通信原理实验5
通信原理实验指导书(8个实验)
实验一 CPLD 可编程数字信号发生器实训一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形;2、熟悉各种数字信号的特点及波形。
二、实验设备与器件1、通信原理实验箱一台;2、模拟示波器一台。
三、实验原理1、CPLD 可编程模块电路的功能及电路组成CPLD可编程模块(芯片位号:U101)用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。
它由 CPLD可编程器件 ALTERA公司的 EPM7128(或者是Xilinx 公司的 XC95108)、编程下载接口电路(J104)和一块晶振(OSC1)组成。
晶振用来产生系统内的16.384MHz 主时钟。
本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法,才可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号,理论联系实践,提高实际操作能力,实验原理图如图1-1 所示。
2、各种信号的功用及波形CPLD 型号为 EPM7128 由计算机编好程序从 J104 下载写入芯片,OSC1 为晶体,频率为 16.384MHz,经 8 分频得到 2.048MHz 主时钟,面板测量点与EPM7128 各引脚信号对应关系如下:SP101 2048KHz 主时钟方波对应 U101EPM7128 11 脚SP102 1024KHz 方波对应 U101EPM7128 10 脚SP103 512KHz 方波对应 U101EPM7128 9 脚SP104 256KHz 方波对应 U101EPM7128 8 脚SP105 128KHz 方波对应 U101EPM7128 6 脚SP106 64KHz 方波对应 U101EPM7128 5 脚SP107 32KHz 方波对应 U101EPM7128 4 脚SP108 16KHz 方波对应 U101EPM7128 81 脚SP109 8KHz 方波对应 U101EPM7128 80脚SP110 4KHz 方波对应 U101EPM7128 79脚SP111 2KHz 方波对应 U101EPM7128 77脚SP112 1KHz 方波对应 U101EPM7128 76脚SP113 PN32KHz 32KHz伪随机码对应U101EPM7128 75脚SP114 PN2KHz 2KHz伪随机码对应U101EPM7128 74脚SP115 自编码自编码波形,波形由对应 U101EPM7128 73 脚J106 开关位置决定SP116 长 0 长 1 码码形为1、0 连“1”对应 U101EPM7128 70脚、0 连“0”码SP117 X 绝对码输入对应 U101EPM7128 69 脚SP118 Y 相对码输出对应 U101EPM7128 68 脚SP119 F80 8KHz0 时隙取样脉冲对应 U101EPM7128 12 脚此外,取样时钟、编码时钟、同步时钟、时序信号还将被接到需要的单元电路中。
通信原理实验实验报告
通信原理实验实验报告通信原理实验实验报告一、引言通信原理是现代通信技术的基础,而通信原理实验则是学习和理解通信原理的重要途径之一。
本次实验旨在通过实际操作和数据分析,加深对通信原理的理解,并掌握相关实验技能。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实验验证通信原理中的一些基本概念和理论,包括调制、解调、信道传输特性等。
同时,通过实验数据的分析,探究不同参数对通信系统性能的影响。
三、实验原理1. 调制与解调调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号的过程,解调则是将接收到的调制信号恢复成原始信息信号的过程。
常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
2. 信道传输特性信道传输特性是指信号在传输过程中受到的各种干扰和衰减的影响。
常见的信道传输特性包括衰减、失真、噪声等。
在通信系统设计中,需要考虑信道传输特性对信号质量的影响,并采取相应的措施进行补偿或抑制。
四、实验步骤1. 实验一:调制与解调在实验一中,我们选择了幅度调制(AM)作为调制方式。
首先,通过信号发生器产生一个正弦波作为基带信号,然后将其调制到无线电频率范围。
接下来,通过解调器将接收到的信号解调,并与原始信号进行比较分析。
2. 实验二:信道传输特性在实验二中,我们通过建立一个简单的传输系统来研究信道传输特性。
首先,我们将信号源连接到信道输入端,然后通过信道模拟器模拟信道的衰减、失真和噪声等特性。
最后,我们使用示波器观察信号在传输过程中的变化,并记录相关数据。
五、实验结果与分析1. 实验一:调制与解调通过实验一的数据分析,我们可以得出调制信号与原始信号的关系,并进一步了解幅度调制的特点。
同时,我们还可以观察到解调过程中的信号失真情况,并对解调算法进行改进。
2. 实验二:信道传输特性实验二的数据分析主要包括信号衰减、失真和噪声等方面。
通过观察示波器上的波形变化,我们可以了解信号在传输过程中的衰减程度,以及失真和噪声对信号质量的影响。
通信原理抽样定理实验报告
通信原理实验(五)实验一抽样定理实验项目一、抽样信号观测及抽样定理实验1、观测并记录抽样前后的信号波形,分别观测music和抽样输出。
由分析知,自然抽样后的结果如图,很明显抽样间隔相同,且抽样后的波形在其包络严格被原音乐信号所限制加权,与被抽样信号完全一致。
2、观测并记录平顶抽样前后信号的波形。
此结果为平顶抽样结果,仔细观察可发现与上一实验中的自然抽样有很大差距,即相同之处,其包络也由原信号所限制加权,但是在抽样信号的每个频率分量呈矩形,顶端是平的。
3、观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形,并以100HZ为步进,减小A-OUT的频率,比较观测并思考在抽样脉冲频率为多少的情况下恢复信号有失真。
(1)9.0KHZ(2)7.7KHZ(3)7.0KHZ实验二 PCM 编译码实验实验项目一 测试W681512的幅频特性1、将信号源频率从50HZ 到4000HZ ,用示波器接模块21的音频输出,观测信号的幅频特性。
在频率为9HZ 时的波形如上图,低通滤波器恢复出的信号与原信号基本一致,只是相位有了延时,约1/4个Ts ; 逐渐减小抽样频率可知在7.7KHZ 左右,恢复信号出现了幅度的失真,且随着fs 的减小,失真越大。
上述现象验证了抽样定理,即,在信号的频率一定时,采样频率不能低于被采样信号的2倍,否则将会出现频谱的混(1)、4000HZ (2)、3500HZ(3)120HZ (4)50HZ在实验中仔细观察结果,可知,当信号源的频率由4000HZ不断下降到3000HZ 的过程中,信号的频谱幅度在不断地增加;在3000HZ~1500HZ的过程中,信号的幅度在一定范围内变化,但是没有特别大的差距;在1500HZ~50HZ的过程中,信号的幅度有极为明显的下降。
实验项目二 PCM编码规则实验1、以FS为触发,观测编码输入波形。
示波器的DIV档调节为100微秒。
图中分别为输入被抽样信号和抽样脉冲,观察可发现正弦波与编码对应。
通信原理设计实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。
2. 掌握通信系统中的信号传输、调制解调、信道编码和解码等基本技术。
3. 通过实验验证通信原理在实际系统中的应用,提高实际操作能力。
二、实验内容1. 信号传输实验(1)实验目的:验证信号传输过程中的基本特性,如幅度调制、频率调制、相位调制等。
(2)实验原理:通过改变输入信号的幅度、频率和相位,观察输出信号的相应变化,分析调制和解调过程。
(3)实验步骤:① 设计信号传输系统,包括调制器、传输信道和解调器;② 选择合适的调制方式,如AM、FM、PM等;③ 通过实验验证调制和解调过程,分析输出信号的特性;④ 分析实验结果,总结调制和解调过程中的关键因素。
2. 调制解调实验(1)实验目的:研究调制解调技术在通信系统中的应用,掌握调制解调的基本原理和方法。
(2)实验原理:通过实验验证调制解调过程,分析调制解调器的性能指标,如调制指数、解调误差等。
(3)实验步骤:① 设计调制解调系统,包括调制器、解调器和信道;② 选择合适的调制方式和解调方式,如AM、FM、PM、PSK、QAM等;③ 通过实验验证调制解调过程,分析调制解调器的性能指标;④ 分析实验结果,总结调制解调过程中的关键因素。
3. 信道编码和解码实验(1)实验目的:研究信道编码和解码技术在通信系统中的应用,掌握信道编码和解码的基本原理和方法。
(2)实验原理:通过实验验证信道编码和解码过程,分析编码和解码的性能指标,如误码率、信噪比等。
(3)实验步骤:① 设计信道编码和解码系统,包括编码器、信道和解码器;② 选择合适的信道编码方式,如BCH码、RS码等;③ 通过实验验证信道编码和解码过程,分析编码和解码的性能指标;④ 分析实验结果,总结信道编码和解码过程中的关键因素。
4. 通信系统综合实验(1)实验目的:综合运用通信原理中的各种技术,设计一个简单的通信系统,并验证其性能。
(2)实验原理:将上述实验中的技术综合应用于通信系统,验证系统的整体性能。
通信原理的实验报告
一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和基本工作原理。
2. 掌握模拟通信和数字通信的基本技术。
3. 熟悉调制、解调、编码、解码等基本过程。
4. 培养实际操作能力和实验技能。
三、实验器材1. 通信原理实验箱2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算机四、实验原理通信原理实验主要包括模拟通信和数字通信两部分。
1. 模拟通信:模拟通信是指将声音、图像等模拟信号通过调制、解调、放大、滤波等过程,在信道中传输的通信方式。
模拟通信的基本原理是:将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号,通过信道传输后,再将信号还原为原来的模拟信号。
2. 数字通信:数字通信是指将声音、图像等模拟信号通过采样、量化、编码等过程,转换为数字信号,在信道中传输的通信方式。
数字通信的基本原理是:将模拟信号转换为数字信号,在信道中传输后,再将数字信号还原为原来的模拟信号。
五、实验内容1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:通过实验箱,观察调制和解调过程中的波形变化,了解调制和解调的基本原理。
(2)放大与滤波实验:通过实验箱,观察放大和滤波过程中的波形变化,了解放大和滤波的基本原理。
2. 数字通信实验(1)编码与解码实验:通过实验箱,观察编码和解码过程中的波形变化,了解编码和解码的基本原理。
(2)调制与解调实验:通过实验箱,观察调制和解调过程中的波形变化,了解调制和解调的基本原理。
六、实验步骤1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:连接实验箱,设置调制和解调参数,观察波形变化,记录实验数据。
(2)放大与滤波实验:连接实验箱,设置放大和滤波参数,观察波形变化,记录实验数据。
2. 数字通信实验(1)编码与解码实验:连接实验箱,设置编码和解码参数,观察波形变化,记录实验数据。
(2)调制与解调实验:连接实验箱,设置调制和解调参数,观察波形变化,记录实验数据。
七、实验结果与分析1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:实验结果显示,调制过程将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号,解调过程将传输的信号还原为原来的模拟信号。
通信原理实验_实验报告
一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理;2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码和解码等基本技术;3. 培养实际操作能力和分析问题能力。
三、实验内容1. 调制与解调实验(1)实验目的:验证调幅(AM)和调频(FM)调制与解调的基本原理;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:调幅调制器、调频调制器、解调器、示波器、信号发生器等;2. 设置调制器参数,生成AM和FM信号;3. 将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形;4. 分析实验结果,比较AM和FM调制信号的特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到AM和FM调制信号的特点,验证了调制与解调的基本原理。
2. 编码与解码实验(1)实验目的:验证数字通信系统中的编码与解码技术;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:编码器、解码器、示波器、信号发生器等;2. 设置编码器参数,生成数字信号;3. 将数字信号输入解码器,观察解码后的信号波形;4. 分析实验结果,比较编码与解码前后的信号特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到编码与解码前后信号的特点,验证了数字通信系统中的编码与解码技术。
3. 信道模型实验(1)实验目的:验证信道模型对通信系统性能的影响;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:信道模型仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置信道模型参数,生成模拟信号;3. 将模拟信号输入信道模型,观察信道模型对信号的影响;4. 分析实验结果,比较不同信道模型下的信号传输性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同信道模型对信号传输性能的影响,验证了信道模型在通信系统中的重要性。
4. 通信系统性能分析实验(1)实验目的:分析通信系统的性能指标;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:通信系统仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置通信系统参数,生成模拟信号;3. 仿真通信系统,观察系统性能指标;4. 分析实验结果,比较不同参数设置下的系统性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同参数设置对通信系统性能的影响,验证了通信系统性能分析的重要性。
通信原理实验实验报告
通信原理实验实验报告实验名称:通信原理实验实验目的:1. 理解基本的通信原理和通信系统的工作原理;2. 掌握各种调制解调技术以及通信信号的传输方式;3. 熟悉通信系统的基本参数和性能指标。
实验设备和器材:1. 信号发生器2. 采样示波器3. 调制解调器4. 麦克风和扬声器5. 示波器6. 功率分贝计7. 电缆和连接线等实验原理:通信原理主要涉及调制解调、传输媒介、信道编码和解码等方面的内容。
本次实验主要内容为调幅、调频和数字调制解调技术的验证,以及传输信号质量的评估和性能测量。
实验步骤:1. 调幅实验:将信号发生器产生的正弦波信号调幅到载波上,并使用示波器观察调幅波形,记录幅度调制度;2. 调频实验:使用信号发生器产生调制信号,将其调频到载波上,并使用示波器观察调频波形,记录调频的范围和带宽;3. 数字调制实验:使用调制解调器进行数字信号调制解调实验,并观察解调的信号质量,记录解调信号的正确性和误码率;4. 信号质量评估:使用功率分贝计测量信号传输过程中的信噪比和失真程度,并记录测量结果;5. 性能测量:采用示波器和其他测量设备对通信系统的带宽、传输速率等性能指标进行测量,记录测量结果。
实验结果:1. 对于调幅实验,观察到正弦波信号成功调幅到载波上,并记录幅度调制度为X%;2. 对于调频实验,观察到调制信号成功调频到载波上,并记录调频的范围为X Hz,带宽为X Hz;3. 对于数字调制实验,观察到解调后的信号正确性良好,误码率为X%;4. 信号质量评估测量结果显示信噪比为X dB,失真程度为X%;5. 性能测量结果显示通信系统的带宽为X Hz,传输速率为X bps。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了通信原理中的调制解调技术和信号传输方式,并且成功进行了调幅、调频和数字调制解调实验。
通过信号质量评估和性能测量,我们对通信系统的性能指标有了更深入的了解。
在实验过程中,我们还发现了一些问题和改进的空间,例如在数字调制实验中,我们可以进一步优化解调算法,提高解调的正确性。
通信原理第五次实验报告
通信原理第五次实验报告电⼦信息⼯程学院12级通信原理实验报告班级:指导⽼师:学期:实验7 PSK DPSK调制解调实验⼀、实验⽬的1. 掌握PSK DPSK调制解调的⼯作原理及性能要求;2. 进⾏PSK DPSK调制、解调实验,掌握电路调整测试⽅法;3. 掌握⼆相绝对码与相对码的码变换⽅法。
⼆、实验仪器1.信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制,位号:A、B位2.PSK/QPSK解调模块,位号:C位3.时钟与基带数据发⽣模块,位号: G位4.复接/解复接、同步技术模块,位号:I位5.100M双踪⽰波器1台6.信号连接线6根三、实验原理(⼀) PSK、DPSK调制电路⼯作原理PSK和QPSK采⽤了和FSK相同的实验模块:“信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK调制”模块,该模块由于采⽤了可编程的逻辑器件,因此通过切换内部的编程单元,即可输出不同的调制内容,PSK,DPSK调制电路原理框图如下如所⽰:图7-1 PSK、DPSK调制电路原理框图图7-1中,基带数据时钟和数据,通过JCLK和JD两个铆孔输⼊到可编程逻辑器件中,由可编程逻辑器件根据设置的⼯作模式,完成PSK和DPSK的调制,因为可编程逻辑器件为纯数字运算器件,因此调制后输出需要经过D/A器件,完成数字到模拟的转换,然后经过模拟电路对信号进⾏调整输出,加⼊跟随器,完成了整个调制系统。
PSK/DPSK调制系统中,默认输⼊信号应该为32K的时钟信号,在时钟与基带数据发⽣模块有32K的M序列输出,可供该实验使⽤,可以通过连线将时钟和数据送到JCLK和JD输⼊端。
标有PSK.DPSK个输出铆孔为调制信号的输出测量点,可以通过按动模块上的SW01按钮,切换PSK.DPSK铆孔输出信号为PSK或DPSK,同时LED指⽰灯会指⽰当前输出内容的⼯作状态。
2.相位键控解调电路⼯作原理⼆相PSK(DPSK)解调器电路采⽤科斯塔斯环(Constas环)解调,其原理如图7-2所⽰。
通信原理实验报告答案(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本原理和组成。
2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本技术。
3. 熟悉实验仪器的使用方法,提高动手能力。
4. 通过实验,验证通信原理理论知识。
二、实验原理通信原理实验主要涉及以下内容:1. 调制与解调:调制是将信息信号转换为适合传输的信号,解调是将接收到的信号还原为原始信息信号。
2. 编码与解码:编码是将信息信号转换为数字信号,解码是将数字信号还原为原始信息信号。
3. 信号传输:信号在传输过程中可能受到噪声干扰,需要采取抗干扰措施。
三、实验仪器与设备1. 实验箱:包括信号发生器、调制解调器、编码解码器等。
2. 信号源:提供调制、解调所需的信号。
3. 传输线路:模拟信号传输过程中的衰减、反射、干扰等现象。
四、实验内容与步骤1. 调制实验(1)设置调制器参数,如调制方式、调制频率等。
(2)将信号源信号输入调制器,观察调制后的信号波形。
(3)调整解调器参数,如解调方式、解调频率等。
(4)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。
2. 解调实验(1)设置解调器参数,如解调方式、解调频率等。
(2)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。
(3)调整调制器参数,如调制方式、调制频率等。
(4)将解调信号输入调制器,观察调制后的信号波形。
3. 编码与解码实验(1)设置编码器参数,如编码方式、编码长度等。
(2)将信息信号输入编码器,观察编码后的数字信号。
(3)设置解码器参数,如解码方式、解码长度等。
(4)将编码信号输入解码器,观察解码后的信息信号。
4. 信号传输实验(1)设置传输线路参数,如衰减、反射等。
(2)将信号源信号输入传输线路,观察传输过程中的信号变化。
(3)调整传输线路参数,如衰减、反射等。
(4)观察传输线路参数调整对信号传输的影响。
五、实验结果与分析1. 调制实验:调制后的信号波形与原信号波形基本一致,说明调制和解调过程正常。
2. 解调实验:解调后的信号波形与原信号波形基本一致,说明解调过程正常。
通信原理实验实验报告
1. 理解并掌握通信系统基本组成及工作原理。
2. 掌握通信系统中信号的传输与调制、解调方法。
3. 学习通信系统性能评估方法及分析方法。
二、实验器材1. 通信原理实验平台2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算机及实验软件三、实验内容1. 通信系统基本组成及工作原理(1)观察通信原理实验平台,了解通信系统的基本组成,包括发送端、信道、接收端等。
(2)分析实验平台中各模块的功能,如调制器、解调器、滤波器等。
(3)通过实验验证通信系统的工作原理。
2. 信号的传输与调制、解调方法(1)学习并掌握模拟信号的调制、解调方法,如AM、FM、PM等。
(2)学习并掌握数字信号的调制、解调方法,如2ASK、2FSK、2PSK等。
(3)通过实验验证调制、解调方法的有效性。
3. 通信系统性能评估方法及分析方法(1)学习并掌握通信系统性能评估方法,如误码率、信噪比、调制指数等。
(2)通过实验测量通信系统性能参数,如误码率、信噪比等。
(3)分析实验数据,总结通信系统性能。
1. 观察通信原理实验平台,了解通信系统的基本组成。
2. 设置实验参数,如调制方式、载波频率、调制指数等。
3. 观察并记录实验过程中各模块的输出信号。
4. 利用示波器、信号分析仪等仪器分析实验数据。
5. 计算通信系统性能参数,如误码率、信噪比等。
6. 分析实验结果,总结实验结论。
五、实验结果与分析1. 通过实验验证了通信系统的基本组成及工作原理。
2. 实验结果表明,调制、解调方法对通信系统性能有显著影响。
例如,在相同条件下,2PSK调制比2ASK调制具有更好的误码率性能。
3. 通过实验测量了通信系统性能参数,如误码率、信噪比等。
实验数据表明,在合适的调制方式、载波频率等参数下,通信系统可以达到较好的性能。
4. 分析实验数据,总结实验结论。
实验结果表明,在通信系统中,合理选择调制方式、载波频率等参数,可以提高通信系统性能。
六、实验总结本次实验通过观察、实验、分析等方法,对通信原理进行了深入学习。
通信原理实验报告浙大
一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。
2. 掌握通信系统各组成部分的功能和作用。
3. 学习模拟通信和数字通信的基本技术和方法。
4. 培养实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
三、实验器材1. 通信原理实验箱2. 示波器3. 计算机及软件4. 实验指导书四、实验原理通信原理实验主要涉及模拟通信和数字通信两部分。
模拟通信主要包括调制解调、滤波、放大等基本技术;数字通信主要包括编码、解码、调制解调、信道编码、纠错编码等基本技术。
五、实验步骤1. 模拟通信实验(1)调幅(AM)实验:观察调制和解调过程,分析调制信号和载波信号的关系。
(2)调频(FM)实验:观察调制和解调过程,分析调制信号和载波信号的关系。
(3)滤波实验:观察滤波器对不同频率信号的衰减情况,分析滤波器的特性。
(4)放大实验:观察放大器对信号的放大作用,分析放大器的特性。
2. 数字通信实验(1)编码实验:观察编码和解码过程,分析编码和解码的原理。
(2)调制解调实验:观察调制和解调过程,分析调制和解调的原理。
(3)信道编码实验:观察信道编码和解码过程,分析信道编码的原理。
(4)纠错编码实验:观察纠错编码和解码过程,分析纠错编码的原理。
六、实验数据与分析1. 模拟通信实验(1)调幅(AM)实验:通过实验观察到调制信号和载波信号的关系,验证了调幅的原理。
(2)调频(FM)实验:通过实验观察到调制信号和载波信号的关系,验证了调频的原理。
(3)滤波实验:通过实验观察到滤波器对不同频率信号的衰减情况,验证了滤波器的特性。
(4)放大实验:通过实验观察到放大器对信号的放大作用,验证了放大器的特性。
2. 数字通信实验(1)编码实验:通过实验观察到编码和解码过程,验证了编码和解码的原理。
(2)调制解调实验:通过实验观察到调制和解调过程,验证了调制和解调的原理。
(3)信道编码实验:通过实验观察到信道编码和解码过程,验证了信道编码的原理。
通信原理实验报告(优秀范文5篇)
通信原理实验报告(优秀范文5篇)第一篇:通信原理实验报告通信原理实验报告1、实验名称:2、实验目的:3、实验步骤:(详细记录你的实验过程)例如:(1)安装MATLAB6.5软件;(2)学习简单编程,画图plot(x,y)函数等(3)进行抽样定理验证:首先确定余弦波形,设置其幅度?、频率?和相位?等参数,然后画出该波形;进一步,设置采样频率?。
画出抽样后序列;再改变余弦波形的参数和抽样频率的值,改为。
,当抽样频率?>=余弦波形频率2倍时,怎么样?否则的话,怎么样。
具体程序及图形见附录1(或者直接放在这里,写如下。
)(4)通过DSP软件验证抽样定理该软件主要有什么功能,首先点“抽样”,选取各种参数:a, 矩形波,具体参数,出现图形B,余弦波,具体参数,出现图形然后点击“示例”中的。
具体参数,图形。
4、思考题5、实验心得6、附录1有附录1的话有这项,否则无。
第二篇:通信原理实验报告1,必做题目1.1 无线信道特性分析 1.1.1 实验目的1)了解无线信道各种衰落特性;2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义;3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。
1.1.2 实验内容1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路,QPSK调制信号经过了瑞利衰落信道,观察信号经过衰落前后的星座图,观察信道特性。
仿真参数:信源比特速率为500kbps,多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒,相对平均功率为[0-3-6-9]dB,最大多普勒频移为200Hz。
例如信道设置如下图所示:移动通信系统1.1.3 实验作业1)根据信道参数,计算信道相干带宽和相干时间。
fm=200;t=[0 4e-06 8e-06 1.2e-05];p=[10^0 10^-0.3 10^-0.6 10^-0.9];t2=t.^2;E1=sum(p.*t2)/sum(p);E2=sum(p.*t)/sum(p);rms=sq rt(E1-E2.^2);B=1/(2*pi*rms)T=1/fm2)设置较长的仿真时间(例如10秒),运行链路,在运行过程中,观察并分析瑞利信道输出的信道特征图(观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function)。
通信原理实验报告
实验一基带信号的常见码型变换一、实验目的1.熟悉NRZ,BNRZ,RZ,BRZ,曼彻斯特,CMI,密勒,PST码型变换原理及工作过程。
2.观测数字基带信号的码型变换测量点波形。
二、实验原理在实际的基带传输系统中,传输码的结构应具有以下主要特性:1).相应的基带信号无直流分量,且低频分量少。
2).便于从信号中提取定时信息。
3).信号中高频分量尽量少,以节省传输频带并减少码间串扰。
4).以上特性不受信息源统计特性的影响,即适应信息源的变化。
5).编译码设备要尽可能简单。
1.单极性不归零码(NRZ码)单极性不归零码中,二进制代码“1”用幅度为E的正电平表示,“0”用零电平表示,单极性码中含有直流成分,而且不能直接提取同步信号。
2.双极性不归零码(BNRZ码)二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示,当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。
3.单极性归零码(RZ码)单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔,每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。
单极性码可以直接提取定时信息,仍然含有直流成分。
4.双极性归零码(BRZ码)它是双极性码的归零形式,每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。
5.曼彻斯特码曼彻斯特码又称为数字双相码,它用一个周期的正负对称方波表示“0”,而用其反相波形表示“1”。
编码规则之一是:“0”码用“01”两位码表示,“1”码用“10”两位码表示。
例如:消息代码: 1 1 0 0 1 0 1 1 0…曼彻斯特码:10 10 01 01 10 01 10 10 01…曼彻斯特码只有极性相反的两个电平,因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变,所以含有位定时信息,又因为正、负电平各一半,所以无直流分量。
6.CMI码CMI码是传号反转码的简称,与曼彻斯特码类似,也是一种双极性二电平码,其编码规则:“1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示;“0”码固定的用“01”两位码表示。
通信原理实验报告
通信原理实验报告通信原理实验报告一、引言通信原理是现代社会中不可或缺的一部分,它涉及到人与人之间的信息传递和交流。
为了更好地理解通信原理的基本概念和原理,我们进行了一系列的实验。
本报告将介绍实验的目的、实验装置和实验结果,并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作,加深对通信原理中调制解调的理解,并掌握调制解调的基本原理和方法。
同时,通过实验还可以了解到信号的传输特性和信道噪声对通信质量的影响。
三、实验装置本实验使用的装置包括信号发生器、调制解调器、示波器和音频输出设备。
信号发生器用于产生不同频率和振幅的信号,调制解调器用于将信号进行调制和解调,示波器用于观察信号的波形,音频输出设备用于听到解调后的信号。
四、实验步骤1. 首先,将信号发生器连接到调制解调器的输入端口,并设置合适的频率和振幅。
2. 将调制解调器的输出端口连接到示波器的输入端口,以便观察信号的波形。
3. 打开信号发生器和调制解调器,并调节合适的参数,使得信号能够正常传输和解调。
4. 使用示波器观察信号的调制和解调过程,并记录下观察到的波形。
5. 将示波器的输出端口连接到音频输出设备,以便听到解调后的信号。
6. 调节音频输出设备的音量,并仔细听取解调后的信号,记录下听到的声音特征。
五、实验结果通过实验,我们观察到了不同频率和振幅的信号在调制和解调过程中的变化。
在调制过程中,信号的频率和振幅被调整,以便在传输过程中更好地适应信道特性。
在解调过程中,信号经过解调器后恢复成原始的频率和振幅。
六、实验分析与讨论通过实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 调制是将信息信号转换为适合传输的信号的过程,而解调是将传输过程中的信号恢复为原始的信息信号的过程。
2. 调制过程中,信号的频率和振幅会发生变化,这是为了适应信道的特性和噪声的影响。
3. 解调过程中,信号经过解调器后能够恢复成原始的频率和振幅,但可能会有一定的失真和噪声。
实验五-DFSK调制解调实验重点讲义资料
电子科技大学中山学院电子工程系学生实验报告课程名称 通信原理实验 实验名称 实验五-DFSK 调制解调实验班级,分组 实验时间 2016年11月14日 姓名,学号指导教师 何志红报 告 内 容一、实验目的1. 加深对DPSK 调制原理的理解及其硬件实现方法2. 进一步了解DPSK 解调原理各种锁相环解调的特性,掌握同相正交环的解调原理及其硬件实现方法3. 加深对载波提取电路相位模糊度的理解4. 加深对眼图几个主要参数的认识二、实验原理和电路说明M 序列发生器实际的数字基带信号是随机的,为了实验和测试方便,一般都是用M 序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。
按照本原多项式1)(35++=X X x f 组成的五级线性移2DPSKP 2 P 3 P 6P 1 P 5 P 4图5.2 2DPSK 调制部分框图位寄存器,就可得到31位码长的M 序列。
码元定时与载波的关系可以是同步的,以便清晰观察码元变化时对应调制载波的相位变化;也可以是异步的,因为实际的系统都是异步的。
本实验的M 序列由IC3、1C4、IC5、IC6产生,码元速率为lMb/s 。
数字调相器的主要指标在设计与调整一个数字调相器对,主要考虑的性能指标是调相误差和寄生调幅。
(1)调相误差由于电路不理想,往往引进附加的相移,使调相器输出信号的载波相位取值为00及1800+ΔΦ,我们把这个偏离的相角ΔΦ称为调相误差。
调相器的调相误差相当于损失了有用信号的能量。
(2)寄生调幅理想的二相相位调制器,当数码取“0”或“1”时,其输出信号的幅度应保持不变,即只有相位调制而没有附加幅度调制。
但由于调制器的特性不均匀及脉冲高低电平的影响,使得“0”码和“1”码的输出信号的幅度不等。
设“0”码和“1”码所对应的输出信号幅度分别为Uom 及Uim ,则寄生调幅M 序列发生器 差分编码 调 相 ÷10 晶 振 10MH 2÷2为:)/()(im om im om U U U U m +-=2.解调2PSK 系统的解调部分框图如图5.6所示,原理电路如图5.7所示。
通信原理实验大全(完整版)
通信实验指导书电气信息工程学院目录实验一AM调制与解调实验 (1)实验二FM调制与解调实验 (5)实验三ASK调制与解调实验 (8)实验四FSK调制与解调实验 (11)实验五时分复用数字基带传输 (14)实验六光纤传输实验 (19)实验七模拟锁相环与载波同步 (27)实验八数字锁相环与位同步 (32)实验一 AM调制与解调实验一、实验目的理解AM调制方法与解调方法..二、实验原理本实验中AM调制方法:原始调制信号为1.5V直流+1KHZ正弦交流信号;载波为20KHZ正弦交流信号;两者通过相乘器实现调制过程..本实验中AM解调方法:非相干解调包络检波法..三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1.熟悉实验所需部件..2.按下图接线..3.用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4.结合上述实验结果深入理解AM调制方法与解调方法..实验一参考结果实验二 FM调制与解调实验一、实验目的理解FM调制方法与解调方法..二、实验原理本实验中FM调制方法:原始调制信号为2KHZ正弦交流信号;让其通过V/F 电压/频率转换;即VCO压控振荡器实现调制过程..本实验中FM解调方法:鉴频法电容鉴频+包络检波+低通滤波三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1.熟悉实验所需部件..2.按下图接线..3.用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4.结合上述实验结果深入理解FM调制方法与解调方法..实验二参考结果实验三 ASK调制与解调实验一、实验目的理解ASK调制方法与解调方法..二、实验原理本实验中ASK调制方法:键控法原始数字信号采用250HZ方波信号代替;载波为2KHZ正弦交流信号;利用方波信号切换开关电路实现调制过程..本实验中ASK解调方法:非相干解调包络检波法..三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1.熟悉实验所需部件..2.按下图接线..3.用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4.结合上述实验结果深入理解ASK调制方法与解调方法..实验三参考结果实验四 FSK调制与解调实验一、实验目的理解FSK调制方法与解调方法..二、实验原理本实验中FSK调制方法:键控法原始数字信号采用250HZ方波信号代替;载波分别为2KHZ和1KHZ正弦交流信号;利用方波信号切换开关电路实现调制过程..本实验中FSK解调方法:PLL电路+低通滤波+抽样判决器..三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1.熟悉实验所需部件..2.按下图接线..3.用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4.结合上述实验结果深入理解FSK调制方法与解调方法..实验四参考结果实验五时分复用数字基带传输一、实验目的掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程..二、实验原理本实验用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统;使系统正常工作..用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号..三、实验所需部件调制板、解调板、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1、熟悉实验所需部件..2、按下图接线..3、用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4、结合上述实验结果深入理解PCM调制方法与解调方法..实验五参考结果实验六光纤传输实验一、实验目的掌握抽样定理;了解时分复用原理;了解光纤的基本原理及传输过程..二、实验原理本实验用PCM调制及解调板、光通信发射及接收板、光纤通信模块组成音乐光纤传输通信系统;使系统正常工作..用示波器观察各测试信号..三、实验所需部件调制板、解调板、发射板、接收板、光纤通信模块、示波器、计算机数据采集设备..四、实验步骤1、熟悉实验所需部件..2、按下图接线..3、用示波器或计算机分别测出上图所示的几个点的波形;并绘制于下面各图中..4、结合上述实验结果深入理解光纤传输方法..实验六参考结果实验七模拟锁相环与载波同步一、实验目的掌握模拟锁相环的工作原理;以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念..掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法..了解相干载波相位模糊现象产生的原因..二、实验原理通信系统中常用平方环或同相正交环科斯塔斯环从2DPSK信号中提取相干载波..本实验系统的载波同步提取模块用平方环;原理方框图如图7-1所示..模块内部使用+5V、+12V、-12V电压;所需的2DPSK输入信号已在实验电路板上与数字调制单元2DPSK输出信号连在一起..图7-1 载波同步方框图本模块上有以下测试点及输入输出点:• MU 平方器输出测试点;V>1VP-P>0.2V• VCO VCO输出信号测试点;VP-P鉴相器输出信号测试点• Ud• CAR-OUT 相干载波信号输出点/测试点图7-1中各单元与电路板上主要元器件的对应关系如下:•平方器U25:模拟乘法器MC1496•鉴相器U23:模拟乘法器MC1496;U24:运放UA741•环路滤波器电阻R25、R68;电容C11•压控振荡器CRY2:晶体;N3、N4:三极管3DG6•放大整形N5、N6:3DG6;U26:A:74HC04•÷2 U27:D触发器7474•移相器U28:单稳态触发器7474•滤波器电感L2;电容C30下面介绍模拟锁相环原理及平方环载波同步原理..锁相环由鉴相器PD、环路滤波器LF及压控振荡器VCO组成;如图7-2所示..u o (t)图7-2 锁相环方框图模拟锁相环中;PD 是一个模拟乘法器;LF 是一个有源或无源低通滤波器..锁相环路是一个相位负反馈系统;PD 检测u i t 与u o t 之间的相位误差并进行运算形成误差电压u d t;LF 用来滤除乘法器输出的高频分量包括和频及其他的高频噪声形成控制电压u c t;在u c t 的作用下、u o t 的相位向u i t 的相位靠近..设u i t=U i sin ωi t+θi t;u o t=U o cos ωi t+θo t;则u d t=U d sin θe t;θe t=θi t-θo t;故模拟锁相环的PD 是一个正弦PD..设u c t=u d tFP;FP 为LF 的传输算子;VCO 的压控灵敏度为K o ;则环路的数学模型如图7-3所示..θi (t)o (t)图7-3 模拟环数学模型当6)(πθ≤t e 时;e d e d U t U θθ=)(sin ;令K d =U d 为PD 的线性化鉴相灵敏度、单位为V/rad;则环路线性化数学模型如图7-4所示..θi (t)θo (t)图7-4 环路线性化数学模型由上述数学模型进行数学分析;可得到以下重要结论:• 当u i t 是固定频率正弦信号θi t 为常数时;在环路的作用下;VCO 输出信号频率可以由固有振荡频率ωo 即环路无输入信号、环路对VCO 无控制作用时VCO 的振荡频率;变化到输入信号频率ωi ;此时θo t 也是一个常数;u d t 、u c t 都为直流..我们称此为环路的锁定状态..定义Δωo =ωi -ωo 为环路固有频差;Δωp 表示环路的捕捉带;ΔωH 表示环路的同步带;模拟锁相环中Δωp <ΔωH ..当|Δωo |<ΔωP 时;环路可以进入锁定状态..当|Δωo |<ΔωH 时环路可以保持锁定状态..当|Δωo |>ΔωP 时;环路不能进入锁定状态;环路锁定后若Δωo 发生变化使|Δωo |>ΔωH ;环路不能保持锁定状态..这两种情况下;环路都将处于失锁状态..失锁状态下u d t 是一个上下不对称的差拍电压;当ωi >ωo ;u d t 是上宽下窄的差拍电压;反之u d t 是一个下宽上窄的差拍电压..• 环路对θi t 呈低通特性;即环路可以将θi t 中的低频成分传递到输出端;θi t 中的高频成分被环路滤除..或者说;θo t 中只含有θi t 的低频成分;θi t 中的高频成分变成了相位误差θe t..所以当u i t 是调角信号时;环路对u i t 等效为一个带通滤波器;离ωi 较远的频率成分将被环路滤掉..• 环路自然谐振频率ωn 及阻尼系数ζ具体公式在下文中给出是两个重要参数..ωn 越小;环路的低通特性截止频率越小、等效带通滤波器的带宽越窄;ζ越大;环路稳定性越好..• 当环路输入端有噪声时;θi t 将发生抖动;ωn 越小;环路滤除噪声的能力越强..实验一中的电荷泵锁相环4046的性能与模拟环相似;所以它可以将一个周期不恒定的信号变为一个等周期信号..对2DPSK 信号进行平方处理后得2/)2cos 1(cos )()(222t t t m t S c c ωω+==;此信号中只含有直流和2ωc 频率成分;理论上对此信号再进行隔直流和二分频处理就可得到相干载波..锁相环似乎是多余的;当然并非如此..实际工程中考虑到下述问题必须用锁相环:• 平方电路不理想;其输出信号幅度随数字基带信号变化;不是一个标准的二倍频正弦信号..即平方电路输出信号频谱中还有其它频率成分;必须滤除.. • 接收机收到的2DPSK 信号中含有噪声本实验系统为理想信道;无噪声;因而平方电路输出信号中也含有噪声;必须用一个窄带滤波器滤除噪声..• 锁相环对输入电压信号和噪声相当于一个带通滤波器;我们可以选择适当的环路参数使带通滤波器带宽足够小..对于本模拟环;ωn 、ζ、环路等效噪声带宽B L 及等效带通滤波器的品质因数Q 的计算公式如下:L n L n d n B fQ B C R C R R K K o21168116825o,)41(8,2,)(=+==+=ζζωωζω 式中f o =4.433×106HZ;等于载频的两倍..设计环路时通过测量得到K d 、K o ;一般选ζ值为0.5~1;根据任务要求选定ωn后即可求得环路滤波器的元件值..当固有频差为0时;模拟环输出信号的相位超前输入相位90︒;必须对除2电路输出信号进行移相才能得到相干载波..移相电路由两个单稳态触发器U28:A 和U28:B 构成..U28:A 被设置为上升沿触发;U28:B 为下降沿触发;故改变U28:A 输出信号的宽度即可改变U28:B 输出信号的相位;从而改变相干载波的相位..此移相电路的移相范围小于90︒..在锁定状态下微调C 34也会改变输出信号与输入信号的相位关系为什么;请思考..可对相干载波的相位模糊作如下解释..在数学上对cos2ωct进行除2运算的结果是cosωc t或-cosωct..实际电路也决定了相干载波可能有两个相反的相位;因二分频器的初始状态可以为“0”也可以是“1”..三、实验所需部件数字信源单元、数字调制单元和载波同步单元..四、实验步骤环路锁定时ud为直流、环路输入信号频率等于反馈信号频率此锁相环中即等于VCO信号频率..环路失锁时ud为差拍电压;环路输入信号频率与反馈信号频率不相等..本环路输入信号频率等于2DPSK载频的两倍;即等于调制单元CAR信号频率的两倍..环路锁定时VCO信号频率等于CAR-OUT信号频率的两倍..所以环路锁定时调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT频率完全相等..根据上述特点可判断环路的工作状态;具体实验步骤如下:1观察锁定状态与失锁状态打开电源后用示波器观察ud ;若ud为直流;则调节载波同步模块上的可变电容C 34;ud随C34减小而减小;随C34增大而增大为什么请思考;这说明环路处于锁定状态..用示波器同时观察调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT;可以看到两个信号频率相等..若有频率计则可分别测量CAR和CAR-OUT频率..在锁定状态下;向某一方向变化C34;可使ud由直流变为交流;CAR和CAR-OUT频率不再相等;环路由锁定状态变为失锁..接通电源后ud 也可能是差拍信号;表示环路已处于失锁状态..失锁时ud的最大值和最小值就是锁定状态下ud的变化范围对应于环路的同步范围..环路处于失锁状态时;CAR和CAR-OUT频率不相等..调节C34使ud的差拍频率降低;当频率降低到某一程度时ud会突然变成直流;环路由失锁状态变为锁定状态..2测量同步带与捕捉带环路处于锁定状态后;慢慢增大C34;使ud增大到锁定状态下的最大值ud1此值不大于+12V;继续增大C34;ud变为交流上宽下窄的周期信号;环路失锁..再反向调节减小C34;ud的频率逐渐变低;不对称程度越来越大;直至变为直流..记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2;继续减小C34;使ud减小到锁定状态下的最小值ud3;再继续减小C34;ud变为交流下宽上窄的周期信号;环路再次失锁..然后反向增大C34;记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4..令ΔV1=ud1- ud3;ΔV2=ud2- ud4;它们分别为同步范围内及捕捉范围内环路控制电压的变化范围;可以发现ΔV1>ΔV2..设VCO的灵敏度为KHZ/V;则环路同步带ΔfH及捕捉带ΔfP 分别为:ΔfH=KΔV1/2 ;ΔfP=KΔV2/2 ..应说明的是;由于VCO是晶体压控振荡器;它的频率变化范围比较小;调节C34时环路可能只能从一个方向由锁定状态变化到失锁状态;此时可用ΔfH =Kud1-6或Δf H =K 06-u d3、Δf P =K 0u d2-6或Δf P =K 06-u d4来计算同步带和捕捉带;式中6为u d 变化范围的中值单位:V..作上述观察时应注意:• u d 差拍频率低但幅度大;而CAR 和CAR-OUT 的频率高但幅度很小;用示波器观察这些信号时应注意幅度旋钮和频率旋钮的调整..• 失锁时;CAR 和CAR-OUT 频率不相等;但当频差较大时;在鉴相器输出端电容的作用下;u d 幅度较小..此时向某一方向改变C 34;可使u d 幅度逐步变大、频率逐步减小、最后变为直流;环路进入锁定状态..• 环路锁定时;u d 不是一个纯净的直流信号;在直流电平上叠加有一个很小的交流信号..这种现象是由于环路输入信号不是一个纯净的正弦信号所造成的.. 4. 观察环路的捕捉过程先使环路处于失锁定状态;慢慢调节C 34;使环路刚刚进入锁定状态后;关闭电源开关;然后再打开电源;用示波器观察u d ;可以发现u d 由差拍信号变为直流的变化瞬态过程..u d 的这种变化表示了环路的捕捉过程..5. 观察相干载波相位模糊现象使环路锁定;用示波器同时观察调制单元的CAR 和载波同步单元的CAR-OUT 信号;调节电位器P 1或微调电容C 34使两者成为反相或同相..反复断开、接通电源可以发现这两个信号有时同相、有时反相..五、实验报告要求1. 总结锁相环锁定状态及失锁状态的特点..2. 设K 0=18 HZ/V ;根据实验结果计算环路同步带Δf H 及捕捉带Δf P ..3. 由公式116825o )(C R R K K d n +=ω及n CR ωζ21168=计算环路参数ωn 和ζ;式中K d =6 V/rad;K o =2π×18 rad/s.v;R 25=2×104 Ω;R 68=5×103 Ω;C 11=2.2×10-6 F ..f n =ωn /2π应远小于码速率;ζ应大于0.5..4. 总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因..5. 设VCO 固有振荡频率f 0 不变;环路输入信号频率可以改变;试拟订测量环路同步带及捕捉带的步骤..实验八数字锁相环与位同步一、实验目的掌握数字锁相环工作原理以及触发式数字锁相环的快速捕获原理..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..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、实验原理可用窄带带通滤波器;锁相环来提取位同步信号..实验一中用模数混合锁相环电荷泵锁相环提取位同步信号;它要求输入信号是一个准周期数字信号..实验三中的模拟环也可以提取位同步信号;它要求输入准周期正弦信号..本实验使用数字锁相环提取位同步信号;它不要求输入信号一定是周期信号或准周期信号;其工作频率低于模数环和模拟环..用于提取位同步信号的数字环有超前滞后型数字环和触发器型数字环;此实验系统中的位同步提取模块用的是触发器型数字环;它具有捕捉时间短、抗噪能力强等特点..位同步模块原理框图如图8-1所示..其内部仅使用+5V电压..图8-1 位同步器方框图位同步模块有以下测试点及输入输出点:• S-IN 基带信号输入点/测试点2个• BS-OUT 位同步信号输出点/测试点3个图8-1中各单元与电路板上元器件的对应关系如下:•晶振CRY3:晶体;U39:7404•控制器U48:或门7432;U41:计数器74190•鉴相器U40:D触发器7474•量化器U45:可编程计数器8254•数字环路滤波器由软件完成•数控振荡U46、U45:8254•脉冲展宽器U47:单稳态触发器74123位同步器由控制器、数字锁相环及脉冲展宽器组成;数字锁相环包括数字鉴相器、量化器、数字环路滤波器、数控振荡器等单元..下面介绍位同步器的工作原理..数字锁相环是一个单片机系统;主要器件是单片机89C51及可编程计数器8254..环路中使用了两片8254;共六个计数器;分别表示为8254A 0、8254A 1、8254A 2、8254B 0、8254B 1、8254B 2..它们分别工作在M 0、M 1、M 2三种工作模式..M 0为计数中断方式;M 1为单稳方式;M2为分频方式..除地址线、数据线外;每个8254芯片还有时钟输入端C 、门控信号输入端G 和输出端O ..数字鉴相器电原理图及波形图如图8-2a 、图8-2b 所示..输出信号宽度正比于信号u i 及u o 上升沿之间的相位差;最大值为u i 的码元宽度..称此鉴相器为触发器型鉴相器;称包含有触发器型鉴相器的数字环路为触发器型数字锁相环..u i (b) 波形(a) 电路u du o图8-2 数字鉴相器量化器把相位误差变为多进制数字信号;它由工作于M 0方式、计数常数为N 0的8254 B 2完成N 0为量化级数;此处N 0=52..u d 作为8254B 2的门控信号;u d 为高电平时8254B 2进行减计数;u d 为低电平时禁止计数;计数结束后从8254B 2读得的数字为N d = N 0-N ’d 8-1式中N ’d 为u d 脉冲宽度的量化值下面用量化值表示脉冲宽度和时间间隔;N 0≥N ’d ;读数结束后再给8254B 2写入计数常数N 0..读数时刻由8254A 2控制;它工作在M 1模式;计数常数为N 0;u i 作为门控信号..一个u i 脉冲使8254A 2产生一个宽度为N 0的负脉冲;倒相后变为正脉冲送到89C51的1INT 端;而89C51的外中断1被设置为负跳变中断申请方式..由于8254A 2产生的脉冲宽度不小于u d 脉冲宽度且它们的前沿处于同一时刻;所以可以确保中断申请后对8254B 2读数时它已停止计数..数字环路滤波器由软件完成..可采用许多种软件算法;一种简单有效的方法是对一组N 0作平均处理..设无噪声时环路锁定后u i 与u o 的相位差为N 0/2;则在噪声的作用下;锁定时的相位误差可能大于N 0/2也可能小于N 0/2..这两种情况出现的概率相同;所以平均处理可以减小噪声的影响;m 个N d 值的平均值为∑==mi did m NN 18-2数字滤波器的输出为N c = N o / 2 + N d 8-3数控振荡器由四个8254计数器及一些门电路构成;其原理框图如图8-3所示;图中已注明了各个计数器的工作方式和计数常数..以下分析环路的锁定状态及捕捉过程;此时不考虑噪声的影响..图8-3 数控振荡器环路开始工作时;软件使8254B0和8254B1输出高电平;从而使8254A1处于计数工作状态、8254B1处于停止计数状态;G6处于开启状态;8254A1输出一个周期为N的周期信号..若环路处于锁定状态;则N’d =N/2;由式8-1及式8-2得Nd=N/2..此时89c51的P1.4口不输出触发脉冲;8254A输出端仍保持初始化时的高电平;从而使8254B0的门控端G保持低电平、输出端O保持高电平..这样可保持8254A1、8254B1的工作状态不变、环路仍处于锁定状态..若环路失锁;则N’d ≠N/2;Nd≠N/2;P1.4口输出一个正脉冲u2;在u2作用下;8254A输出一个宽度为N的负脉冲;倒相后变为正脉冲u3送给与门G2..G2的另一个输入信号u1来自8254A1..在G1输出的宽度为N的正脉冲持续时间内;8254A1一定有也只有一个负脉冲信号输入;此负脉冲经G4倒相后与G1输出的正脉冲相与后给8254B的G端送一个触发信号u4..在u4的作用下;8254B0输出一个宽度为N-2的负脉冲..在这段时间内;8254A1停止计数工作;8254B1进行减计数且在此时间内的最后一个时钟周期输出一个负脉冲..8254B输出的负脉冲的后沿重新启动8254A1;使它重新作÷N分频..设m=1;上述过程的有关波形如图8-4所示;图中uO为环路锁定状态下数控振荡器的输出信号..由图8-4可见;不管失锁时相位误差多少不会大于N;只要对数控振荡器作一次调整;就可使环路进入锁定状态;从而实现快速捕捉..程序流程如图8-5所示;输入信号ui 使IE1置“1”;且使8254B2计数;对IE1进行位操作时又使之置“0”..由于量化误差;故当Nd 为N/2;N/2+1或N/2-1时;环路皆处于锁定状态;不对数控振荡器进行调整..程序中令m=16;进行16次鉴相后做一次平均运算;若发现环路失锁;则对数控振荡器进行一次调整..控制器的作用是保证每次对8254B2进行读操作之前鉴相器只输出一个正脉冲;它由或门7432U5:B及16分频器74190U13组成..uiu1u 2u 3u4u5u6uOu’O图8-4 捕获过程波形当数字环输入信号的码速率与数控振荡器的固有频率完全相同时;环路锁定后输入信号与反馈信号即位同步信号的相位关系是固定的且符合抽样判决器的要求当然开环时它们的相位误差也是固定的;但不符合抽样判决器的要求..输入信号码速率决定于发送端的时钟频率;数控振荡器固有频率决定于位同步器的时钟频率和数控振荡器固有分频比..由于时钟信号频率稳定度是有限的;故这两个时钟信号的频率不可能完全相同;因此锁相环输入信号码速率与数控振荡器固有频率不可能完全相等即环路固有频差不为0..数字环位同步器是一个离散同步器;只有当输入信号的电平发生跳变时才可能对输入信号的相位和反馈信号的相位进行比较从而调整反馈信号的相位;在两次相位调整的时间间隔内;反馈信号的相位相对于输入信号的相位是变化的;即数字环位同步器提取的位同步信号的相位是抖动的;即使输入信号无噪声也是如此..图8-5 锁相环程序流程显然;收发时钟频率稳定度越高;数字环的固有频差就越小;提取的位同步信号的相位抖动范围越小..反之;对同步信号的相位抖动要求越严格;则收发时钟的频率稳定度也应越高..位同步信号抖动范围还与数字位同步器输入信号的连“1”或“0”个数有关;连“1”或“0”个数越多;两次相位调整之间的时间间隔越长;位同步信号的相位抖动越大..对于NRZ码来说;允许其连“1”、连“0”的个数决定于数字环的同步保持时间tc ..tc与收发时钟频率稳定度ε、码速率RB、允许的同步误差最大值πη2的关系为:t C =η/2RBεt C 的定义是:位同步器输入信号断开后;收发位同步信号相位误差不超过πη2的时间..用模拟环位同步器或模数环位同步器提取的位同步信号的相位抖动与固有频差无关;但随信息码连“1”、连“0”的个数增多而增大..三、实验所需部件数字信源单元和位同步单元..四、实验步骤1、熟悉位同步单元工作原理..将数字信源单元的NRZ-OUT连接到位同步单元的S-IN点;接通实验箱电源..调整信源模块的K1、K2、K3开关;使NRZ-OUT的连“0”和连“1”个数较少..2、观察数字环的锁定状态和失锁状态..将示波器的两个探头分别接数字信源单元的NRZ-OUT和位同步单元的BS-OUT;调节位同步单元上的可变电容C;观察数字环的锁定状态和失锁状态..锁定时2BS-OUT信号上升沿位于NRZ-OUT信号的码元中间且在很小范围内抖动;失锁时;BS-OUT的相位抖动很大;可能超出一个码元宽度范围;变得模糊混乱..3、观察位同步信号抖动范围与位同步器输入信号连“1”或连“0”个数的关系..调节可变电容使环路锁定且BS-OUT信号相位抖动范围最小即固有频差最小;增大NRZ-OUT信号的连“0”或连“1”个数;观察BS-OUT信号的相位抖动变化情况..4、观察位同步器的快速捕捉现象、位同步信号相位抖动大小及同步保持时间与环路固有频差的关系..先使BS-OUT信号的相位抖动最小;按一下复位键;观察NRZ-OUT与BS-OUT信号的之间的相位关系变化快慢情况;再按一下复位键;观察快速捕捉现象位同步信号BS-OUT的相位一步调整到位..再微调位同步单元上的可变电容即增大固有频差当BS-OUT相位抖动增大时按一下复位键;观察NRZ-OUT信号与BS-OUT信号的相位关变化快慢情况并与固有频差最小时进行定性比较..五、实验报告要求1、数字环位同步器输入NRZ码连“1”或连“0”个数增加时;提取的位同步信号相位抖动增大;试解释此现象..的η倍;2、设数字环固有频差为Δf;允许同步信号相位抖动范围为码元宽度TS及允许输入的NRZ码的连“1”或“0”个数最大值..求同步保持时间tC3、数字环同步器的同步抖动范围随固有频差增大而增大;试解释此现象..4、若将AMI码或HDB码整流后作为数字环位同步器的输入信号;能否提取出位3同步信号为什么对这两种码的信息代码中连“1”个数有无限制对AMI码的信码的信息代码中连“0”个数有无限制为息代码中连“0”个数有无限制对HDB3什么5、试提出一种新的环路滤波器算法;使环路具有更好的抗噪能力..6、试解释本实验使用的数字锁相环快速捕捉机理;并与超前滞后型数字环进行比较..。
实验五 振幅键控、移频键控、移相键控调制实验
通信原理实验五 振幅键控、移频键控、移相键控调制和频谱分析实验一、 实验目的1 掌握用键控法产生2ASK, 2FSK, 2PSK 信号的方法2 掌握2ASK, 2FSK, 2PSK 信号的频谱特性二、 实验内容用matlab 生成以下波形及波形的频谱:1 2ASK, 2FSK, 2PSK 信号波形2 2ASK, 2FSK, 2PSK 信号频谱三、 实验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值调制。
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(2ASK )、二进制移频键控(2FSK )、二进制移相键控(2PSK )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而变化的。
将载波在二进制基带信号1或0的控制下通或断,即用载波幅度的有无来代表信号中的“1”或者是“0”,这样就可以得到2ASK 信号,这种二进制振幅键控方式称为通—断键控(OOK )。
2ASK 信号典型的时域波形如图5-1所示,其时域数学表达式为:S 2ASK (t )=a n ·A cos ωc t (5-1) 式中,A 为未调载波幅度,ωc 为载波角频率,a n 为符合下列关系的二进制序列的第n 个码元:⎩⎨⎧-=P P a n 110出现概率为出现概率 (5-2)令A=1,则2ASK 信号的一般时域表达式为:t t S t nT t g a t S c c n s n ASK ωωcos )(cos )()(2=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=∑ (5-3)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。
图5-1 2ASK 信号的典型时域波形为了更深入掌握2ASK 信号的性质,除时域分析外,还应进行频域分析。
通信原理实验报告
一、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理。
2. 掌握通信系统的主要组成部分及其功能。
3. 熟悉信号调制、解调、传输和接收等基本过程。
4. 培养动手能力和实验操作技能。
二、实验器材1. 信号发生器2. 双踪示波器3. 模拟通信系统实验平台4. 信号源5. 电缆连接线三、实验原理通信原理实验主要包括以下内容:1. 信号调制与解调:通过信号发生器产生不同类型的信号,如正弦波、方波、三角波等,然后利用模拟通信系统实验平台进行调制和解调实验,观察不同调制方式(如调幅、调频、调相)对信号的影响。
2. 信号传输与接收:利用模拟通信系统实验平台模拟信号在信道中的传输过程,观察信号在传输过程中的衰减、噪声和干扰等现象,分析信道的特性。
3. 信号编码与解码:通过信号发生器产生数字信号,利用模拟通信系统实验平台进行编码和解码实验,观察不同编码方式(如二进制编码、十进制编码)对信号的影响。
四、实验步骤1. 信号调制与解调实验:(1)设置信号发生器产生不同频率的正弦波信号。
(2)将正弦波信号输入模拟通信系统实验平台,进行调幅、调频、调相等调制实验。
(3)观察调制后的信号波形,分析调制方式对信号的影响。
(4)将调制后的信号输入模拟通信系统实验平台,进行解调实验。
(5)观察解调后的信号波形,分析解调方式对信号的影响。
2. 信号传输与接收实验:(1)设置信号发生器产生不同频率的信号。
(2)将信号输入模拟通信系统实验平台,模拟信号在信道中的传输过程。
(3)观察传输过程中的信号衰减、噪声和干扰等现象。
(4)分析信道的特性,如带宽、噪声系数等。
3. 信号编码与解码实验:(1)设置信号发生器产生数字信号。
(2)将数字信号输入模拟通信系统实验平台,进行编码实验。
(3)观察编码后的信号波形,分析编码方式对信号的影响。
(4)将编码后的信号输入模拟通信系统实验平台,进行解码实验。
(5)观察解码后的信号波形,分析解码方式对信号的影响。
五、实验结果与分析1. 在信号调制与解调实验中,我们发现调幅、调频、调相等调制方式对信号的影响较大,调制后的信号波形与调制前的信号波形有明显差异。
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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实验五抽样定理实验一、实验目的1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。
2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
3、理解低通采样定理的原理。
4、理解实际的抽样系统。
5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
7、理解带通采样定理的原理。
二、实验器材1、主控&信号源、3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、实验原理框图图1-1 抽样定理实验框图2、实验框图说明抽样信号由抽样电路产生。
将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号,自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。
平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器,即可得到恢复的信号。
这里滤波器可以选用抗混叠滤波器(8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器)或FPGA数字滤波器(有FIR、IIR两种)。
反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的,而是用来应对孔径失真现象。
要注意,这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。
在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。
四、实验步骤实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证概述:通过不同频率的抽样时钟,从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形,以及信号恢复的混叠情况,从而了解不同抽样方式的输出差异和联系,验证抽样定理。
信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样信号)将被抽样信号送入抽样单元信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3:TH3(抽样输出)模块3:TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。
调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。
3、此时实验系统初始状态为:被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。
抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。
4、实验操作及波形观测。
(1)观测并记录自然抽样前后的信号波形:设置开关S13#为“自然抽样”档位,用示波器分别观测MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。
(2)观测并记录平顶抽样前后的信号波形:设置开关S13#为“平顶抽样”档位,用示波器分别观测MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。
(3)观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形:设置开关S13#为“自然抽样”档位,用示波器观测MUSIC主控&信号源和LPF-OUT3# ,以100Hz的步进减小A-OUT主控&信号源的频率,比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的情况下恢复信号有失真。
频率为8900HZ时,频率为8800HZ时,频率为8700HZ时,实验项目二滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响概述:该项目是通过改变不同抽样时钟频率,分别观测和绘制抗混叠低通滤波和fir数字滤波的幅频特性曲线,并比较抽样信号经这两种滤波器后的恢复效果,从而了解和探讨不同滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响。
1、测试抗混叠低通滤波器的幅频特性曲线。
(1)关电,按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明信号源:A-OUT模块3:TH5(LPF-IN)将信号送入模拟滤波器(2)开电,设置主控模块,选择【信号源】→【输出波形】和【输出频率】,通过调节相应旋钮,使A-OUT主控&信号源输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。
(3)此时实验系统初始状态为:抗混叠低通滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V 的正弦波。
(4)实验操作及波形观测。
用示波器观测LPF-OUT3#。
以100Hz步进减小A-OUT主控&信号源输出频率,观测并记录LPF-OUT3#的频谱。
记入如下表格:A-OUT频率/Hz基频幅度/V5K…4.5K…3.4K…3.0K…由上述表格数据,画出模拟低通滤波器幅频特性曲线。
思考:对于3.4KHz低通滤波器,为了更好的画出幅频特性曲线,我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小?答:低通滤波器的截止频率为3.4kHz,则如果选取0.68kHz的整数倍测幅频得到的曲线会更接近理论,可将信号源输入频率的步进值调整为680Hz。
2、测试fir数字滤波器的幅频特性曲线。
(1)关电,按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明信号源:A-OUT模块3:TH13(编码输入)将信号送入数字滤波器(2)开电,设置主控菜单:选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR 滤波器】。
调节【信号源】,使A-out输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。
(3)此时实验系统初始状态为:fir滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V的正弦波。
(4)实验操作及波形观测。
用示波器观测译码输出3#,以100Hz的步进减小A-OUT主控&信号源的频率。
观测并记录译码输出3#的频谱。
记入如下表格:A_out的频率/Hz基频幅度/V5K…4K…3K…2K...由上述表格数据,画出fir低通滤波器幅频特性曲线。
思考:对于3KHz低通滤波器,为了更好的画出幅频特性曲线,我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小?答:调整信号源输入频率的步进值为600Hz,能更好的画出幅频特性曲线。
3、分别利用上述两个滤波器对被抽样信号进行恢复,比较被抽样信号恢复效果。
(1)关电,按表格所示进行连线:源端口目标端口连线说明信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样信号)提供被抽样信号信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3:TH3(抽样输出) 模块3:TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器模块3:TH3(抽样输出)模块3:TH13(编码输入)送入FIR数字低通滤波器(2)开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】→【FIR 滤波器】。
调节W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。
(3)此时实验系统初始状态为:待抽样信号MUSIC为3K+1K正弦合成波,抽样时钟信号A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。
(4)实验操作及波形观测。
对比观测不同滤波器的信号恢复效果:用示波器分别观测LPF-OUT3#和译码输出3#,以100Hz步进减小抽样时钟A-OUT的输出频率,对比观测模拟滤波器和FIR数字滤波器在不同抽样频率下信号恢复的效果。
(频率步进可以根据实验需求自行设置。
)思考:不同滤波器的幅频特性对抽样恢复有何影响?当频率为8900HZ时,当频率为8800HZ时,答:模拟滤波器更逼近幅频特性的曲线,而数字滤波器可以实现想位的匹配。
实验项目三滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。
概述:该项目是通过改变不同抽样时钟频率,从时域和频域两方面分别观测抽样信号经fir滤波和iir滤波后的恢复失真情况,从而了解和探讨不同滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。
1、观察被抽样信号经过fir低通滤波器与iir低通滤波器后,所恢复信号的频谱。
(1)关电,按表格所示进行连线。
源端口目标端口连线说明信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样信号)提供被抽样信号信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3:TH3(抽样输出)模块3:TH13(编码输入)将信号送入数字滤波器W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。
(3)此时实验系统初始状态为:待抽样信号MUSIC为3K+1K正弦合成波,抽样时钟信号A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。
(4)实验操作及波形观测。
a、观测信号经fir滤波后波形恢复效果:设置主控模块菜单,选择【抽样定理】→【FIR 滤波器】;设置【信号源】使A-OUT输出的抽样时钟频率为7.5KHz;用示波器观测恢复信号译码输出3#的波形和频谱。
b、观测信号经iir滤波后波形恢复效果:设置主控模块菜单,选择【抽样定理】→【IIR 滤波器】;设置【信号源】使A-OUT输出的抽样时钟频率为7.5KHz;用示波器观测恢复信号译码输出3#的波形和频谱。
c、探讨被抽样信号经不同滤波器恢复的频谱和时域波形:被抽样信号与经过滤波器后恢复的信号之间的频谱是否一致?如果一致,是否就是说原始信号能够不失真的恢复出来?用示波器分别观测fir滤波恢复和iir滤波恢复情况下,译码输出3#的时域波形是否完全一致,如果波形不一致,是失真呢?还是有相位的平移呢?如果相位有平移,观测并计算相位移动时间。
注:实际系统中,失真的现象不一定是错误的,实际系统中有这样的应用。
2、观测相频特性(1)关电,按表格所示进行连线。
(2FIR 滤波器】。
(3)此时系统初始实验状态为:A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。
(4)实验操作及波形观测。
对比观测信号经fir滤波后的相频特性:设置【信号源】使A-OUT输出频率为5KHz、峰峰值为3V的正弦波;以100Hz步进减小A-OUT输出频率,用示波器对比观测A-OUT主控&信号源和译码输出3#的时域波形。
相频特性测量就是改变信号的频率,测输出信号的延时(时域1、分析电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、绘出所做实验的电路、仪表连接调测图。
并列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据,对所测数据做简要分析说明。
必要时借助于计算公式及推导3、分析以下问题:滤波器的幅频特性是如何影响抽样恢复信号的?简述平顶抽样和自然抽样的原理及实现方法。
答:滤波器的截止频率等于源信号谱中最高频率f n的低通滤波器,滤除高频分量,经滤波后得到的信号包含了原信号频谱的全部内容,故在低通滤波器输出端可以得到恢复后的原新号。
当抽样频率小于2倍的原新号的最高频率即滤波器的截止频率时,抽样信号的频谱会发生混叠现象,从发生混叠后的频谱中无法用低通滤波器获得信号频谱的全部内容,从而导致失真。
平顶抽样原理:抽样脉冲具有一定持续时间,在脉宽期间其幅度不变,每个抽样脉冲顶部不随信号变化。
实际应用中是采用抽样保持电路来实现的。