数字通信原理实验一、二、四报告
通信原理实验报告
中南大学数字通信原理实验报告课程名称:数字通信原理实验班级:学号:姓名:指导教师:实验一数字基带信号一、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、HDB3码的编码规则。
3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
二、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。
三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线,打开电源开关。
2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号,示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可,进行下列观察:(1)示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT,对照发光二极管的发光状态,判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮,0码对应的发光管熄);(2)用开关K1产生代码×1110010(×为任意代码,1110010为7位帧同步码),K2、K3产生任意信息代码,观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构,和NRZ 码特点。
3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
(1)示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3,将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1,观察全1码对应的AMI码(开关K4置于左方AMI 端)波形和HDB3码(开关K4置于右方HDB3端)波形。
数字通信实验报告 实验二
数字通信实验报告实验二一、实验目的本次数字通信实验二的主要目的是深入了解和掌握数字通信系统中的关键技术和性能指标,通过实际操作和数据分析,增强对数字通信原理的理解和应用能力。
二、实验原理1、数字信号的产生与传输数字信号是由离散的数值表示的信息,在本次实验中,我们通过特定的编码方式将模拟信号转换为数字信号,并通过传输信道进行传输。
2、信道编码与纠错为了提高数字信号在传输过程中的可靠性,采用了信道编码技术,如卷积码、循环冗余校验(CRC)等,以检测和纠正传输过程中可能产生的错误。
3、调制与解调调制是将数字信号转换为适合在信道中传输的形式,常见的调制方式有幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号。
三、实验设备与环境1、实验设备数字通信实验箱示波器信号发生器计算机及相关软件2、实验环境在实验室中,提供了稳定的电源和良好的电磁屏蔽环境,以确保实验结果的准确性和可靠性。
四、实验步骤1、数字信号产生与编码使用信号发生器产生模拟信号,如正弦波、方波等。
通过实验箱中的编码模块,将模拟信号转换为数字信号,并选择合适的编码方式,如 NRZ 编码、曼彻斯特编码等。
2、信道传输与干扰模拟将编码后的数字信号输入到传输信道模块,设置不同的信道参数,如信道衰减、噪声等,模拟实际传输环境中的干扰。
3、调制与解调选择合适的调制方式,如 PSK 调制,将数字信号调制到载波上。
在接收端,使用相应的解调模块对调制信号进行解调,恢复出原始的数字信号。
4、性能分析与评估使用示波器观察调制和解调前后的信号波形,对比分析其变化。
通过计算误码率、信噪比等性能指标,评估数字通信系统在不同条件下的性能。
五、实验结果与分析1、数字信号编码结果观察不同编码方式下的数字信号波形,分析其特点和优缺点。
例如,NRZ 编码简单但不具备自同步能力,曼彻斯特编码具有良好的自同步特性但编码效率较低。
2、信道传输对信号的影响在不同的信道衰减和噪声条件下,接收信号的幅度和波形发生了明显的变化。
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。
通信系统实训报告
一、实训目的通过本次通信系统实训,使学生对通信系统的基本原理、组成、工作过程及性能指标有更深入的了解,掌握通信系统的基本操作方法和实验技能,培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实训内容1. 实验一:通信系统基本模型与性能指标(1)实验目的:了解通信系统的基本模型,掌握通信系统的性能指标。
(2)实验内容:分析通信系统的基本模型,研究通信系统的性能指标,如误码率、信噪比、带宽等。
(3)实验步骤:① 研究通信系统的基本模型,分析其组成部分。
② 研究通信系统的性能指标,如误码率、信噪比、带宽等。
③ 比较不同通信系统的性能指标。
2. 实验二:模拟通信系统与数字通信系统(1)实验目的:了解模拟通信系统与数字通信系统的基本原理,掌握其特点和应用。
(2)实验内容:研究模拟通信系统与数字通信系统的基本原理,分析其特点和应用。
(3)实验步骤:① 研究模拟通信系统的基本原理,分析其特点。
② 研究数字通信系统的基本原理,分析其特点。
③ 比较模拟通信系统与数字通信系统的优缺点。
3. 实验三:无线通信系统(1)实验目的:了解无线通信系统的基本原理,掌握其工作过程。
(2)实验内容:研究无线通信系统的基本原理,分析其工作过程。
(3)实验步骤:① 研究无线通信系统的基本原理,分析其特点。
② 分析无线通信系统的工作过程,包括发射、传播、接收等环节。
③ 研究无线通信系统的关键技术,如调制、解调、编码、解码等。
4. 实验四:通信系统实验平台操作(1)实验目的:掌握通信系统实验平台的操作方法,提高实验技能。
(2)实验内容:学习通信系统实验平台的操作方法,进行实际操作。
(3)实验步骤:① 熟悉实验平台的结构和功能。
② 学习实验平台的操作方法,如连接设备、设置参数、观察波形等。
③ 进行实际操作,验证实验原理。
三、实训总结通过本次通信系统实训,我对通信系统的基本原理、组成、工作过程及性能指标有了更深入的了解。
以下是我对本次实训的总结:1. 通信系统的基本模型包括信源、信道、信宿等部分,性能指标有误码率、信噪比、带宽等。
2023年通信原理实验报告
2023年通信原理实验报告2023年通信原理实验报告1一、实验目的1、掌握用数字环提取位同步信号的原理及对信息代码的要求。
2、掌握位同步器的同步建立时间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念。
二、实验内容1、观察数字环的失锁状态和锁定状态。
2、观察数字环锁定状态下位同步信号的相位抖动现象及相位抖动大小与固有频差的'关系。
3、观察数字环位同步器的同步保持时间与固有频差之间的关系。
三、实验器材1、移动通信原理实验箱2、20M双踪示波器一台一台四、实验步骤1、安装好发射天线和接收天线。
2、插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,再按下开关POWER301、POWER302、POWER401和POWER402,对应的发光二极管LED301、LED302、LED401和LED402发光,CDMA系统的发射机和接收机均开始工作。
3、发射机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“扩频”均拨下,“编码”拨上,接收机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“跟踪”均拨下,“调制信号输入”和“解码”拨上。
此时系统的信码速率为1Kbit/s,扩频码速率为100Kbit/s。
将“第一路”连接,“第二路”断开,这时发射机发射的是第一路信号。
将拨码开关“GOLD3置位”拨为与“GOLD1置位”一致。
4、根据实验四中步骤8~11的方法,调节“捕获”和“跟踪”旋钮,使接收机与发送机GOLD码完全一致。
5、根据实验五中步骤6~7的方法,调节“频率调节”旋钮,恢复出相干载波。
6、用示波器双踪同时观察“整形前”和“整形电平”,并将双通道置于直流耦合,零电平、电压设为一致。
调节“整形”旋钮,使整形电平置于“整形前”波形上部凸出部分。
用示波器观察“整形后”的波形,并与“整形前”比较,如完全相同,则整形电平调节正确。
7、用示波器观察接收机“BS”信号,该点即为接收机恢复出的位同步信号,将其与发射机的“S1-BS”进行比较。
8、改变系统的信码速率,按“发射机复位”和“接收机复位”键,通过与发射机的“S1-BS”对比观察“BS”信号的变化。
数据通信实习报告
数据通信实习报告
一、实习概况
本次实习是在浙江一家信息技术公司完成数据通信方面的实习。
实习
主要以实验室为实习基础,在实习期间,对公司正在开发的局域网数据通
信系统做详细研究,完成实验室里针对数据通信的网络实验,实验以实现
简单的UDP通信和TCP报文序列发送为主要实验内容,实习周期为两个月,时间从2024年1月1日到2024年3月1日。
二、实习内容
1.实验室整体设备介绍:
实验室内的设备包括两台计算机、一台网络打印机、一台网络路由器、一台数据交换机、一台服务器以及一个集线器,所有设备均是该实验室的
主要设备。
2.硬件设备以及实验环境介绍:
实验期间,依据实验室要求,将两台电脑安装了:网络操作系统(Ubuntu)、网络调试软件(Wireshark)和网络虚拟机(Virtualbox),以及其它必要的软件;同时,将网络路由器和数据交换机进行了IP地址
划分和设置,并且连接计算机,最终形成了实验环境。
3.所做实验项目介绍:
(1)UDP数据通信实验:通过实验室提供的计算机,实现两台计算
机之间的UDP数据通信,即使用UDP协议发送数据,最终实现数据在发送
方和接收方的传输。
数字光纤实验报告模板
一、实验目的1. 理解数字光纤通信的基本原理。
2. 掌握光纤通信系统的组成和各部分的功能。
3. 学习数字信号在光纤中的传输过程。
4. 了解光纤通信实验仪器的操作方法。
二、实验原理1. 光纤通信的基本原理:利用光纤作为传输介质,通过光波传输数字信号。
2. 光纤通信系统的组成:光源、光纤、光放大器、光检测器、终端设备等。
3. 数字信号在光纤中的传输过程:调制、传输、解调。
三、实验仪器与设备1. 光纤通信实验仪2. 光源(LED、激光器)3. 光纤(单模、多模)4. 光放大器5. 光检测器6. 终端设备(电脑、显示器)7. 光功率计8. 光纤连接器四、实验步骤1. 熟悉实验仪器的操作方法。
2. 连接实验仪器的各个部分,确保连接正确无误。
3. 开启光源,调整光源输出功率。
4. 将数字信号输入实验仪,观察信号在光纤中的传输过程。
5. 使用光功率计测量信号功率,记录数据。
6. 改变光源输出功率,观察信号传输效果。
7. 改变光纤长度,观察信号传输效果。
8. 使用光放大器,观察信号传输效果。
9. 使用光检测器,观察信号解调效果。
10. 记录实验数据,分析实验结果。
五、实验数据记录与分析1. 记录光源输出功率、光纤长度、光放大器增益、光检测器接收功率等数据。
2. 分析不同参数对信号传输效果的影响。
3. 比较不同实验条件下的信号传输效果。
六、实验结果与讨论1. 根据实验数据,分析实验结果。
2. 讨论实验过程中出现的问题及解决方法。
3. 总结实验过程中的经验教训。
七、实验结论1. 通过实验,掌握了数字光纤通信的基本原理和实验方法。
2. 理解了光纤通信系统的组成和各部分的功能。
3. 学习了数字信号在光纤中的传输过程。
4. 提高了实验操作技能和数据分析能力。
八、实验报告格式1. 封面:实验报告名称、实验日期、实验班级、实验小组、实验报告人等信息。
2. 目录:实验目的、实验原理、实验仪器与设备、实验步骤、实验数据记录与分析、实验结果与讨论、实验结论等章节的页码。
通信原理实验指导书
通信原理实验指导书信息工程系目录实验一数字信号源实验 (3)实验二数字调制实验 (7)实验三2ASK、2FSK数字解调实验..............................................1 7 实验四PCM编译码及TDM时分复用实验 (23)实验一数字信号源实验一、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、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
3、掌握数字信号源电路组成原理。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、帧同步信号(FS)、位同步时钟(BS)。
2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。
3、学习电路原理图。
三、基本原理本模块是实验系统中数字信号源,即发送端,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-OUT 时钟信号测试点,输出信号频率为4.433619MHz ∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点,频率为170.5KHz ∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点,频率为7.1KHz∙ 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7404∙分频器US2:计数器74161;US3:计数器74193;US4:计数器40160∙并行码产生器KS1、KS2、KS3:8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US5、US6、US7:8位数据选择器4512∙三选一US8:8位数据选择器4512∙倒相器US10:非门74HC04∙抽样US9: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。
数字通信原理实验一AMI、HDB3编译码实验
数字通信原理实验报告实验一AMI、HDB3编译码实验学院计算机与电子信息学院专业班级姓名学号指导教师实验报告评分:_______实验一 AMI、HDB3编译码实验一、实验目的了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则,掌握它的工作原理和实验方法。
二、实验内容1.伪随机码基带信号实验2.AMI码实验① AMI码编码实验② AMI码译码实验③ AMI码位同步提取实验3.HDB3编码实验4.HDB3译码实验5.HDB3位同步提取实验6.AMI和HDB3位同步提取比较实验7.HDB3码频谱测量实验8.书本上的HDB3码变化和示波器观察的HDB3码变化差异实验三、基本原理:PCM信号基带传输线路码型PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式,尽管是采用基带传输方式,但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输,因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量,不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输,为了获得优质的传输特性,一般是将单数性脉冲序列进行码型变换,以适应传输信道的特性。
(一)传输码型的选择在选择传输码型时,要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。
归结起来,传输码型的选择,要考虑以下几个原则:1.传输信道低频截止特性的影响在电缆信道传输时,要求传输码型的频谱中不应含有直流分量,同时低频分量要尽量少。
原因是PCM端机,再生中继器与电缆线路相连接时,需要安装变压器,以便实现远端供电(因设置无人站)以及平衡电路与不平衡电路的连接。
图1.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用,以保护局内设备。
图1.1变压器的隔离作用由于变压器的接入,使信道具有低频截止特性,如果信码流中存在直流和低频成分,则无法通过变压器,否则将引起波形失真。
2.码型频谱中高频分量的影响一条电缆中包含有许多线对,线对间由于电磁辐射而引起的串话是随着频宰的升高而加剧,因此要求频谱中高频分量尽量少,否则因串话会限制信号的传输距离或传播容量。
通信原理实验报告眼图
部分响应系统一、实验目的1.通过实验掌握第一类部分响应系统的原理及实现方法; 2.掌握基带信号眼图的概念及绘制方法。
二、实验原理 1.部分响应系统为了提高系统的频带利用率,减小定时误差带来的码间干扰,升余弦传输特性在这两者的选择是有矛盾的。
理想低通传输特性可以有最高的频带利用率2=s η,但拖尾的波动比较大,衰减也比较慢。
若能改善这种情况,并保留系统的带宽等于奈奎斯特带宽,就能在保证一定的传输质量前提下显著地提高传输速率。
这是有实际意义的,特别是在高速大容量传输系统中。
部分响应传输系统就具有这样的特点。
部分响应传输系统是通过对理想低通滤波器冲激响应的线性加权组合,来控制整个传输系统冲激响应拖尾的波动幅度和衰减。
当然,这样做会引入很强的码间干扰,但这种码间干扰是可控制的,是已知的,因此很容易从接收信号的抽样值中减去。
由于这种组合并不影响系统的传输带宽,因此频带利用率高。
第一类部分响应系统是在相邻的两个码元间引入码间干扰。
由于理想低通系统的传递函数为其冲激响应为ssT t T t t h //sin )(ππ=,如果用)(t h 以及)(t h 的时延s T 的波形作为系统的冲激响应,那么它的系统带宽肯定限制在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-s s TT 21,21,也就是说,系统的频带利用率为2bit/Hz 。
接着来看系统的冲激响应函数)(t g :s ss s s s s T t T t T tT T t c T tc T t h t h t g /11sin)(sin sin )()()(-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=-+=ππππsT f 21||<其他⎩⎨⎧=0)(sTf H可以看到,这个系统的冲激响应的衰减是理想低通冲激响应函数衰减的sT t /11-,它比理想低通系统冲激响应函数衰减快,因此相对于对定时精度的要求降低,它的系统响应为可以看到,第一类部分响应系统并不满足抽样点无码间干扰的条件,其每个抽样点仅受前一个码元的影响,因此可以通过减去前一码元的干扰来确定当前抽样点值,从而正确判决。
她通信原理实验报告(3篇)
第1篇一、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知识。
3. 通过实验,验证通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本过程。
二、实验器材1. 通信原理实验平台2. 信号发生器3. 示波器4. 数字信号发生器5. 计算机及实验软件三、实验原理通信原理实验主要涉及模拟通信和数字通信两个方面。
模拟通信是将模拟信号通过调制、传输、解调等过程实现信息传递;数字通信则是将数字信号通过编码、传输、解码等过程实现信息传递。
四、实验内容及步骤1. 模拟通信实验(1)调制实验① 打开通信原理实验平台,连接信号发生器和示波器。
② 设置信号发生器输出正弦波信号,频率为1kHz,幅度为1V。
③ 将信号发生器输出信号接入调制器,选择调幅调制方式。
④ 通过示波器观察调制后的信号波形,记录调制信号的幅度、频率和相位变化。
⑤ 调整调制参数,观察调制效果。
(2)解调实验① 将调制后的信号接入解调器,选择相应的解调方式(如包络检波、同步检波等)。
② 通过示波器观察解调后的信号波形,记录解调信号的幅度、频率和相位变化。
③ 调整解调参数,观察解调效果。
2. 数字通信实验(1)编码实验① 打开数字信号发生器,生成二进制信号序列。
② 将信号序列接入编码器,选择相应的编码方式(如曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等)。
③ 通过示波器观察编码后的信号波形,记录编码信号的时序和幅度变化。
(2)解码实验① 将编码后的信号接入解码器,选择相应的解码方式。
② 通过示波器观察解码后的信号波形,记录解码信号的时序和幅度变化。
五、实验结果与分析1. 模拟通信实验结果(1)调制实验:调制信号的幅度、频率和相位发生了变化,实现了信息的传递。
(2)解调实验:解调信号的幅度、频率和相位与原始信号基本一致,验证了调制和解调过程的有效性。
2. 数字通信实验结果(1)编码实验:编码后的信号波形符合编码方式的要求,实现了信息的编码。
(2)解码实验:解码后的信号波形与原始信号基本一致,验证了编码和解码过程的有效性。
通信原理实验报告设想(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列的通信原理实验,使学生深入理解并掌握通信系统的基本概念、原理和关键技术。
通过实验操作,培养学生动手能力、分析问题和解决问题的能力,同时增强对通信理论知识的实际应用能力。
二、实验内容1. 信号与系统基础实验- 信号波形观察与分析- 信号的时域与频域分析- 系统的时域与频域响应2. 模拟通信原理实验- 模拟调制与解调实验(如AM、FM、PM)- 信道特性分析- 噪声对通信系统的影响3. 数字通信原理实验- 数字调制与解调实验(如2ASK、2FSK、2PSK、QAM)- 数字基带传输与复用- 数字信号处理技术4. 现代通信技术实验- TCP/IP协议栈原理与实现- 无线通信技术(如Wi-Fi、蓝牙)- 物联网通信技术(如ZigBee)5. 通信系统设计实验- 基于MATLAB的通信系统仿真- 通信系统性能分析与优化三、实验步骤1. 实验准备- 熟悉实验原理和实验设备- 编写实验报告提纲- 准备实验数据和分析工具2. 实验操作- 按照实验步骤进行操作,记录实验数据 - 分析实验现象,总结实验规律- 对实验结果进行误差分析3. 实验报告撰写- 实验目的与背景- 实验原理与步骤- 实验结果与分析- 实验结论与讨论- 实验心得与体会四、实验报告格式1. 封面- 实验报告题目- 学生姓名、学号、班级- 指导教师姓名、职称- 实验日期2. 目录- 实验报告各部分标题及页码3. 正文- 实验目的与背景- 实验原理与步骤- 实验结果与分析- 实验结论与讨论- 实验心得与体会4. 参考文献- 列出实验过程中参考的书籍、论文、网络资源等五、实验报告撰写要求1. 实验报告内容完整、结构清晰、逻辑严谨2. 实验原理阐述准确,实验步骤描述详细3. 实验数据真实可靠,分析结论具有说服力4. 实验报告格式规范,语言表达流畅六、实验报告评价标准1. 实验原理掌握程度2. 实验操作熟练程度3. 实验数据分析能力4. 实验报告撰写质量5. 实验心得体会通过本次通信原理实验,学生将能够全面了解通信系统的基本原理和关键技术,提高实际应用能力,为今后从事通信领域的工作打下坚实基础。
通信原理实验报告(8份)
通信原理实验报告(8份)姓名:学号:通信原理实验报告姓名:姓名:学号:实验一HDB3码型变换实验一、实验目的了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。
掌握HDB3码的编译规则。
了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材主控&信号源、2号、8号、13号模块双踪示波器连接线三、实验原理1、HDB3编译码实验原理框图各一块一台若干姓名:学号: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。
当没有连续4个连0时与AMI编码规则相同。
当4个连0时最后一个0变为传号A,其极性与前一个A的极性相反。
若该传号与前一个1的极性不同,则还要将这4个连0的第一个0变为B,B的极性与A相同。
实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后,得到HDB3-A1和HDB3-B1两路信号,再通过电平转换电路进行变换,从而得到HDB3编码波形。
同样AMI译码只需将所有的±1变为1,0变为0即可。
而HDB3译码只需找到传号A,将传号和传号前3个数都清0即可。
传号A的识别方法是:该符号的极性与前一极性相同,该符号即为传号。
实验框图中译码过程是将HDB3码信号送入到电平逆变换电路,再通过译码处理,得到原始码元。
四、实验步骤姓名:学号:实验项目一HDB3编译码(256KHz归零码实验)概述:本项目通过选择不同的数字信源,分别观测编码输入及时钟,译码输出及时钟,观察编译码延时以及验证HDB3编译码规则。
1、关电,按表格所示进行连线。
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【HDB3编译码】→【256K归零码实验】。
将模块13的开关S3分频设置拨为0011,即提取512K同步时钟。
姓名:学号:3、此时系统初始状态为:编码输入信号为256K的PN序列。
4、实验操作及波形观测。
通信原理实验,码型变换,移相键控调制与解调,眼图,抽样定理,.
实验一码型变换实验一、基本原理在数字通信中, 不使用载波调制装置而直接传送基带信号的系统, 我们称它为基带传输系统,基本结构如图所示。
干扰基带传输系统的基本结构基带信号是代码的一种电表示形式。
在实际的基带传输系统中, 并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。
对传输用的基带信号的主要要求有两点:(1对各种代码的要求,期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型; (2 对所选码型的电波形要求, 期望电波形适宜于在信道中传输。
AMI :AMI 码的全称是传号交替反转码。
这是一种将信息代码 0(空号和 1(传号按如下方式进行编码的码:代码的 0仍变换为传输码的 0, 而把代码中的 1交替地变换为传输码的 +1, -1, +1, -1,……。
HDB3:HDB 3码是对 AMI 码的一种改进码,它的全称是三阶高密度双极性码。
其编码规则如下:先检察消息代码(二进制的连 0情况,当没有 4个或 4个以上连 0串时,按照 AMI 码的编码规则对信息代码进行编码; 当出现 4个或 4个以上连 0串时, 则将每 4个连 0小段的第 4个 0变换成与前一非 0符号 (+1或 -1 同极性的符号, 用V 表示 (即 +1记为 +V, -1记为 -V ,为使附加 V 符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性,还必须保证相邻 V 符号也应极性交替。
当两个相邻 V 符号之间有奇数个非 0符号时,用取代节“ 000V ” 取代 4连 0信息码; 当两个相邻 V 符号间有偶数个非 0符号时, 用取代节“ B00V ” 取代 4连 0信息码。
CMI :CMI 码是传号反转码的简称,其编码规则为:“ 1”码交替用“ 11”和“ 00”表示; “ 0”码用“ 01”表示。
BPH :BPH 码的全称是数字双相码,又称 Manchester 码,即曼彻斯特码。
它是对每个二进制码分别利用两个具有 2个不同相位的二进制新码去取代的码,编码规则之一是: 0→ 01(零相位的一个周期的方波1→ 10(π相位的一个周期的方波二、实验结果CMIBPHHDB3 AMI三、结果分析各码型波形如上所示, 我们发现许多波形产生了不同程度的畸变, 表现是幅值不是单一的水平线, 而成了曲线。
通信原理pcm实验报告
通信原理pcm实验报告通信原理PCM实验报告一、实验目的本实验旨在通过实践操作,深入理解脉冲编码调制(PCM)的原理和应用,并掌握PCM信号的产生和解调方法。
二、实验原理PCM是一种数字通信技术,通过将模拟信号转换为数字信号,实现信号的传输和处理。
PCM的基本原理是将连续的模拟信号进行采样、量化和编码,使之转换为离散的数字信号,然后再通过解码和重构,将数字信号转换为与原信号相似的模拟信号。
三、实验步骤1. 准备工作:a. 连接实验仪器:将信号源与示波器相连,示波器与编码解码器相连。
b. 调节信号源:设置信号源的频率和幅度,使之适合实验要求。
2. 信号采样:a. 打开示波器,选择合适的时间基准和触发方式。
b. 调节示波器的水平和垂直幅度,使得信号波形清晰可见。
c. 通过示波器触发功能,采集模拟信号的样本。
3. 信号量化:a. 将采样得到的模拟信号通过编码解码器进行量化处理。
b. 调节编码解码器的量化步长和量化级别,使得数字信号能够准确地表示原信号。
4. 信号编码:a. 将量化后的数字信号通过编码解码器进行编码处理。
b. 调节编码解码器的编码方式和编码速率,使得编码后的信号能够方便传输和解码。
5. 信号解码:a. 将编码后的数字信号通过编码解码器进行解码处理。
b. 调节编码解码器的解码方式和解码速率,使得解码后的信号能够准确地还原为原信号。
6. 信号重构:a. 将解码后的数字信号通过编码解码器进行重构处理。
b. 调节编码解码器的重构滤波器和重构参数,使得重构后的信号能够与原信号相似。
四、实验结果与分析通过实验操作,我们成功地实现了PCM信号的产生和解调。
经过采样、量化、编码、解码和重构等步骤,原始的模拟信号被转换为数字信号,并通过解码和重构后恢复为与原信号相似的模拟信号。
在实验过程中,我们发现信号的采样频率和量化级别对信号的还原质量有着重要影响。
较高的采样频率和较大的量化级别可以提高信号的还原精度,但同时也会增加数据传输和处理的复杂度。
现代通信技术实验报告
一、实验目的1. 了解现代通信技术的基本原理和主要设备。
2. 掌握模拟通信和数字通信的基本概念及区别。
3. 通过实验,熟悉通信系统的基本组成和功能。
4. 培养实验操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理现代通信技术主要包括模拟通信和数字通信两种。
模拟通信是指将信息以模拟信号的形式进行传输,而数字通信则是将信息以数字信号的形式进行传输。
本实验将重点探讨数字通信技术。
数字通信系统主要由信源、信道、信宿和编码解码器组成。
信源产生原始信息,编码解码器将信息进行数字编码和解码,信道用于传输信息,信宿接收并处理信息。
三、实验内容1. 模拟通信实验- 实验目的:了解模拟通信系统的基本组成和原理。
- 实验内容:观察模拟调制解调过程,分析调制解调器的工作原理。
2. 数字通信实验- 实验目的:了解数字通信系统的基本组成和原理,掌握数字调制解调技术。
- 实验内容:- 观察数字调制解调过程,分析调制解调器的工作原理。
- 对比模拟通信和数字通信系统的性能差异。
3. 误码率测试实验- 实验目的:了解误码率的概念,掌握误码率测试方法。
- 实验内容:- 通过实验,测试数字通信系统的误码率。
- 分析误码率产生的原因及解决办法。
四、实验步骤1. 模拟通信实验- 搭建模拟通信系统,包括信源、信道、信宿和调制解调器。
- 观察调制解调器的工作过程,分析其工作原理。
- 对比模拟通信和数字通信系统的性能差异。
2. 数字通信实验- 搭建数字通信系统,包括信源、信道、信宿和编码解码器。
- 观察编码解码器的工作过程,分析其工作原理。
- 对比模拟通信和数字通信系统的性能差异。
3. 误码率测试实验- 搭建数字通信系统,并设置不同的误码率。
- 通过实验,测试不同误码率下的通信效果。
- 分析误码率产生的原因及解决办法。
五、实验结果与分析1. 模拟通信实验- 观察到模拟调制解调过程,分析出调制解调器的工作原理。
- 发现模拟通信系统的抗干扰能力较差,容易受到信道噪声的影响。
通信原理实验报告
实验一:标准调幅(AM )系统电子c121班 姓名 学号一.实验目的1.学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。
2.掌握调幅信号产生和解调的过程及实现方法。
3.研究信道噪声对调幅信号的影响。
二.实验原理1.调制幅度调制是无线电通信中最常用的调制方式之一。
普通的调幅广播就是它的典型应用。
幅度调制的基本原理是用基带信号(调制信号)控制高频载波的幅度,使其携带基带信号信息,从而实现信息的传输。
调制的基本作用是频谱搬移,其目的是进行频率变换,使信号能够有效的传输(辐射)或实现信道的多路复用。
根据频谱特性的不同,通常可将调幅分为标准调幅(AM ),抑制载波双边带调幅(DSB ),单边带调幅(SSB )和残留边带调幅(VSB )等。
2.调制信号的实现方法设f (t )为调制信号,高频载波为C (t )=A 0cos (ω0t +θ0)(1)标准调幅AM 信号可以表示为:S AM (t )=[A 0+f (t )]cos (ω0t +θ0)已调信号的频谱为(设θ。
=0)S AM (ω)=πA o [δ(ω-ωo )+δ(ω+ω0)]+1/2[F (ω-ωo )+F (ω+ωo )]标准调幅的数学模型如图1-1所示。
图1-l 标准调幅的数学模型(2)抑制载波双边带调幅DSB 信号可以表示为: S DSB (t )=f (t )cos (ω0t +θ0)已调信号的频谱为S DSB (ω)= 1/2[F (ω-ω0)+F (ω+ω0)] (设θ0=0) 抑制载波双边带调幅的数学模型如图1-4所示。
图1-4 抑制载波双边带调幅的数学模型3)单边带调制00000)cos(ω0t +θ0)SSB 信号可以表示为:S SSB (t ) = f (t )cos ω0t ± f ^(t )sin ω0t已调信号的频谱为S SSB (ω) = l /2[F (ω-ω0)+F (ω+ω0)]H SSB (ω)SSB 的数学模型如图41-7所示。
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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中南大学数字通信原理实验报告目录实验一:数字基带信号 (3)实验二:数字调制 (7)实验四:数字调解和眼图 (11)实验内容:实验一、实验二、实验四实验一:数字基带信号一、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、HDB3码的编码规则。
3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3(AMI)编译码集成电路CD22103。
二、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。
三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1.熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线,打开电源开关。
2.用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号,示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可,进行下列观察:(1)示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT,对照发光二极管的发光状态,判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮,0码对应的发光管熄);(2)用开关K1产生代码×1110010(×为任意代码,1110010为7位帧同步码),K2、K3产生任意信息代码,观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构,和NRZ码特点。
3.用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
1.2.调出全一码;全一码 AMI 全一码 HDB3 3.自己选择一组数据进行调试。
AMIBPFBSRDETHBD3NRZ四、实验报告要求1. 根据实验观察和纪录回答:(1)不归零码和归零码的特点是什么?答:不归零码是当“1”出现时电平翻转,当“0”出现时电平不翻转。
数据1和0的区别不是电平高低,而是电平是否转换。
而归零码在出现”0”时会出现零电位。
码是否一定相同?为什(2)与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3么?答:不一定相同,因为HDB3码中要考虑到零转化成的1码。
码2.设代码为全1,全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000,给出AMI及HDB3的代码和波形。
答:一般将AMI或HDB3码数字信号进行整流处理,得到占空比为0.5的单极性归零码。
这种信号的功率谱也在图2中给出。
由于整流后的AMI,HDB3码中含有离散谱fs,故可用一选频网络得到频率为fs的正弦波,经整形、限幅、放大处理后即可得到位同步信号。
码中提取位同步信号的原理。
3.总结从HDB3答:HDB3中不含有离散谱fS(fS在数值上等于码速率)成分。
整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码,其连0个数不超过3,频谱中含有较强的离散谱fS成分,故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号,再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。
4.试根据占空比为0.5的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码码则不存在此问中的连0码越长,越难于从AMI码中提取位同步信号,而HDB3题。
答:将HDB3码整流得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数最多为3 ,而将AMI码整流后得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数与信息代码中连“0”个数相同。
所以信息代码中连“0”码越长,AMI码对应的单极性归零码中“1”码出现概率越小,fS离散谱强度越小,越难于提取位同步信号。
而HDB3码对应的单极性归零码中“1”码出现的概率大,fS离散谱强度大,于提取位同步信号。
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、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。
接通电源,打开实验箱电源开关。
将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方N(NRZ)端。
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(即调制器的输入),CH2接数字调制单元的BK,信源单元的K 1、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)。
四、实验过程及结果1、连接好所有仪器,分别调出全零码和全一码;全零码全一码2、采用任意码形,如下图所示;3、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(即调制器的输入),CH2接数字调制单元的BK;4、示波器CH1接2DPSK,CH2分别接AK及BK;AK BK5、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK;2FSK 2ASK五、实验报告要求1、设绝对码为全1、全0或1001 1010,求相对码。
答:如实验结果。
2、设相对码为全1、全0或1001 1010,求绝对码。
答:如实验结果。
3、设信息代码为1001 1010,假定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。
答:绝对码至相对码的变换规律:“1”变“0”不变,即绝对码的“1”码时相对码发生变化,绝对码的“0”码时相对码不发生变化。
——此为信号差分码。
相对码至绝对码的变换规律:相对码的当前码元与前一码元相同时对应的当前绝对码为“0”码,相异时对应的当前绝对码为“1”码。
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)。
答:2DPSK 信号的相位变化与绝对码(信息代码)之间的关系是:“1”码对应的 2DPSK 信号的初相相对于前一码元内 2DPSK 信号的末相变化 180º,“0”码对应的 2DPSK 信号的初相与前一码元内 2DPSK 信号的末相相同。
2PSK 信号的相位变化与相对码(信息代码)之间的关系是:当前码元与前一码元相异时则当前码元内 2PSK 信号的初相相对于前一码元内 2PSK 信号的末相变化 180º;相同时则码元内 2PSK 信号的初相相对于前一码元内 2PSK 信号的末相无变化。
实验四:数字调解和眼图一、实验目的1.掌握2DPSK相干解调原理。
2.掌握2FSK过零检测解调原理。
二、实验内容1.用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。
2.用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。
3.用示波器观察眼图。
三、实验步骤本实验使用数字信源单元、数字调制单元、载波同步单元、2DPSK解调单元及2FSK解调单元,它们之间的信号连结方式如图4-5所示,其中实线是指已在电路板上布好的,虚线是实验中要手工连接的。
实际通信系统中,解调器需要的位同步信号来自位同步提取单元。
本实验中尚未用位同步提取单元,所以位同步信号直接来自数字信源。
在做2DPSK解调实验时,位同步信号送给2DPSK解调单元,做2FSK解调实验时则送到2FSK解调单元。
图4-5 数字解调实验连接图1. 复习前面实验的内容并熟悉2DPSK解调单元及2FSK解调单元的工作原理,接通实验箱电源。
将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方NRZ端。
2. 检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元是否工作正常,保证载波同步单元处于同步态!3. 2DPSK解调实验(1)将数字信源单元的BS-OUT用信号连线连接到2DPSK解调单元的BS-IN 点,以信源单元的FS信号作为示波器外同步信号,将示波器的CH1接数字调制单元的BK,CH2(建议使用示波器探头的x10衰减档)接2DPSK解调单元的MU。
MU 与BK同相或反相,其波形应接近图4-3所示的理论波形。
(2)示波器的CH2接2DPSK解调单元的LPF,可看到LPF与MU同相。
当一帧内BK中“1”码“0”码个数相同时,LPF的正、负极性信号电平与0电平对称,否则不对称。
(3)示波器的CH1接VC,调节电位器R,保证VC处在0电平(当BK中“1”39与“0”等概时LPF的中值即为0电平),此即为抽样判决器的最佳门限。
(4)观察数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK之间的关系,再观察数字信源单元中AK信号与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK、AK-OUT信号之间的关系。
(5)断开、接通电源若干次,使发端CAR信号与载波同步CAR-OUT信号的相位关系出现跳变,重新进行步骤(4)中的观察。
(6)将数字调制单元单刀双掷开关K7置于右方(M序列)端,此时数字调制器输入的基带信号是伪随机序列(本系统中是M序列)信号。
用示波器观察2DPSK解调单元LPF点,即可看到无噪声状态下的眼图。
4. 2FSK解调实验将数字调制单元单刀双掷开关K7还原置于左方NRZ端。
将数字信源单元的BS-OUT用信号连线换接到2FSK解调单元的BS-IN点,示波器探头CH1接数字调制单元中的AK,CH2分别接2FSK解调单元中的FD、LPF、CM及AK-OUT,观察2FSK过零检测解调器的解调过程(注意:低通及整形2都有倒相作用)。
LPF的波形应接近图4-4所示的理论波形。
四、实验过程及结果1、采用实验二中使用任意码,如实验二所示;2、将示波器的CH1接数字调制单元的BK,CH2(建议使用示波器探头的x10衰减档)接2DPSK解调单元的MU;3、示波器的CH2接2DPSK解调单元的LPF;4、观察数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK之间的关系,再观察数字信源单元中AK信号与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK、AK-OUT信号之间的关系;BK-BKBK-LPFBK-MUAK-AKAK-BKAK-LPFAK-MU5、将数字调制单元单刀双掷开关K7置于右方(M序列)端,此时数字调制器输入的基带信号是伪随机序列(本系统中是M序列)信号。