信道模拟实验
无线信道测量及仿真实现
题目:宽带无线通信系统的信道测量研究及仿真实现内容:1.了解无线信道大小尺度衰落特点以及基本测量方法;2.掌握滑动相关法测量小尺度衰落原理及仿真实现;3.掌握矢量信号分析技术在小尺度衰落中的应用;4.SISO和MIMO系统的信道测量及误差修正;5.实测数据处理及结果分析。
无线信道基础无线通信系统的性能主要受到无线信道的制约。
发射机与接收机之间的传播路径非常复杂,电波传播的机制是多种多样的,但总体上可以归结为反射,绕射和散射。
无线信道的特性•大尺度特性大尺度传播描述了长距离内接收信号强度的缓慢变化。
这些变化是由发射天线和接收天线之间传播路上的山坡或湖泊以及建筑物等造成的。
一般来说,大尺度衰落与发射天线和接受天线之间的距离成反比,而且在不同地区有不同的衰减因子。
大尺度可以由天线分集和功率控制得到补偿。
•小尺度特性小尺度衰落的主要特性是多径传播。
传播过程中会遇到很多建筑物,树木以及起伏的地形,会引起能量的吸收和穿透以及电波的反射,散射及绕射,这样,无线信道是充满反射波的传播环境。
大尺度测量•连续波测量方法•宽带信号测量法√小尺度测量•扩频滑动相关测量法√•直接脉冲测量法•扫频测量连续波测量方法•连续波测量就是尽可能获取某一地区各地理位置的本地均值,因此要获取本地均值就必须除去瑞利衰落的影响。
对于无线移动通信系统,在特征长度为40个波长,采样50个样点时,可使测量数据与实际本地均值之差小于1dB.•随机衰落现象:扩频滑动相关法•扩频信道检测系统基本框图如下•该系统的优点是,尽管所探测的信号可能为宽带信号,接收机仍然可以用一个宽带混频器加一个窄带接收机来检测发送信号。
•实际中,理想的高斯白噪声用确定的伪噪声来代替。
在发射端发射一串伪随机码,在接收端对接信号进行采样,计算采样样本序列和伪随机序列的相关值,得出不同时刻的冲激响应。
•小尺度测量方法在测试过程中,我们采用基于伪噪声序列的扩频滑动相关测试法。
该方案的基本思路是在发射周期性的PN序列,在接收端本地产生同样的PN序列并与接收下来的信号做互相关运算。
通信应用系统实验报告
一、实验目的1. 了解通信应用系统的基本组成和功能。
2. 掌握通信系统中的信号传输与处理方法。
3. 熟悉常用通信协议和标准。
4. 培养实际操作能力和问题解决能力。
二、实验器材1. 通信实验箱2. 计算机3. 信号发生器4. 示波器5. 信号分析仪6. 通信协议转换器三、实验原理通信应用系统主要包括信源、信道、信宿和编码解码器等组成部分。
信源产生原始信号,信道负责信号的传输,信宿接收并处理信号,编码解码器则用于信号的转换。
在通信过程中,信号可能会受到噪声、干扰等因素的影响,因此需要采取相应的处理方法来保证通信质量。
四、实验内容1. 信源与信宿(1)信源:使用信号发生器产生模拟信号,如正弦波、方波等。
(2)信宿:使用示波器接收并显示信号波形。
2. 信道(1)模拟信道:使用通信实验箱搭建模拟信道,观察信号在信道中的衰减、失真等现象。
(2)数字信道:使用通信实验箱搭建数字信道,观察信号在信道中的误码率、误码性能等现象。
3. 编码解码器(1)模拟信号编码:使用编码解码器将模拟信号转换为数字信号。
(2)数字信号解码:使用编码解码器将数字信号转换为模拟信号。
4. 通信协议(1)TCP/IP协议:使用计算机搭建TCP/IP网络,实现数据传输。
(2)蓝牙协议:使用蓝牙模块实现短距离无线通信。
5. 信号处理(1)滤波:使用滤波器对信号进行滤波,去除噪声和干扰。
(2)调制解调:使用调制解调器实现信号的调制和解调。
五、实验步骤1. 搭建实验系统:根据实验内容,搭建相应的实验系统。
2. 调整参数:根据实验要求,调整相关参数,如信道参数、滤波器参数等。
3. 观察现象:观察信号在信道中的传输情况,分析信号衰减、失真、误码等现象。
4. 数据处理:对实验数据进行处理和分析,得出结论。
5. 撰写实验报告:总结实验过程、实验结果和实验结论。
六、实验结果与分析1. 模拟信道:在模拟信道中,信号经过传输后会出现衰减、失真等现象。
通过调整信道参数,可以减小信号衰减和失真。
信道模拟试验[精彩]
实验四信道模拟实验一、实验目的1.观察噪声对信道的影响,比较理想信道与随机信道的区别,加深对随机信道的理解。
2.比较编码信号与未编码信号在随机信道中的传输,加深对纠错编码原理的理解。
3.掌握眼图波形与信号传输畸变的关系。
二、实验内容1.将信号源输出的NRZ码(未编码)输入信道,调节噪声功率大小,观察信道输出信号。
2.将输出的NRZ码(未编码)输入本模块,编码后再输入信道,并经过解码,观察通过编解码后信号。
3.观察眼图并作分析记录。
三、实验器材1.信号源模块2.信道模拟模块3.终端模块(可选)4.20MHz双踪示波器一台5.误码率测试仪(可选)一台6.连接线若干四、实验原理1.信道广义信道按照它包含的功能,可以划分为调制信道与编码信道。
所谓调制信道是指调制器输出端到解调器输入端的部分。
从调制和解调的角度来看,调制器输出端到解调器输入端的所有变换装置及传输媒质,不论其过程如何,只不过是对已调信号进行某种变换。
我们只需要关心变换的最终结果,而无需关心其详细物理过程。
因此,研究调制和解调时,采用这种定义是方便的。
同理,在数字通信系统中,如果我们仅着眼于讨论编码和译码,采用编码信道的概念是十分有益的。
所谓编码信道是指编码器输出端到译码器输入端的部分。
这样定义是因为从编译码的角度看来,编码器的输出是某一数字序列,而译码器的输入同样也是某一数字序列,他们可能是不同的数字序列。
因此,从编码器输出端到译码器输入端,可以用一个对数字序列进行变换的方框来加以概括。
我们这里主要用的是编码信道,接下来介绍一下编码信道模型。
编码信道对信号的影响是一种数字序列的变换,即把一种数字序列变成另一种数字序列。
因此,有时把编码信道看成是一种数字信道。
编码信道模型可以用数字的转移概率来描述。
例如,最常见的二进制数字传输系统的一种简单的编码信道模型如图18-1所示。
这个模型之所以是“简单的”,因为这里假设解调器每个输出码元的差错发生是相互独立的。
信道模拟实验
信息学院通信工程 20111060243 李吉才信道模拟实验一、实验目的1.观察噪声对信道的影响,比较理想信道与随机信道的区别,加深对随机信道的理解。
2.比较编码信号与未编码信号在随机信道中的传输,加深对纠错编码原理的理解。
3.掌握眼图波形与信号传输畸变的关系。
二、实验内容1.将信号源输出的NRZ 码(未编码)输入信道,调节噪声功率大小,观察信道输出信号。
2.将输出的NRZ 码(未编码)输入本模块,编码后再输入信道,并经过解码,观察通过编解码后信号。
3.观察眼图并作分析记录。
三、实验原理1.信道噪声非理想信道中必然存在噪声,而其中又以高斯白噪声最为普遍。
在本实验中我们用伪随机序列模拟高斯白噪声。
2.眼图是一种能够方便地估计系统性能的实验手段。
这种方法的具体做法是:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器水平扫描周期,使其与接收码元的周期同步。
这时就可以从示波器显示的图形上观察出码间干扰和噪声的影响,从而估计出系统性能的优劣程度。
所谓眼图就是指示波器显示的图形,因为在传输二进制信号波形时,它很像人的眼睛。
四、实验记录没加噪声①信道输入②信道输出加了噪声①信道输入②信道输出加噪声后信道输入频谱加噪声后信道输出频谱①眼图②NRZ码五、实验思考题1.什么是噪声?通信中噪声会引起什么样的问题?答:在通信系统中,经常碰到的噪声之一就是白噪声。
所谓白噪声是指它的功率谱密度函数在整个频域内是常数,即服从均匀分布。
噪声的出现会对通信传输的信号进行干扰,导致传输信息失真等问题。
2.观察眼图时,NRZ 信号速率设置为7.8K,经过什么样的电路在信道输出点2 进行观察?也即NRZ 信号和信道输出点2 的信号差异是什么?答:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器水平扫描周期,使其与接收码元的周期同步,即可观察到眼图。
NRZ 信号和信道输出点2 的信号差异如上页眼图与NRZ 码比较图所示。
3.什么是眼图,为什么利用眼图能大致估算接收系统性能的好坏程度?答:眼图是一种用示波器实际观察接收信号质量的方法,可以显示传输系统性能缺陷对于基带数字信号传输的影响。
信道模拟实验报告
信道模拟实验报告
6.用示波器观察JI、JQ,与原始信号I-OUT 和Q-OUT 比较。
信道输入(上)和信道输出1处(下)
信道输出1处
二位误码时的波形
BS(上)眼图(下)
实验思考
1. 观察眼图时,NRZ信号速率设置为7.8K,经过什么样的电路在信道输出点2
进行观察?也即NRZ信号和信道输出点2的信号差异是什么?
答:经过了低通滤波电路在信道输出点2处进行观察。
NRZ信号与信道输出点2的信号差异在于NRZ中含有高频分量(在信号发生突变时的跳变部分含有高频成分),而在信号输出点2处因为低通滤波的作用,使得其输出波形变得更为圆滑(高频无法经过低通滤波)不再含有高频。
3. 信道编码的作用是什么?你听过的有哪些?实际中常用的呢?
答:信道编码是调制之前的重要一步,目的在与提高传输的质量问题,是信号在传输过程中误码率降到最小,同时在信道编码这一环要加入一定量的冗余码以保证系统可以拥有差错和纠错的能力以及达到秘密传输的要求。
我听说过的信道编码分两大类,一类是分组码,一类是卷积码。
分组码是指在原信息后面加冗余进行检错或纠错的编码,卷积吗是指信息之间互相交错互相提供冗余的编码。
分组码的性能要逊于卷积码,但是复杂度也要远低于卷积码。
实际生活中常用的是LDPC码、TURBO码。
信道编码大致分为两类:①信道编码定理,从理论上解决理想编码器、译码器的存在性问题,也就是解决信道能传送的最大信息率的可能性和超过这个最大值时的传输问题。
②构造性的编码方法以及这些方法能达到的性能界限。
实验小结
通过本次实验了解了理想信道随机信道的区别,对信道的区别有了更深的了解。
实验二 信道化接收机的simulin仿真 3
姓名:邓斌 学号:11073115 班级:11083511 专业:信息对抗技术实验二 信道化接收机的simulink 仿真实验目的:学习信道化接收机的基本原理,使用simulin 模拟多相滤波器结构的信道化接收机,理解多相滤波器结构的信道化接收机基本结构。
实验内容及要求:1.学习信道化接收机的基本原理。
2.使用simulink 模拟多相滤波器结构的信道化接收机,要求了解该信道化接收机的主要功能模块的作用。
3.改变输入信号的频率(范围在0Hz~100Hz )观察输出窄脉冲信号的时延变化。
4.分析simulink 仿真模型中select rows 模块的作用(共五个,具有两种不同的功能)。
实验方案及公式推导:信道化接收机通过m 个不同的滤波器将整个信道均匀的分成m 个子信道分别进行处理.实验中将0-100错误!未找到引用源。
频率分为5段,分别为0-20,20-40,40-60,60-80,80-100(错误!未找到引用源。
).BPSK 信号的产生:设二进制码流为k 错误!未找到引用源。
{-1,1},载波为c(t)=cos(错误!未找到引用源。
t),所以BPSK 信号s(t)=kcos(错误!未找到引用源。
t).对于载波处于各个区间的信号分别使用本振10,30,50,70,90(错误!未找到引用源。
)下变频.下变频公式推导:设本振信号为cos(错误!未找到引用源。
t),与BPSK 信号相乘得错误!未找到引用源。
(t)=s(t)cos(错误!未找到引用源。
t)=错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
{cos[(错误!未找到引用源。
+错误!未找到引用源。
)t]+ cos[(错误!未找到引用源。
-错误!未找到引用源。
)t]},使用低通滤波器滤去和频分量,得错误!未找到引用源。
(t)=错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
cos[(错误!未找到引用源。
-错误!未找到引用源。
)t].即对于0-100错误!未找到引用源。
无线信道仿真
无线信道仿真无线信道是移动通信的传输媒体,所有的信息都在这个信道中传输。
信道性能的好坏直接决定着人们通信的质量,因此要想在有限的频谱资源上尽可能地高质量、大容量传输有用的信息就要求我们必须十分清楚地了解信道的特性。
然后根据信道地特性采取一系列的抗干扰和抗衰落措施,来保证传输质量和传输容量方面的要求。
电磁波在空间传播时,信号的强度会受到各种因素的影响而产生衰减,通常用路径损耗的概念来衡量衰减的大小。
路径损耗是移动通信系统规划设计的一个重要依据,特别是对覆盖、干扰、切换等性能影响很大。
本文主要研究了宏小区室外传播模型,并对经验模型Okumura-Hata 模型、COST-231 Hata 模型以及COST231-WI 模型进行了具体地分析和说明,对其中的算法Matlab 中写出了相应的函数并作出了Matlab 仿真。
在实际仿真中经常要用到一些无线信道模型,本文主要对高斯白噪声信道、二进制信道、瑞利衰落信道以及伦琴衰落信道进行了分析和仿真,这里用到的是Matlab 中自带的Simulink 模块,进行了BPSK ,BFSK 的误比特率性能的仿真。
最后对802.16规范中建议使用的SUI 信道模型进行了仿真。
1路径损耗1.1 自由空间模型:假设无线电波是在完全无阻挡的视距内传播,没有反射、绕射和散射,这种理想的情形叫做自由空间的传播。
假设收发天线之间的距离为d ,发射频率为f ,自由空间的损耗可由以下公式计算:f d P L log 20lg 204.32++= (dB)其中,d 的单位为km ;f 的单位为MHz 。
对应于文件中的wireless_free_space_attenuation.m 文件:function y=wireless_free_space_attenuation(d,f) y=32.4+20*log(d)/log(10)+20*log(f)/log(10);当f=900MHz 时的仿真图如下:f=900;d=0.1:0.1:100;y=wireless_free_space_attenuation(d,f); plot(d,y);0102030405060708090100708090100110120130140距离(km)损耗(d B )自由空间损耗自由空间的传播是电波传播最基本也是最简单的一种理想情况。
信道仿真实验
信道仿真实验一、实验目的1、了解通信系统信道模型的基本概念。
2、掌握高斯白噪声的统计特性及其对通信系统的影响。
3、掌握带限线性滤波器信道模型的特性和对通信系统的影响。
4、掌握瑞利衰落信道的统计特性及其对通信系统的影响。
二、实验仪器1、移动通信实验箱一台;2、台式计算机一台;三、实验步骤1、通过串行口将实验箱和电脑连接,给实验箱上电。
将与实验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。
在主界面上双击“信道仿真”实验图标,进入此实验界面。
2、先点击“初始化”键,再点击“输入数据”键,用于产生信道仿真所需的输入数据。
界面显示输入数据窗口,“数据长度”对话框可输入1~16 之间的数,产生相应个数的字节,如果学生想手动输入数据,可在窗口正下方以16 进制方式输入数据,如“12 bc ae 3e”等,中间以空格键分隔,输入完毕后按“手动输入”键,这时便可以从界面上看到手动输入的数据对应的二进制代码;如果学生不想手动输入数据,只需按动“随机生成”键,便可以生成实验所需要的输入数据。
然后按动“返回”键,输入数据窗口自动关闭,输入数据工作结束。
这里需要注意的是,如果不按动“返回”键而人工关闭此窗口,输入数据工作并未完成。
3、输入数据产生后就可以进行下面的信道仿真实验。
首先进行高斯白噪信道模型实验。
(1)在信道选择栏中选中“高斯”。
(2)在高斯信道参数信噪比一栏中输入一个数值,然后点击“仿真->GO”键,波形显示区将显示本信噪比下的输入信号波形、输出信号波形以及噪声波形。
(3)修改信噪比的值,可重复以上实验。
若输入为0,则表示信噪比为0dB,0dB 意味着输入信号的功率和噪声功率的大小相当,由于噪声功率过大,因此输出信号与输入信号的相似程度很低。
将信噪比提高到一定的值(如:40dB),再点击“仿真”键再观察输入信号和输出信号。
完成实验报告的第 1 题。
4、下面进行带限线性滤波器信道模型实验,这个信道模型是对存在码间干扰的信道的建模,反映信道特性的信道参数由学生自定义输入。
信息传递的实验报告
一、实验目的1. 理解信息传递的基本原理和过程。
2. 掌握信息传递的常用方法和技术。
3. 分析信息传递过程中可能出现的误差和干扰,并提出相应的解决方案。
二、实验原理信息传递是指将信息从信息源传递到接收者的过程。
在这个过程中,信息源将信息编码成信号,通过信道传输,接收者对接收到的信号进行解码,从而获取信息。
信息传递过程中可能出现的误差和干扰会影响信息的准确性,因此需要采取相应的措施来降低误差和干扰。
三、实验内容1. 实验一:模拟信息传递过程(1)准备材料:纸、笔、电话、录音笔等。
(2)实验步骤:①信息源:将一段文字信息(如电话号码、姓名等)通过纸笔记录下来。
②信道:将纸笔信息传递给接收者,接收者通过电话或录音笔进行记录。
③接收者:将接收到的信息与原始信息进行对比,分析误差和干扰。
2. 实验二:信息传递方法研究(1)准备材料:计算机、网络、电子邮件等。
(2)实验步骤:①信息源:将一段文字信息通过电子邮件发送给接收者。
②信道:通过计算机网络将电子邮件传递给接收者。
③接收者:接收电子邮件,将接收到的信息与原始信息进行对比,分析误差和干扰。
3. 实验三:信息传递干扰分析(1)准备材料:计算机、网络、噪声发生器等。
(2)实验步骤:①信息源:将一段文字信息通过计算机网络发送给接收者。
②信道:在传输过程中加入噪声,模拟信息传递干扰。
③接收者:接收干扰后的信息,分析干扰对信息传递的影响。
四、实验结果与分析1. 实验一结果与分析实验结果显示,通过纸笔传递信息时,接收者记录的信息与原始信息基本一致,误差较小。
通过电话或录音笔传递信息时,由于语音识别和记录的误差,信息传递的准确性有所下降。
2. 实验二结果与分析实验结果显示,通过电子邮件传递信息时,接收者接收到的信息与原始信息基本一致,误差较小。
计算机网络在信息传递过程中起到了良好的作用。
3. 实验三结果与分析实验结果显示,在加入噪声干扰的情况下,信息传递的准确性受到较大影响。
衰落信道接受性能仿真实验.
衰落信道接受性能仿真实验1 实验目的与要求(1)基于Matlab软件模拟完整的数字通信流程:给出接收端的误比特率分析(2)验证衰落信道对通信性能的影响:假设理想的载波与符号同步,分析信道与码间串扰对传输的影响(3)两种均衡准则下的均衡器:对比两种均衡准则的特点与不同信道参数下的误码率性能2 实验内容2.1 符号速率模型下高斯信道误码率分析图1-0-1⏹处理流程Step1:根据比特得到复符号序列Step2:加入复高斯噪声Step3:判决得到输出比特⏹实验结果及分析●不同调制阶数的仿真●误码率随参数变化的统计●与理论误码率曲线对比图 1-0-2说明:进行了M=2、4、8、16的PSK 调制方式的仿真。
在高斯信道分别添加信噪比EsNo=1:10的噪声,从图中可以看出,信噪比一定时,调制阶数越高,误码率越高;误码率一定时,调试阶数越低,所需要的信噪比越低。
与理论误码率曲线对比 Ms=2图 1-0-3Ms=4图1-0-4说明:进行了M=2、4的理论与仿真的比较。
从图中可以看出,2PSK理论与仿真曲线基本吻合;4PSK在低信噪比时,仿真误码率大于理论误码率。
可以看出MPSK随着调制阶数的升高,性能逐渐恶化。
2.2 基带传输模型下高斯信道误码率分析图2-1⏹处理流程Step1:根据比特得到复符号序列Step2:成型滤波Step3:加入复高斯噪声Step4:匹配滤波Step5:符号速率抽样Step6:判决得到输出比特⏹实验结果及分析●成型滤波器与基带波形图 2-2说明:根升余弦滤波器,滚降系数为0.8,滤波器拖尾为delay=10。
I 路Q 路图 2-3说明:I 路和Q 路基带波形 ● E s /N 0与信噪比的换算Esn0all=Ebn0+10*log10(log2(Ms))-10*log10(fs/2/fb)%全通带信噪比● 匹配滤波后的基带波形图2-4 说明:I路和Q路匹配滤波后波形最佳抽样点的抽样I_xt=downsample(I_sigbase,Nsam); %最佳采样点采样Q_xt=downsample(Q_sigbase,Nsam);2.3频带传输模型下高斯信道误码率分析图3-0-1⏹处理流程Step1:根据比特得到复符号序列Step2:成型滤波Step3:正交调制Step4:加入复高斯噪声Step5:正交变频与匹配滤波Step6:符号速率抽样Step7:判决得到输出比特α=,长设计采样速率Fs=5,符号速率Rb=1,Fc=1。
实验四 信道模拟实验 思考题答案
七、思考题答案1、本实验中的噪声为加性噪声,试说明实际信道中的加性噪声有哪些,各有什么特点?答:实际信道中的加性噪声主要是随机噪声。
可分为单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声三类。
(1)单频噪声是一种连续波的干扰,它的主要特点是占有极窄的频带,但在频率轴上的位置可以实测,所以单频噪声并不是在所有通信系统中都存在;(2)脉冲噪声是在时间上无规则地突发的短促噪声,其主要特点是其突发的脉冲幅度大,但持续时间短,且相邻突发脉冲之间往往有较长的安静时段;(3)起伏噪声是以热噪声、散弹噪声及宇宙噪声为代表的噪声。
其特点是无论在时域内还是在频域内它们总是普遍存在和不可避免的。
2、本实验中使用的纠错码为汉明码,举出其他常用的纠错码并比较它们的优缺点。
答:其他常用的纠错码有循环码、BCH码、卷积码等。
其中(1)汉明码是一种高效的能纠错单个错误的线性分组码。
因为在纠单个错误时,汉明码所用的监督码元最少,与码长相同的能纠单个错误的其它编码相比,循环码编码效率最高。
但是它只能纠正单个随机错误的码。
(2)循环码的编码和解码设备都不太复杂,且检错和纠错能力较强。
循环码除了具有线性码的一般性质外,还具有循环性。
(3)BCH码是一种特别重要的循环码,它解决了生成多项式与纠错能力的关系问题,可以方便地得到纠正多个随机错误的码。
(4)卷积码是一种非分组码,码的构造也比较简单,在性能上也相当优越。
但是它的数学理论并不像循环码那样完整严密。
3、实验(二)步骤3和步骤4的结果是否不同?如果不同,试说明原因。
答:结果不同。
因为本实验中使用的纠错码为汉明码。
汉明码只能纠正一个错码,所以当出现两位错码的时候,汉明码无法判断哪一位出现错误,导致解码出错。
4、为什么利用眼图能大致估算接收系统性能的好坏程度?答:因为评价基带传输系统性能的一种定性而方便的方法是用示波器观察接收端的基带信号波形,用来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响。
而通过眼图的观察能直观地了解到码间串扰和噪声的一个影响。
瑞利莱斯信道仿真
暑期实习报告一、 实习题目用正弦波模拟仿真瑞利信道和莱斯信道二、 实习背景在移动通信中,移动台与基站之间的通信往往受到各种障碍物和其他移动物体的影响,作为载体的电磁波会在传输过程中有直射波、反射波、绕射波和散射波之分,以致移动台接收到的信号是由经过不同延时不同路径到达的多路信号合并而成,而这些信号受阴影效应、多普勒效应等的影响, 他们的幅度受到不同程度的衰减,同时在存在频移和相移。
三、 实习原理瑞利衰落信道是一种无线电信号传播环境的统计模型,这种模型表现为在发射机和接收机之间不存在直射信号,假设信号通过无线信道后,其幅度是随机的。
并且接收机信号的包络服从瑞利分布。
莱斯衰落信道与瑞利信道的区别就是在发射机和接收机之间存在直射波。
瑞利信道模型为:1()c o s (22)N R t C n f t F t T h e a t a ππ=++∑Cn 、F 、Theata 是相互独立的随机变量,Cn 表示信号幅度,F 为频移系数,Theata 表示相移。
莱斯信道模型为:1()cos(2)cos(22)n R t ft Cn ftFt Theata πππ=+++∑Cn 、F 、Theata 是相互独立的随机变量,Cn 表示信号幅度,F 为频移系数,Theata 表示相移四、 仿真结果:□1瑞利信道 代码:function rayleight=sym('t');n=input('n=');f=8*10^8;%取信号频率为800MhzC=rand(1,n);Theata=-2*pi+4*pi.*rand(1,n);F=-1+2.*rand(1,n);Zx=cos(2*pi*f.*t+2*pi*f.*F*t+Theata);RS=Zx*C'当仿真路数为30路时,得到的接收信号时域图为:0102030405060708090100-8-6-4-2246810当仿真路数为30路时,接收信号的包络:代码:t=0:.2:100;N=501;%采样点总数R=0:0.024:12;%包络幅度范围m=zeros(1,N);q=(8226958330713791*cos((14738544651813039.*t)/2097152 - 6420982962695317/1125899906842624))/9007199254740992 + (8624454854533211*cos((3147546321980441.*t)/2097152 + 1592488907343941/281474976710656))/9007199254740992 + (153933462881711*cos((2922601302899569.*t)/2097152 - 1293881763019091/562949953421312))/281474976710656 + (109820732902227*cos((5056154441375673.*t)/524288 + 572054395085517/140737488355328))/1125899906842624 + (770956303438939*cos((11971310637107755.*t)/2097152 - 976910002155657/281474976710656))/4503599627370496 + (7648276850999985*cos((24678095153207873.*t)/4194304 + 1097200154976001/562949953421312))/9007199254740992 + (55201045594335*cos((15890773575148387.*t)/2097152 - 1129149318181027/562949953421312))/140737488355328 +(3798887910549989*cos((4144792385309751.*t)/2097152 - 384936153162253/562949953421312))/9007199254740992 + (1143795557080799*cos((682689757498656039.*t)/134217728 - 6312399365597953/2251799813685248))/9007199254740992 + (1802071410739743*cos((4897886369182033.*t)/524288 - 8860550568223013/2251799813685248))/2251799813685248 + (8690943295155051*cos((2714506704779073.*t)/1048576 - 823359778227783/140737488355328))/9007199254740992 + (6825116339432507*cos((753288409837281.*t)/262144 - 23146170456561/1125899906842624))/9007199254740992 + (2952009981953243*cos((501305679469463.*t)/131072 + 603204343011701/562949953421312))/4503599627370496 + (525791455320933*cos((46359008585863987.*t)/8388608 - 2386764799977513/562949953421312))/562949953421312 + (3567784634204585*cos((25975981384114555.*t)/4194304 + 740548295201613/281474976710656))/4503599627370496 + (257756635625713*cos((165424021614621.*t)/65536 + 1035053019742027/562949953421312))/281474976710656 + (638999261770491*cos((7378662735005679.*t)/2097152 - 72409097729717/562949953421312))/4503599627370496 + (354913107955861*cos((138474482834837.*t)/16384 - 54167120430423/70368744177664))/2251799813685248 + (7338378580900475*cos((15838866808400863.*t)/2097152 + 1457619014526091/562949953421312))/9007199254740992 + (2953193568373273*cos((926749021084891.*t)/262144 - 49514120493885/17592186044416))/4503599627370496 + (4321169733967891*cos((39913151771089687.*t)/8388608 + 1801714140618479/562949953421312))/4503599627370496 + (8621393422876569*cos((4291865570455739.*t)/524288 + 939164443260505/281474976710656))/9007199254740992 + (1423946432832521*cos((18782798714916921.*t)/2097152 - 712496390568455/140737488355328))/2251799813685248 + (8158648460577917*cos((672267189674085.*t)/262144 - 3311925752416549/562949953421312))/9007199254740992 + (6693542213068579*cos((1995494383059311.*t)/262144 + 1626169033800729/281474976710656))/9007199254740992 + (4371875181445801*cos((5134205601560665.*t)/2097152 + 522078571254719/140737488355328))/9007199254740992 + (6113502781001449*cos((4834269018907937.*t)/524288 - 5390601969460187/1125899906842624))/9007199254740992 + (160831102319495*cos((8758126564219489.*t)/1048576 + 635629730369417/281474976710656))/4503599627370496 + (2185580645132801*cos((2680499240977253.*t)/1048576 - 1675767268482273/1125899906842624))/2251799813685248 +(627122237356493*cos((92294997228769907.*t)/16777216 + 172282999978905/70368744177664))/2251799813685248; y=hilbert(q);%希尔伯特变换z=q+j*y;%解析信号a=z.*exp(-j*16*pi*10^8.*t);%复包络r=abs(a);%包络for l=1:501for n=1:501if r(n)<R(l)m(l)=m(l)+1;endendendmP=m./N;%概率函数figure(1),plot(R,P)figure(2),plot(t,r)包络时域图为:010********60708090100024681012t r概率函数图为:02468101200.10.20.30.40.50.60.70.80.91r P然后对概率函数进行拟合再微分得到概率密度函数:代码为:stan=sqrt(var(r))P_theory=(R./stan^2).*exp(-R.^2./(2*stan^2));coef=polyfit(R,P,10);P_density=polyder(coef);P_density_practice=polyval(P_density,R);plot(R,P_density_practice,'b'),hold onplot(R,P_theory,'r')蓝色表示仿真结果,红色代表理论结果。
通信原理实验(1-8)
通信原理实验报告学院:信息工程学院专业:通信工程学号:6姓名:李瑞鹏实验一 带通信道模拟及眼图实验一、实验目的1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义;2、 掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、 主控&信号源、9号、13号、17号模块 各一块2、 双踪示波器 一台3、 连接线 若干三、实验原理1、实验原理框图带通信道模拟框图2、实验原理框图带通信道是将直接调制的PSK 信号和经过升余弦滤波后调制的PSK 信号送入带通信道,比较两种状况的眼图。
然后,改变带通信道的带宽重复观测。
四、实验步骤概述:该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围,观测信道的眼图输出变化情况,了解和分析信道输出原因.1、关电,按表格所示进行连线。
2PSK 调制信号加升余弦滤波的带通信道模拟【250KHz~262KHz带通信道】。
3、此时系统初始状态为:PN15为8K。
4、实验操作及波形观测。
(1)以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点,观察输出眼图波形。
(2)调节17号板W1噪声幅度调节,调节噪声幅度,观察眼图波形变化。
17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。
(3)在主控菜单中改变带通信道频率范围,观察输出眼图变化,并分析原因。
五、实验报告1、完成实验并思考实验中提出来的问题。
2、分析实验电路工作原理,简述其工作过程。
3、整理信号在传输过程中的各点波形。
实验二 HDB3码型变换实验一、实验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。
2、掌握HDB3码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、HDB3编译码实验原理框图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。
移动通信期末实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展,移动通信技术已成为现代社会不可或缺的一部分。
为了更好地理解和掌握移动通信的基本原理和应用,本学期我们进行了移动通信期末实验。
本次实验旨在通过实际操作,加深对移动通信系统组成、信号调制解调、信道特性等方面的理解。
二、实验目的1. 熟悉移动通信系统的组成和基本功能。
2. 掌握信号调制解调的基本原理和方法。
3. 了解移动通信信道的特性和建模方法。
4. 提高动手实践能力和分析问题的能力。
三、实验内容1. 移动通信系统组成及功能实验本实验通过观察移动通信设备,了解其组成和基本功能。
实验内容如下:(1)观察GSM手机,了解其外观、按键、屏幕等组成部分;(2)观察GSM基站,了解其外观、天线、设备室等组成部分;(3)分析GSM手机与基站之间的通信过程,理解其基本功能。
2. 信号调制解调实验本实验通过实际操作,掌握信号调制解调的基本原理和方法。
实验内容如下:(1)观察GSM手机的信号调制解调过程,了解其工作原理;(2)通过实验软件,实现信号的调制解调过程,验证调制解调效果;(3)分析不同调制方式(如QAM、GMSK)的特点和适用场景。
3. 移动通信信道建模实验本实验通过模拟实验,了解移动通信信道的特性和建模方法。
实验内容如下:(1)观察白噪声信道的特性,了解其产生原因和影响;(2)通过实验软件,模拟白噪声信道对信号的影响,分析信噪比的变化;(3)研究多径干扰对信号的影响,了解其产生原因和抑制方法。
4. 移动通信系统仿真实验本实验通过仿真软件,模拟移动通信系统的性能。
实验内容如下:(1)使用OFDM仿真软件,模拟OFDM调制解调过程,分析其性能;(2)研究DSSS调制解调过程,了解其抗干扰能力;(3)分析不同信道条件下的系统性能,评估系统可靠性。
四、实验结果与分析1. 移动通信系统组成及功能实验通过观察GSM手机和基站,我们了解了其组成和基本功能。
实验结果表明,GSM手机主要由天线、射频模块、基带处理器、显示屏等部分组成,基站主要由天线、射频模块、基带处理器、控制单元等部分组成。
5g电波传播与无线信道测量虚拟仿真实验原理
5g电波传播与无线信道测量虚拟仿真实验原理
5G网络中的电波传播和无线信道测量是关键技术,而虚拟仿真实验则是研究这些技术的常用手段。
其原理如下:
1. 电波传播模型:电波在空气中传播时受到衰减和反射等干扰。
对于不同的环境和频率,传播模型也不同。
虚拟仿真实验可以通过构建不同的场景和环境,模拟不同频率的电波在空间空气中的传播和干扰情况。
2. 无线信道测量模拟:无线信道测量是对网络中无线传输历程的测试和评估。
因为其难以在真实环境中进行精确实验,虚拟仿真实验可以通过模拟不同网络场景下的无线信道传播,测试无线信号的接收质量和干扰程度。
3. 虚拟仿真实验设计:在进行虚拟仿真实验时,需要选取合适的仿真软件和相应的模型。
通过模拟现实情境,设计实验方案和数据采集,进行模拟仿真实验,获得数据,进行数据分析,最终评估网络的质量。
通过上述原理,虚拟仿真实验可以对5G网络中的电波传播和无线信道测量进行模拟研究,在真实环境不易得到的情况下,提供了一种有效手段,为5G网络的建设和优化提供指导。
模拟通信系统的案例
模拟通信系统的案例
某公司正在开发一种新型的通信系统,该系统可以实现高效可靠的数据传输。
为了验证系统的性能和可行性,公司决定进行模拟。
系统的组成部分包括发送端、接收端和信道。
发送端:发送端负责向接收端发送数据。
它从数据源获取数据,并对数据进行编码和调制,然后将调制后的信号通过信道发送给接收端。
接收端:接收端负责接收发送端发送的信号,并进行解调和解码,最终将解码后的数据传递给数据接收方。
信道:信道是数据传输的媒介,可以是有线或无线的。
在模拟中,我们假设信道会引入一定的噪声和丢包率,以测试系统对不完美信道的适应能力。
模拟过程如下:
1. 发送端从数据源获取数据,并将数据划分成合适的数据包。
2. 发送端对每个数据包进行编码,并将编码后的数据包发送给接收端。
3. 接收端接收到编码后的数据包,并进行解码。
4. 解码后的数据包会被传递给数据接收方。
5. 如果在信道传输过程中发生噪声或丢包,接收端会尝试纠正错误或请求重传。
6. 统计系统的性能指标,如丢包率、误码率和传输时延。
通过上述模拟过程,可以评估通信系统的性能和可靠性,为进一步的优化和改进提供参考。
此外,还可以对系统进行不同参数的测试,比如不同数据传输速率、不同的编码方案以及不同信道条件下的性能测试,以更全面评估系统的可行性。
5123通信一体化综合实训系统使用指导(信道仿真部分)
信道仿真目录第一章信道仿真部分的结构与功能设置 (1)1.1. 电路组成 (1)1.2. 白噪声发生器模块 (3)1.3. 通道模块 (8)1.4. A/D模块 (11)1.5. FPGA模块 (13)1.6. D/A模块 (15)1.7. 显示模块 (17)1.8. FPGA初始化模块 (21)1.9. 信道仿真平台用户界面的使用 (24)第二章恒参白噪声信道 (26)实验一白噪声特性测量 (26)第三章衰落信道模型 (29)实验一瑞利衰落信道特性测试与仿真 (29)实验二莱斯衰落信道特性测量与仿真 (33)实验三二径衰落信道特性测量与仿真 (37)实验四非线性信道、硬限幅信道特性测量 (41)附录一:信道仿真平台模式设置 (44)第一章信道仿真部分的结构与功能设置1.1. 电路组成在信道仿真平台中,主要提供了以下几项功能:1、高斯白噪声发生器:产生一窄带高斯白噪声。
2、对常用信道的仿真(电路模拟):如光纤信道、无线衰落信道、非线性信道及硬限幅信道等等。
在电路组成上,主要包括以下几个主要部分:1、白噪声发生模块;2、通道模块;3、A/D模块;4、FPGA模块;5、D/A模块;6、显示控制模块;7、FPGA初始化模块。
在平台上具有友好的人机接口界面,学生可以通过键盘和液晶显示器选择相应的工作模式和设置有关参数。
信道仿真平台通过下面几个端口与外部进行连接:1.中频入-1(S001,左上方的中频连接器):为中频信号第一路输入端。
输入信号来自通原部分调制后的中频输出信号,输入信号电平正常为1.5Vp-p到2Vp-p。
2.中频出-1(B002,左下方的中频连接器):为第一路中频信号输出端。
信道仿真平台对来自“中频入-1”的中频信号进行处理(加噪、多径、非线性等),最终由“中频出-1”输出,输出信号电平正常为1.5Vp-p到2Vp-p。
3.中频入-2(B001,右上方的中频连接器):为中频信号第二路输入端。
实验8 信道模拟与终端实验报告
3、信道输出2测试点输出波形(改变频率使眼图慢慢闭合,画出各频率值时,眼图闭合情况)
五、实验思考题解答
1,如何利用眼图大致估算接收系统性能的好坏程度?
2,汉明码可以进行几位纠错,几位检错,为什么?
3、观察眼图并作分析记录。
三、实验仪器
四、实验步骤
1、信道模拟实验
(1)将信号源模块、信道模拟模块、终端模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。
(2)插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下三个模块中的开关POWER1、POWER2,各模块对应的发光二极管LED01、LED02发光,三个模块均开始工作。(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线)
(4)任意设置NRZ码的码型,旋转信道模拟模块的噪声功率调节电位器,改变信道内噪声功率大小,观察噪声对发光二极管D25-D48显示数据的影响。同时用示波器观察信道输入与信道输出1处的信号波形。
2、差错控制编码实验
(1)将信号源模块的拨码开关SW04、SW05设置为00000101 00000000,按实验一的介绍,此时分频比千位、十位、个位均为0,百位为5,因此分频比为500,此时位同步信号频率应为4KHz。相应地,信道模拟模块的编码方式控制开关拨“0”、码速率选择拨码开关设置为1000,与信号源的码速率相一致(见表10-3)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1、信道模拟实验(1)将信号源模块、信道模拟模块、终端模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。
(2)插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再分别按下三个模块中的开关POWER1、POWER2,各模块对应的发光二极管LED01、LED02发光,三个模块均开始工作。
(注意,此处只是验证通电是否成功,在实验中均是先连线,后打开电源做实验,不要带电连线)(3)将信号源模块的拨码开关SW04、SW05设置为00000101 00000000,按实验一的介绍,此时分频比千位、十位、个位均为0,百位为5,因此分频比为500,此时位同步信号频率应为4KHz。
相应地,信道模拟模块的编码方式控制开关拨“0”、码速率选择拨码开关设置为1000,与信号源的码速率相一致(见表10-1)。
用双踪示波器观察编码输入“数据”输出点、编码输出“数据”输出点波形。
(4)将信号源的NRZ码作为数据输出,连接到终端的DATA1端,相应的位同步信号(BS1)与帧同步信号(FS1)分别相连,同时将信号源的NRZ码连接到信道模拟的信道输入端,经过信道后从信道输出1端输入到终端的DATA2端,BS2和FS2与信号源的位同步信号(BS)与帧同步信号(FS)分别相连。
则终端的发光二极管D01-D24显示的是直接从信号源输出的数据,发光二极管D25-D48显示的经过信道传输后的数据。
(也可用示波器双踪比较上述两组数据)(5)任意设置NRZ码的码型,旋转信道模拟模块的噪声功率调节电位器,改变信道内噪声功率大小,观察噪声对发光二极管D25-D48显示数据的影响。
同时用示波器观察信道输入与信道输出1处的信号波形。
(6)将信道模拟模块的编码方式控制开关拨“1”、码速率选择拨码开关设置为1000,信号源的拨码开关SW04、SW05设置为00000111 01010000,重复上述实验。
(7)换用其它码速率,重复上述实验。
2、差错控制编码实验(1)将信号源的NRZ码作为数据输出,连接到信道模拟的编码输入数据端,相应的位同步信号(BS)与帧同步信号(FS)分别与信号源的BS和FS相连。
将信号源的1024K连接到信道模拟的1M_IN,同时将信道模拟的编码输出与解码输入的位同步信号与帧同步信号分别相连,编码输出的数据连入信道输入,经过信道后从信道输出1端输入到解码输入数据端;解码输出端的数据、位同步与帧同步分别与终端的DATA1、BS1和FS1相连,则终端的发光二极管D01-D24显示的经过编解码及信道传输后的数据。
(也可用示波器双踪比较两组数据,也可以将信号源NRZ码输出接入终端DATA1,BS与BS1相连,FS与FS1相连。
经过解码后的数据接入终端DATA2,位同步与帧同步分别与终端的BS2和FS2相连。
注意:做实验时会发现解码后的信号有时候与编码不完全对应(或移动和闪动),在通过按复位键可以达到一致,这是因为编解码后的信号有移相,通过按复位键可以使编解码信号与NRZ达成同步)(2)信道模拟模块的噪声功率调节电位器(P01)固定在噪声功率最小的位置处,用示波器观察信道输出1处的信号,观察编码后的信号是否符合表10-2(如学生实验指导书中表10-2)的规则(注意:为将(7,4)汉明码补足为8位码,我们在每一个(7,4)汉明码前添加了一位零。
因此,1000编码将得到01000111)。
(3)任意将“误码”拨码开关的右七位中的一位拨为高,观察编码后信号及终端显示的解码的变化。
(因为汉明编码可以纠错一位错码,因此终端显示的解码后码元与原NRZ码相同)(4)任意将“误码”拨码开关的右七位中的两位拨为高,观察编码后信号及终端显示的解码的变(因为汉明编码不能纠正两位或两位以上错码,因此终端显示的解码后的码元与原NRZ码不同)。
3、眼图实验(1)将信号源模块的位同步信号的频率设为7.8125KHz(码速率选择开关拨为00000010、01010110,为256分频),用信号源模块的PN31信号作为输入信号,连接到信道模拟的信道输入。
(2)用信号源模块的位同步信号作为示波器的外部触发信号,通过调节信道模拟模块上的噪声功率调节旋钮,观察从信道输出2端口输出的NRZ码眼图并记录下来。
(3)通过改变信号源SW04,SW05来改变输入信号的码速率,从而观察“眼睛”的张开和闭合,并记录相应的眼图状态。
(可以任意改变码速率,建议SW04,SW05依次由256分频-192分频-160分频-128分频-96分频-64分频,可以参考信号源实验步骤中分频比的说明)(4)根据不同码速率情况下眼图的不同状态验证整个信道的特性。
(5)采用信号源模块的PN15信号作为输入信号,方法同上,观察眼图的张开与闭合。
六、实验结果1、信道输入:信号源测试点NRZ输出的方波(SW04、SW05设置为00000010 01010110,SW01、SW02、SW03可任意设置)1、信道输出1测试点(与信号源输出的2、信道输出1测试点(与信号源输出NRZ码一起双踪观察)输出的波形的NRZ码双踪观察)输出的波形(噪声功率电平P01调为低)(噪声功率电平P01调为高)3、噪声测试点输出的波形(噪声波形,4、解码输出测试点(与编码输入的NRZ噪声功率电平调为高)码一起双踪观察)输出的波形(噪声功率电平调为低)5、信道输出1测试点(与信号源输出的6、信道输出1测试点(与信号源输出的NRZ码一起双踪观察)输出的波形NRZ码一起双踪观察)输出的波形(噪声功率电平调为低,NRZ码在编(噪声功率电平调为高,NRZ码在编码后进入信道传输)码后进入信道传输)7、解码输出测试点(与信号源输出的8、解码输出测试点(与信号源输出的NRZ码一起双踪观察)输出的波形NRZ码一起双踪观察)输出的波形(噪声功率电平调为低,NRZ码在(噪声功率电平调为高,误码开关任编码后经过信道传输再解码)意拨为高,NRZ码在编码后经过信道传输再解码)9、信道输出2测试点输出的波形10、信道输出2测试点输出波形(眼图,用信号源产生的位同步信号(改变频率使眼图慢慢闭合)作为示波器的外部触发信号观察,信道特性调节旋钮调节为最佳状态)七、思考题答案1、本实验中的噪声为加性噪声,试说明实际信道中的加性噪声有哪些,各有什么特点?答:实际信道中的加性噪声主要是随机噪声。
可分为单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声三类。
(1)单频噪声是一种连续波的干扰,它的主要特点是占有极窄的频带,但在频率轴上的位置可以实测,所以单频噪声并不是在所有通信系统中都存在;(2)脉冲噪声是在时间上无规则地突发的短促噪声,其主要特点是其突发的脉冲幅度大,但持续时间短,且相邻突发脉冲之间往往有较长的安静时段;(3)起伏噪声是以热噪声、散弹噪声及宇宙噪声为代表的噪声。
其特点是无论在时域内还是在频域内它们总是普遍存在和不可避免的。
2、本实验中使用的纠错码为汉明码,举出其他常用的纠错码并比较它们的优缺点。
答:其他常用的纠错码有循环码、BCH码、卷积码等。
其中(1)汉明码是一种高效的能纠错单个错误的线性分组码。
因为在纠单个错误时,汉明码所用的监督码元最少,与码长相同的能纠单个错误的其它编码相比,循环码编码效率最高。
但是它只能纠正单个随机错误的码。
(2)循环码的编码和解码设备都不太复杂,且检错和纠错能力较强。
循环码除了具有线性码的一般性质外,还具有循环性。
(3)BCH码是一种特别重要的循环码,它解决了生成多项式与纠错能力的关系问题,可以方便地得到纠正多个随机错误的码。
(4)卷积码是一种非分组码,码的构造也比较简单,在性能上也相当优越。
但是它的数学理论并不像循环码那样完整严密。
3、实验(二)步骤3和步骤4的结果是否不同?如果不同,试说明原因。
答:结果不同。
因为本实验中使用的纠错码为汉明码。
汉明码只能纠正一个错码,所以当出现两位错码的时候,汉明码无法判断哪一位出现错误,导致解码出错。
4、为什么利用眼图能大致估算接收系统性能的好坏程度?答:因为评价基带传输系统性能的一种定性而方便的方法是用示波器观察接收端的基带信号波形,用来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响。
而通过眼图的观察能直观地了解到码间串扰和噪声的一个影响。
当无码间串扰和噪声干扰时,示波器显示的迹线细而清晰,“眼睛”张开。
当有干扰时各个码元波形不能完全重合,扫描迹线粗而不清晰,“眼睛”闭合。
眼图中央的垂直线表示了最佳的抽样时刻。
眼图中央的横轴位置即是最佳判决的门限电平。
当基带传输系统存在码间串扰时,眼图将部分闭合,故眼图的“眼”睁的大小将反映码间串扰的强弱。
八、提问及解答:1、什么是调制信道?什么是编码信道?答:在研究各种调制制度的性能时,为了研究方便通常将发送端调制器输出端至接收端解调器输入端之间的部分称为信道。
其中可能包括放大器、变频器和跳线等装置;在讨论数字通信系统中的信道编码和解码时,通常把编码器输出至解码器输入端之间的部分称为编码信道。
2、信道编码的目的是什么?答:信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。
信道编码是在经过信源编码的码元序列中增加一些多余的比特,目的在于利用这种特殊的多余信息去发现或纠正传输中发生的错误。
3、何谓码间串扰?它产生的原因是什么?答:由于系统传输特性的影响,可能使相邻码元的脉冲波形相互重叠,从而影响正确判决。
这种相邻码元间的互相重叠成为码间串扰;码间串扰产生的原因是系统总传输特性H(f)不良。
4、何谓眼图?它有什么功用?在示波器的X和Y轴上加入什么电压才能观看眼图?答:眼图是一种能够方便地估计系统性能的实验手段,它指示波器显示的图形,因为在传输二进制信号波形时,它很像人的眼睛;“眼睛”张开的程度代表干扰的强弱;在示波器的Y轴上加入接收信号码元序列电压,在X轴上加入一个锯齿波,其频率等于信号码元传输速率,这样在示波器屏幕上将显示出许多接收信号码元叠加在一起的波形。
5、实验中为什么解码输出的数据相对于编码输入的数据有移位?如何解决?答:因为编码输入的数据经过CPLD后进入到DSP中进行编码,编码后的数据再经过信道传输,而后接收端将收到信号后再送入到DSP进行解码,再从解码输入端输出,造成解码有延时,因此通过双踪示波器观看输入和输出数据有相位的偏移;可以通过按复位键解决。
6、什么是信道的时延特性和群时延特性?它们对信号传输影响如何?答:信道的时延特性是指信号经信道传输后产生时间延迟的特性。
信道的群时延特性是指非单一频率的信号经过信道时,信号频谱中的不同频率分量将产生不同的群时延,即它们到达接收端的时间不一样,从而引起信号畸变的特性。
单纯的时延并不使信号产生失真;群延时畸变使信号产生线性畸变。
7、什么是通信系统的误码率和误信率?两者是否相等?答:误码率是码元在传输系统中被传错的概率。
误信率是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。