实验二 数字调制
实验二 数字调制
实验二数字调制一、实验目的1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
3、掌握相对码波形与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。
1、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
二、实验内容1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
三、基本原理本实验用到数字信源模块和数字调制模块。
信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。
调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。
调制模块内部只用+5V电压。
数字调制单元的原理方框图如图2-1所示，电原理图如图2-2所示（见附录）。
图2-1 数字调制方框图本单元有以下测试点及输入输出点：∙ CAR 2DPSK信号载波测试点∙ BK 相对码测试点∙ 2DPSK 2DPSK信号测试点/输出点，V P-P>0.5V∙ 2FSK 2FSK信号测试点/输出点，V P-P>0.5V∙ 2ASK 2ASK信号测试点，V P-P>0.5V用2-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对应关系如下：∙÷2（A）U8：双D触发器74LS74∙÷2（B）U9：双D触发器74LS74∙滤波器A V6：三极管9013，调谐回路∙滤波器B V1：三极管9013，调谐回路∙码变换U18：双D触发器74LS74；U19：异或门74LS86∙ 2ASK调制U22：三路二选一模拟开关4053∙ 2FSK调制U22：三路二选一模拟开关4053∙ 2PSK调制U21：八选一模拟开关4051∙放大器V5：三极管9013∙射随器V3：三极管9013将晶振信号进行2分频、滤波后，得到2ASK的载频2.2165MHZ。
通信原理硬件实验报告(最新-哈工程)
实验报告哈尔滨工程大学教务处制实验一、数字基带信号实验一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点2、掌握AMI、HDB2的编码规则3、了解HDB3(AMI）编译码集成电路CD22103.二、实验仪器双踪示波器、通信原理VI实验箱一台、M6信源模块三、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码（HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形.四、基本原理1、单极性码、双极性码、归零码、不归零码对于传输数字信号来说，最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字，即数字信号由矩形脉冲组成。
a)单极性不归零码,无电压表示”0"，恒定正电压表示"1”，每个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅电平。
b)双极性不归零码，”1"码和"0”码都有电流，”1”为正电流，"0"为负电流，正和负的幅度相等,判决门限为零电平。
c)单极性归零码，当发”1"码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元的时间宽度，即发出一个窄脉冲；当发"0"码时，仍然不发送电流。
d)双极性归零码，其中”1"码发正的窄脉冲，”0"码发负的窄脉冲，两个码元的时间间隔可以大于每一个窄脉冲的宽度，取样时间是对准脉冲的中心。
归零码和不归零码、单极性码和双极性码的特点：不归零码在传输中难以确定一位的结束和另一位的开始，需要用某种方法使发送器和接收器之间进行定时或同步；归零码的脉冲较窄，根据脉冲宽度与传输频带宽度成反比的关系,因而归零码在信道上占用的频带较宽。
单极性码会积累直流分量，这样就不能使变压器在数据通信设备和所处环境之间提供良好绝缘的交流耦合，直流分量还会损坏连接点的表面电镀层；双极性码的直流分量大大减少，这对数据传输是很有利的2、AMI、HDB3码特点(1)AMI码我们用“0"和“1”代表传号和空号。
普通调制解调实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解普通调制解调的基本原理和过程。
2. 掌握模拟调制和解调的基本方法。
3. 学习调制解调设备的使用和调试方法。
4. 培养实际操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理调制解调是一种将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号的通信技术。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制解调的基本原理如下：1. 模拟调制：将数字信号转换为模拟信号的过程称为模拟调制。
模拟调制分为调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种。
2. 数字调制：将模拟信号转换为数字信号的过程称为数字调制。
数字调制分为调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）和调相键控（PSK）三种。
3. 解调：将模拟信号转换为数字信号的过程称为解调。
解调分为模拟解调和数字解调。
三、实验器材1. 模拟调制解调设备：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）调制器和解调器。
2. 数字调制解调设备：调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）、调相键控（PSK）调制器和解调器。
3. 信号发生器：产生模拟信号和数字信号。
4. 示波器：观察调制解调信号波形。
5. 连接线：连接实验器材。
四、实验步骤1. 调制实验（1）调幅（AM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入AM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
（2）调频（FM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入FM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
（3）调相（PM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入PM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
2. 解调实验（1）调幅（AM）解调实验1）将调制信号接入AM解调器。
2）调整解调器的解调频率和解调指数。
3）观察示波器上的解调信号波形，记录波形数据。
数字调制实验报告
数字调制实验报告数字调制实验报告一、引言数字调制是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，广泛应用于通信系统中。
本实验旨在通过实际操作，了解数字调制的原理和实现方法，并通过实验结果验证理论知识的正确性。
二、实验目的1. 掌握数字调制的基本原理和常见调制方式；2. 熟悉数字调制实验仪器的使用方法；3. 通过实验验证理论知识的正确性。
三、实验仪器和材料1. 信号发生器；2. 示波器；3. 数字调制实验箱；4. 电缆和连接线。
四、实验步骤1. 连接信号发生器和示波器，并调节合适的频率和幅度；2. 将信号发生器输出信号连接至数字调制实验箱的输入端口；3. 选择合适的调制方式，并设置相应的参数；4. 观察示波器上的输出波形，并记录实验结果；5. 更改调制方式和参数，重复步骤4，记录实验结果。
五、实验结果与分析在实验中，我们选择了常见的调制方式，如频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和振幅移键控（ASK）等。
通过调节信号发生器的频率和幅度，我们可以观察到不同调制方式下的输出波形。
在FSK调制中，我们发现当信号发生器输出的频率为f1时，示波器上显示的波形为高电平；而当信号发生器输出的频率为f2时，示波器上显示的波形为低电平。
这说明在FSK调制中，不同频率对应不同的数字信号。
在PSK调制中，我们发现当信号发生器输出的相位为θ1时，示波器上显示的波形为高电平；而当信号发生器输出的相位为θ2时，示波器上显示的波形为低电平。
这说明在PSK调制中，不同相位对应不同的数字信号。
在ASK调制中，我们发现当信号发生器输出的幅度为A1时，示波器上显示的波形为高电平；而当信号发生器输出的幅度为A2时，示波器上显示的波形为低电平。
这说明在ASK调制中，不同幅度对应不同的数字信号。
通过实验结果的观察和分析，我们验证了数字调制的基本原理，即通过改变频率、相位或幅度等参数，将数字信号转换为模拟信号。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了数字调制的原理和实现方法，通过实际操作，进一步巩固了理论知识。
实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真
实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。
当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控。
设发送的二进制符号序列由0、1序列组成，发送0符号的概率为P ，发送1符号的概率为1-P ，且相互独立。
该二进制符号序列可表示为)()(S nn nT t g a t s -=∑其中，⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出，2ASK 信号的时间波形e 2ASK (t)随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK 信号）。
b)2ASK 信号的功率谱密度由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程，所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程，因此在频率域中只能用功率谱密度表示。
2ASK 信号功率谱密度的特点如下：(1)由连续谱和离散谱两部分构成，连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。
2ASK 信号功率谱密度推导：设调制信号s(t)为单极性不归零码，码元间隔为T s ，高电平设为A ，低电平为0，则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑，其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中，sb T f 1=，为调制信号s(t)的带宽，数值上也等于码元速率。
通信原理实验2数字频带传输系统实验
实验2 数字频带传输系统实验一、实验目的掌握数字频带传输系统调制解调的仿真过程 掌握数字频带传输系统误码率仿真分析方法二、实验原理数字频带信号通常也称为数字调制信号，其信号频谱通常是带通型的，适合于在带通型信道中传输。
数字调制是将基带数字信号变换成适合带通型信道传输的一种信号处理方式，正如模拟通信一样，可以通过对基带信号的频谱搬移来适应信道特性，也可以采用频率调制、相位调制的方式来达到同样的目的。
1.调制过程 1）2ASK如果将二进制码元“0”对应信号0，“1”对应信号tf A c π2cos ，则2ASK 信号可以写成如下表达式：()()cos2T n s c n s t a g t nT A f tπ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭∑{}1,0∈n a ，()⎩⎨⎧≤≤=其他 0T t 01s t g 。
可以看到，上式是数字基带信号()()∑-=ns n nT t g a t m 经过DSB 调制后形成的信号。
其调制框图如图1所示：图1 2ASK 信号调制框图2ASK 信号的功率谱密度为：()()()][42c m c m s f f P f f P A f P ++-=2）2FSK将二进制码元“0”对应载波t f A 12cos π，“1”对应载波t f A 22cos π，则形成2FSK 信号，可以写成如下表达式：()()()()()12cos 2cos 2T n s n n s n nns t a g t nT A f t a g t nT A f t πϕπθ=-++-+∑∑当=n a 时，对应的传输信号频率为1f ；当1=n a 时，对应的传输信号频率为2f 。
上式中，n ϕ、n θ是两个频率波的初相。
2FSK 也可以写成另外的形式如下：()()cos 22T c n s n s t A f t h a g t nT ππ∞=-∞⎛⎫=+- ⎪⎝⎭∑其中，{}1,1-+∈n a ，()2/21f f f c +=，()⎩⎨⎧≤≤=其他 0T t 01s t g ，12f f h -=为频偏。
数字调制与解调实验报告
数字调制与解调实验报告
实验目的：
1.掌握数字信号调制与解调的基本理论和方法。
2.熟悉激励、显示、调制、解调等仪器和设备操作方法。
3.理解不同调制方式的优缺点及适用场合。
实验器材：
数字信号发生器、混频器、低通滤波器、示波器、数字信号处理器、计算机、电缆等。
实验原理：
数字调制与解调是将数字信号变为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制的目的是将讯息信号改为适合传输的信号；而解调则是将传输信号还原为原讯息信号。
实验步骤：
1.基带信号的调制实验
将固定频率的基带信号通过数字信号发生器产生一个频率为f1的固定载波信号，并通过混频器进行调制，产生频率为f1+f2和f1-f2的调制信号。
通过低通滤波器滤除掉高频成分，以得到目标信号。
在示波器上观察波形和频谱，并用数字信号处理器检测和还原基带信号。
2.幅度调制实验
实验数据：
输入基带信号：
载波信号：
调制信号：
实验结论：
数字调制与解调是将数字信号变为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
通过本次实验，我们实现并了解了不同调制方式的基本原理及其优缺点。
在幅度调制和频率调制实验中，我们掌握了两种数字调制方式的原理和实现方法，通过数字信号发生器制作载波和基带信号，完成幅度调制和频率调制实验。
通过示波器观察得到了不同调制方式的调制信号波形和频谱，并用数字信号处理器检测和还原出原基带信号。
总之，数字调制解调技术在数据传输、通信等方面应用广泛，其优点是抗干扰、可靠性高、传输速度快，具有重要的意义。
实验指导书(实验2-数字调制解调Ⅱ)
实验二数字调制解调实验Ⅱ1、实验目标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，由于你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。
2、实验环境与准备软件环境：LabVIEW 2012（或以上版本）；硬件环境：一套USRP和一台计算机；实验基础：了解LabVIEW编程环境和USRP的基本操作；知识基础：了解常见的数字调制解调技术以及相关概念。
3、实验介绍本实验发送端主程序的前面板如图所示，首先是USRP的基本参数设置，包括IP地址、载波频率、IQ采样率等；接下来是PN序列的参数设置，包括保护间隔、信息序列长度、同步比特长度和PN序列的类型；然后是采样数和滤波器参数；之后是输出的PN序列以及调制前的信号时域图，频域图；最后是不同调制方式的不同调制结果。
接收端主程序的前面板如图所示，一开始的设置与发送端一样。
在解调部分，是解调信号以及它的时域图、频域图、星座图和误码数，你可以通过这些来判断你的程序是否正确。
图1 数字调制解调实验发送端前面板图2数字调制解调实验接收端前面板1、发送端介绍本实验发送端的调制主程序包含4个功能模块，其功能分别如下所述。
（1）TX_init本模块主要实现USRP的初始化，是配置一些基本USRP参数的模块。
（2）transmitter本模块是调制程序的核心，实现的是基带信号的产生，包括信源编码，调制，脉冲成形等重要功能。
（3）TXRF_prepare_for_transmit本模块的作用是对调制完的信号幅度进行归一化。
（4）TXRF_send本模块实现的功能是把调制完的数据写入USRP，实现发送。
2、接收端介绍本实验接收端端的解调主程序包含5个功能模块，其功能分别如下所述。
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2
①以9号模块“NRZ-I”为触发，观测“I”；以9号模块 “NRZ-Q”为触发，观测“Q”。
②以9号模块“基带信号”为触发，观测“调制输出”。 ③以9号模块的“基带信号”为触发，观测13号模块的 “SIN”，调节13号模块的W1使“SIN”的波形稳定，即恢复 出载波。 ④以9号模块的“基带信号”为触发观测“DBPSK解调输 出”，多次单击13号模块的“复位”按键。观测“DBPSK解 调输出”的变化。
⑤以信号源的CLK为触发，测9号模块LPF-FSK，观测眼 图。
实验项目三 2PSK调制及解调实验
1、实验原理框图
256K
信号源
PN15
载波1 基带信号
256K
载波2
BPSK解调 输出
门限
低通
判决 LPF-BPSK 滤波
9# 数字调制解调模块
反相
I NRZ_I
取反
NRZ_Q Q
相干载波
13# 载波同步及位同步模块
模块9：TH4(调制输出) 模块13：TH2(载波同步输入) 载波同步信号输入
模块13：TH1(SIN)
模块9：TH10(相干载波输入) 用于解调的载波
模块9：TH4(调制输出) 模块9：TH7(解调输入)
解调信号输入
模块9：TH12(BPSK输出) 模块13：TH7(锁相环输入) 锁相环信号输入
模块13：TH5(BS2)
（4）波形观测 ①示波器CH1接9号模块TH1基带信号，CH2接9号模块 TH4调制输出，以CH1为触发对比观测FSK调制输入及输出， 验证FSK调制原理。 ②将PN序列输出频率改为64KHz，观察载波个数是否发 生变化。 ③尝试以学号作为基带信号，观测调制输出波形。
④以9号模块TH1为触发，用示波器分别观测9号模块 TH1和TP6（单稳相加输出）、TP7（LPF-FSK）、 TH8（FSK 解调输出），验证FSK解调原理。
通原实验2 PSK实验
厚德博学 追求卓越
（1）同一调制方式不同检测方法的比较 可以看出，对于同一调制方式不同检测方法，相干检测的抗噪声性能优于 非相干检测。但是，随着信噪比
的增大，相干与非相干误码性能的相对差别越不明显。另 的设备比非相干的要复杂。 （2）同一检测方法不同调制方式的比较 1）相干检测时，在相同误码率条件下，对信噪比 的要求是：2PSK比2FSK小3dB，2FSK比2ASK小3dB； 2）非相干检测时，在相同误码率条件下，对信噪比 的要求是：2DPSK比2FSK小3dB，2FSK比2ASK小3dB。 反过来，若信噪比 一定，2PSK系统的误码率低于2FSK系统，2FSK系统的误码率低于2ASK系统。 因此，从抗加性白噪声上讲，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。
厚德博学 追求卓越
通信原理实验
第二单元
数字调制与解调系统实验
数字调制与解调技术的重点是:数字基带信号与数字频带信号之 间的转换,实验的目的是掌握实现这种转换的技术。目前采用最多 的方法是键控法,它是用数字基带信号控制高频载波的可控参数。 实际工程中常应用的数字调制方式有:ASK、FSK与PSK。 厚德博学 追求卓越
绝对码 1
0
0
1
1
1
0
2 P S K
载波 0相位 2DPSK
0
厚德博学 追求卓越
1、5
相对移相信号的产生原理
实验二数字的调制实验
实验二数字调制实验一、实验目的1．掌握绝对码、相对码概念及它们之间的编译码规则。
2．掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的方法。
3．掌握相对码与2DPSK、绝对码与2PSK信号波形之间的对应关系。
4．了解2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
二、实验内容1．用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2．用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3．用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
三、基本原理本实验使用数字信源模块和数字调制模块。
1．数字信源本模块是整个实验系统的发送端，其原理方框图如图1-1所示。
本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。
帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。
发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点：∙ CLK 晶振信号测试点∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点∙ NRZ-OUT NRZ信号输出点/测试点图1-3为数字信源模块的电原理图，图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关系如下：∙晶振CRY：晶体；U1：反相器74LS04∙分频器U2：计数器74LS161；U3：计数器74LS193；U4：计数器74LS160∙并行码产生器K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对应∙八选一U5、U6、U7：8位数据选择器74LS151∙三选一U8：8位数据选择器74S151∙倒相器U20：非门74LS04∙抽样U9：D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。
2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制实验
实验二 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制实验班级：09电信一班姓名：叶晓伟学号：20094081007[实验目的]1.掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2. 掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的方法。
3. 掌握相对码波形与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。
4. 了解2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
[实验内容]1. 用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2. 用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3. 用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
[实验原理]本实验使用数字信源模块和数字调制模块。
信源模块向调制模块提供位同步信号和数字基带信号（NRZ码）。
调制模块将输入的NRZ绝对码变为相对码、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。
(A) 二进制数字调制原理一、2ASK1．产生2．频谱式中P(f)为m(t)的功率密度谱零点带宽 B=2fs=2RB发滤波器最小带宽可为fs(理论值)也可将基带信号处理后再进行2ASK调制二、2FSK1．产生2．频谱键控法2FSKPeo (f)= [Ps1 (f+f )+Ps2 (f−f )]+ [Ps3 (f+f )+Ps4 (f−f )] 式中p (f)是m(t)的功率谱，p (f)是m(t)的功率谱当p(1)=p(0)时，p (f)=p (f)s1 s2 s1 s2|f −f |>2f|f −f |<2f2FSK信号带宽B=|f c1 −f c2 |+2f c2三、2PSK（BPSK）（绝对调相）m(t):BNRZ, 2kTs ≤t≤(2kt1)Ts1. 产生信息代码→2PSK规律：“异变同不变”，即本码元与前一码元相异时，本码元内2PSK信号的初相相对于前一码元内2PSK信号的未相变化180°，相同时则不变。
数字调制技术的实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生了解数字调制技术的基本原理，掌握数字调制系统的组成，熟悉不同调制方式的特性，并能够进行数字调制信号的生成与接收。
二、实训内容1. 数字调制技术基本原理数字调制技术是将数字信号转换为模拟信号的过程，以便在信道中传输。
数字调制方式主要有以下几种：（1）振幅键控（ASK）：通过改变载波的幅度来表示数字信号。
（2）频率键控（FSK）：通过改变载波的频率来表示数字信号。
（3）相位键控（PSK）：通过改变载波的相位来表示数字信号。
（4）差分相位键控（DPSK）：通过比较前后两个信号的相位差来表示数字信号。
2. 数字调制系统组成数字调制系统主要由以下几部分组成：（1）数字信号源：产生待传输的数字信号。
（2）调制器：将数字信号转换为模拟信号。
（3）载波：作为调制信号的参考信号。
（4）信道：传输调制信号的信道，如光纤、无线电等。
（5）解调器：将接收到的模拟信号还原为数字信号。
（6）数字信号处理器：对解调后的数字信号进行处理，如解码、纠错等。
3. 数字调制信号生成与接收（1）数字调制信号生成以ASK调制为例，生成数字调制信号的过程如下：1）产生数字信号：设数字信号为b(t)，取值为{+1, -1}。
2）载波信号：产生载波信号c(t)，取值为cos(2πfct)。
3）调制过程：将数字信号与载波信号相乘，得到调制信号s(t)。
s(t) = b(t) c(t) = b(t) cos(2πfct)（2）数字调制信号接收以ASK调制为例，接收数字调制信号的过程如下：1）接收端接收到的信号：r(t) = s(t) + n(t)，其中n(t)为噪声信号。
2）解调过程：对接收到的信号进行解调，得到解调信号d(t)。
d(t) = r(t) / c(t) = (s(t) + n(t)) / c(t)3）数字信号恢复：对解调信号进行滤波、解码等处理，恢复出原始数字信号b(t)。
三、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，学生掌握了数字调制技术的基本原理和数字调制系统的组成，熟悉了不同调制方式的特性。
实验二--基于simulink的2ASK数字调制与解调的仿真
实验二 基于simulink 的2ASK 有扰通信系统仿真一、实验目的1、熟悉2ASK 系统的调制、解调原理2、进一步熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台3、提高学生分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、2ASK 调制原理a)2ASK 的时间波形振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。
当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控。
设发送的二进制符号序列由0、1序列组成，发送0符号的概率为P ，发送1符号的概率为1-P ，且相互独立。
该二进制符号序列可表示为)()(S nn nT t g a t s -=∑其中，⎩⎨⎧=P -P 110发送概率为发送概率为n a T s 是二进制基带信号时间间隔，g(t)是持续时间为T s 的矩形脉冲:⎩⎨⎧≤≤=其他001)(s T t t g则二进制振幅键控信号可表示为t nT t g a t t s t s c s n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑ 典型波形如图1-1所示图1-1 典型2ASK 波形由图1-1可以看出，2ASK 信号的时间波形e 2ASK (t)随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK 信号）。
b)2ASK 信号的功率谱密度由于二进制的随机脉冲序列是一个随机过程，所以调制后的二进制数字信号也是一个随机过程，因此在频率域中只能用功率谱密度表示。
2ASK 信号功率谱密度的特点如下：(1)由连续谱和离散谱两部分构成，连续谱由调制信号g(t)经线性调制后决定，离散谱由载波分量决定；(2)已调信号波形的带宽是基带脉冲波形带宽的2倍。
2ASK 信号功率谱密度推导：设调制信号s(t)为单极性不归零码，码元间隔为T s ，高电平设为A ，低电平为0，则)(t s 的功率谱)(f P s 为 )(4)(4)(222f A fT Sa T A f P s s s δπ+= 已调信号为t nT t g a t t s t s c S n n c ASK ωωcos )(cos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑，其功率谱为[])()(16)()(sin )()(sin 16)(2222c c s c s c s c s c s e f f f f A T f f T f f T f f T f f T A f P -+++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+++=δδππππ图1-2 2ASK 信号的功率谱密度示意图图中，sb T f 1=，为调制信号s(t)的带宽，数值上也等于码元速率。
通信原理硬件实验二 PSK调制解调
电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号：姓名：实验名称：硬件实验二 PSK调制解调实验成绩：一、实验目的1．掌握PSK调制解调的工作原理及性能要求；2．进行PSK调制、解调实验，掌握相干解调原理和载波同步方法；3．理解PSK相位模糊的成因，思考解决办法。
二、实验仪器1．RZ9681实验平台2．实验模块：•主控模块•基带信号产生与码型变换模块-A2•信道编码与频带调制模块-A4•纠错译码与频带解调模块-A53．100M双通道示波器4．信号连接线5．PC机（二次开发）三、实验原理1、PSK调制原理2PSK（二进制相移键控，Phase Shift Keying）信号是用载波相位的变化表征被传输信息状态的，通常规定0相位载波和π相位载波分别代表传“0”和传“1”。
图3.3.3 1 2PSK调制信号波形PSK调制由“信道编码与频带调制-A4”模块完成，该模块基于FPGA和DA芯片，采用软件无线电的方式实现频带调制。
图3.3.3.2 PSK调制电路原理框图硬件实验二PSK调制解调实验报告姓名：学号：上图中，基带数据和时钟，通过4P5和4P6两个铆孔输入到FPGA中，FPGA软件完成PSK的调制后，再经DA数模转换即可输出相位键控信号，调制后的信号从4P9输出。
2、PSK解调原理实验中2PSK信号的解调采用相干解调法，首先要从调制信号中提取相干载波，在实验中采用数字costas环提取相干载波，二相PSK(DPSK)解调器采用数字科斯塔斯环(Constas 环)解调，其原理如下图所示。
图3.3.3.3 数字科斯塔斯特环原理图设已调信号表达式为（A1为调制信号的幅值），经过乘法器与载波信号A2（A2为载波的幅值）相乘，得：可知，相乘后包括二倍频分量和分量（为时间的函数）。
因此，需经低通滤波器除去高频成分，得到包含基带信号的低频信号，然后同向端和正交端两路信号相乘，其差值作为环路滤波器的输入，然后控制VCO载波频率和相位，得到和调制信号同频同相的本地载波。
通信系统实践实验报告
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技术和方法。
3. 熟悉通信系统实验设备和仪器的使用。
4. 培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验内容1. 实验一：模拟调制解调（1）实验原理模拟调制是将基带信号转换成频带信号的过程，而解调则是将频带信号恢复成基带信号的过程。
本实验采用调幅（AM）和调频（FM）两种调制方式。
（2）实验步骤1. 搭建模拟调制解调实验系统，包括信号源、调制器、信道、解调器等。
2. 产生基带信号，调整信号参数。
3. 通过调制器将基带信号调制为AM或FM信号。
4. 将调制后的信号通过信道传输。
5. 通过解调器将接收到的信号解调为基带信号。
6. 比较调制前后的信号波形，分析调制效果。
（3）实验结果与分析通过实验，观察到调制后的信号频率发生了变化，实现了基带信号到频带信号的转换。
同时，通过解调器将信号恢复为基带信号，验证了调制解调过程的有效性。
2. 实验二：数字调制解调（1）实验原理数字调制是将基带信号转换成数字信号的过程，而解调则是将数字信号恢复成基带信号的过程。
本实验采用调幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和相移键控（PSK）三种调制方式。
（2）实验步骤1. 搭建数字调制解调实验系统，包括信号源、调制器、信道、解调器等。
2. 产生基带信号，调整信号参数。
3. 通过调制器将基带信号调制为ASK、FSK或PSK信号。
4. 将调制后的信号通过信道传输。
5. 通过解调器将接收到的信号解调为基带信号。
6. 比较调制前后的信号波形，分析调制效果。
（3）实验结果与分析通过实验，观察到调制后的信号在频谱上发生了变化，实现了基带信号到数字信号的转换。
同时，通过解调器将信号恢复为基带信号，验证了调制解调过程的有效性。
3. 实验三：通信系统性能分析（1）实验原理通信系统性能分析主要包括误码率、信噪比、带宽等指标。
本实验通过对模拟和数字调制解调系统的性能进行分析，了解不同调制方式对系统性能的影响。
现代数字调制技术实验报告
现代数字调制技术实验报告一、实验目的1、了解数字调制的基本原理；2、掌握FSK数字调制技术的方法及其调制特点；3、掌握PSK数字调制技术的方法及其调制特点；4、掌握QPSK数字调制技术及其调制特点。
二、实验仪器数字信号发生器、示波器。
三、实验原理数字调制是将数字信号转换为模拟信号的技术。
数字调制在通信、广播、电视、雷达等领域有着广泛的应用。
1、FSK数字调制FSK数字调制是基于两个离散频率的数字调制技术。
在FSK数字调制中，数字信号会改变载波信号的频率，因此也叫频率键控调制。
FSK数字调制的调制特点是可以通过改变调制信号的频率来改变相应的载波信号的频率，从而实现信息的传输。
在FSK数字调制中，当数字信号为“1”时，载波信号的频率为较高的频率f1；当数字信号为“0”时，载波信号的频率为较低的频率f2。
2、PSK数字调制PSK数字调制是基于两个相位的数字调制技术。
在PSK数字调制中，数字信号会改变载波信号的相位，因此也叫相位键控调制。
PSK数字调制的调制特点是可以通过改变调制信号的相位来改变相应的载波信号的相位，从而实现信息的传输。
在PSK数字调制中，当数字信号为“1”时，相位为0度或180度；当数字信号为“0”时，相位为90度或270度。
3、QPSK数字调制QPSK数字调制是基于四个相位的数字调制技术。
在QPSK数字调制中，数字信号会改变载波信号的相位，但相位的变化不再基于180度的间隔，而是基于90度的间隔。
QPSK数字调制的调制特点是可以通过改变调制信号的相位来改变相应的载波信号的相位，从而实现信息的传输。
在QPSK数字调制中，当数字信号为“00”时，相位为0度；当数字信号为“01”时，相位为90度；当数字信号为“10”时，相位为180度；当数字信号为“11”时，相位为270度。
四、实验步骤1、准备实验仪器，将数字信号发生器和示波器连接好；2、根据实验要求，选择需要进行的数字调制技术；3、将数字信号发生器的输出信号连接到载波信号的输入端，将调制信号的输出信号连接到调制器的输入端；4、根据实验要求设置数字信号发生器的频率、幅度和波形；5、根据实验要求设置示波器的触发方式、扫描速率和水平垂直灵敏度；6、将示波器的探头连接到载波信号或调制信号的输入端；7、开启实验仪器并进行调试；8、调节数字信号发生器和示波器的参数，观察波形变化；9、记录实验结果并完成实验报告。
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。
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实验二数字调制
一、实验目的
1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
3、掌握相对码波形与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。
4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
二、实验内容
1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
三、基本原理
本实验用到数字信源模块和数字调制模块。
信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。
调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。
调制模块内部只用+5V电压。
数字调制单元的原理方框图如图2-1所示。
图2-1 数字调制方框图
本单元有以下测试点及输入输出点：
CAR 2DPSK信号载波测试点
∙ BK 相对码测试点
∙ 2DPSK 2DPSK信号测试点/输出点，V P-P>0.5V
∙ 2FSK 2FSK信号测试点/输出点，V P-P>0.5V
∙ 2ASK 2ASK信号测试点，V P-P>0.5V
下面重点介绍2PSK、2DPSK。
2PSK、2DPSK波形与信息代码的关系如图2-2所示。
图2-2 2PSK、2DPSK波形
图中假设码元宽度等于载波周期的1.5倍。
2PSK信号的相位与信息代码的关系是：前后码元相异时，2PSK信号相位变化180︒，相同时2PSK信号相位不变，可简称为“异变同不变”。
2DPSK信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK信号的相位变化180︒。
码元为“0”时，2DPSK信号的相位不变，可简称为“1变0不变”。
应该说明的是，此处所说的相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上一码元内信号的末相进行比较，而不是将相邻码元信号的初相进行比较。
实际工程中，2PSK或2DPSK 信号载波频率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。
但不管是那种关系，上述结论总是成立的。
本单元用码变换——2PSK调制方法产生2DPSK信号，原理框图及波形图如图2-3所示。
相对于绝对码AK、2PSK调制器的输出就是2DPSK信号，相对于相对码、2PSK调制器的输出是2PSK信号。
图中设码元宽度等于载波周期，已调信号的相位变化与AK、BK的关系当然也是符合上述规律的，即对于AK来说是“1变0不变”关系，对于BK来说是“异变同不变”关系，由AK到BK的变换也符合“1变0不变”规律。
图2-3中调制后的信号波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。
2DPSK通信系统可以克服上述2PSK系统的相位模糊现象，故实际通信中采用2DPSK而不用2PSK（多进制下亦如此，采用多进制差分相位调制MDPSK），此问题将在数字解调实验中再详细介绍。
图2-3 2DPSK 调制器
2PSK 信号的时域表达式为
S(t)= m(t)Cos ωc t
式中m(t)为双极性不归零码BNRZ ，当“0”、“1”等概时m(t)中无直流分量，S(t)中无载频分量，2DPSK 信号的频谱与2PSK 相同。
2ASK 信号的时域表达式与2PSK 相同，但m(t)为单极性不归零码NRZ ，NRZ 中有直流分量，故2ASK 信号中有载频分量。
2FSK 信号（相位不连续2FSK ）可看成是AK 与AK 调制不同载频信号形成的两个2ASK 信号相加。
时域表达式为
t t m t t m t S c c 21cos )(cos )()(ωω+=
式中m(t)为NRZ 码。
图
图2-4 2ASK 、2PSK （2DPSK ）、2FSK 信号功率谱
设码元宽度为T S ，f S =1／T S 在数值上等于码速率，2ASK 、2PSK （2DPSK ）、2FSK 的功率谱密度如图2-4所示。
可见，2ASK 、2PSK （2DPSK ）的功率谱是数字基带信号m(t)功率谱的线性搬移，故常称2ASK 、2PSK （2DPSK ）为线性调制信号。
多进制的MASK 、MPSK （MDPSK ）、MFSK 信号的功率谱与二进制信号功率谱类似。
本实验系统中m(t)是一个周期信号，故m(t)有离散谱，因而2ASK 、2PSK （2DPSK ）、2FSK 也具有离散谱。
四、实验步骤
本实验使用数字信源单元及数字调制单元。
1、熟悉数字调制单元的工作原理。
接好电源线，打开实验箱电源开关。
2、用数字信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号，示波器CH1接信源单元的(NRZ-OUT)AK，CH2接数字调制单元的BK，信源单元的K1、K2、K3置于任意状态（非全0），观察AK、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律。
3、示波器CH1接2DPSK，CH2分别接AK及BK，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系）。
注意：2DPSK信号的幅度比较小，要调节示波器的幅度旋钮，而且信号本身幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。
4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（注意“1”码与“0”码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的）。
5、用频谱议观察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱（条件不具备时不进行此项观察）。
五、实验报告要求
1、设绝对码为全1、全0或1001 1010，求相对码。
2、设相对码为全1、全0或1001 1010，求绝对码。
3、设信息代码为1001 1010，载频分别为码元速率的1倍和1.5倍，画出2DPSK及2PSK 信号波形。
4、总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码至绝对码的变换电路。
5、总结2DPSK信号的相位变化与信息代码(即绝对码)之间的关系以及2DPSK信号的相位变化与相对码之间的关系（即2PSK的相位变化与信息代码之间的关系）。