北邮通原软件实验报告

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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：图四模块连接图各个模块参数设置：元件编号属性类型参数设置0,2 Source PN seq Amp=1V；Rate=10Hz；Levels=4 4,13 Source Sinusiod Amp=1V；Rate=100Hz12 Source Gauss Noise Std Dev=0V;Mean=0V5,7,9,10 Multipler ——————3 Adder ——————17,18 Operator Linear Sys Butterworth,3Poles,fc=10Hz 19,14,15 Sink ——————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。

北邮通信原理软件实验报告

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。

北邮通信原理软软件实验报告

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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通信原理软件实验报告学院：信息与通信工程学院班级：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-SC AM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、双边带抑制载波调幅（DSB—SC AM）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。

单边带条幅SSB AM信号的其表达式：或其频谱图为：三、仿真设计1、流程图：Array2、实验结果&分析讨论实验仿真结果从上至下依次是AM信号、DSB信号、SSB信号。

从仿真结果看，AM调制信号包络清晰，可利用包络检波恢复原信号，接收设备较为简单。

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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一、实验目的本次实验旨在加深对通信原理知识的理解，并通过实际操作掌握常用通信原理技术。

二、实验内容及原理本次实验分为三项实验内容：1、FSK解调实验FSK是一种通信调制技术，在数字信号传输领域中比较常用。

FSK解调实验中，我们使用MATLAB软件编写程序，模拟FSK解调过程，了解解调过程中的基本原理。

FSK是通过改变载波频率来传输信息的调制技术。

在数字信号的传输中，我们一般将数字信号分为两种，0和1，然后分别将它们对应到两个频率上，再将这两个频率进行交错发送，接收方通过检测频率的变化来判断发送方的信息。

在FSK解调实验中，我们使用的解调技术是匹配滤波器法。

解调的过程是将接收到的信号经过低通滤波器，合并成一个信号。

2、QAM解调实验QAM是一种把两路模拟信号叠加的数字调制技术，它是组合了ASK和PSK的数字传输技术。

QAM解调实验中，通过MATLAB软件仿真的方法，模拟QAM解调过程，了解解调过程中的基本原理。

QAM技术是将两路数模合成的模拟信号进行数字化处理，将两路模拟信号进行分别调制成两个独立的数字信号，然后将这两个数字信号通过载波同步合成一个数字信号进行传输。

在QAM解调实验中，我们使用的解调技术是相干解调。

解调的过程是将接收到的信号经过相干解调器解调，得到原始的时域信号，然后通过低通滤波器进行滤波。

3、OFDM调试实验OFDM技术是目前广泛应用于高速数据传输的一种技术，它是通过将信号分成多个子载波进行传输，提高频率利用率，并实现抗多径衰落的效果。

OFDM调试实验中，我们通过软件界面和Matlab代码相结合，模拟OFDM调制和解调过程，了解其中的基本原理。

OFDM技术是通过将原始信号分成多个子信道，每个子信道独立传输，最终将其合并成整个信号。

因此，在OFDM模式下，每个子信道的公共频率就成为可利用的带宽，提高了传输率并减少了所需的带宽。

在OFDM调试实验中，我们使用了MATLAB软件进行调制和解调。

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。

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通信原理软件仿真实验报告学校：北京邮电大学班级：07115姓名：陈若峰学号：070447指导老师：刘文京实验八调幅信号的波形和频谱一、实验目的1、初步了解Matlab软件的使用，能写出简单的小程序，看懂代码。

2、理解连续信号在计算机中的表示形式，理解时域与频域的采样定理，理解傅里叶变换在信号分析中的重要作用。

3、了解AM、DSB-SC、SSB信号的具体的数学模型，并了解用Matlab产生的原理和调制的实现方法。

4、观察AM、DSB-SC、SSB信号波形及振幅频谱的特点。

5、掌握AM、DSB-SC、SSB信号调制的通信模型和原理，学会使用Matlab软件对信号进行仿真的原理和设计方法。

二、实验内容假设基带信号为=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t)，载波频率为20KHZ，仿真AM、DSB-SC、SSB信号，观察其波形和频谱。

三、仿真模型AM、DSB-SC、SSB信号调制原理:这三种调制，都是用频率为的基带信号对频率为的载波信号进行调制，得到搬移到频率为的调制信号，在具体的实现上有所不同。

若调制信号为，有（1）AM信号调制原理调幅系数为。

AM信号的包络就是调制信号，为避免产生过调制要求。

（2）DSB-SC信号的调制原理抑制载波的双边带调幅：将模拟基带信号与正弦载波相乘得到DSB-SC AM信号，其频谱不包含离散的载波分量，产生的调制信号如下：（3）SSB信号调制原理为：单边带调幅：抑制载波调幅信号SSB的调制可利用解析信号的希尔伯特变换来实现。

基带信号的希尔伯特变换为，其频谱，SSB信号的表达式为：四、仿真设计（1）仿真思想1）设置好以下几个参数：，，，，；2）基带信号采样的离散时间序列：，频谱采样点离散序列：；3）由于对信号的截短造成与理想的差别，对离散序列进行傅里叶变化时会有一个较小的虚部，避免产生误差故需要取其实部；4）SSB调制中希尔伯特变换可在频域进行，然后再把频域进行傅里叶反变换得到时域信号的希尔伯特变换。

北京邮电大学信息与通信工程学院实验报告

第二学期《通信原理软件》实验报告专业班级姓名学号开课系室报告日期目录实验一声音播放和滤波 (6)实验二时域仿真精度分析 (17)实验三频域仿真精度分析 (21)实验四噪声产生 (27)实验五取样和重建 (37)实验八抑制双边带的调制与解调 (46)实验十二ASK调制与解调 (53)综合实验数字基带系统仿真 (61)实验一声音播放和滤波实验目的掌握声音播放模块，FIR 滤波器的使用方法。

深入理解频率的大小如何影响声音的变化，FIR 滤波器的特性和模块各参数的作用。

主要功能：利用FIR 滤波器实现对声音信号中某些频率的滤除，频带内的信号分量通过，频带外的滤除，来观察声音的变化。

实验原理声音频率的大小影响声音的音调，即频率越高我们听到的声音越尖，频率越低听到的声音越低沉；因此设置声音信号的频率为不同的频率时，我们可以通过声音播放器发出的声音感知声音音调的变化。

FIR 滤波器又名为有限冲激响应滤波器，利用离散时间系统的特性来对输入信号的波形或频谱进行加工处理，本实验中即利用该滤波器实现对声音信号中某些频率的滤除，频带内的信号分量通过，频带外的滤除，来观察声音的变化。

10||2,111()1cos ,||22220,1||2ss s s r s s s s a f T T T T a a a H f f f T T T a f T πα-≤≤⎧⎪⎧⎫⎡⎤⎛⎫--+⎪⎪⎪=+-≤≤⎨⎨⎬⎢⎥ ⎪⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎪⎩⎭⎪+⎩> 下图所示是满足上式的理想的FIR 滤波器的时域冲激响应和传递函数。

声音播放和滤波系统框图如图1.1所示：图1.1 声音播放和滤波系统框图实验方案所需元件：●正弦波发生器（sinusoid generator）（两个，①产生频率为200Hz的正弦波，②频率为800Hz的正弦波）●音频播放模块（Play sound，选自Scicom_sinks元件库）●触发时钟（CLOCK_c）●FIR滤波器（FIR Filter，选自Scicom_Filter原件库）●频谱示波器模块（FFT，选自Scicom_sinks元件库）具体步骤如下：将正弦波发生器、音频播放模块、触发时钟、频谱示波器模块按下图连接：打开Diagram菜单栏中的Context输入框，输入下图内容：设置正弦波模块，产生频率为200Hz的信号，设置Play sound模块的参数。

北邮通原GMSK实验

北邮通原GMSK实验通信原理实验报告“GMSK调制器”系统实验指导老师韩玉芬目录一、实验内容 (4)二、实验思路 (4)三、实验原理分析 (5)3.1 GMSK 调制器工作原理和相位路径的计算 (5)3.2 数字信号处理方法实现 GMSK 调制器 (8)四、实验步骤 (9)五、软件实现 (10)5.1仿真眼图流程 (10)5.2 g（t）信号产生 (10)5.3 φ(t )函数的实现及及相位路径的画图 (11)5.4正弦表和余弦表的生成 (15)5.5量化前的眼图绘制 (15)5.6正（余）弦表的均匀量化及Bin文件的生成 (17)5.7量化后的眼图 (21)5.8 mif文件的生成 (22)六、硬件部分 (23)6.1地址逻辑设计 (23)6.2 CLOCKMGDF模块 (24)6.3 ADDRLOGIC模块 (25)6.4 整体的仿真波形图 (27)6.5 mif文件及相应电路逻辑 (28)七、实验结果展示 (30)7.1 bin文件方法 (30)7.2 MIF文件方法...................................... 错误!未定义书签。

7.3结果分析.......................................... 错误!未定义书签。

八、拓展部分——眼图的功率谱密度 .................. 错误!未定义书签。

九、实验总结及心得体会............................ 错误!未定义书签。

十、参考文献 (35)一、实验内容1、了解GMSK调制器工作原理，推导GMSK信号相位路径的计算公式，掌握GMSK 调制器数字化实现的原理。

2、掌握GMSK调制器数字化、实现地址逻辑的工作原理，用可编程逻辑器件实现地址逻辑的设计，并仿真各点波形，分析检验其时序逻辑关系。

3、了解GMSK相位路径的编程流程图，并用计算机编出相位路径的余弦及正弦表。

北京邮电大学通信原理软件实验报告

北京邮电大学实验报告题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告实验一：验证抽样定理一、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、实验原理低通滤波器频率与m（t）相同三、实验步骤1. 要求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。

2. 连接各模块完成系统，同时在必要输出端设置观察窗。

3. 设置各模块参数。

三个基带信号的频率从上到下分别设置为10hz、12hz、14hz。

抽样信号频率设置为28hz，即2*14hz。

（由抽样定理知，）将低通滤波器频率设置为14hz，则将恢复第三个信号（其频率为14hz）进行系统定时设置，起始时间设为0，终止时间设为1s.抽样率设为1khz。

3.观察基带信号、抽样后的信号、最终恢复的信号波形四、实验结果最上面的图为原基带信号波形，中间图为最终恢复的信号波形，最下面的图为抽样后的信号波形。

五、实验讨论从实验结果可以看出，正如前面实验原理所述，满足抽样定理的理想抽样应该使抽样后的波形图如同冲激信号，且其包络图形为原基带信号波形图。

抽样后的信号通过低通滤波器后，恢复出的信号波形与原基带信号相同。

由此可知，如果每秒对基带模拟信号均匀抽样不少于2次，则所得样值序列含有原基带信号的全部信息，从该样值序列可以无失真地恢复成原来的基带信号。

讨论：若抽样速率少于每秒2次，会出现什么情况？答：会产生失真，这种失真被称为混叠失真。

六、实验建议、意见增加改变抽样率的步骤，观察是否产生失真。

实验二: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、实验原理在现代通信系统中，码元是按照一定的间隔发送的，接收端只要能够正确地恢复出幅度序列，就能够无误地恢复传送的信号。

因此，只需要研究如何使波形在特定的时刻无失真，而不必追求整个波形不变。

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。

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。

北邮通原软件实验报告

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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实验一实验目的：假设基带信号为m(t)=sin(2000πt)+2cos(1000πt)，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。

1．AM信号：（1）信号的表达式（3）流程图AM信号s= (1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t);傅氏变换S= t2f(s,fs)绘制时域波形及频谱（2）源代码%AM信号的产生fs= 800; %采样频率KHzT= 200; %截短时间msN= T*fs; %采样点数dt= 1/fs;t= [-T/2:dt:T/2-dt];df= 1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm= 1; % kHzfc= 20; % kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);s= (1+0.3*m).*cos(2*pi*fc*t); %AM 信号S= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S1))title('AM信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis([-25,25,0,max(abs(S1))]);%xset('window',2)figure(2)plot(t,s1)title('AM信号波形')xlabel('t')ylabel('s(t)')axis([-3,3,-3,3]);（4）实验结果-3-2-10123-3-2-1123AM 信号波形t(ms)s (t )-25-20-15-10-505101520250102030405060708090100AM 信号频谱f(kHz)S (f )2．DSB-SC信号（1）信号的产生和表达式（2）流程图DSC-SB信号s= m.*cos(2*pi*fc*t);傅氏变换S= t2f(s,fs)绘制时域波形及频谱（3）源代码fs= 800; %KHzT= 200; %msN= T*fs;dt= 1/fs;t= [-T/2:dt:T/2-dt];df= 1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm= 1; % kHzfc= 20; % kHzm= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t);s= m.*cos(2*pi*fc*t); %DSB-SC 信号S= t2f(s,fs);figure(1)plot(f,abs(S2))title('DSB-SC信号频谱')xlabel('f')ylabel('S(f)')axis([-25,25,0,max(abs(S2))]);figure(2)plot(t,s2)title('DSB-SC信号波形')xlabel('t')ylabel('s(t)')axis([-1,4,-3,3]);（4）实验结果()()()()()cosc c cs t m t c t m t A tωϕ==+-1-0.500.511.522.533.54-3-2-1123DSB-SC 信号波形t(ms)s (t )-25-20-15-10-50510152025DSB-SC 信号频谱f(kHz)S (f )2 DSC-SB 频谱3．SSB 信号（1）信号的产生和表达式（2）流程图（3）源代码： %SSB 信号的产生fs= 800; %KHz T= 200; %ms N= T*fs; dt= 1/fs;t= [-T/2:dt:T/2-dt]; df= 1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];fm= 1; % kHz fc= 20; % kHz m= sin(2*pi*fm*t)+2*cos(1*fm*pi*t); M= t2f(m,fs);MH=-j*sign(f).*M; %在频域进行希尔伯特变换 mh= real(f2t(MH,fs)); %希尔伯特变换后的信号 s= m.*cos(2*pi*fc*t)-mh.*sin(2*pi*fc*t); %SSB signal S= t2f(s,fs); figure(1)plot(f,abs(S3))title('SSB 信号频谱')xlabel('f') ylabel('S(f)')axis([-25,25,0,max(abs(S3))]) figure(2) plot(t,s3)title('SSB 信号波形') xlabel('t') ylabel('s(t)') axis([0,6,-3,3])()()()()()()()()cos 2sin 2cos 2sin 2DSB SC AM c c c c SSB c c c c s t s t s t A m t f t A m t f ts t A m t f t A m t f tππππ--=-=-=下上（4）实验结果0123456-3-2-1123SSB 信号波形t(ms)s (t )-25-20-15-10-50510152025020406080100120140160180200SSB 信号频谱f(kHz)S (f )实验二实验目的：假设基带信号为m(t)=sin(2000πt)+2cos(1000πt)+4sin(500πt+π/3),载波频率为40kHz，仿真产生FM信号，观察波形与频谱，并与卡松公式作对照。

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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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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。

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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。

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。

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