通原实验2 ASK实验
通原实验2 ASK实验
知识要点：数字调制的特点和分类
“数字通信系统”具有很多优点。其中最重要的一点是数字信 号的再生性。数字调制将基带数字信号搬移到更适于传输的高频带， 同时将数字信息加载到高频载波的某一参数上，从而在接收端实现 再生。 虽然从过程上，数字调制似乎与模拟调制类似，但二者最大的区 别是，模拟信号在传输过程中引入的噪声是无法在接收端完全消除 的。而数字调制则有可能（S/N比较好时）做到这一点。
t
1 、4
2ASK 的功率谱特性
为了更深入掌握2ASK信号的性质，除时域分析外，还应进行 频域分析。由于二进制序列一般为随机序列，其频域分析的对象 应为信号功率谱密度。 经分析可知，2ASK信号的双边功率谱密度表达式为： 1 2 2 P2 ASK ( f ) f s P(1 P) G ( f f c ) G ( f f c ) 4
实验应当具备的基础知识
3、数字通信系统的特点
数字通信系统传输的是离散的数字信号，与模拟通信相比，更 能适应现代通信系统的要求。 1、抗干扰能力强，尤其中继传输，可再生而消除噪声的积累； 2、传输差错可以控制，从而改善传输质量； 3、便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理； 4、易于做高保密性的加密处理； 5、可以综合传递各种消息，使通信系统的功能增强。
仪器在使用过程中，不必经常开关电源。 切忌无目的的拨弄仪器面板上的开关和按钮。 仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！ 当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然 后逐渐减小量程。
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。
通信原理二进制调制技术原理报告
实验二二进制调制技术原理一:实验目的（1）根据题目，查阅有关资料，掌握数字带通调制技术以及扩频通信原理。
（2）学习MA TLAB软件，掌握MA TLAB各种函数的使用。
（3）根据数字带通调制原理，运用MA TLAB进行编程，仿真调制过程，记录并分析仿真结果。
（4）熟悉二进制调制的技术原理，能够利用二进制调制原理进行2ASK,2PSK,2FSK调制并分析在不同信噪比下它们的误码率。
二: 实验原理数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
通常使用键控法来实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。
（1）2ASK：2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制和键控法。
解调有相干解调和非相干解调。
P=1时f(t)=Acoswt;p=0时f(t)=0;其功率谱密度是基带信号功率谱的线性搬移（2）2FSK：一个ＦＳＫ信号可以看成是两个不同载波的2ASK信号的叠加。
其解调和解调方法和ASK差不多。
2FSK信号的频谱可以看成是f1和f2的两个2ASK频谱的组合。
（3）2PSK：2PSK以载波的相位变化作为参考基准的，当基带信号为0时相位相对于初始相位为0，当基带信号为1时相对于初始相位为180°。
三：实验内容：(1) 2ASK调制信噪比：snr=5db信噪比：snr=15db时信噪比：snr=25db时1.单极性NRZ基带信号的时域波形和频谱2.经过2ASK调制后的波形3.经过信道后的波形图4. 设计带通滤波器5经过理想低通6.抽样判决(2) 2PSK调制信噪比：snr=5db信噪比： snr=15db时信噪比：snr=25db时经过2ASK调制后的波形经过信道后的波形图设计带通滤波器经过理想低通后的波形图抽样判决四：实验结果2ASK程序代码：%clc;clear all;close all;echo off%echo on%------------------系统仿真参数A=1; %载波振幅fc=3; %载波频率（Hz）snr=5; %信噪比dB。
武汉理工大学通信原理课程设计2ASK频分复用systemview仿真结果
3.2ASK信号产生电路设计图3.1：2ASK信号的产生电路这里，基带信号频率为800hz，载波为5000hz，带通滤波器范围是4200~5800hz。
图3.2：基带信号图3.3：载波信号用乘法器将载波和基带信号相乘即可得调制过的2ASK信号图3.4：2ASK信号波形5.2ASK非相干解调电路的设计在原理处已经说明用非相干解调电路，其仿真电路图如下图5.1所示图5.1：2ASK非相干解调电路这里选取的带通滤波器与相应的调制电路的范围相同。
低通滤波器是800hz，与基带信号频率相同，两个滤波器参数相同，是为了滤得更彻底。
图5.2：有噪声全波整流后波形图5.3：有噪声位同步及采样保持后波形图5.4：有噪声判决后波形图5.5：无噪声全波整流后波形图5.6：无噪声位同步及采样保持后波形图5.7：无噪声判决后波形上述六图分别是是在有噪声和无噪声的情况下选择的fc=1000hz的一路信号的波形。
比较两次传输（有无噪声）得，有噪声时，基带信号为‘0’时，整形信号仍有微小波动，有可能影响到信号的传输和解调，无噪声时，微小波动几乎没有，几乎不会影响信号的传输，符合理论解释。
7.频分复用电路的设计图7.1频分复用电路这里共有六路信号，载波频率fc分别为1000hz，3000hz，5000hz，7000hz，9000hz，11000hz，相邻两个相差为2000hz，基带信号频率为800hz，相当于有一个（2000-800*2=400hz）宽的隔离带，可以满足信号之间不交叉重叠。
每一路信号相对的带通滤波器的范围是fc-800hz~fc+800hz，前后两个带通滤波器的范围相同。
波形见图7.2（有噪声）和图7.3（无噪声）A：复用前波形B：复用后波形C：六路信号复用总波形图7.2：有噪声频分复用前后波形变化上述三图是有噪声情况下频分复用前后的波形。
复用前后波形取自fc=1000hz的一路。
通过波形比较可以看出，复用后波形有轻微失真，大部分仍保持原本的趋势。
ASK调制与解调--通原实验报告
ASK调制与解调
一、实验目的
1.掌握2ASK调制器的基本工作原理；
2.掌握2ASK解调器的基本工作原理。
二、实验原理
1.2ASK信号波形
2.2ASK调制信号的产生
实验原理图，如图所示：方法一和方法二
方法一
方法二
3.2ASK调制信号的解调
2ASK信号的解调可以采用同步或非同步解调方式。
三、 实验设备
音频振荡器、主振荡器、序列码产生器、双模开关、加法器、乘法器、可变直流电压、共享模块，可变直流电压、移相器
四、 实验过程
1.2ASK 信号调制连接图如下：
方法一中：
（1） 数字信号的产生方法
利用主振荡器模块的2KHz 正弦信号加到序列码产生器的时钟控制端（CLK ）产生序列信号；
（2） 数字信号的调制要注意时钟同步问题
在本实验中可利用主振荡器模块的8.33KHz 加到音频振荡器的SYNC 端，用于时钟同步；
（3） 利用双模开关产生二进制振幅键控信号（2ASK ）
方法二中：
（1）序列信号应为单极性0，1序列，可加入“可变直流电压”调节。
2.2ASK 信号解调连接图如下：
（1）在非同步解调中，将ASK已调信号经过整流器，低通滤波器最后通过比较器输出。
（2）在同步解调中，载波提取可利用主振荡器和移相器（若有相位偏移）完成；然后再通过低通滤波器最后通过比较器输出。
五、实验结果
1.基带信号（黄色）与调制信号（蓝色）波形：
2.调制信号（黄色）与调制信号（蓝色）波形：
六、实验分析
ASK调制实际上就是将信号波形与载波相乘，得到调制波形，相当于是通过开关来控制信号的通断，这个实验较为简单，所以比较顺利地完成了。
现代通信原理实验报告
太原理工大学现代科技学院现代通信原理课程实验报告专业班级通信17-3 学号 2017101086 姓名丁一帆指导教师李化实验名称 2ASK 调制与解调Matlab Simulink 仿真 同组人专业班级 通信17-3 学号 2017101086 姓名 丁一帆 成绩一、实验目的1．掌握 2ASK 的调制原理和 Matlab Simulink 仿真方法 2．掌握 2ASK 的解调原理和 Matlab Simulink 仿真方法 二、实验原理2ASK 二进制振幅调制就是用二进制数字基带信号控制正弦载波的幅度，使载波振幅随着二进制数字基带信号而变化，而其频率和初始相位保持不变。
信息比特是通过载波的幅度来传递的。
其信号表达式为：0()()cos c e t S t t ω=⋅，S(t)为单极性数字基带信号。
由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。
2ASK 信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号S(t)通断变化。
所以又被称为通断键控信号 三、实验内容、步骤1 Simulink 模型的建立通过Simulink 的工作模块建立2ASK 二级调制系统，用频谱分析仪观察调制前后的频谱，用示波器观察调制信号前后的波形……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………正弦波源，这里使用的是Signal Processing Blockset\DSP Sources\Sine Wave，设定其幅度为2V，频率为2Hz。
基带信号源，使用的是Communications Blockset\Comm Sources\Random Data Sources\Bernoulli Binary Generator，可以产生随机数字波形。
通信原理实验ASK调制和解调实验报告
新疆师范大学实验报告2020年4月27日课程名称通信原理实验项目实验四：ASK调制及解调实验物理与电子工程学院电子17-5 姓名赵广宇同组实验者指导教师阿地力一、实验目的掌握用键控法产生ASK信号的方法。
掌握ASK非相干解调的原理二、实验器材主控&信号源模块9号数字调制解调模块示波器三、实验原理1、实验原理框图2、实验框图说明ASK调制是将基带信号和载波直接相乘。
已调信号经过半波整流、低通滤波后，通过门限判决电路解调出原始基带信号。
四、实验步骤实验项目一ASK调制概述：ASK调制实验中，ASK（振幅键控）载波幅度是随着基带信号的变化而变化。
在本项目中，通过调节输入PN序列频率或者载波频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形，观测每个码元对应的载波波形，验证ASK调制原理实验项目二ASK解调概述：实验中通过对比观测调制输入与解调输出，观察波形是否有延时现象，并验证ASK解调原理。
观测解调输出的中间观测点，如：TP4（整流输出），TP5（LPF-ASK），深入理解ASK解调过程。
若解调出的信号与原基带信号有差别，可调节抽样判决旋钮进行微调观察眼图时，1.位同步信号CLK，2.低通滤波输出信号调整主控模块，16K,PN127五、实验分析●ASK即“幅移键控”又称为“振幅键控”，所以又记作OOK信号。
ASK是一种相对简单的调制方式。
●这次实验首先对输入信号利用相关的模块进行ASK调制，再通过加入高斯白噪声传输信道，接着在接收端对信号进行ASK解调，最后把输出的信号和输入的信号进行比较。
●幅移键控（ASK）相当于模拟信号中的调幅，只不过与载频信号相乘的是二进制数码而已。
●所谓幅移就是把频率、相位作为常量，而把振幅作为变量，信息比特是通过载波的幅度来传递的。
六、实验总结●第一次进行实验时，开始运行后，跳出了如图所示的提示。
在停止运行后，在加入了数字终端模块后，提示消失，在今后进行数字实验时，可引以为戒。
模拟信号和数字信号调制解调
哈尔滨工业大学信息科学与工程学院通信原理实验报告姓名：XXX学号：XXX2011年7月15日一、任务与要求1.1设计任务1. 模拟调制与解调用matlab实现AM、DSB、SSB调制与解调过程。
2. 数字调制与解调用matlab实现2ASK、2FSK、2PSK调制与解调过程。
1.2设计要求1. 掌握AM, DSB, SSB 三种调制方式的基本原理及解调过程。
2. 掌握2ASK, 2FSK, 2PSK 三种调制方式的基本原理及解调过程。
3. 学习MATLAB软件，掌握MA TLAB各种函数的使用，能将调制解调过程根据调制解调过程的框图结构，用matlab程序实现，仿真调制过程，记录并分析仿真结果。
4. 对作出的波形和曲线进行分析和比较，讨论实际值和理论值的误差原因和改进方法。
二、设计原理（1）模拟调制与解调DSB调制属于幅度调制。
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律而变化的过程。
设正弦型载波c(t)=Acos(wc*t),式中：A为载波幅度， wc为载波角频率。
根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示为：f(t)=Am(t)cos(t)（公式1-1）,其中，m(t)为基带调制信号。
设调制信号m(t)的频谱为M()，则由公式1-1不难得到已调信号(t)的频谱。
在波形上，幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。
如果在AM调制模型中将直流去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式—抑制载波双边带信号(DSB—SC)，简称双边带信号。
其时域表达式为f(t)=m(t)cos(t)式中，假设的平均值为0。
DSB的频谱与AM的谱相近，只是没有了在处的函数，即f()=[M(w-wc)+M(w+wc)]其典型波形和频谱如图1-1所示：图1-1 DSB 调制典型波形和频谱与AM 信号比较，因为不存在载波分量，DSB 信号的调制效率是100，即全部效率都用于信息传输。
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
通信原理硬件实验报告
通信原理硬件实验报告实验二抑制载波双边带的产生一．实验目的：１．了解抑制载波双边带(SC-DSB)调制器的基本原理。
２．测试SC-DSB 调制器的特性。
二．实验步骤：1．将TIMS 系统中的音频振荡器(Audio Oscillator)、主振荡器(Master Signals)、缓冲放大器(Buffer Amplifiers)和乘法器(Multiplier)按图连接。
2．用频率计来调整音频振荡器，使其输出为1kHz 作为调制信号，并调整缓冲放大器的K1,使其输出到乘法器的电压振幅为1V。
３．调整缓冲放大器的K2，使主振荡器输至乘法器的电压为1V 作为载波信号。
４．测量乘法器的输出电压，并绘制其波形。
见下图：５．调整音频振荡器的输出，重复步骤4。
见下图：6．将电压控制振荡器（VCO）模快和可调低通滤波器（Tuneable LPF）模块按图连接。
8．将可调低通滤波器的频率范围选择范围至“wide”状态，并将频率调整至最大，此时截至频率大约在12kHz 左右。
LPF 截止频率最大的时候输出:(频响)9．将可调低通滤波器的输出端连接至频率计，其读数除360 就为LPF 的3dB 截止频率。
10．降低可调LPF 的截止频率，使SC-DSB 信号刚好完全通过低通滤波器，记录此频率（fh=fc+F）。
11．再降低3dB 截止频率，至刚好只有单一频率的正弦波通过低通滤波器，记录频率（fl=fc-F）只通过单一频率的LPF 输出:12．变化音频振荡器输出为频率为800Hz、500Hz，重复步骤10、11。
OSC=500HZOSC=800HZ 的频响:三、思考题1、如何能使示波器上能清楚地观察到载波信号的变化？答：可以通过观察输出信号的频谱来观察载波的变化，另一方面，调制信号和载波信号的频率要相差大一些，可通过调整音频震荡器来完成。
2．用频率计直接读SC—DSB 信号，将会读出什么值。
答：围绕一个中心频率来回摆动的值。
通信原理实验振幅键控(ASK)调制与解调实验
《通信原理》实验报告实验七: 振幅键控（ASK)调制与解调实验实验九：移相键控（PＳＫ/DPＳK）调制与解调实验系别：信息科学与技术系专业班级：电信０9０2学生姓名：同组学生:成绩：指导教师：惠龙飞（实验时间：２０11年１2月1日——201１年12月1日)华中科技大学武昌分校ﻬ实验七振幅键控（ASK）调制与解调实验一、实验目的1、掌握用键控法产生AＳK信号的方法。
2、掌握ＡSK非相干解调的原理。
一、实验器材1、 信号源模块一块 2、 ③号模块一块 3、 ④号模块一块 4、 ⑦号模块一块 5、 ２0M双踪示波器一台 6、 连接线若干二、基本原理调制信号为二进制序列时的数字频带调制称为二进制数字调制。
由于被调载波有幅度、频率、相位三个独立的可控参量，当用二进制信号分别调制这三种参量时，就形成了二进制振幅键控(2AS Ｋ)、二进制移频键控（2FSK)、二进制移相键控(２PS Ｋ）三种最基本的数字频带调制信号,而每种调制信号的受控参量只有两种离散变换状态。
1、 ２ASK 调制原理。
在振幅键控中载波幅度是随着基带信号的变化而变化的。
使载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断，即用载波幅度的有或无来代表信号中的“１”或“0”,这样就可以得到2AS Ｋ信号，这种二进制振幅键控方式称为通—断键控(O ＯK ）。
２ASK 信号典型的时域波形如图9-1所示，其时域数学表达式为：2()cos ASK n c S t a A t ω=⋅（9-1）式中,A 为未调载波幅度,c ω为载波角频率,n a 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元:⎩⎨⎧=PP a n －出现概率为出现概率为110 ﻩﻩ (９-2)综合式９-1和式9-2，令A ＝1，则2ASK 信号的一般时域表达式为：t nT t g a t S c n s n ASK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑t t S c ωcos )(= ﻩ(9-3)式中，T s 为码元间隔，()g t 为持续时间 [－T s /２，T s /2］ 内任意波形形状的脉冲（分析时一般设为归一化矩形脉冲),而()S t 就是代表二进制信息的随机单极性脉冲序列。
通信原理第二次ASK,PSK试验报告
基本数字调制技术姓名：王少阳班级：2013级电子一班学号：201300800134一、ASK调制与解调实验1、ASK调制（1）分别观测调制输入与调制输出信号：以9号模块ＴＨ１为触发，用示波器同时观测９号模块ＴＨ１和ＴＨ４，验证ＡＳＫ调制原理。
通过图片可以清楚地看到ASK调制的过程，有的地方有，有的地方没有。
（２）将ＰＮ序列输出频率改为６４ＫＨＺ，观察载波个数是否发生变化；可以清楚地看到载波数量变少了，之前两个码元间隔里，载波个数为13个，当为64K是，则为7个，基本是原来的二分之一。
２、ASK解调（1）、对比观测调制信号输入与解调输出：以9号模块TH1为触发，用示波器同时观测9号模块TH1和TH6，调节W1直至二者波形相同；从图中，清晰地看出来是有延时的，大约延时0.5个码元再观测TP4（整流输出）TP5（LPF-ASK）两个中间过程测试点，验证ASK解调原理。
（2）、以信号源的CLK为触发，测9号模块LPF-ASK，观测眼图。
眼图识别方法：（1）、张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。
显然，最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻。
（2）、眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜率越大，系统对定时抖动越敏感。
从这张图片上来看，眼睛张开的比较圆，比较大，且清晰，故而系统传输特性较好，从斜率上来看，比较大，故而对定时敏感。
一、FSK调制与解调实验1、FSK调制（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。
由于比较小看的不也是很清楚，但放大后看，可以清晰地发现，有的地方稀疏，有的地方密集，完全符合PSK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；如果放大可以看出来，载波的数目变少了，和前面一样，也是存在2倍关系２、ASK解调（1）、对比观测调制信号输入与解调输出：以9号模块TH1为触发，用示波器同时观测9号模块TH1和TP6（单稳相加输出），TP7（LPF-FSK）、TH8（FSK解调输出），从这里可以看出来，存在延时，大约是0.5个码元验证FSK解调原理。
PCM编码和FSK调制与解调
实验二 PCM 编码调制和FSK 调制与解调姓名：左立刚 学号：031040522简要说明：本次实验分为两个部分，第一部分包括：PCM 实验原理，实验结果输出波形，问题解答（实验课上老师提出的6个问题）以及心得体会；第二部分包括：FSK 调制解调的原理，实验结果输出波形，心得体会。
一．PCM 编译系统1.1 实验原理：脉冲编码调制（PCM ）是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号在信道中传输。
脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样，量化和编码三个过程完成的。
PCM 通信系统的实验方框图如图2-1所示。
图2-1 PCM 通信系统实验方框图在PCM 脉冲编码调制中，话音信号经防混叠低通滤波器后进行脉冲抽样，变成时间上离散的PAM 脉冲序列，然后将幅度连续的PAM 脉冲序列用类似于“四舍五入”办法划归为有限种幅度，每一种幅度对应一组代码，因此PAM 脉冲序列将转换成二进制编码序列。
对于电话，CCITT 规定抽样率为8KHz ，每一抽样值编8位码（即为28=256个量化级），因而每话路PCM 编码后的标准数码率是64kB 。
本实验应用的单路PCM 编、译码电路是TP3057芯片（见图2-1模拟 信号 抽 样 量 化34P02 34P04 34P0334P01 编 码 信 道 译 码 低 通滤 波 再 生 工作时钟A/DD/ATP3057P04 收端功放P14 P15中的虚线框）。
此芯片采用A律十三折线编码，它设计应用于PCM 30/32系统中。
它每一帧分32个时隙，采用时分复用方式，最多允许接入30个用户，每个用户各占据一个时隙，另外两个时隙分別用于同步和标志信号传送，系统码元速率为2.048MB。
各用户PCM编码数据的发送和接收,受发送时序与接收时序控制,它仅在某一个特定的时隙中被发送和接收，而不同用户占据不同的时隙。
若仅有一个用户，在一个PCM 帧里只能在某一个特定的时隙发送和接收该用户的PCM编码数据，在其它时隙没有数据输入或输出。
通信原理MATLAB实验(第2部分)
6
图1-1 2ASK信号产生方法与波形示例 7
二、MATLAB实现 以数字信号序列10110010为例，给出产生2ASK
信号的MATLAB程序流程图如图1-2所示。
开始 为变量赋初值
生成2ASK信号 画出原始二进制代码波形
画出2ASK信号波形
结束 图1-2 2ASK流程图
8
%本函数实现将输入的一段二进制代码调制成相应的ask信号输出 %s为输入二进制码，f为载波频率，ask为调制后输出信号
包络检波法的原理方框图如图1-4所示。带通滤波器（ BPF）恰好使2ASK信号完整地通过，经包络检测后，输出 其包络。低通滤波器（LPF）的作用是滤除高频杂波，使基 带信号（包络）通过。抽样判决器包括抽样、判决及码元形 成器。定时抽样脉冲（位同步信号）是很窄的脉冲，通常位 于每个码元的中央位置，其重复周期等于码元的宽度。不计 噪声影响时，带通滤波器输出为2ASK信号，即
信号同时送到抽样判决器进行比较，从而判决输出基带数
字信号。 28
若上、下支路 s (t ) 及 s ( t ) 的抽样值分别用 v1 、v2表示，则抽
样判决器的判决准则为
vv11
v2， v2，
判为“ 1” 判为“ 0”
a n 是 a n 的反码，于是
0, 概率P为
an 1,
概率为 1（ P）
（1-14）
n 、n 分别是第n个信号码元的初相位和相位。一般 说来，键控法得到的 n 、n与序号n无关，反映在e0 (t )上
，仅表现出当改变时其相位是不连续的；而用模拟调频法时
，由于 1 与 2 改变时的相位是连续的，故不仅 n 、n
19
2FSK信号的产生方法及波形示例如图1-7所示。图中s (t )
通信原理实验教学大纲
《通信原理》课程实验教学大纲课程编号：032031课程总学时：80 实验学时：8 课程总学分：4.5适用专业：物联网工程，网络工程一、本课程实验的主要目的与任务通信原理是物联网工程专业必修的一门专业必修课。
本课程的任务是使学生获得通信技术的基本理论与技术，目的在于培养学生分析问题和解决问题的能力以及实践动手能力。
实验是提高同学们深入理解课堂内容的重要环节。
本实验课是配合理论学习单独开出的课程，要学习独立分析和设计基本单元电路，简单的通信系统，培养学生的实际动手能力和分析处理问题的能力，提高调试电路的能力。
通信原理实验是为今后的课程设计和毕业设计奠定基础。
通过实验可巩固和加深对通信原理、通信电路理论的理解。
通过实验教学，使学生进一步加强对通信原理中的基本单元电路的了解，搞清调幅、调频等电路的基本原理和实际电路。
基本任务是：了解每个实验的目的，理解实验方案、实验步骤的合理性，理解实验原理，弄清实验电路的结构和组成。
有效测出所需数据和波形，判别数据和波形的正确性；能应用理论对测得的数据和波形进行分析、整理，并根据实验目的作出结论。
将上述各项要求及实验结果编写成实验报告。
二、本课程实验项目注：1、类型---指验证性、综合性、设计性；2、该表格不够可拓展。
三、各实验项目主要实验内容和基本要求实验一 幅度调制及解调实验(一)、实验目的研究已调波与调制信号的关系。
序号实验项目名称学时类型必做/选做所需主要设备1 幅度调制及解调2 验证 必做 实验箱+示波器 2 FM 调制及解调实验2 验证 必做 实验箱+示波器3 调幅及FDM 频分复用传输实验2 验证 必做 实验箱+示波器 4 FSK 调制及解调实验2验证必做实验箱+示波器掌握AM、DSB调制。
(二)、实验器材主控&信号源、1号、17号模块各一块双踪示波器一台连接线若干(三)、实验原理本实验由信号源模块产生幅度调制信号，通过17号模块进行解调。
其中，幅度调制载波为20KHz正弦波，可在主控模块的【信号源】中设置【输出频率】来改变载频；音频信号为主控模块上MUSIC端口的1K+3K正弦合成波或音乐信号。
实验五 2ASK、2 FSK调制解调实验
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2FSK解调模块上各测试点波形：
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2FSK解调电路：
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2ASK、2FSK调制解调连接图：
1 2 3
CLK_OUT
CLK_IN NRZ_IN BS_IN
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
七、思考题
结合实验简述2FSK过零 检测解调原理
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
波形画法
通信工程专业实验室
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2ASK、2FSK调制电路：
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
2ASK解调原理：
（1）包络检波
BPF x(t) 整流 LPF r(t) 抽样判决 cp(t) 位同步器 e0(t)
x(t)
r(t) cp(t)
无码间串扰
实际系统中x（t）迟后于eo(t)，进行数学抽象时认为系统是物理不可实 现的，是否有码间串扰决定于滤波器和信道的频率特性。 LPF用来滤除高频，一般对码间串扰无影响。
通信工程专业实验室
实验五
2ASK、2FSK调制解调实验
六、实验步骤
（1） 调制连线：数字调制单元的CLK－IN、BS－IN、NRZ－ IN分别连至信源单元CLK－OUT、BS－OUT、NRZ－OUT。打 开电源开关和模块电源开关。 （2）示波器CH1接NRZ_IN、CH2依次接2FSK-OUT和2ASKOUT；观察这两个信号与NRZ_IN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）。 （3）解调连线：数字调制单元的2FSK-OUT与2FSK解调单元 的2FSK-IN用同轴电缆连接，信源单元的BS－OUT与2FSK解调 单元的BS-IN连接。 （4）示波器探头CH1接数字调制单元中的NRZ-IN，CH2分别 2FSK解调单元中的FD、LPF、NRZ（B）及NRZ-OUT，观察 2FSK过零检测解调器的解调过程。
2ASK解调
前言通信即信息的传送和接收，它实现了人与人之间信息的远距离传输，通信经历了很长的发展史，早在远古时期，人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息，到现在，人们通过手机，电脑等方式进行交流，从以前的复杂迟缓到现在的简单快捷，可见通信给人类带来的作用很明显，当然也是很有益处的。
本次课程设计要完成的2ASK的解调，实际上它包括了两个步骤，即2ASK的调制和解调，调制过程是把基带信号变成调制信号，即把数字信号变成模拟信号进行传输，解调过程即把基带信号从调制信号中还原出来，即实现了接收过程，可见这个过程体现了通信的传输和接收过程，具有一定的代表性。
通信的功能不仅仅限于声音的传输，还有人物画面的传输，如视频聊天，能把远在千里之外的两个人的距离大大缩短，就好像面对面聊天一样，可见通信的作用之远大。
既然通信有如此大的好处，那么我们应该相信它的前景定是很光明，很美好。
作为一名以通信作为主修课程的我们，定要学习好自己所修的课程，不仅为了适应这个社会的发展趋势，更为充实自己。
1第一章设计内容及要求1.1 设计内容及要求设计题目：2ASK解调系统设计内容及要求：（1）掌握ASK的原理；（2）采用VHDL编写相关程序，产生调制信号；（3）设计分频器、寄存器、计数器、判决等模块，还原基带信号。
23 第二章 系统的组成及工作原理本次实验设计为设计一2ASK 解调系统，它实际上包括调制和解调两个过程：2.1 2ASK 调制原理及设计方法数字幅度调制又称幅度键控（ASK ），二进制幅度键控记作2ASK 。
2ASK 是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。
有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。
借助于通信原理教材中幅度调制的原理，2ASK 信号可表示为：t e c 0s(t)cosw = （1.1）式中，cw 为载波角频率，s （t ）为单极性NRZ 矩形脉冲序列)()(s nn nT t g a t s -=∑ （1.2）其中，g (t )是持续时间为s T 、高度为1的矩形脉冲，常称为门函数， n a是第n 个电平取值若取{p1p -10，概率为，概率为=n a （1.3）2ASK/OOK 信号的产生方法通常有两种，模拟调制法（相乘器法）和键控法，如下图（a ）为一般的模拟幅度调制方法，用乘法器实现；图（b ）是一种数字键控法，其中的开关电路受s （t ）控制。
《通信原理实验》ASK、PSK、BFSK等实验报告
《通信原理》实验报告一、实验目的1、掌握用键控法产生ASK、FSK信号的方法。
2、掌握ASK、FSK非相干解调的原理。
3、掌握BFSK调制和解调的基本原理。
4、掌握BFSK数据传输过程，熟悉典型电路。
5、了解数字基带波形时域形成的原理和方法，掌握滚降系数的概念。
6、熟悉BPSK调制载波包络的变化。
7、掌握BFSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法。
二、实验器材1、主控&信号源模块，9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、ASK调制及解调实验原理框图2、FSK调制及解调实验原理框图3、BPSK调制及解调实验原理框图四、实验步骤实验项目一ASK调制１、分别观测调制输入和调制输出信号：以9号模块TH1为触发，用示波器同时观测9号模块TH1和模块TH4，验证ASK调制原理。
调制输入信号和调制输出信号：由图可知，当输入为“1”时，输出为正弦信号；输入为“0”时，输出信号为0。
注：CH1（上面的波形）为调制输入信号，CH2（下面的波形）为调制输出信号。
调制输入信号频谱：调制输出信号频谱：2、将PN序列输出频率改为64KHz，观察载波个数是否发生变化。
调制输入信号和调制输出信号：将图与题1中的图作比较，可以发现，PN序列的输出频率改为64KHz时，载波的个数没有发生变化。
可以得出，ASK调制时，PN序列输出频率的改变，不会对载波产生影响。
注：CH1（上面的波形）为调制输入信号，CH2（下面的波形）为调制输出信号。
调制输入信号频谱：调制输出信号频谱：实验项目二ASK解调1、对比观测调制信号输入以及解调输出：以9号模块TH1为触发，用示波器同时观测9号模块TH1和TH6，调节W1直至二者波形相同；再观测TP4（整流输出）、TP5（LPF-ASK）两个中间过程测试点，验证ASK解调原理。
解调信号输入和解调输出：整流输出和LPF-ASK：注：CH1（上面的波形）为调制输入信号，CH2（下面的波形）为调制输出信号；CH1（上面的波形）为整流输出，CH2（下面的波形）为LPF-ASK从调制输入信号和输出信号的波形对比来看，两个的波形一致，但是存在这相位差。
ASK调制原理
ASK调制电路第一章引言通信技术，特别是数字通信技术近年来发展非常迅速，他的应用越来越广泛。
通信的最终目的是远距离传递信息。
虽然基带数字信号可以在传输距离不远的情况下直接传送，但如果要进行远距离传输时，特别是在无线信道上传输时,则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输.为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须对数字信号进行载波调制。
如同模拟信号的频带传输时一样，传输数字信号时也有三种基本的调制方式：振幅键控(ASK)、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
它们分别对应于利用载波（正弦波)的幅度、频率和相位来承载数字基带信号，可以看作是模拟线性调制和角度调制的特殊情况.理论上数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同，它们都属于正弦波调制。
但是,数字调制是源信号为离散型的正弦波调制,而模拟调制则是源信号为连续型的正弦波调制，因而，数字调制具有由数字信号带来的一些特点.这些特点主要包括两个方面：第一，数字调制信号的产生，除把数字的调制信号当作模拟信号的特例而直接采用模拟调制方式产生数字调制信号外，还可以采用键控载波的方法。
第二，对于数字调制信号的解调，为提高系统的抗噪声性能，通常采用与模拟调制系统中不同的解调方式。
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，即源信号为“1"时，发送载波，源信号为“0”时，发送0电平。
所以也称这种调制为通、断键控（OOK）。
当数字基带信号为二进制时，也称为二进制振幅键控（2ASK），2ASK信号的调制方法有模拟幅度调制方法和键控方法两种。
理论上受到调制的载波波形可以是任意的，只要使得已调信号适合传输信道的特性就可以了。
但实际数字通信系统大都选择正弦波作为载波，这是因为正弦信号形式简单，便于产生和接收。
由于数字调制是用载波信号的默写离散状态来表征所传送的数字信息，也称数字调制信号为键控信号，相应的调制又称为幅度键控调制(ASK）。
2ASK信号的调制方法,2ASK信号是数字调制方式中最早出现的，也是最简单的，但其抗噪声性能较差，因此实际应用并不广泛，但经常作为研究其它数字调制方式的基础.其中，为随机的单极性矩形脉冲序列, 是经过基带成型处理之后的脉冲序列.2ASK信号的时域波形如图3—19所示。
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波形变换
正弦波
128K F1/0相
调制器
相 2ASK/OU2ASK调制
测试数 据观察 与记录
1.载波信号测量：记录信号参数与波形。
适当调节f1/幅度 ；使幅度为2Vp-p 2.数字基带信号测量：记录信号参数与波形。（M=7）
厚德博学 追求卓越
128KHZ 方波
8KHZ 四、实验内容与步骤 方波 实验 准备
采用的是键控法；解调采用的时非相干解调：
提供128KHZ正 M序列提供数字 成调制器 加器后输出 实验用2ASK调制与解调器的系统组成原理框图如图示：调制 弦载波信号 基带信号NRZ
F1/幅度；控制 128KHZ幅度
K1；控制M序列位 数；7/15转换
K3；控制调制方式 K2；控制NRZ转换 转换 厚德博学 追求卓越
厚德博学 追求卓越
一、实验目的
数字振幅调制是数据通信中一种古老的通信方式 ，使用较多的方面是早期的莫尔斯电报系统。现代数 字通信设备中，几乎不用，但它是各种数字调制的基 础，通过此实验：
1、进一步加深对数字调制技术中的振幅键控ASK 调制与解调器工作原理及电路组成的理解与掌握。 2、掌握并学会对ASK调制/解调信号的测试技能。
根据基带信号的电平数不同，数字调制分为二进制数字调制和 多进制数字调制；按载波携带信息的参数不同，数字调制又可分为 幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)。数字调制还具 有一个优点，就是上述几个参数可以结合使用。例如QAM本质上就 是ASK与PSK的一种结合调制方式。 厚德博学 追求卓越
1 2 2 2 f s (1 p) G (0) ( f f c ) ( f f c ) 4
上式表明，2ASK信号的功率谱密度由两个部分组成： （1）由
g (t ) 经线性幅度调制所形成的双边带连续谱；
（2）由被调载波分量确定的载频离散谱。 厚德博学 追求卓越
1、4 2ASK 的功率谱特性
实验应当具备的基础知识
3、数字通信系统的特点
数字通信系统传输的是离散的数字信号，与模拟通信相比，更 能适应现代通信系统的要求。 1、抗干扰能力强，尤其中继传输，可再生而消除噪声的积累； 2、传输差错可以控制，从而改善传输质量； 3、便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理； 4、易于做高保密性的加密处理； 5、可以综合传递各种消息，使通信系统的功能增强。
开关电路中的电子开关的通 /断受数字基带信号的控制。 键控法的特点：数字电路实现，调制变换速
载波信号直接加到模拟开关的输入端 数字基带直接加到模拟开关的控制端 率快，调整测试方便，体积小和设备可靠性高。 u 载波发生器 t
K
u
IN OUT
t
u
u 数字基带信号
t 当数字基带为“1”时，K接通，信号有输出。 由于数字基带信号的“0/1” 变化，使得载波的输出发生有无 当数字基带为“0”时，K断开，信号无输出。 变化，即实现了载波的振幅控制 ，这就是 2ASK。 追求卓越 厚德博学
仪器在使用过程中，不必经常开关电源。 切忌无目的的拨弄仪器面板上的开关和按钮。 仪器设备出现问题，请向老师寻求帮助，请勿随便调换配件。 注意仪表允许安全电压（或电流），切勿超过！ 当被测量的大小无法估计时，应从仪表的最大量程开始测试，然 后逐渐减小量程。
厚德博学 追求卓越
实验用数字调制与解调电路模块的基本组成
用数字基带信号控制载波的幅度，使载波的幅度随数字基带信号的变化 规律而变化的调制方式，称ASK。 若数字基带信号为二进制序列而实现的振幅键控，则为2ASK
1、2 ASK基本原理
在振幅键控中，用二进制数字基带信号中的“1”或“0”，来控制载波 幅度的有或无。使载波幅度随着数字基带信号而变化。若有载波表示二进制 基带信号“1”，无载波表示二进制基带信号“0” ，这样就可以得到2ASK信 号，即实现了用载波的有和无来传送了数字信号。 这种二进制振幅键控方式实际上是控制载波振幅的通或断，故称为通 — 断键控（OOK）。 厚德博学 追求卓越
厚德博学 追求卓越
实验应知知识介绍完毕
谢谢!
实验开始
厚德博学 追求卓越
实验现场操作规程
5.1 注意人身安全和仪器设备的安全
为了防止器件损坏，在切断实验电路板上的电源后才能改接电路。 调换仪器时应切断实验台的电源。 逐步养成用右手进行单手操作的习惯。
a、注意安全操作规程，确保人身安全
b、爱护仪器设备
四、实验内容与步骤
实验项目1 ：2ASK信号产生与测量
说明：什么是振幅 键控？
连接实验电路电源 连接128K/8K方波 K1=1/K2=4/K3=3 连接相应单元电路
请你参考《通信原理》课程所学2ASK 调制 实验 系统电路组成，根据实验室提供的“数字调制与解 准备 调电路模块”，自己构建并画出，用键控方式实现 2ASK调制系统的实验电路框图。 128K 方波
适当调节f1/幅度； 1.载波信号测量：记录信号参数与波形。 使幅度为2.5Vp-p 2.数字基带信号测量：记录信号参数与波形。（M=7） 3.2ASK信号测量：记录信号波形。
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
传输带宽。 2ASK信号的带宽是码元速率的2倍。
P2 ASK f
B2 ASK 2 f s
fS 0 fS
Pm f
P2 ASK f
fC
fC
f
2ASK 信号频谱
厚德博学 追求卓越
1、5 2ASK的解调原理
S 2 ASK t
有两种基本解调方法：非相干解调 (包络检测)和相 干解调: 定时脉冲 BPF 整流器 LPF 判决
(a) 非相干解调
an
0
发送数据 2ASK 整流输出 低通输出 判决输出
1
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
厚德博学 追求卓越 相干解调
S 2 ASK t
BPF
CoS c t
LPF (b) 相干解调
判决 定时脉冲
an
0
发送数据
1
0
0
1
1
1
2ASK 载波
相乘输出
低通输出
判决输出 1 0 0 1 1 1 0
厚德博学 追求卓越
二、实验内容
1. 振幅键控ASK调制与解调电路的组成与 分析。 2. 载波信号的产生与测量 3. 数字基带信号的产生与观测 4. ASK信号的产生与2ASK频谱的测量 5. 2ASK信号的解调测量
厚德博学 追求卓越
三、实验应知知识
1.数字振幅键控ASK的基本原理
1、1 ASK与2SAK的定义
1、 3
1、3、1
实现数字振幅键控(ASK)的基本电路
实现2ASK信号的具体电路很多，但常用的基本电路有两种： 模拟幅度调制法
模拟幅度调制法的基本电路如图所示： u
工作原理:
载波信号 c Vcm cos(ct o ) u
t 二进制已调信号
u2 ASK
数字基带信号 m(t ) ak g (t kT s)
本实验电路以单元模块电路为基础构成，系统组成如图所示,它包括有：
四、实验内容与步骤
载波信号 产生模块 数字基带信 号产生模块 差分编/译码器
反相器 调制器
耦合与整 流模块
低通 滤波
锁相环 模块 加法器
电压 比较
乘法器 抽样判决 模块 厚德博学 追求卓越
2.3 实验用2ASK调制与解调电路的基本组成 模拟开关MC4053构 2ASK信号经相
k
t
相 乘 器
u2 ASK Vcm[ ak g (t KTs ] cos(c o )
k
u t
由此基本原理可知：2ASK信号的产生，是用数字信号控制载波的有 厚德博学 追求卓越 或无，其信号的产生还别的方法-即开关电路实现。
1、3、2 键控调制法
键控调制法的基本电路如图所示： 它主要由开关电路和载波振荡器构成。
2ASK信号的功率谱是基带信号功率谱的线性搬 移，频谱宽度是二进制基带信号频谱 Pm ( f )的2倍。
对信号进行频域分析的主要目的之一就是确定信号的带宽。在 谱零点带宽 B2ASK 不同应用场合，信号带宽有多种度量定义，但最常用和最简单的 带宽定义是以功率谱主瓣宽度为度量的“谱零点带宽”，这种带 宽定义特别适用于功率谱主瓣包含信号大部分功率的信号。显然 在功率谱密度的第一过零点之间集中了信号 ，2ASK 信号的谱零点带宽为： 的主要功率，因此常取第一对过零点的带宽作为 B2 ASK [( f c Rs ) ( f c Rs )] f 0 2Rs 2 / Ts
知识要点：数字调制的特点和分类
“数字通信系统”具有很多优点。其中最重要的一点是数字信 号的再生性。数字调制将基带数字信号搬移到更适于传输的高频带， 同时将数字信息加载到高频载波的某一参数上，从而在接收端实现 再生。 虽然从过程上，数字调制似乎与模拟调制类似，但二者最大的区 别是，模拟信号在传输过程中引入的噪声是无法在接收端完全消除 的。而数字调制则有可能（S/N比较好时）做到这一点。
本次实验项目：涉及的通信技术为：
数字基带信号 与数字频带信 号之间的转换 数字调制与 数字解调 信息传输技 术之 数字调制技术 类型：ASK、 FSK、PSK
实验研究与验证的内容是：
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