 数控振荡器环路开始工作时;软件使8254B0和8254B1输出高电平;从而使8254A1处于计数工作状态、8254B1处于停止计数状态;G6处于开启状态;8254A1输出一个周期为N的周期信号..若环路处于锁定状态;则N’d =N/2;由式8-1及式8-2得Nd=N/2..此时89c51的P1.4口不输出触发脉冲;8254A输出端仍保持初始化时的高电平;从而使8254B0的门控端G保持低电平、输出端O保持高电平..这样可保持8254A1、8254B1的工作状态不变、环路仍处于锁定状态..若环路失锁;则N’d ≠N/2;Nd≠N/2;P1.4口输出一个正脉冲u2;在u2作用下;8254A输出一个宽度为N的负脉冲;倒相后变为正脉冲u3送给与门G2..G2的另一个输入信号u1来自8254A1..在G1输出的宽度为N的正脉冲持续时间内;8254A1一定有也只有一个负脉冲信号输入;此负脉冲经G4倒相后与G1输出的正脉冲相与后给8254B的G端送一个触发信号u4..在u4的作用下;8254B0输出一个宽度为N-2的负脉冲..在这段时间内;8254A1停止计数工作;8254B1进行减计数且在此时间内的最后一个时钟周期输出一个负脉冲..8254B输出的负脉冲的后沿重新启动8254A1;使它重新作÷N分频..设m=1;上述过程的有关波形如图8-4所示;图中uO为环路锁定状态下数控振荡器的输出信号..由图8-4可见;不管失锁时相位误差多少不会大于N;只要对数控振荡器作一次调整;就可使环路进入锁定状态;从而实现快速捕捉..程序流程如图8-5所示;输入信号ui 使IE1置“1”;且使8254B2计数;对IE1进行位操作时又使之置“0”..由于量化误差;故当Nd 为N／2;N/2＋1或N/2－1时;环路皆处于锁定状态;不对数控振荡器进行调整..程序中令m=16;进行16次鉴相后做一次平均运算;若发现环路失锁;则对数控振荡器进行一次调整..控制器的作用是保证每次对8254B2进行读操作之前鉴相器只输出一个正脉冲;它由或门7432U5:B及16分频器74190U13组成..uiu1u 2u 3u4u5u6uOu’O图8-4 捕获过程波形当数字环输入信号的码速率与数控振荡器的固有频率完全相同时;环路锁定后输入信号与反馈信号即位同步信号的相位关系是固定的且符合抽样判决器的要求当然开环时它们的相位误差也是固定的;但不符合抽样判决器的要求..输入信号码速率决定于发送端的时钟频率;数控振荡器固有频率决定于位同步器的时钟频率和数控振荡器固有分频比..由于时钟信号频率稳定度是有限的;故这两个时钟信号的频率不可能完全相同;因此锁相环输入信号码速率与数控振荡器固有频率不可能完全相等即环路固有频差不为0..数字环位同步器是一个离散同步器;只有当输入信号的电平发生跳变时才可能对输入信号的相位和反馈信号的相位进行比较从而调整反馈信号的相位;在两次相位调整的时间间隔内;反馈信号的相位相对于输入信号的相位是变化的;即数字环位同步器提取的位同步信号的相位是抖动的;即使输入信号无噪声也是如此..图8-5 锁相环程序流程显然;收发时钟频率稳定度越高;数字环的固有频差就越小;提取的位同步信号的相位抖动范围越小..反之;对同步信号的相位抖动要求越严格;则收发时钟的频率稳定度也应越高..位同步信号抖动范围还与数字位同步器输入信号的连“1”或“0”个数有关;连“1”或“0”个数越多;两次相位调整之间的时间间隔越长;位同步信号的相位抖动越大..对于NRZ码来说;允许其连“1”、连“0”的个数决定于数字环的同步保持时间tc ..tc与收发时钟频率稳定度ε、码速率RB、允许的同步误差最大值πη2的关系为：t C =η/2RBεt C 的定义是：位同步器输入信号断开后;收发位同步信号相位误差不超过πη2的时间..用模拟环位同步器或模数环位同步器提取的位同步信号的相位抖动与固有频差无关;但随信息码连“1”、连“0”的个数增多而增大..三、实验所需部件数字信源单元和位同步单元..四、实验步骤1、熟悉位同步单元工作原理..将数字信源单元的NRZ-OUT连接到位同步单元的S-IN点;接通实验箱电源..调整信源模块的K1、K2、K3开关;使NRZ-OUT的连“0”和连“1”个数较少..2、观察数字环的锁定状态和失锁状态..将示波器的两个探头分别接数字信源单元的NRZ-OUT和位同步单元的BS-OUT;调节位同步单元上的可变电容C;观察数字环的锁定状态和失锁状态..锁定时2BS-OUT信号上升沿位于NRZ-OUT信号的码元中间且在很小范围内抖动；失锁时;BS-OUT的相位抖动很大;可能超出一个码元宽度范围;变得模糊混乱..3、观察位同步信号抖动范围与位同步器输入信号连“1”或连“0”个数的关系..调节可变电容使环路锁定且BS-OUT信号相位抖动范围最小即固有频差最小;增大NRZ-OUT信号的连“0”或连“1”个数;观察BS-OUT信号的相位抖动变化情况..4、观察位同步器的快速捕捉现象、位同步信号相位抖动大小及同步保持时间与环路固有频差的关系..先使BS-OUT信号的相位抖动最小;按一下复位键;观察NRZ-OUT与BS-OUT信号的之间的相位关系变化快慢情况;再按一下复位键;观察快速捕捉现象位同步信号BS-OUT的相位一步调整到位..再微调位同步单元上的可变电容即增大固有频差当BS-OUT相位抖动增大时按一下复位键;观察NRZ-OUT信号与BS-OUT信号的相位关变化快慢情况并与固有频差最小时进行定性比较..五、实验报告要求1、数字环位同步器输入NRZ码连“1”或连“0”个数增加时;提取的位同步信号相位抖动增大;试解释此现象..的η倍;2、设数字环固有频差为Δf;允许同步信号相位抖动范围为码元宽度TS及允许输入的NRZ码的连“1”或“0”个数最大值..求同步保持时间tC3、数字环同步器的同步抖动范围随固有频差增大而增大;试解释此现象..4、若将AMI码或HDB码整流后作为数字环位同步器的输入信号;能否提取出位3同步信号为什么对这两种码的信息代码中连“1”个数有无限制对AMI码的信码的信息代码中连“0”个数有无限制为息代码中连“0”个数有无限制对HDB3什么5、试提出一种新的环路滤波器算法;使环路具有更好的抗噪能力..6、试解释本实验使用的数字锁相环快速捕捉机理;并与超前滞后型数字环进行比较..。

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。

1、关电，按表格所示进行连线。

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【HDB3编译码】→【256K归零码实验】。

将模块13的开关S3分频设置拨为0011，即提取512K同步时钟。

姓名：学号：3、此时系统初始状态为：编码输入信号为256K的PN序列。

4、实验操作及波形观测。

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，掌握通信原理实验的基本步骤和方法，以及熟悉通信原理实验仪器的使用。

二、实验仪器与器件：1. 信号发生器：用于产生模拟信号。

2. 示波器：用于观测和测量信号波形。

3. 电阻、电容、电感等元件：用于构建电路。

4. 数字示波器：用于观测和测量数字信号。

5. 串口线：用于连接计算机和实验设备。

三、实验内容：1. 模拟信号的产生与观测1.1 使用信号发生器产生正弦信号，并观测信号波形。

1.2 调节信号频率和幅度，观察信号波形的变化。

1.3 通过示波器测量信号的频率和幅度。

2. 模拟信号的调制与解调2.1 使用信号发生器产生载波信号。

2.2 使用示波器观测载波信号波形。

2.3 将调制信号与载波信号进行混合，观察调制信号对载波信号的影响。

2.4 使用解调器对调制信号进行解调，观察解调后的信号波形。

3. 数字信号的产生与观测3.1 使用信号发生器产生矩形脉冲信号，并观测信号波形。

3.2 调节脉冲宽度和周期，观察信号波形的变化。

3.3 通过数字示波器测量信号的脉宽和周期。

4. 数字信号的调制与解调4.1 使用信号发生器产生调制信号。

4.2 使用数字示波器观测调制信号波形。

4.3 将调制信号与载波信号进行混合，观察调制信号对载波信号的影响。

4.4 使用解调器对调制信号进行解调，观察解调后的信号波形。

四、实验步骤与结果：1. 模拟信号的产生与观测1.1 连接信号发生器和示波器。

1.2 设置信号发生器的频率和幅度，产生正弦信号。

1.3 使用示波器观测信号波形，并记录频率和幅度。

实验结果：产生的正弦信号频率为1000Hz，幅度为5V。

2. 模拟信号的调制与解调2.1 连接信号发生器、示波器和调制解调器。

2.2 设置信号发生器产生载波信号，并使用示波器观测载波信号波形。

2.3 将调制信号与载波信号进行混合，并观察调制后的信号波形。

通信原理实验报告

一、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。

2. 掌握通信系统的主要组成部分及其功能。

3. 熟悉信号调制、解调、传输和接收等基本过程。

4. 培养动手能力和实验操作技能。

二、实验器材1. 信号发生器2. 双踪示波器3. 模拟通信系统实验平台4. 信号源5. 电缆连接线三、实验原理通信原理实验主要包括以下内容：1. 信号调制与解调：通过信号发生器产生不同类型的信号，如正弦波、方波、三角波等，然后利用模拟通信系统实验平台进行调制和解调实验，观察不同调制方式（如调幅、调频、调相）对信号的影响。

2. 信号传输与接收：利用模拟通信系统实验平台模拟信号在信道中的传输过程，观察信号在传输过程中的衰减、噪声和干扰等现象，分析信道的特性。

3. 信号编码与解码：通过信号发生器产生数字信号，利用模拟通信系统实验平台进行编码和解码实验，观察不同编码方式（如二进制编码、十进制编码）对信号的影响。

四、实验步骤1. 信号调制与解调实验：（1）设置信号发生器产生不同频率的正弦波信号。

（2）将正弦波信号输入模拟通信系统实验平台，进行调幅、调频、调相等调制实验。

（3）观察调制后的信号波形，分析调制方式对信号的影响。

（4）将调制后的信号输入模拟通信系统实验平台，进行解调实验。

（5）观察解调后的信号波形，分析解调方式对信号的影响。

2. 信号传输与接收实验：（1）设置信号发生器产生不同频率的信号。

（2）将信号输入模拟通信系统实验平台，模拟信号在信道中的传输过程。

（3）观察传输过程中的信号衰减、噪声和干扰等现象。

（4）分析信道的特性，如带宽、噪声系数等。

3. 信号编码与解码实验：（1）设置信号发生器产生数字信号。

（2）将数字信号输入模拟通信系统实验平台，进行编码实验。

（3）观察编码后的信号波形，分析编码方式对信号的影响。

（4）将编码后的信号输入模拟通信系统实验平台，进行解码实验。

（5）观察解码后的信号波形，分析解码方式对信号的影响。

五、实验结果与分析1. 在信号调制与解调实验中，我们发现调幅、调频、调相等调制方式对信号的影响较大，调制后的信号波形与调制前的信号波形有明显差异。

通信原理实验-抽样定理

学生实验报告）实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz的语言信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带。

见图4。

如果fs＜fH，就会出现频谱混迭的现象，如图5所示。

在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率fH的正弦波来代替实际的语音信号。

采用标准抽样频率fs＝8KHZ。

改变音频信号的频率fH，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。

验证抽样定理的实验方框图如图6所示。

在图8中，连接（8）和（14），就构成了抽样定理实验电路。

由图6可知。

用一低通滤波器即可实现对模拟信号的恢复。

为了便于观察，解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成，低通滤波器的截止频率为3400HZ2、多路脉冲调幅系统中的路际串话~多路脉冲调幅的实验方框图如图7所示。

在图8中，连接（8）和（11）、（13）和（14）就构成了多路脉冲调幅实验电路。

分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。

N路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。

各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。

本实验设置了两路分路抽样电路。

多路脉冲调幅信号进入接收端后，由分路选通脉冲分离成n路，亦即还原出单路PAM信号。

图7 多路脉冲调幅实验框图冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。

这样大的衰减带来的后果是严重的。

但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的PAM信号展宽到100％的占空比，从而解决信号幅度衰减大的问题。

但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。

PAM信号在时间上是离散的，但是幅度上趋势连续的。

而在PAM系统里，PAM信只有在被量化和编码后才有传输的可能。

本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。

3、多路脉冲调幅系统中的路标串话路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。

路际串话是指在同一时分多路系统中，某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去，这样就产生了同一端机中各路通话之间的串话。

通信原理实验

通信原理实验通信原理实验是电子信息类专业学生必修的一门实验课程，通过实验学习，可以更好地理解和掌握通信原理的基本知识和技术。

本文将介绍通信原理实验的一些基本内容和注意事项，希望能够对大家有所帮助。

一、实验目的。

通信原理实验的主要目的是通过实际操作，加深对通信原理的理解，掌握通信系统的基本原理和技术。

具体包括以下几个方面：1. 理解调制解调的原理和方法；2. 掌握数字通信系统的基本原理和技术；3. 熟悉通信系统的信道编解码技术；4. 了解无线通信系统的基本原理和技术。

二、实验内容。

1. 调制解调实验。

调制是指将要传输的信息信号转换成适合传输的信号，而解调则是将传输的信号还原成原始信息信号。

通过调制解调实验，可以了解调制解调的基本原理和方法，包括调制解调的分类、调制解调的特点、调制解调的应用等。

2. 数字通信系统实验。

数字通信系统是指利用数字信号传输信息的通信系统，其优点是抗干扰能力强、传输质量好。

通过数字通信系统实验，可以了解数字通信系统的基本原理和技术，包括数字调制解调技术、数字信号编解码技术等。

3. 信道编解码实验。

信道编解码是指在信道传输过程中对信息进行编码和解码的技术，其目的是提高信息传输的可靠性和安全性。

通过信道编解码实验，可以了解信道编解码的基本原理和方法，包括信道编码原理、信道解码原理、信道编解码技术的应用等。

4. 无线通信系统实验。

无线通信系统是指利用无线电波进行信息传输的通信系统，其特点是传输距离远、覆盖范围广。

通过无线通信系统实验，可以了解无线通信系统的基本原理和技术，包括无线调制解调技术、无线信道编解码技术等。

三、实验注意事项。

1. 实验前应认真学习相关理论知识，了解实验内容和实验步骤；2. 实验中应严格按照实验步骤进行操作，注意实验安全；3. 实验后应认真总结实验结果，分析实验中出现的问题和解决方法；4. 实验报告应写清楚实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和分析等内容。

通信原理实验大全完整版

通信原理实验大全完整版实验一：模拟调制与解调技术实验实验目的：通过实验研究模拟调制与解调技术的基本原理和方法。

实验内容：1.了解调制与解调的基本概念和分类。

2.设计并搭建模拟调制与解调电路。

3.调整调制与解调电路的参数，并观察输出信号的变化。

4.分析调制与解调电路中各部分的功能和作用。

实验二：数字调制与解调技术实验实验目的：通过实验研究数字调制与解调技术的基本原理和方法。

实验内容：1.了解数字调制与解调的基本原理和方法。

2.设计并搭建数字调制与解调电路。

3.分析调制与解调电路的输出信号特征，并与理论结果进行对比。

4.探究数字调制与解调电路的性能和应用。

实验三：信道编码与解码技术实验实验目的：通过实验研究信道编码与解码技术的基本原理和方法。

实验内容：1.了解信道编码与解码的基本原理和方法。

2.设计并搭建信道编码与解码电路。

3.分析信道编码与解码电路的性能指标，并进行优化调整。

4.探究信道编码与解码的应用场景和工程实践。

实验四：多址技术实验实验目的：通过实验研究多址技术的基本原理和方法。

实验内容：1.了解多址技术的基本原理和分类。

2.设计并搭建多址技术的实验电路。

3.分析多址技术的性能指标，并进行性能测试。

4.探究多址技术在通信系统中的应用和发展趋势。

实验五：传输系统性能分析实验实验目的：通过实验研究传输系统的性能分析方法和技术。

实验内容：1.了解传输系统的基本要素和性能指标。

2.设计并搭建传输系统实验电路。

3.测试传输系统的性能指标，并进行结果分析。

4.优化传输系统的性能，并与理论结果进行对比。

实验六：射频通信系统实验实验目的：通过实验研究射频通信系统的基本原理和方法。

实验内容：1.了解射频通信系统的基本要素和原理。

2.设计并搭建射频通信系统实验电路。

3.测试射频通信系统的性能指标，并进行结果分析。

4.优化射频通信系统的性能，并探究其在无线通信领域的应用。

实验七：光纤通信实验实验目的：通过实验研究光纤通信的基本原理和方法。

通信原理系统实验报告

一、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和工作原理；2. 掌握通信系统实验设备的使用方法；3. 学习通信系统性能指标的测量方法；4. 分析实验数据，提高对通信原理的理解。

二、实验设备与仪器1. 通信原理实验箱；2. 双踪示波器；3. 数字信号发生器；4. 信号分析仪；5. 矢量网络分析仪；6. 网络分析仪；7. 通信原理实验指导书。

三、实验原理通信系统是利用电磁波或其他介质，将信息从一个地方传输到另一个地方的技术。

通信系统主要包括信源、信道、信宿和通信控制四个部分。

本实验主要研究通信系统的基本组成、工作原理以及性能指标的测量。

四、实验内容及步骤1. 通信系统基本组成实验（1）观察通信原理实验箱，了解其组成和功能；（2）熟悉实验设备的使用方法，如数字信号发生器、示波器等；（3）搭建通信系统实验模型，观察信源、信道、信宿和通信控制各部分的工作情况。

2. 通信系统性能指标测量实验（1）信源输出信号：使用数字信号发生器生成不同类型的信号，如正弦波、方波等，观察信源输出信号；（2）信道传输特性：使用示波器观察信号在信道中的传输过程，测量信道的传输延迟、带宽等指标；（3）信宿接收信号：观察信宿接收信号，分析信号质量，如信噪比、误码率等；（4）通信控制实验：观察通信控制过程，如调制、解调、编码、解码等，分析通信控制对系统性能的影响。

3. 通信系统性能指标分析实验（1）分析信源输出信号、信道传输特性、信宿接收信号等实验数据；（2）计算信噪比、误码率等通信系统性能指标；（3）对比不同通信系统模型的性能，分析系统优化方法。

五、实验结果与分析1. 实验数据记录（1）信源输出信号：频率、幅度、波形等；（2）信道传输特性：传输延迟、带宽、衰减等；（3）信宿接收信号：信噪比、误码率、波形等；（4）通信控制性能：调制、解调、编码、解码等效果。

2. 实验数据分析（1）信源输出信号质量良好，满足通信要求；（2）信道传输特性稳定，传输延迟、带宽等指标符合预期；（3）信宿接收信号信噪比较高，误码率较低，信号质量较好；（4）通信控制效果明显，调制、解调、编码、解码等过程顺利进行。