基带、频带传输系统实验(武汉大学)
第5章-数字信号的频带传输系统说课讲解
第波5形章 数字信号频带传输系统
相对码与绝对码的关系：
an表示绝对码、 bn表示相对码
bn anbn1
第5章 数字信号频带传输系统
cos ct
开关电路
0° e2DPSK (t)
180°移 相
码 变 换 s(t)
bn anbn1
2DPSK信号产生原理图
第5章 数字信号频带传输系统
e2D PS K (t)
在二进制情况下，1对应于载波频率f1， 0对应于载波频率f2。
第5章 数字信号频带传输系统
2FSK信号在形式上如同两个不同频率交替发送的
2ASK信号相叠加，因此已调信号的时域表达式为：
e 2 F S K ( t) [ a n g ( t n T s ) ] c o s1 t [ a n g ( t n T s ) ] c o s2 t
(2) 2ASK信号的解调 方法有两种： 相干解调（同步检测法） 非相干解调（包络检波法）
第5章 数字信号频带传输系统
e2Ask(t)
sAM (t)
2ASK信号的非相干解
调
线性包络检波器
BPF
LED
LPF m0 (t)
AM信号的非相干解调
第5章 数字信号频带传输系统
a
b
e2Ask(t)
c
d
1
1
0
在2ASK中，载波幅度随着调制信号1和0的 取值而在两个状态之间变化。
第5章 数字信号频带传输系统
令二进制数字基带信号为：
s(t)
ang(tnT s),an1 0
概率为P 概率为1-P
n
则 e2ASK(t)s(t)cosct
为双边带调幅信号的时域表达式
数字频带传输系统实验报告(通信原理)
电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号： 姓名：实验五：数字频带传输系统实验 一、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t f A c π2cos ，则2ASK ：()()cos 2T n s c n s t a g t nT A f t π⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭∑{}1,0∈n a ，()⎩⎨⎧≤≤=其他 0T t 0 1st g 。
可以看到，上式是数字基带信号()()∑-=nsnnT 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0=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 0 1s t g ，12f f h -=为频偏。
北邮-《数通信》期末复习题带答案
北邮-《数通信》期末复习题带答案阶段作业⼀、判断题[判断下列各题是否正确，正确者在题后括号内打“√”，否则打“×”]1.数据链路与数据电路是⼀回事。
（×）2.国际电报2号码是5单位代码。
（√）3.信号码元与传输代码总是相同。
（×）4.数据通信系统中的传输信道为狭义信道。
（×）5.数据通信系统中的DCE⼀律为调制解调器。
（×）6.数字数据传输也是⼀种基带传输。
（√）7.X.51建议⽐X.50建议⽤得多。
（×）8.常⽤的MQAM有4QAM、8QAM、16QAM等。
（×）9.MQAM中M指的是星座图上的点数。
（√）10.基带数据传输系统中的基带形成滤波器对应着⼀个物理设备。
（×）11.X.50建议的复⽤⽅式是⽐特交织。
（×）12.相对调相的参考相位为0。
（×）13.理论上讲，只有横截滤波器N时，才能消除符号间⼲扰。
（√）14.余弦低通的冲激响应波形有符号间⼲扰，不宜做为基带形成⽹络。
（×）15.⽔平奇偶监督码的检错能⼒不如⼆维奇偶监督码。
（√）16.卷积码某⼀码组中的监督码仅对本码组起监督作⽤。
（×）17.信息反馈不需要信道编码器。
（√）18.监督码元只对信息位起监督作⽤。
（×）19.循环码属于⾮线性码。
（×）20.相对调相⽐绝对调相的频带利⽤率⾼。
（×）21.频带传输系统与基带传输系统的主要区别在于增加了调制、解调器。
（√）22.数字调频的频带利⽤率最低。
（√）23.理想低通形成⽹络是滚降低通形成⽹络的特例。
（√）24.r越⼤，纠、检错能⼒越强。
（√）25.数字数据传输系统中主要采⽤X.51建议。
（×）26.⼆维奇偶监督码的检错能⼒⽐循环码强。
（×）27.混合纠错检错不需反向信道。
（×）28.所有分组⽹的分组平均长度⼀律选为128字节。
实验7频带传输系统综合实验-信息系统综合实践实验中心-桂林电子
实验7 频带传输系统综合实验一、实验目的：1、将所做过的独立实验进行组合，构成可通话的频带传输系统。
掌握系统工作原理，了解信号流程并完成两人通话功能。
2、分析系统连接后所遇到的问题，且提出解决向题的方料3、了解载波相位误差，位同步相位误差对系统的性能的影响。
4、了解相位抖动对系统的影响。
二、实验内容：1、了解二人通话的2DPSK频带传输系统的原理，掌握实验模块的正确组合和连线。
2、了解决收端载波相位误差，位同步相位误差对系统造成影响的方法。
3、观察相位抖动对系统的影响。
4、分析系统组成后容易出现什么问题，提出解决问题的方法。
5、当发端发送固定数字信号时，将收、发端关键波形按相位关系绘画出来。
且加以说明。
三、预习要求1、复习前面各章有关的独立实验内容。
2、了解可通话2DPSK频带传输实验的原理。
3、自行设计实验方案及测试步骤。
四、实验仪器1、直流电源一台2、示波器一台3、数字信源模块、数字调制模块、载波时钟提取模块、数字解调模块、帧同步/终端模块、PCM编译码模块各一块。
五、实验原理图3-16-1 系统流程图1. 数字信源中的多路信号的复接原理数字信源模块的原理框图如附图所示。
1.1时序信号的产生本模块通过二进制分频器，得到１６kＨＺ和８kＨＺ方波信号，然后送入２／４译码器，得到反相的脉宽为八个时钟周期的四个脉冲信号，经反相器后得到正相的时序脉冲信号。
其波形及相位关系如图1所示。
图1 复接器中的时序脉冲信号1.2四路数据码的复接本信源模块中的四路独立的八位数码，在以上四路时序信号的控制下，依次选通模拟开关１、２、３、４，按顺序依次将四路数码接入同一通道，形成了一路串行码，完成四路数据码的复接。
在本基带传输实验中，将其中第一路数据码置成帧同步码（巴克码）Ｘ１１１００１０。
2. 数字终端模块的分接器原理原理框图如附图所示。
2.1时序脉冲产生电路由Ｕ７、Ｕ８、Ｕ９（７４ＬＳ１６４）八位移存器和Ｕ１２（７４ＬＳ０４）非门、Ｕ１０（７４ＬＳ７４）Ｄ触发器组成。
基带传输
基带传输又叫数字传输，是指把要传输的数据转换为数字信号，使用固定的频率在信道上传输。
例如计算机网络中的信号就是基带传输的。
和基带相对的是频带传输，又叫模拟传输，是指信号在电话线等这样的普通线路上，以正弦波形式传播的方式。
我们现有的电话、模拟电视信号等，都是属于频带传输在数字传输系统中，其传输对象通常是二进制数字信息，它可能来自计算机、网络或其它数字设备的各种数字代码。
也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号，设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。
这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号，也可以是调制后的信号形式。
由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。
因而称为数字基带信号。
在某些有线信道中，特别是传输距离不大远的情况下，数字基带信号可以直接传送，我们称之为数字信号的基带传输基带传输的定义在数据通信中，表示计算机二进制的比特序列的数字数据信号是典型的矩形脉冲信号;矩形脉冲信号的固有频带称做基本频带,简称为基带,矩形脉冲信号就叫做基带信号;在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为基带传输;在发送端，基带传输的数据经过编码器变换变为直接传输的基带信号，例如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码信号;在接收端由解码器恢复成与发送端相同的矩形脉冲信号;基带传输是一种最基本的数据传输方式（1）基带传输基带传输是按照数字信号原有的波形（以脉冲形式）在信道上直接传输，它要求信道具有较宽的通频带。
基带传输不需要调制、解调，设备花费少，适用于较小范围的数据传输。
基带传输时，通常对数字信号进行一定的编码，数据编码常用三种方法：非归零码NRZ、曼彻斯特编码和差动曼彻斯特编码。
后两种编码不含直流分量，包含时钟脉冲，便于双方自同步，因此，得到了广泛的应用。
（2）频带传输频带传输是一种采用调制、解调技术的传输形式。
在发送端，采用调制手段，对数字信号进行某种变换，将代表数据的二进制“1”和“0”，变换成具有一定频带范围的模拟信号，以适应在模拟信道上传输；在接收端，通过解调手段进行相反变换，把模拟的调制信号复原为“1”或“0”。
16-QAM基带传输系统.
16－QAM 基带传输系统1． 引言随着通信业迅速的发展，传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求，而可用频谱资源有限，业不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外，人们亦不能满足通信单一的语音服务，希望能利用移动电话进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比电话需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要，正交幅度调制QAM 是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM 具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
为了加深对QAM 调制解调数字传输系统的理解，本实验对整个16－QAM 基带传输系统的仿真，结构框图如图1所示:2． QAM 调制解调原理2．1 QAM 调制正交幅度调制QAM 是数字通信中一种经常利用的数字调制技术，尤其是多进制QAM 具有很高的频带利用率，在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下，正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
正交幅度调制（QAM ）信号采用了两个正交载波t f t f c c ππ2sin 2cos 和，每一个载波都被一个独立的信息比特序列所调制。
发送信号波形如图2.1.1所示,2sin )(2cos )()(t f t g A t f t g A t u c T ms c T mc m ππ+= M m ,...,2,1=图2.1.1 M=16QAM 信号星座图式中{mc A }和{ms A }是电平集合，这些电平是通过将k 比特序列映射为信号振幅而获得的。
例如一个16位正交幅度调制信号的星座图如下图所示，该星座是通过用M ＝4PAM 信号对每个正交载波进行振幅调制得到的。
利用PAM 分别调制两个正交载波可得到矩形信号星座。
QAM 可以看成是振幅调制和相位调制的结合。
因此发送的QAM 信号波形可表示为),2cos()()(n c T m mn t f t g A t u θπ+= ,,....,2,11M m = ,,....,2,12M n = 如果,211k M =,222k M =那么QAM 方法就可以达到以符号速率)(21k k R B +同时发送12221log M M k k =+个二进制数据。
数字信号频带传输
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第5章 数字信号频带传输
5.3.4 相对相移键控2DPSK 的解调
由2DPSK信号的产生过程可以看出，2DPSK信号也可采用相干解调的方法恢复基带 信号。这时判决输出的是相对码，必须再经过差分解码把相对码序列变为绝对码序 列。如图5-16所示。
2DPSK信号还可采用相位比较法， 也叫差分相干解调法。这种方法不需 要恢复相干载波，通过比较前后码元 的载波相位来完成解调，其原理框图 及各点波形如图5-17所示。
数字信号的载波调制也有三种方式： 1）数字信号对载波振幅的调制即幅移键控(ASK)； 2）数字信号对载波频率的调制即频移键控(FSK)； 3）数字信号对载波相位的调制即相移键控(PSK)。
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第5章 数字信号频带传输
5.1 二进制幅移键控ASK系统
幅移键控是研究数字调制的基础，记作ASK(Amplitude Shift Keying)。幅移键控是 数字信号幅度调制中的一种典型调制方式，就是用数字基带信号去控制载波的幅度 变化。
图5-16 2DPSK信号的相干解调
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第5章 数字信号频带传输
a
b
c
d
0 01
01
01
01
e
图5-17 2DPSK信号的相位比较法解调
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第5章 数字信号频带传输
5.4 多进制数字调制系统
通常把状态数大于2的信号称为多进制信号。将多进制数字信号(也可由基带二进 制信号变换而成)对载波进行调制，在接收端进行相反的变换，这种过程就叫多进 制数字调制与解调，或简称为多进制数字调制。
在实际通信系统中，为克服相位模糊对相干 解调的影响，最常用的办法是对调制器输入端 的数字基带信号进行差分编码后再进行绝对调 相，我们把这种调相称为相对调相。
传输实验报告范文
一、实验目的1. 理解并掌握传输系统的基本原理和组成。
2. 学习传输系统中各种信号的传输特性。
3. 掌握传输系统性能指标的测试方法。
4. 分析和评估传输系统的实际应用效果。
二、实验原理传输系统是现代通信技术中不可或缺的部分，它负责将信号从一个地方传输到另一个地方。
本实验主要研究传输系统中的基带传输和频带传输，以及模拟信号和数字信号的传输特性。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 传输线路（如同轴电缆、光纤等）3. 示波器4. 计算机及相应的软件四、实验内容1. 基带传输实验（1）实验步骤1.1 将信号发生器产生的基带信号输入到传输线路中。
1.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
1.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
（2）实验结果与分析通过实验，我们观察到传输线路对基带信号的衰减和失真情况。
分析结果表明，传输线路的衰减和失真主要受线路长度、介质损耗、线路结构等因素的影响。
2. 频带传输实验（1）实验步骤2.1 将信号发生器产生的频带信号输入到传输线路中。
2.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
2.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
（2）实验结果与分析通过实验，我们观察到传输线路对频带信号的衰减和失真情况。
分析结果表明，传输线路对频带信号的衰减和失真主要受线路带宽、滤波器特性等因素的影响。
3. 模拟信号与数字信号传输实验（1）实验步骤3.1 将信号发生器产生的模拟信号输入到传输线路中。
3.2 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
3.3 记录传输线路的衰减和失真情况。
3.4 将信号发生器产生的数字信号输入到传输线路中。
3.5 使用示波器观察传输线路两端的信号波形。
3.6 记录传输线路的衰减和失真情况。
（2）实验结果与分析通过实验，我们观察到传输线路对模拟信号和数字信号的衰减和失真情况。
分析结果表明，传输线路对模拟信号和数字信号的衰减和失真主要受线路特性、信号调制方式等因素的影响。
五、实验结论1. 传输线路对基带信号和频带信号的衰减和失真情况受线路长度、介质损耗、线路结构、线路带宽、滤波器特性等因素的影响。
通信原理实验 数字基带传输系统 matlab-概述说明以及解释
通信原理实验数字基带传输系统matlab-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容可以如下所示：1.1 概述在现代通信领域中，数字基带传输系统是一种重要的通信技术，用于在信号传输中将模拟信号转换为数字信号，并进行传输和接收。
本文将介绍关于通信原理实验中数字基带传输系统的实验内容以及利用MATLAB 进行实验的应用。
数字基带传输系统是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，它通过将连续时间信号进行采样和量化处理，并使用调制技术将数字信号转换为模拟信号。
这种技术在现代通信系统中得到了广泛应用，例如无线通信、有线通信、数据传输等。
本文主要介绍了通信原理实验中数字基带传输系统的相关内容。
在实验中，我们将学习数字基带传输系统的基本原理和工作流程，了解信号的采样、量化和调制技术等关键概念。
同时，我们将探索MATLAB在通信原理实验中的应用，利用MATLAB软件进行数字信号处理、调制解调器设计和性能评估等实验内容。
在深入了解数字基带传输系统的基本原理和工作流程之后，我们将通过实验结果总结，分析实验中各个环节的性能指标和优劣。
同时，我们还将对数字基带传输系统的未来发展进行展望，探讨其在通信领域的应用前景和发展方向。
通过本文的学习，读者将能够更好地理解数字基带传输系统在通信原理实验中的应用，了解MATLAB在数字信号处理和调制解调器设计方面的功能和优势。
这将有助于读者更好地掌握数字基带传输系统的原理和实现，为通信技术的发展和应用提供有力支持。
文章结构是指文章整体的组织框架，它决定了文章的逻辑顺序和内容安排。
本文将分为引言、正文和结论三个部分。
具体的文章结构如下：引言部分（Chapter 1）：概述、文章结构和目的1.1 概述在本章中，我们将介绍通信原理实验中的数字基带传输系统，并重点介绍MATLAB在通信原理实验中的应用。
数字基带传输系统是现代通信领域中的重要课题之一，它在各种无线通信系统中起着关键作用。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分。
通信原理智慧树知到答案章节测试2023年武汉科技大学
第一章测试1.有线电报的发明者是（）。
A:马可尼B:赫兹C:安培D:莫尔斯答案:D2.衡量一个通信系统可靠性的指标是（）。
A:误码率B:信息速率C:频带利用率D:码元速率答案:A3.以下频段中发生电离层反射的是（）。
A:30MHz以上B:1~300GHz之间C:2~30MHz之间D:2MHz以下答案:C4.某个信息源由A、B、C和D等4个符号组成。
设每个符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16，则该信源发送一个符号的平均信息量为（）。
A:1.98bitB:2.02bitC:1bitD:2bit答案:A5.设一信号源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125μs，则码元速率和信息速率分别为（）。
A:8kBaud、16kbit/sB:16kBaud、8kbit/sC:16kBaud、16kbit/sD:8kBaud、8kbit/s答案:A6.某二进制信源发送的符号速率为1000Baud，若传输1小时后共检测出36个错误符号，则误码（符号）率Pe为（）。
A:6.0×10-4B:1.0×10-5C:3.6×10-2D:1.0×10-3答案:B7.基带信号通常包含较低频率的分量，甚至包括直流分量。
由信源产生的文字、语音、图像、数据等信号都属于基带信号。
（）A:对B:错答案:A8.按照光纤内光波的传播模式不同，光纤可以分为单模光纤和多模光纤两类，其中多模光纤的无失真传输频带更宽，传输容量更大。
（）A:错B:对答案:A9.设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400Baud，若该系统改为传送八进制信号码元，码元速率不变，这时系统的最大信息速率为____bit/s。
答案:10.某八进制数字通信系统的信息速率为3600bit/s，在接收端2分钟内共测得3个错误码元，该系统的误码率为____（保留小数点后2位）。
答案:第二章测试1.关于广义平稳随机过程，以下描述不正确的是（）。
实验一简单基带传输系统 systemview 仿真
大连理工大学实验报告学院（系）：电子信息与电气工程学部专业：电子信息工程班级：电子0904 姓名：学号：组：_ 实验时间：实验室：大黑楼C323 实验台：指导教师签字：成绩：实验一简单基带传输系统一、实验目的和要求目的：熟悉系统仿真软件systemview，掌握观察系统时域波形，特别是眼图的操作方法。
要求：自己构建一个简单的基带传输系统，进行系统性能的测试。
二、实验原理和内容实验内容：构造一个简单示意性基带传输系统。
以双极性 PN码发生器模拟一个数据信源，码速率为100bit/s，低通型信道噪声为加性高斯噪声（标准差＝0.3v）。
要求：1．观测接收输入和滤波输出的时域波形；2．观测接收滤波器输出的眼图。
实验原理：简单的基带传输系统原理框图如下，该系统并不是无码间干扰设计的，为使基带信号能量更为集中，形成滤波器采用高斯滤波器。
系统框图三、主要仪器设备计算机、SystemView仿真软件四、实验步骤与操作方法第1步：进入SystemView系统视窗，设置“时间窗”参数:①运行时间：Start Time: 0秒； Stop Time: 0.5秒；②采样频率：Sample Rate：10000Hz。
第2步：调用图符块创建仿真分析系统,各模块参数如下：第3步：单击运行按钮，运算结束后按“分析窗”按钮，进入分析窗后，单击“绘制新图”按钮，分别显示出“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形；第4步：观察信源 PN码和波形形成输出的功率谱；第5步：观察信道输入和输出信号眼图。
五、实验数据记录和处理1)运行实验软件，创建系统仿真电路如下图：2)搭建好系统后，运行后绘制得到的“PN码输出”、“信道输入”、“信道输出”和“判决比较输出”时域波形如下：PN码输出信道输入判决比较输出通过比较可以看出，PN 序列经过这样简单的基带传输系统后信号能够重建，在接收端获得了与发送端相同的信号，只是存在一定得延时，这与信号传输需要时间有关，该系统设计是合理成功的；发送序列经过成形滤波器后变为适合信道传输的波形，其实质是去掉信号中高品分量；信道的模拟为加性高斯白噪声信道，噪声与信号叠加，使输出产生错误，同时可能产生码间干扰；信道输出的信号经过抽样保持，最终判决恢复原信号。
基带传输系统实验报告
基带传输系统实验——CMI线路编码通信系统综合实验一、实验原理及电路组成框图为了让学生能比较全面的、牢固的掌握CMI编码的技术，加深了解CMI编码性能和用途，熟悉CMI线路编译码器在一个传输系统中的性能、作用及对相关通信业务的影响，本节实验将音乐和话音信号通过CMI线路编译码模块传输，测量CMI线路编译码器在传输信道有误码的环境下对数据和话音业务的影响。
本实验是在两路PCM时分复的基础上增加了CMI编码和译码模块，实验的系统连接框图如下图一所示。
两路信号在256K时钟控制下完成PCM编码工作，PCM编码统一选择“A律”编码方式。
编码后两路信号在模块8进行复用，模块8的FPGA工作时钟CLK为信号源提供的256K 时钟。
复用后的信号到模块6进行CMI编译码，模块6的拨码开关S1设置为“00100000”CMI编码。
编码之后的结果由DOUT1口输出。
译码时钟由模块7锁相环法位同步提取。
译码后的结果由NRZ-OUT口输出至模块8进行解复用，解复用所需帧同步信号由FPGA内部提供，位同步信号同为模块7锁相环法位同步提取。
解复用输出后到模块2进行PCM译码，译码后的两路信号交换后分别输出至耳机和喇叭。
二、实验前准备工作1、本实验在码型变换实验以及两路PCM时分复用基础上进行，先温习上述实验原理及内容。
2、熟悉本实验的电路原理、开关及各测试点的作用。
三、实验仪器1、L TE-TX-02E通信原理综合实验系统一台2、50MHz双踪示波器一台3、耳麦一副四、实验目的1、熟悉CMI编译码器在基带传输系统中位置及发挥的作用2、了解CMI码对通信系统性能的影响五、实验内容实验前的准备工作：在不加电的情况下，按照原理框图的加粗线连接各模块。
图1准备工作：1、将信号源模块上S4、S5都拨到“0111”,输出时钟信号为256K。
2、2号模块PCM编码方式选择A律。
3、6号模块S1设为“00100000”，进行CMI编译码。
通信原理实验报告BPSK传输系统实验
BPSK 传输系统实验一、实验原理(一)基带成型基带传输是频带传输的基础，也是频带传输的等效低通信号表示。
基带传输系统的框图如图1所示。
图1 基带传输系统的框图（二）BPSK 调制解调理论上二进制相移键控（BPSK ）可以用幅度恒定，而其载波相位随着输入数据m （1、0码）而改变，通常这两个相位相差180°。
如果每比特能量为E b ，则传输的BPSK 信号为：)2cos(2)(c c bb f T E t S θπ+=其中 ⎩⎨⎧===11800000m m c θ 升余弦滤波器的传递函数为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+>+<<-+-+-≤≤=S S S S S RC T f T f T f T T f f H 2/)1(||02/)1(||2/)1()21|)|2(cos(1[212/)1(||01)(αααααπα其中，α是滚降因子，取值范围为0到1。
一般α=0.25~1时，随着α的增加，相邻符号间隔内的时间旁瓣减小，这意味着增加α可以减小位定时抖动的敏感度，但增加了占用的带宽。
BPSK 的调制工作过程如下：首先输入数据进行Nyquist 滤波，滤波后的结果分别送入I 、Q 两路支路。
因为I 、Q 两路信号一样，本振频率是一样的，相位相差180度, 所以经调制合路之后仍为BPSK方式。
二、实验内容（一）基带成形1.α＝0.3升余弦滤波的眼图观察（1）以发送时钟（TPM01）作同步，观测发送信号（TPi03）的波形。
技巧：按下示波器“显示”按钮，将“持续”设置为2秒。
注意不观测眼图时需将示波器“显示”菜单内“持续”设置回关闭。
测量过零率抖动与眼皮厚度（换算成百分数）。
实验现象及分析：上图中CH1黄色波形为TPM01发送时钟，CH2蓝色波形为TPi03眼图。
由图中红框中光标1光标2的时间差可以读出测量值为11.6us。
由上图可以读出T=32us。
理论上发送时钟是32kHz，因而T=1/32kHz=31.25us。
基带传输系统的实验报告
基带传输系统实验报告一、实验目的1、提高独立学习的能力；2、培养发现问题、解决问题和分析问题的能力；3、学习matlab的使用；4、掌握基带数字传输系统的仿真方法；5、熟悉基带传输系统的基本结构；6、掌握带限信道的仿真以及性能分析；7、通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量。
二、实验原理在数字通信中，有些场合可以不经载波调制和解调过程而直接传输基带信号，这种直接传输基带信号的系统称为基带传输系统。
基带传输系统方框图如下：基带传输系统模型如下：各方框的功能如下：（1）信道信号形成器（发送滤波器）：产生适合于信道传输的基带信号波形。
因为其输入一般是经过码型编码器产生的传输码，相应的基本波形通常是矩形脉冲，其频谱很宽，不利于传输。
发送滤波器用于压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。
（2）信道：是基带信号传输的媒介，通常为有限信道，如双绞线、同轴电缆等。
信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真。
另外信道还会引入噪声n（t），一般认为它是均值为零的高斯白噪声。
（3）接收滤波器：接受信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。
（4）抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。
（5）定时脉冲和同步提取：用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取。
三、实验内容1采用窗函数法和频率抽样法设计线性相位的升余弦滚讲的基带系统(不调用滤波器设计函数,自己编写程序)设滤波器长度为N=31，时域抽样频率Fo为4 /Ts，滚降系数分别取为0.1、0.5、1，（1）如果采用非匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。
（2）如果采用匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统，计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性，计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。
数字基带信号的频带传输
带通 滤波器
相乘器
低通 滤波器
取样 判决器
载波提 取电路
PSK 波形 载波基准
相乘输出
低滤输出 取样脉冲
判决输出
DPSK解调
DPSK信号的波形与PSK相同，因此也能用上面的框图进行解调，但得到 的只能是相对码，还必须有一个码变换器将相对码变换为绝对码。此外， DPSK信号解调还可采用差分相干解调的方法，直接将信号前后码元的相位进 行比较，如下图。由于此时的解调已同时完成了码变换，故无需再安排码变换 器。这种解调方法由于无需专门的相干载波，因而是一种很实用的方法。当然， 它需要一延迟电路精确地延迟一个码元长度（TS），这是在设备上所要花费的 代价。
π/4 3π/4 5π/4 7π/4
相位（π/2系统）
0 π/2 π 3π/2
与DPSK一样，4DPSK也是用相邻码元（四进制码元）的相位差表 示四种状态。例如，第一个码元为01，它与前一个码元（参考相位为0） 的相位差就是π/2；第二个码元为00，它与第一个码元的相位差是0，与 基准载波的相位差则是π/2。
信码
基准载波（“0 ”相）
4PSK 信号波形
PSK 信号相位
π/2 0 π π/2 π 3π/2 3π/2 0
参考相位
4DPSK 信号波形
DPSK 相对于 基准的相位
π/2 π/2 3π/2 0 π π/2 0 0
4PSK信号的产生与解调
4PSK信号的合成
4.1.1二进制振幅键控
信号波形
正弦载波的有无受到信码控制，当信码为1时，ASK的波形是若干个
周期的高频等幅波（图中为两个周期）；当信码为0时，ASK信号的
波形是零电平。
信码
10011011100
基带、基带信号和基带传输（附带频带和宽带）
基带、基带信号和基带传输（附带频带和宽带）基带：Baseband：信源（信息源，也称发终端）发出的没有经过调制（进⾏频谱搬移和变换）的原始电信号所固有的频带（频率带宽），称为基本频带，简称基带。
基带和频带相对应，频带：对基带信号调制后所占⽤的频率带宽（⼀个信号所占有的从最低的频率到最⾼的频率之差)基带信号(Baseband Signal)：信源（信息源，也称发终端）发出的没有经过调制（进⾏频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是频率较低，信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。
根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号（相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。
）其由信源决定。
说的通俗⼀点,基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号，⽐如我们说话的声波就是基带信号。
（如果⼀个信号包含了频率达到⽆穷⼤的交流成份和可能的直流成份，则这个信号就是基带信号。
）由于在近距离范围内基带信号的衰减不⼤，从⽽信号内容不会发⽣变化。
因此在传输距离较近时，计算机⽹络都采⽤基带传输⽅式。
如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。
⼤多数的局域⽹使⽤基带传输，如以太⽹、令牌环⽹。
常见的⽹络设计标准10BaseT使⽤的就是基带信号。
频带信号(通带信号)：在通信中，由于基带信号具有频率很低的频谱分量,出于抗⼲扰和提⾼传输率考虑⼀般不宜直接传输,需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号，变换后的信号就是频带信号（如果⼀个信号只包含了⼀种频率的交流成份或者有限⼏种频率的交流成份，我们就称这种信号叫做频带信号）其主要⽤于⽹络电视和有线电视的视频⼴播。
基带传输:在信道中直接传送基带信号时，称为基带传输。
进⾏基带传输的系统称为基带传输系统。
传输介质的整个信道被⼀个基带信号占⽤.基带传输不需要调制解调器，设备化费⼩，具有速率⾼和误码率低等优点,.适合短距离的数据输，传输距离在100⽶内，在⾳频市话、计算机⽹络通信中被⼴泛采⽤。
基带传输实验报告(武汉大学)
武汉大学教学实验报告电子信息学院通信工程专业 2018 年 11 月 10 日实验名称基带传输实验指导教师姓名年级学号成绩（2）译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前后数据2TP1和译码后数据2TP9，观测编码前数据是否相同。
尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否相同。
BNRZ 码”，点击“基带设置”按钮，将基带数据编码开关的值。
用示波器通道 1 观测编码前基2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数64K”，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4（2）译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否相同。
尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否正确。
4．单极性归零码（RZ码）（2）译码观测使用双踪示波器，同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否相同。
尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否正确。
5．密勒码（1）编码观测通过鼠标在编码码型中选择“miller 码”，点击“基带设置”按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值。
用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化。
将基带数据设置为：“15-PN”，“64K”，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4并记录波形。
同时观测编码前数据 2TP1 和译码后数据 2TP9，观测编码前数据是否相同。
尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否正确。
6．成对选择三进码（PST码）（1）编码观测通过鼠标在编码码型中选择“PST 码”，点击“基带设置”按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值。
用示波器通道 1 观测编码前基带数2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化。
数字基带信号、基带传输以及频带传输及结构
码元间数隔字基带信号、基带传输以及频带
传输和结构
(4) 双极性归零码（BRZ）
它是双极性码的归零形式；每个码元内的脉冲都 回到零点平，即相邻脉冲之间必定留有零电位的 间隔。
1010011 0
数字基带信号、基带传输以及频带 传输和结构
(5) 差分码
不是用码元本身的电平表示消息代码，而是用相 邻码元的电平的跳变和不变来表示消息代码；
E 1 1 00 11 00 0 0 1 1 11
E
由于差分码是以相邻脉冲电平的相对变化来表示代码， 因此称它为相对码，而相应地称前面的单极性或双极性 码为绝对码。
数字基带信号、基带传输以及频带 传输和结构
(6) 多进制码
这种波形的一个脉冲可以代表多个二进制符号，在 码元速率一定时可以提高信息速率，故在高速数 字传输系统中得到广泛应用；
什么是数字基带传输？ －数字基带信号在信道中的直接传输,如在某些
具有低通特性的有线信道中，特别是传输距离不 太远的情况下； 什么是数字频带传输？
－数字基带信号经过载波调制，把频谱搬移到 高载波处在带通型信道中的传输； 也称为调制或 载波传输；
数字基带信号、基带传输以及频带 传输和结构
数字基带通信系统模型
t
g1 t 2Tb 2
2 g1 t 2Tb
随机脉冲序列示意图
g1(t )－“0”码，出现概率为p g2(t )－“1”码 ，出现概率为1-p
Tb－码元间隔 f b－码元速率
数字基带信号、基带传输以及频带 传输和结构
二进制随机序列功率谱密度
g1(t )~G1(f )
g2(t) ~G2(f )
成的近程数据通信系统广泛采用了这种传输方 式； 2 数字基带传输中包含频带传输的许多基本问 题，也就是说，基带传输系统的许多问题也是 频带传输系统必须考虑的问题； 3 任何一个采用线性调制的频带传输系统可等 效为基带传输系统来研究；
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道时隙关系；将6P2和6P4信号分别接入P4喇叭，判断基带系统工作是否正常；
图1-2 LED指示
图1-3汉明编码解码对应示波器波形
5．点击“8-LED”，如右图，选“8-bit”，这时A6模块上部8位发光二极管亮暗和复
时分复用有FPGA实现；（A3模块完成）
信道编码有FPGA编程实现；（A4模块完成）
纠错译码有FPGA编程实现；（A5模块完成）
时分解复用有FPGA编程实现；（A6模块完成）
信源译码有FPGA编程实现；（A6模块完成）
4、实验内容及步骤
1．实验模块在位检查
在关闭系统电源的情况下，确认下列模块在位：
基带产生与码型变换模块-A2；
信源编码与复用模块-A3；
信道编码与频带调制-A4；
纠错译码与频带解调-A5；
信源译码与解复用模块-A6；
2．信号线连接
用鼠标在液晶上选择“通信系统实验”中“基带通信系统”
图1-1基带通信系统实验
3．加电
打开系统电源开关，A2.A3.A4.A5.A6模块右上角红色电源指示灯亮，几秒后A2.A3.A4.A5.A6模块左上角绿色运行指示灯开始闪烁，说明模块工作正常。若两个指示灯工作不正常，需关电查找原因。
二、实验效果分析
我通过这次实验，掌握了基带通信系统和频带通信系统的构建方法，深刻理解了基带通信系统频带通信系统中各要素的作用，学会了基带通信系统频带通信系统的调试与性能指标测量。
三、教师评语
指导教师年月日
2、实验仪器
1．RZ9681实验平台
2．实验模块：主控模块、基带数据产生与码型变换-A2、信源编码与复用模块-A3、信道编码与频带调制模块-A4
、纠错译码与频带解调模块-A5、信源译码与解复用模块-A8
3．100M双通道示波器
4．信号连接线
3、实验原理
基带通信系统是一个完整的经：信源编码、时分复用、信道纠错编码、信道传输、信道纠错译码、时分解复用、信源译码等数字通信要素构成的从信源到信宿的通信系统。系统流程图见图1-1：
1．掌握频带通信系统构建；
2．理解频带通信系统中各要素的作用；
3．学会频带通信系统调试与性能指标测量。
2、实验仪器
1．RZ9681实验平台
2．实验模块：主控模块、基带数据产生与码型变换-A2、信源编码与复用模块-A3、信道编码与频带调制模块-A4
、纠错译码与频带解调模块-A5、信源译码与解复用模块-A6
纠错译码有FPGA编程实现；（A5模块完成）
信源译码有FPGA编程实现；（A6模块完成）
4、实验内容及步骤
1．实验模块在位检查
在关闭系统电源的情况下，确认下列模块在位：
基带产生与码型变换模块-A2；
信源编码与复用模块-A3；
信道编码与频带调制-A4；
纠错译码与频带解调-A5；
信源译码与解复用模块-A6。
信道纠错编码：可选汉明、交织、循环、卷积；编码后速率：64K；
频带调制：PSK（或DPSK），载频：1024K；
2．电路实现
CVSD编码有STM32F4编程实现；（A3模块完成）
信道编码有FPGA编程实现；（A4模块完成）
频带调制有FPGA和DA编程实现；（A4模块完成）
频带解调有小规模硬件实现；（A5模块完成）
1．本实验平台各通信单元性能指标：
信源编码：采用CVSD编码，速率64K；PCM编码，速率64K；
时分复用：帧头、PCM编码、开关量（设置数据）、CVSD编码；速率：256Kb/s
信道纠错编码：可选汉明、交织、循环、卷积；编码后速率：512Kb/s；
2．电路实现：
CVSD编码和PC编码有FPGA实现；（A3模块完成）
3．100M双通道示波器
4．信号连接线
3、实验原理
频带通信系统是一个完整的经：信源编码、信道纠错编码、频带调制、信道传输（加噪）、频带解调、信道纠错译码、信源译码等数字通信要素构成的从信源到信宿的通信系统。系统流程图见图2-1：
1．本实验平台各通信单元性能指标：
信源编码：采用CVSD编码，速率32K；
用模块“8bit”设置数据对应；
6．选择信道编码方式和加错位置，通过8位发光二极管和喇叭声音分析信道编码作用；
图1-4交织编码解码对应波形图1-5循环编码解码对应波形
图1-6卷积编码解码对应波形
7．关机拆线
实验结束，关闭电源，拆除信号连线，并按要求放置好实验附件和实验模块。
实验二：频带传输通信系统
1、实验目的
果4TP5和5TP6信号一致，说明频带调制解调系统工作正常；如果4TP5和5TP6信号反相，点击图2-1“相位切换”；
图2-2 PSK解调参数
图2-3对应示波器波形
5．改变信道纠错编译码方式和加错位数，验证信道纠错编码在无线通信中的作用；
6．实验结束
实验结束，关闭电源，拆掉信号连线，并按要求放置好实验附件和实验模块。
2．信号线连接
用鼠标在液晶上选择“通信系统实验”中“频带通信系统”
图2-1频带通信系统实验
3．加电
打开系统电源开关，A2、A3、A4、A5、A6模块右上角红色电源指示灯亮，几秒后A2、A3、A4、A5、A6模块左上角绿色运行指示灯开始闪烁，说明模块工作正常。若两个指示灯工作不正常，需关电查找原因。
4．调模块A5编码开关，并通过右图选择PSK I或PSK Q，用示波器测并比较4TP5和5TP6信号，如
武汉大学教学实验报告
电子信息学院通信工程专业2018年12月20日
实验名称基带传输系统、频带传习部分
1.实验目的
2.实验基本原理
实验一：基带传输系统实验
1、实验目的
1．掌握基带通信系统构建；
2．理解基带通信系统中各要素的作用；
3．学会基带通信系统调试与性能指标测量。