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。眼图对于二进制双极性信号，在无噪声和码间串扰的理想情况下，示波器屏幕上显示如同一只睁开的眼睛；若存在码间串扰，则眼图会相对闭合，在噪声和码间串扰严重的情况下，多条杂乱的图形甚至会使眼睛完全闭合。

4．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：信道编码是通过人为加入冗余，提高数据的抗干扰能力。如光盘上的划痕或者信道中噪声引起的差错。

实验小结：本实验主要让我对观察噪声对信道的影响有一定个的了解，通过比较理想信道与随机信道的区别，加深了对随机信道的理解。