通信原理labview实验报告
无线通信第二次Labview实验
《无线通信基础》课程研究性学习手册数字调制解调实验Ⅱ时间:2016年5月15日目录一.实验任务 (1)1. 发送端top_tx主程序 (1)2. 发送端top_rx主程序 (1)3. 添加QPSK调制解调模块 (1)二. 理论分析 (2)1. 发送端介绍 (2)2. 接收端介绍 (4)三. 实验步骤 (7)1. 设置IP (7)2. 更改参数 (7)3. 运行程序 (7)四. 结论及分析 (7)1. BPSK信号发送接收实验 (7)2. QPSK调制解调 (8)五.遇到的问题及解决 (9)六.扩展问题 (9)七. 心得与体会 (10)八. 参考文献 (11)一.实验任务本实验的目的是使用USRP来实现发射和接收射频信号,并且通过LabVIEW 来实现对不同调制信号的同步性能的对比,由于在实验一中已经完成了数字调制的实验,所以在做这部分实验时,需要用到之前的调制解调模块。
该实验将通过配置USRP的参数来使你了解把基带信号上变频到射频信号以及把射频信号下变频到基带信号的过程,并熟悉LabVIEW中的各种USRP模块的配置方法。
本次实验中需要完成的有top_tx和top_rx两个主程序,完成实验后。
完成的任务是下面这三个,目标是在进行完这三个任务后得到一个完整的程序,使其可以实现全部的功能。
1. 发送端top_tx主程序实验要求描述:在学生版程序中,BPSK的调制解调模块是完整的,需要在BPSK 选板中完成发送和接收的USRP配置工作。
程序中通过USRP发送数据所需的VI 都已经添加好,把这些VI与数据流和这些VI之间通过适当的连线相连,同时修改一些发送所需的参数。
2. 发送端top_rx主程序这也是基于BPSK调制解调完整的情况下,在接收端完成USRP模块的连接,同时修改接收所需的参数。
之后通过USRP发送和接收BPSK信号来检验你配置的USRP是否正确。
在确认USRP配置正确后,再进行任务。
3. 添加QPSK调制解调模块实验要求描述:在程序中完成QPSK的调制和解调。
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。
通信原理课程设计labview
通信原理课程设计labview一、课程目标知识目标:1. 理解通信原理的基本概念,掌握信号的时域和频域分析方法;2. 学会使用LabVIEW软件进行信号发生、信号处理和信号接收等操作;3. 掌握调制解调技术的基本原理,了解不同调制解调方式的优缺点;4. 了解通信系统中的噪声及其对通信质量的影响。
技能目标:1. 能够运用LabVIEW软件设计和搭建简单的通信系统模型;2. 能够运用调制解调技术对信号进行处理,实现信号的传输和接收;3. 能够分析通信系统中的噪声,并提出相应的抗噪声措施;4. 能够通过实际操作,验证通信原理中的相关理论。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信原理的兴趣,激发他们探索科学技术的热情;2. 培养学生的团队合作精神,使他们学会在团队中分工协作;3. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试,不断优化设计方案;4. 培养学生严谨、求实的科学态度,使他们养成良好的学术素养。
本课程旨在通过LabVIEW软件的实践操作,帮助学生深入理解通信原理,并培养他们在通信领域的基本技能和实际应用能力。
课程针对高年级学生的知识水平和认知特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
同时,课程强调情感态度价值观的培养,使学生形成积极向上、勇于创新的人生态度。
通过具体的学习成果分解,教师可以更好地进行教学设计和评估,确保课程目标的实现。
文档\n\n一、课程目标\n\n知识目标:\n1. 理解通信原理的基本概念,掌握信号的时域和频域分析方法;\n2. 学会使用LabVIEW软件进行信号发生、信号处理和信号接收等操作;\n3. 掌握调制解调技术的基本原理,了解不同调制解调方式的优缺点;\n4. 了解通信系统中的噪声及其对通信质量的影响。
\n\n 技能目标:\n1. 能够运用LabVIEW软件设计和搭建简单的通信系统模型;\n2. 能够运用调制解调技术对信号进行处理,实现信号的传输和接收;\n3. 能够分析通信系统中的噪声,并提出相应的抗噪声措施;\n4. 能够通过实际操作,验证通信原理中的相关理论。
无线通信基础实验报告实验1labview
《无线通信基础》课程研究性学习手册姓名王云鹏学号12274129同组成员申云峰指导教师陈霞蒋海林时间2015年04月29日一、实验任务在本实验中你要完成一个LabVIEW 程序,它能够将PN 序列或文本作为信源并对其进行数字调制解调。
实验的目的是让你进一步熟悉LabVIEW 编程软件的基本操作,并且在编程的过程中可以加深对常见数字调制方式的理解,巩固基础知识。
本实验主程序的前面板是完整的,程序结构和大部分的子程序也都已经提供给我们,需要我们自己完成的只有subMOD 、subPulseShaping 、subMatchFilter 、subDemod 这四个子程序。
我们需要按照下面的步骤正确的完成这四个子程序,在完成实验后,需要上交完整的程序以及实验报告。
(1)subMOD 子程序这个子程序的作用是实现BPSK 或QPSK 的基带调制,即将输入的信源bit 序列映射到符号域,输出是复数形式的符号。
以BPSK 为例,BPSK 把一个信息位表示成一个符号,即映射出的符号有两种可能的相位。
在数学上,每比特调制信号表示为:()()b m b t f t s φπ+=2cos (4.1)式中,m f 是基带调制的频率,b φ是b=0或1时的相位偏移。
如果我们选择的两个相位分别是π/2和3π/2的话,可以将调制信号()t s b 表示为:()()()()()⎩⎨⎧=-=+=12sin 2cos 002sin 2cos 0b if t f j t f b if t f j t f t s m m m m b ππππ (4.2)对应前面所说的将每一个bit 映射成一个复数符号,可以很容易的看出BPSK 的映射关系为:将信源0映射成0+i ,信源1映射成0-i 。
当调制方式为QPSK时,原理与BPSK类似。
不同的是QPSK是将信源的2个bit映射成一个复数符号,因此有四种可能的表示符号。
例如我们选择相位偏移分别为π/4、3π/4、5π/4和7π/4,则对应的复数符号分别为0.707 + 0.707i、-0.707 + 0.707i、0.707 – 0.707i和-0.707- 0.707i。
基于LabVIEW的通信原理实验探索
基于LabVIEW的通信原理实验探索【摘要】为了提高通信原理实验教学质量,本文阐述了在LabVIEW软件平台上实现通信原理实验仿真的方法,并以幅度调制(AM)为例给出仿真过程。
实验结果表明基于LabVIEW软件进行仿真加深学生对课程的理解,提高实验教学水平和教学质量。
【关键词】通信原理实验教学LabVIEW通信原理课程一直是通信工程、电子信息工程等相关专业最重要的专业基础课程。
为了紧跟通信技术快速变革的发展脚步,迫切需要在通信原理实验教学中引入更为灵活的教学平台,不断强化动手实验与项目实践,以期在加深学生理论理解的同时,提高学生的创新、动手与工程实践能力。
利用LabVIEW 图形化工程软件包,可以开发多个综合虚拟仪器,为高校通信原理实验教学提供新的教学思路。
1 LabVIEW简介LabVIEW在工程中应用极其广泛,其图形化的编程思想更符合工程师的理念,同时具备灵活的用户界面与强大的交互性,使LabVIEW亦成为工程教育的领先工具。
LabVIEW更提供了强大、完整的通信工具包,包括调制解调工具包、频谱分析工具包、及各类通信协议工具包。
使用LabVIEW作为通信原理教学的软件仿真工具,让学生在软件动手实验中更形象地体会理论,更生动地了解通信应用背景。
虚拟仪器(Virtual Instruments,VI)就是通过利用灵活高效的软件,以及高性能的模块化硬件来完成各种测试测量和自动化应用。
2 基于LabVIEW的通信实验仿真LabVIEW软件环境分为前面板和程序框图两部分。
程序框图是以图形化代替传统的文本编程方式,产生的源代码是块状的方框图,使用数据流程方法描述程序的执行,用图标和连线编写程序。
在前面板中,提供了仿真度较高的各种仪器面板、按钮、开关、指示灯等电路器件,并且还可根据用户的需要自定义模块和模块库。
LabVIEW框图化的程序与通信系统的方框图类似,易于读懂和理解,特别适合教学。
设计与传统仪器面板类似虚拟仪器面板。
无线通信基础实验报告--数字调制与解调labview
《无线通信基础》课程研究性学习手册学号同组成员指导教师霞海林时间2015年04月29日一、实验任务在本实验中你要完成一个LabVIEW 程序,它能够将PN 序列或文本作为信源并对其进行数字调制解调。
实验的目的是让你进一步熟悉LabVIEW 编程软件的基本操作,并且在编程的过程中可以加深对常见数字调制方式的理解,巩固基础知识。
本实验主程序的前面板是完整的,程序结构和大部分的子程序也都已经提供给我们,需要我们自己完成的只有subMOD 、subPulseShaping 、subMatchFilter 、subDemod 这四个子程序。
我们需要按照下面的步骤正确的完成这四个子程序,在完成实验后,需要上交完整的程序以及实验报告。
(1)subMOD 子程序这个子程序的作用是实现BPSK 或QPSK 的基带调制,即将输入的信源bit 序列映射到符号域,输出是复数形式的符号。
以BPSK 为例,BPSK 把一个信息位表示成一个符号,即映射出的符号有两种可能的相位。
在数学上,每比特调制信号表示为:()()b m b t f t s φπ+=2cos (4.1) 式中,m f 是基带调制的频率,b φ是b=0或1时的相位偏移。
如果我们选择的两个相位分别是π/2和3π/2的话,可以将调制信号()t s b 表示为:()()()()()⎩⎨⎧=-=+=12sin 2cos 002sin 2cos 0b if t f j t f b if t f j t f t s m m m m b ππππ(4.2)对应前面所说的将每一个bit映射成一个复数符号,可以很容易的看出BPSK的映射关系为:将信源0映射成0+i,信源1映射成0-i。
当调制方式为QPSK时,原理与BPSK类似。
不同的是QPSK是将信源的2个bit映射成一个复数符号,因此有四种可能的表示符号。
例如我们选择相位偏移分别为π/4、3π/4、5π/4和7π/4,则对应的复数符号分别为0.707 + 0.707i、-0.707 + 0.707i、0.707 –0.707i和-0.707- 0.707i。
软件无线电Labview仿真实验报告
《通信系统原理实验》课程研究性学习手册一、实验任务:1、在LabVIEW 平台上完成一个AM 演示程序,实现简单的AM 调制。
2、实现一个基于LabVIEW 和NI-USRP 平台的调频收音机,并正确接收空中的调频广播电台信号。
二、理论分析:1.幅度调制幅度调制(Amplitude Modulation ,AM )是一种模拟线性调制方法。
频域上,已调信号频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域上,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
AM 调制的载波信号通常是高频正弦波,作为载体来传递信源信号中的信息。
调制结果是一个双边带信号,中心是载波频率,带宽是原始信号的两倍。
调制信号的数学表达式为:()()()()()()000c o s c o sθωθω+++==t t f t A t c t m t s c c AM (1.1) 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,其为角频率为c ω、初始相位为0θ的余弦信号。
从式1.1我们能够得出幅度调制的已调信号就是是)(t m 和)(t c 的乘积。
为了实现)(t m 能够对载波信号的幅度实现线性调制,)(t m 应该包含直流分量来保证0)(≥t m ,也就是 ()0m a x A t f ≤ (1.2)这样的话才能够保证()t s AM 的包络完全在时间轴上方,如图1所示。
根据式(1.2),为避免产生“过调幅”现象而导致包络检波的结果严重失真,兹定义一个重要参数:10≤=A A mAM β (1.3)式中,称AM β为调幅指数,或调幅深度;m A 代表信源信号()t f 的最大幅值。
一般AM β不超过0.8。
下面对AM 调制在频域上进行分析。
对于式1.1,我们能够直接通过傅里叶变换得到其频域表达式,如式1.4所示。
()()()[]()()[]22220000000θθωωωωδπωωωωδπωj j AM e F A e F A S -+-++++=-(1.4)频谱如图2所示:图2 调幅信号频谱由于软件无线电的核心思想是对天线感应的射频模拟信号尽可能地直接数字化,将其变为适合于数字信号处理器(DSP )或计算机处理的数据流,然后由软件(算法)来完成各种各样的功能,使其具有更好的可扩展性和应用环境适应性,故而对信源信号的各种调制与解调过程都是在数字域实现的。
北交大通原labview实验报告-FM
《通信系统实验》课程研究性学习手册姓名祖健文学号12211189同组成员刘少强指导教师李丞时间2014年12月一、实验任务:1、实验简介:频率调制(FM )常用于无线电和电视广播。
世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输,其中每个电台的带宽通常为200kHz 。
2、实验目标:进一步学习并练习图形化编程方式;学习并运用LabVIEW 和USRP 的基本模块、使用和调试方法;在直观深入理解调频收音机的工作原理的基础上,培养将具体通信原理知识转化为编程算法的思维模式、以及图形化编程的能力,感受真实信号。
3、实验任务:实现一个频率调制的收音机,并正确接收空中的调频广播电台信号。
二、理论分析: 1、频率调制FM (Frequency Modulation )代表频率调制,常用于无线电和电视广播。
世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输,其中每个电台的带宽通常为200kHz 。
本实验重新温习FM 的理论知识,并介绍其基本的实现方法。
通过一个基带信号)(t m 调节载波的数学过程分为两步。
首先,信源信号经过积分得到关于时间的函数)(t θ,再将该函数当作载波信号的相位,从而实现根据信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。
FM 发射机频率调制的框图如图1所示。
图1频率调制示意图在图1的框图中,将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程,即:⎰+=tfc d m k t f t 0)(22)(ττππθ(1.1)式中,c f 代表载波频率,f k 代表调制指数,)(τm 代表信源信号。
调制结果是相位的调制,与在时域上载波相位的变化有关。
此过程需要一个正交调制器如下图2所示:图2相位调制在此次实验中,NI USRP-2920通过天线接收FM 信号,经模拟下变频后,再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q 采样点,采样点通过千兆以太网接口发送至PC ,并在LabVIEW 中进行信号处理。
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
基于LabVIEW的通信原理虚拟实验室设计毕业论文
目录引言 (1)第1章绪论 (3)1.1 虚拟仪器的基本概念 (3)1.2 虚拟仪器的构成 (4)1.3 虚拟仪器的特点 (4)第2章虚拟实验室基本系统概述 (6)2.1 研究虚拟实验室的意义 (6)2.1.1 传统实验室的弊端 (6)2.1.2 虚拟实验室的优点 (7)2.2 软件LabVIEW简介 (9)2.3 虚拟实验系统的基本构成 (10)第3章软件设计 (14)3.1 虚拟仪器模块 (14)3.1.1 虚拟信号发生器模块 (14)3.1.2 虚拟数字示波器模块 (15)3.1.3 虚拟频谱分析仪模块 (17)3.1.4 虚拟数字滤波器模块 (18)3.2 虚拟实验室的实验列举 (20)3.2.1 信号的调制与解调实验 (21)3.2.2 信号的合成与分解实验 (22)3.2.3 系统频率响应特性的实现 (23)第4章总结和展望 (26)4.1 总结 (26)4.2 展望 (27)致谢............................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (28)引言在这个计算机和网络时代,利用计算机和网络技术对传统的产业进行改造,已是大势所趋,而虚拟仪器系统正是计算机和网络技术与传统的仪器技术进行融合的产物。
八十年代末,美国国家仪器公司(NI)提出了“软件就是仪器”的口号,将日益普及的计算机技术与仪器仪表技术完美结合起来,提出虚拟仪器(Virtual Instruments)的概念。
LabVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 的缩写。
它是NI 公司研制的图形化编程软件,是目前最为成功、应用最为广泛的虚拟仪器软件开发环境。
应用虚拟仪器技术,使我们能够在计算机上按照自己的需求来设计仪器,方便灵活而且开发周期短。
无线通信第二次Labview实验
《无线通信基础》课程研究性学习手册数字调制解调实验Ⅱ时间:2016年5月15日目录一.实验任务 (1)1、发送端top_tx主程序 (1)2、发送端top_rx主程序 (1)3、添加QPSK调制解调模块 (1)二、理论分析 (2)1、发送端介绍.........................................................................错误!未定义书签。
2、接收端介绍 (4)三、实验步骤 (7)1、设置IP (7)2、更改参数 (7)3、运行程序 (7)四、结论及分析 (7)1、BPSK信号发送接收实验 (7)2、QPSK调制解调 (8)五.遇到得问题及解决 (8)六.扩展问题 (9)七、心得与体会 (10)八、参考文献 (10)一.实验任务本实验得目得就是使用USRP来实现发射与接收射频信号,并且通过LabVIEW 来实现对不同调制信号得同步性能得对比,由于在实验一中已经完成了数字调制得实验,所以在做这部分实验时,需要用到之前得调制解调模块。
该实验将通过配置USRP得参数来使您了解把基带信号上变频到射频信号以及把射频信号下变频到基带信号得过程,并熟悉LabVIEW中得各种USRP模块得配置方法。
本次实验中需要完成得有top_tx与top_rx两个主程序,完成实验后。
完成得任务就是下面这三个,目标就是在进行完这三个任务后得到一个完整得程序,使其可以实现全部得功能。
1、发送端top_tx主程序实验要求描述:在学生版程序中,BPSK得调制解调模块就是完整得,需要在BPSK选板中完成发送与接收得USRP配置工作。
程序中通过USRP发送数据所需得VI都已经添加好,把这些VI与数据流与这些VI之间通过适当得连线相连,同时修改一些发送所需得参数。
2、发送端top_rx主程序这也就是基于BPSK调制解调完整得情况下,在接收端完成USRP模块得连接,同时修改接收所需得参数。
(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。
labview实验报告一
labview实验报告⼀实验⼀熟悉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,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。
(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。
( 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。
你也可以点击暂停按钮,这样程序将连续执⾏直到下⼀个断点。
4.探针可⽤探针⼯具来查看当流程图程序流经某⼀根连接线时的数据值。
从Tools⼯具模板选择探针⼯具,再⽤⿏标左建点击你希望放置探针的连接线。
labview实验报告
labview实验报告Labview实验报告。
实验目的,通过实验,掌握Labview软件的基本操作和应用,能够利用Labview软件进行数据采集、信号处理和控制系统的设计与仿真。
一、实验内容。
1. Labview软件的基本介绍。
Labview是一种图形化编程环境,可以用于各种工程应用,包括数据采集、仪器控制、信号处理、图像处理等。
实验中,我们将学习Labview软件的基本操作和应用。
2. 数据采集与处理。
通过Labview软件,我们可以实现对各种传感器的数据采集,并进行实时的数据处理和分析。
在实验中,我们将学习如何利用Labview软件进行数据采集和处理。
3. 控制系统的设计与仿真。
利用Labview软件,我们可以设计各种控制系统,并进行仿真验证。
在实验中,我们将学习如何利用Labview软件进行控制系统的设计和仿真。
二、实验步骤。
1. Labview软件的安装与基本配置。
首先,我们需要安装Labview软件,并进行基本的配置,包括界面设置、设备连接等。
2. 数据采集与处理实验。
接下来,我们将进行数据采集与处理实验,包括传感器连接、数据采集、数据处理和显示。
3. 控制系统设计与仿真实验。
最后,我们将进行控制系统设计与仿真实验,包括系统建模、控制算法设计、仿真验证等。
三、实验结果与分析。
通过实验,我们成功掌握了Labview软件的基本操作和应用。
在数据采集与处理实验中,我们能够实时采集数据,并进行简单的处理和显示。
在控制系统设计与仿真实验中,我们能够设计简单的控制系统,并进行仿真验证。
四、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了Labview软件的基本操作和应用,掌握了数据采集、信号处理和控制系统的设计与仿真技术。
这些技能对于我们未来的工程实践具有重要意义,能够帮助我们更好地应对各种工程问题。
五、实验感想。
本次实验让我对Labview软件有了更深入的了解,我对其在工程应用中的广泛性和重要性有了更深刻的认识。
通信原理实验报告-LABVIEW 2.1
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。
北交大通原labview实验报告-FM
《通信系统实验》课程研究性学习手册姓名祖健文学号12211189同组成员刘少强指导教师李丞时间2014年12月一、实验任务:1、实验简介:频率调制(FM )常用于无线电和电视广播。
世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输,其中每个电台的带宽通常为200kHz 。
2、实验目标:进一步学习并练习图形化编程方式;学习并运用LabVIEW 和USRP 的基本模块、使用和调试方法;在直观深入理解调频收音机的工作原理的基础上,培养将具体通信原理知识转化为编程算法的思维模式、以及图形化编程的能力,感受真实信号。
3、实验任务:实现一个频率调制的收音机,并正确接收空中的调频广播电台信号。
二、理论分析: 1、频率调制FM (Frequency Modulation )代表频率调制,常用于无线电和电视广播。
世界各地的FM 调频广播电台使用从87.5MHz 到108MHz 为中心频率的信号进行传输,其中每个电台的带宽通常为200kHz 。
本实验重新温习FM 的理论知识,并介绍其基本的实现方法。
通过一个基带信号)(t m 调节载波的数学过程分为两步。
首先,信源信号经过积分得到关于时间的函数)(t θ,再将该函数当作载波信号的相位,从而实现根据信源信号变化对载波频率进行控制的频率调制过程。
FM 发射机频率调制的框图如图1所示。
图1频率调制示意图在图1的框图中,将信源信号的积分得到一个相位和时间的方程,即:⎰+=tfc d m k t f t 0)(22)(ττππθ(1.1)式中,c f 代表载波频率,f k 代表调制指数,)(τm 代表信源信号。
调制结果是相位的调制,与在时域上载波相位的变化有关。
此过程需要一个正交调制器如下图2所示:图2相位调制在此次实验中,NI USRP-2920通过天线接收FM 信号,经模拟下变频后,再使用两个高速模拟/数字转化器和数字下变频后将信号下变频至基带I/Q 采样点,采样点通过千兆以太网接口发送至PC ,并在LabVIEW 中进行信号处理。
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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:********
姓名:***
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。
子VI:(判断整除)在前面板添加两个数据输入控件以及布尔逻辑显示控件,将输入的一的个数通过计数器统计,与2整除便得到逢偶数条件结构为假,逢奇数条件结构为真,以此来区分偶数个1与奇数个1的区别。
(nrz二维转一维)在前面板分别添加二维数组和一维数组控件,一维值预设定为0,二维输入与一维混编输出为一维数组。
2.CMI码: AMI码类似,但由于CMI码并不是半占空波形,输入奇数个1时,输
出为(1,1),输入偶数个1时,输出为(0,0),而输入为0时,输出为(0,1),因此用到一个表示电平的子VI(0,1到+1,-1)即0表示+1电平,1表示-1电平。
3.HDB3码:将输入的0进入连0判断器,若为连续输入的4个0,则考虑其前面输入的1的奇偶个数,若为奇数个1则将破坏键V替换到第四个0处,并考虑最近1的符号,为+则为V,为-则为-V,若前面有偶数个1,则依然将破坏键替换到第四个0处,此时在第一个0处加入B,若最近的1符号为+,则为-B00-V,若最近的1符号为-,则为B00V,且B当作1来看,1之间符号依然是正负交替,其它码型按正常输入。
在最后输出处,用到了子VI:(字符串转数值)将带有B,V
的码变为相应的1,-B,-V则变为相应的-1,以此在波形上显示出来。
4.数字双相码:将输入的0表示为(0,1),输入的1表示为(1,0)即可,其它与CMI码类似。
五、实验结论及思考
1,AMI码输入11100100001,码及波形如图
CMI码输入11100101000,码及波形如图
HDB3码输入100001100001000011,码及波形如图
数字双相码输入11100100110,码及波形如图
实验中遇到的问题:
(1)AMI码在输出时,又要输出半占空波形,又得不显示半占空码型,这里想了很久,后来通过分别输给波形带半占空的码和输给码型显示器不带半占空的码问题就得到了解决。
(2)HDB3码在之前对书上概念也不熟悉时去想毫无头绪,在老师讲了一种可行方案通过判断连0的数目来置入破坏键后,我们开始按照这种想法去做,但是符号问题又得不到解决,不能先将带1的符号进行+,-区分,而是等到置入了破坏
键后,在进行符号判断。
(3)HDB3码在最后波形显示不出B和V,最后采用一个转换函数将B,V转换为1,-B,-V转换为-1才得到解决。
实验体会:
通过实验,我们在理论和实际应用方面都有了一定的提高,我们了解了单极性码、双极性码、归零码等波形特点并掌握AMI、HDB3码的编码规则,我们掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系,掌握了相对波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系,并对2ASK、2FSK、2DPSK信号有了进一步了解。
教师评语:。