2.数字调制 - 通信原理实验报告
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。
通信原理实验报告南航
一、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。
2. 掌握通信系统的基本组成和各部分的功能。
3. 熟悉通信信号的基本处理方法。
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. 通信系统基本组成实验2. 通信信号调制与解调实验3. 通信信道传输特性实验4. 通信系统误码率实验三、实验仪器1. 通信原理实验箱2. 双踪示波器3. 数字信号发生器4. 信号分析仪四、实验原理1. 通信系统基本组成实验：了解通信系统的基本组成，包括信源、信道、信宿和变换器等。
2. 通信信号调制与解调实验：掌握模拟调制、数字调制的基本原理，以及相应的调制和解调方法。
3. 通信信道传输特性实验：了解通信信道的传输特性，包括频率响应、时延特性和噪声特性等。
4. 通信系统误码率实验：掌握通信系统误码率的计算方法，以及影响误码率的因素。
五、实验步骤1. 通信系统基本组成实验（1）观察实验箱各模块的功能和连接方式；（2）按照实验指导书的要求，连接实验电路；（3）进行实验操作，观察实验现象，记录实验数据。
2. 通信信号调制与解调实验（1）按照实验指导书的要求，设置调制参数和解调参数；（2）进行调制和解调实验，观察实验现象，记录实验数据；（3）分析实验结果，验证调制和解调的正确性。
3. 通信信道传输特性实验（1）设置不同的信道参数，观察信道对信号的影响；（2）分析信道传输特性，记录实验数据；（3）计算信道传输特性指标，如信噪比、误码率等。
4. 通信系统误码率实验（1）设置不同的误码率，观察误码率对通信系统的影响；（2）分析误码率与信道、调制、解调等因素的关系，记录实验数据；（3）计算通信系统误码率，验证实验结果。
六、实验结果与分析1. 通信系统基本组成实验实验结果显示，通信系统由信源、信道、信宿和变换器等部分组成，各部分之间通过信号传输实现信息交流。
2. 通信信号调制与解调实验实验结果显示，调制和解调过程可以有效地将信息信号转换为适合信道传输的形式，并恢复出原始信息。
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。
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
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。
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。
通信原理实验报告四DPSK和QPSK
实验四 调制解调（BPSK ，QPSK ，信噪比）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. BPSK 调制解调原理假定：信道为加性高斯白噪声信道，其均值为0、方差为2σ，采用矩形成形，发射端BPSK 调制信号为：s (t )=A cos(2p f c t )b k ="1"-A cos(2p f c t )b k ="0"kT £t <(k +1)Tìíïîï经信道传输，接收端输入信号为：()()()d y t s t n t =+经相干解调，匹配滤波，定时恢复后输出：x k =A +n kb k ="1"-A +n k b k ="0"ìíïîï当1，0独立等概出现时，BPSK 系统的最佳判决门限电平*0d U =。
故判决规则为在取样时刻的判决值大于0，判1，小于0，判0。
BPSK 信号的功率谱密度为:()()()][42c m c m s f f P f f P A f P ++-=2. 2ASK 调制过程如果将二进制码元“0”对应信号0，“1”对应信号t f 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 0 1s t g 。
通信原理实验报告三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较
实验三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较一、实验目的1.熟悉2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式；2.学会对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等相应的主要解调方式下（分相干与非相干）的误码率进行统计；3.学会分析误码率与信噪比间的关系。
二、实验内容设定噪声为高斯白噪声, 对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式及相应的主要解调方式下（分相干与非相干）的误码率进行统计, 并与理论值进行比较, 以图形方式表示误码率与信噪比间的关系。
三、实验原理2ASK: 有两种解调方法: 非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）。
其中包络检波法不需相干载波, 利用e0(t)波形振幅变化表示信息的特点, 取出其包络, 经抽样判决即可恢复数码。
相干解调需要与相干载波相乘。
2FSK: 常用的解调方法: 非相干解调（包络检波法）；相干解调；鉴频法；过零检测法及差分检波法。
将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调。
其中的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小, 可以不专门设置门限。
判决规则应与调制规则相呼应。
例如,若调制时规定“1”-》载频f1, 则接收时应规定: 上支路样值>下支路样值判为1, 反之则判为0.2PSK: 该方式中载波的相位随调制信号“1”或“0”而改变, 通常用相位0°或180°来分别表示“1”或“0”。
2PSK信号是以一个固定初相的未调载波为参考的。
解调时必须有与此同频同相的同步载波。
而2PSK信号是抑制载波的双边带信号, 不存在载频分量, 因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波。
只有采用非线性变换, 才能产生新的频率分量。
2DPSK: 由于2DPSK信号对绝对码{an}来说是相对移相信号, 对相对码{bn}来说是绝对移相信号。
因此, 只需在2PSK调制器前加一个差分编码器即可产生2DPSK信号。
解调：1、极性比较法（码变换法）（相干解调）, 此法即是2PSK解调加差分移码。
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。
数字通信原理实验
数字通信原理实验引言数字通信原理实验是电子与通信工程等相关专业中的重要实践环节。
通过该实验，学生可以深入了解数字通信的基本原理和实际应用，培养学生的实践能力与创新意识。
本文将介绍数字通信原理实验的实验目的、实验内容、实验原理以及实验过程和结果分析。
实验目的本实验的主要目的是让学生通过实际的操作，深入理解数字通信的原理，掌握数字调制解调技术的基本方法，并能够熟练运用相关仪器设备进行实验操作和数据分析。
实验内容本次实验的主要内容包括以下几个方面：1.了解数字信号代表的基本概念和相关数学知识；2.熟悉数字调制和解调的基本原理和方法；3.学习使用数字信号发生器、示波器等实验仪器设备；4.实现常见的数字调制和解调方法，并对实验结果进行分析。
实验原理数字通信是将模拟信号转化为数字信号，并通过数字信号传输的通信方式。
数字通信的基本原理可以归纳为以下几个方面：1.数字信号的生成：通过采样、量化和编码等过程将模拟信号转换为数字信号。
2.数字调制：将数字信号与载波进行调制，以便在信道中传输。
3.数字解调：将调制后的数字信号从载波中解调出来，恢复原始的数字信号。
4.误码率测试：通过实验或模拟，计算和分析传输信道中的误码率。
在本实验中，我们将重点学习常见的数字调制方法，如振幅移动键控调制（ASK）、频移键控调制（FSK）和相移键控调制（PSK）。
通过实验操作和数据分析，我们可以深入理解数字调制的原理与实际应用。
实验过程和结果分析实验仪器与器件在本实验中，我们将使用以下仪器和器件：•数字信号发生器：用于产生模拟信号和数字信号。
•示波器：用于观察分析信号和波形。
•噪声发生器：用于模拟实际通信中的噪声信号。
•数字调制解调器：用于实现数字调制和解调方法。
实验步骤1.连接实验仪器：将数字信号发生器、示波器和数字调制解调器按照实验要求连接起来。
2.数字调制实验：选择一种数字调制方法（如ASK、FSK或PSK），设置相关参数，并通过数字信号发生器产生数字信号。
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。
通信原理基础实验报告
一、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和工作原理。
2. 掌握信号调制与解调的基本方法。
3. 熟悉MATLAB在通信系统仿真中的应用。
4. 分析通信系统性能，评估信号传输质量。
二、实验原理通信系统通常由信源、信道、信宿和传输介质组成。
信源产生待传输的信息，信道负责传输信号，信宿接收并处理信号，传输介质是信号传输的物理通道。
本实验主要研究以下通信原理：1. 模拟调制与解调：包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
2. 数字调制与解调：包括幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）。
3. 信号频谱分析：利用傅里叶变换分析信号频谱，了解信号带宽和能量分布。
三、实验内容1. 模拟调制与解调：（1）使用MATLAB生成模拟信号，如正弦波、方波等。
（2）进行调幅、调频和调相调制，观察调制后的信号波形。
（3）对调制信号进行解调，恢复原始信号。
（4）分析调制和解调过程中的信号质量。
2. 数字调制与解调：（1）使用MATLAB生成数字信号，如二进制序列。
（2）进行ASK、FSK和PSK调制，观察调制后的信号波形。
（3）对调制信号进行解调，恢复原始数字信号。
（4）分析调制和解调过程中的信号质量。
3. 信号频谱分析：（1）对模拟和数字信号进行傅里叶变换，观察信号频谱。
（2）分析信号带宽和能量分布，评估信号传输质量。
四、实验步骤1. 模拟调制与解调：（1）在MATLAB中生成模拟信号，如正弦波、方波等。
（2）进行调幅调制，观察调制后的信号波形。
（3）对调幅信号进行解调，恢复原始信号。
（4）重复步骤2和3，进行调频和调相调制与解调。
2. 数字调制与解调：（1）在MATLAB中生成数字信号，如二进制序列。
（2）进行ASK调制，观察调制后的信号波形。
（3）对ASK信号进行解调，恢复原始数字信号。
（4）重复步骤2和3，进行FSK和PSK调制与解调。
3. 信号频谱分析：（1）对模拟和数字信号进行傅里叶变换，观察信号频谱。
通信原理FSK调制解调实验报告
通信原理FSK调制解调实验报告一、实验目的1.学习并掌握FSK调制解调的原理和方法；2.掌握FSK信号的频谱特性；3.搭建FSK调制解调电路，了解FSK调制解调的实际应用。
二、实验仪器1.示波器、信号发生器、示例开关等。
三、实验原理FSK(Frequency Shift Keying)调制即频移键控调制，是一种常用的数字调制方式之一、它通过改变载波频率的方式来表示数字信号的不同状态。
在FSK调制中，有两个不同的频率用于表示两种不同的数字。
在FSK调制中，若数字“0”对应的频率为f1，数字“1”对应的频率为f2，则它们可以分别用sin(2π f1 t)和sin(2π f2 t)的信号波形来表示。
四、实验步骤1.搭建FSK调制解调电路；2.输入数字信号源，调整信号发生器的频率控制，设置f1和f2的值；3.进行调制解调实验，观察示波器波形。
五、实验结果及分析1.频谱特性：FSK调制信号的频谱特性是两个频率与余弦正弦信号的卷积。
2.示波器波形：通过示波器可以观察到模拟信号在调制解调过程中的波形变化。
六、实验总结本次实验中，我们通过搭建FSK调制解调电路，了解了FSK调制解调的原理和方法。
通过实验，我们对FSK调制解调的频谱特性和波形变化有了更加深入的理解。
FSK调制解调在实际应用中具有广泛的用途，可以用于通信系统中的数据传输、调幅解调等方面。
在实验过程中，我们还发现了一些问题，例如调试电路的过程中可能出现信号干扰、波形失真等情况，需要进行相应的调整和优化。
通过本次实验，我们掌握了FSK调制解调的原理和方法，并对其实际应用有了更加深入的了解。
希望今后能够进一步应用所学的知识，不断提高实际操作的能力。
通信原理实验二
通信原理实验二实验二：调制与解调一、实验目的1. 理解调制与解调的基本概念；2. 掌握调幅（AM）、调频（FM）以及解调的原理；3. 实现AM、FM的信号调制与解调。
二、实验原理1. 调制原理调制是指在通信过程中将信息信号调制到载波上，以便传输的过程。
调制是将信息信号的某些特征参数随时间变化的过程。
1.1 调幅（AM）调制调幅是指通过改变载波的振幅来传输信息的一种调制方式。
调幅信号能够改变载波的背景亮度，使其随着信息信号的变化而变化。
1.2 调频（FM）调制调频是通过改变载波的频率来传输信息的一种调制方式。
调频信号能够改变载波的频率，使其频率随着信息信号的变化而变化。
2. 解调原理解调是指将调制信号中的信息还原出来的过程。
解调过程是调制的逆过程。
2.1 调幅（AM）解调调幅解调是从调幅信号中还原出原始信号的过程。
调幅信号在传输过程中会叠加一定的噪声，因此解调时需要采取一定的处理方法，如包络检波、同步检波等。
2.2 调频（FM）解调调频解调是从调频信号中还原出原始信号的过程。
调频信号在传输过程中对噪声具有较好的抵抗能力，因此解调过程较为简单，常采用频率鉴别解调等方法。
三、实验内容1. 实现AM调制与解调2. 实现FM调制与解调四、实验步骤1. 搭建AM调制电路，将音频信号与载波信号进行调制；2. 实现AM解调，将调制后的信号还原为音频信号；3. 搭建FM调制电路，将音频信号与载波信号进行调制；4. 实现FM解调，将调制后的信号还原为音频信号；5. 测试与观测调制与解调过程中的信号波形变化。
五、实验数据记录与分析（根据实际实验情况填写数据并进行相应的分析）六、实验总结通过本次实验，我们学习了调制与解调的原理，并实际搭建电路进行了AM和FM的调制与解调。
通过观测信号波形变化，我们加深了对调制与解调过程的理解，并掌握了相关的实验操作技巧。
本次实验对我们理解通信原理中的调制与解调起到了很好的辅助作用。
数值调制实验报告
一、实验目的1. 了解数值调制的原理和过程；2. 掌握数值调制的实验方法和步骤；3. 分析数值调制在通信系统中的应用。
二、实验原理数值调制是将数字信号转换成适合在模拟信道上传输的信号的过程。
常见的数值调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
本实验以调幅（AM）调制为例，介绍数值调制的原理和实验方法。
三、实验仪器与设备1. 实验平台：通信原理实验箱；2. 信号发生器；3. 示波器；4. 信号分析仪；5. 计算机及软件。
四、实验步骤1. 搭建实验电路根据实验要求，搭建AM调制实验电路。
实验电路主要包括：信号发生器、调制器、放大器、滤波器、解调器等。
2. 设置实验参数（1）设置信号发生器输出载波信号，频率为fc，幅度为Ac；（2）设置信号发生器输出调制信号，频率为fm，幅度为Am；（3）设置调制器参数，如调制指数m等。
3. 观察调制波形将调制器输出信号接入示波器，观察调制波形。
正常情况下，调制波形应呈正弦波形。
4. 分析调制效果（1）计算调制指数m，m = Am / Ac；（2）分析调制信号的频谱，观察调制信号带宽；（3）分析调制信号的相位特性，观察调制信号的相位变化。
5. 实验数据记录记录实验过程中观察到的调制波形、调制指数、调制信号带宽、调制信号的相位特性等数据。
五、实验结果与分析1. 调制波形根据实验观察到的调制波形，可以看出调制信号在载波信号上产生了幅度调制，形成了AM调制信号。
2. 调制指数根据实验计算得到的调制指数m，可以分析调制信号的幅度调制程度。
当m < 1时，称为调幅信号；当m = 1时，称为全调幅信号；当m > 1时，称为过调幅信号。
3. 调制信号带宽根据实验分析得到的调制信号带宽，可以了解调制信号的频率范围。
AM调制信号的带宽为B = 2fm。
4. 调制信号的相位特性根据实验分析得到的调制信号的相位特性，可以了解调制信号的相位变化。
在AM调制过程中，调制信号的相位变化较小。
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计算机与信息工程学院验证性实验报告
一、实验目的
1、掌握绝对码(AK)、相对码(BK)的概念以及它们之间的关系。
2、掌握用键控法产生2ASK 、2FSK 、2DPSK 信号的方法。
3、掌握BK 与2PSK 信号波形之间的关系、AK 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、实验原理及方法
数字调制分为二进制调制和多进制调制，二进制调制是多进制调制的基础。
在HUST TX 系列实验设备中只包含二进制数字调制，多进制调制实验由仿真软件实现，需要仿真软件的读者可以向作者索取，当然也可以使用有关商业软件或自己开发。
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数字基带信号和位定时信号。
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。
调制模块内部使用+5V 电源。
数字调制模块的原理方框图如图2.1所示，电原理图如图2.2所示。
图中CLK-IN 接信源模块晶振的输出信号CLK
，NRZ-IN(AK)接信源模块的输出信号NRZ-OUT （AK ），BS-IN 接信源模块的输出位定时信号BS-OUT ，它们已在印刷电路板上连通。
图2.1 数字调制方框图
数字调制模块上有以下信号测试点：
• CAR
2DPSK 和2ASK 的载波信号测试点
• BK 相对码测试点
• 2DPSK 2DPSK信号测试点，V P-P>0.5V
• 2FSK 2FSK信号测试点，V P-P>0.5V
• 2ASK 2ASK信号测试点，V P-P>0.5V
图2.2 数字调制模块电原理图
图2.1中各单元与图2.2中元器件的对应关系如下：
•÷2（A）U18B：双D触发器74LS74
•÷2（B）U9B：双D触发器74HC74
•滤波器A V1：三极管9013，电感L1，电容C7
•滤波器B V6：三极管9013，电感L2，电容C2
•码变换器U18A：双D触发器74LS74；U19A：异或门74LS86 • 2ASK调制器U22：三路二选一模拟开关4053
• 2FSK调制器U22：三路二选一模拟开关4053
• 2PSK调制器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
数字调制模块将数字信源模块晶振的输出信号CLK 进行2分频、滤波后，得到2ASK 和2DPSK 的载波信号，频率为2.2165MHz 。
放大器的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号分别被BK 的“0”码和“1”码选通。
2FSK 信号有两个载波信号，一个是2ASK 信号的载波，另一个是将CLK 信号进行4分频、滤波得到的。
2PSK 、2DPSK 信号波形与信息代码的关系如图2.3所示。
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。
图2.3 2PSK 、2DPSK 信号波形示意图
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 和2DPSK 信号的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。
本数字调制模块用码变换—2PSK 调制方法产生2DPSK 信号，原理方框图及波形图如图2.4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BK 、2PSK 调制器的输出是2PSK 信号。
图中设码元宽度等于载波周期，已调信号的相位与AK 的关系是“1”变“0”不变，与BK 的关系是异变同不变，由AK 到BK 的变换也符合“1”变“0”不变规律。
图2.4中已调制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。
+
2PSK 调制器
2DPSK(AK)
2PSK(BK)
T S
AK
BK
(a) 方框图
(b) 波形图
图2.4 2DPSK 调制器方框图及波形图
2PSK 解调器输出信号存在相位模糊现象，而2DPSK 解调器输出信号则不存在此现象，故实际通信中一般采用2DPSK 而不用2PSK ，此问题将在数字解调实验中再详细介绍。
2PSK 信号的时域表达式为
S(t)= m(t)Cos ωc t （2.1）
式中m(t)为双极性非归零码(BNRZ)，当“0”、“1”等概时m(t)中无直流分量，S(t)中无载频分量，2DPSK 信号的时域表达式与2PSK 相同，只是式中的m(t)为相对码对应的基带信号。
2ASK 信号的时域表达式与2PSK 相同，但m(t)为单极性非归零码(NRZ)，NRZ 中有直流分量，故2ASK 信号中有载频分量。
相位不连续2FSK 信号可看成是用AK 和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+= （2.2)
式中m(t)为NRZ 码。
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2.5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 ）为线性已调信号。
而2FSK 的功率谱与m(t)的功率谱之间不是线性搬移关系，称为非线性已调信号。
在多进制数字已调信号中，MASK 、MPSK 、MDPSK 、及MQAM 信号是线性已调信号，MFSK 信号是非线性已调信号。
应特别说明的是，在现代通信中，常将矩形数字基带信号进行低通滤波器处理后与载波信号相乘，从而构成二进制或多进制线性已调信号，低通滤波器的频率特性为余弦滚降特性或其开平方。
为了方便用示波器观察已调信号波形，HUST TX 系列实验设备中仍采用矩形信号作为调制器的基带信号。
另外在本实验系统中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。
图2.5 2ASK 、2PSK （2DPSK ）、2FSK 信号功率谱
三、实验内容及步骤
1、熟悉数字调制模块的工作原理。
接通电源，打开实验箱电源开关。
将数字调制模块单刀双掷开关K7置于左方N端，使信源输出周期性NRZ信号（而非m序列信号）作为调制器的基带信号。
2、将示波器置于外同步触发状态，用数字信源模块的FS信号作为示波器的外同步触发信号。
示波器CH1接信源模块的NRZ-OUT(AK)，CH2接数字调制模块的BK，信源模块的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2PS K信号相位变化与信源代码的关系）。
观察时应注意：
•若用20MHz模拟示波器观察，可将时基扩展MAG开关置于X10档，以便更清晰地观察到多个码元周期内2PSK信号或2DPSK信号波形。
•若用模拟示波器观察，带衰减探头的灵敏度应置于X10档，以减小探头输入电容对信号波形的影响。
•接已调信号的示波器探头(CH1)的地线应接在数字调制模块的GND点，以免已调信号相位不连续处出现较大的毛刺。
•几种已调信号幅度远小于基带信号的幅度，观察时要适当调节示波器CH1通道的幅度旋钮，增加此通道的灵敏度。
4、示波器CH2接AK、CH1依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（“1”码与“0”码对应的2FSK信号的幅度可能略有不同）。
5、用频谱议观察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信号频谱（条件不具备时可不进行此项观察）。
四、实验过程及结果
1、将示波器置于外同步触发状态，用数字信源模块的FS信号作为示波器的外同步触发信号。
示波器CH1接信源模块的NRZ-OUT(AK)，CH2接数字调制模块的BK，信源模块的K1、K
2、K3置于任意状态。
AK、BK波形如下：
分析：绝对码AK：110001001111000011001
相对码BK：011110001010000010001 结论：符合绝对码和相对码的关系。
2、示波器CH1接2DPSK，K1、K2、K3状态如下：
CH2接AK
CH2接BK：
教师签名：
年月日。