中南大学-数字通信原理实验报告
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。
中南大学数字信号实验报告采样混叠
窄脉冲采样的 SIGEx 模型 设置如下： 函数发生器：选择方波；频率 >=2*500=1000Hz；1Vpp，偏移 0.50V，占空比 = 50% 示波器：时基 20ms；CH0 上升沿触发；触发电平 = 0V 模拟输出（DAC-1）：4Vpp 正弦波，频率为 100Hz
然后调节不同的函数发生器频率，观察 CH0 的乘法器正弦波输入，以及 CH1 的乘法器采样 信号。确认与预期相符并做好记录
实验原理： 1、离散时间信号可以从离散信号源获得，也可以从连续时间信号经采样而获得。采样
信号 fs（t）可以看成连续信号 f（t）和一组开关函数 S（t）的乘积。S（t）是一组周期性窄 脉冲。由对采样信号进行傅立叶级数分析可知，采样信号的频谱包括了原连续信号以及无限 多个经过平移的原信号频谱。平移的频率等于采样频率 fs 及其谐波频率 2fs、3fs· · · 。 当采样后的信号是周期性窄脉冲时，平移后的信号频率的幅度按（sinx）/x 规律衰减。采样信 号的频谱是原信号频谱的周期性延拓，它占有的频带要比原信号频谱宽得多。
采样信号在一定条件下可以恢复原来的信号，只要用一截止频率等于原信号频谱中 最高频率 fn 的低通滤波器，滤去信号中所有的高频分量，就得到只包含原信号频谱的全 部内容，即低通滤波器的输出为恢复后的原信号。对连续信号的采样和对采样信号的恢 复过程时，除选用足够高的采样频率外，还常采用前置低通滤波器来防止信号频谱的过 宽而造成采样后信号频谱的混迭。
2、窄脉冲恢复：在上个电路的基础上将输出端按如下线路接好
模拟信号恢复方块图 然后调节不同的函数发生器恢复频率，观察脉冲采样恢复的图形并做好记录
3、全宽度脉冲采样：按照如下图在 EMONA SIGEx 板卡上接好线路。
全宽度脉冲采样的 SIGEx 模型（使用采样/保持） 设置如下： 函数发生器：选择方波；频率 >=2*500=1000Hz；1Vpp，偏移 0.50V，占空比 = 50% 示波器：时基 20ms；CH0 上升沿触发；触发电平 = 0V 模拟输出（DAC-1）：4Vpp 正弦波，频率为 100Hz 然后调节不同的函数发生器频率，观察脉冲采样的图形并做好记录
通信原理实验一
中南大学信息科学与工程学院通信原理实验报告学生学院信息科学与工程学院专业班级学号学生姓名指导教师时间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,通过开关K1，K2，K3将数字信源置于01110010 11110000 11110000，理论上的波形应该是如下图1-11:图 1-1 示波器上的理想波形实际在示波器上看到此时示波器中的波形如下图 1-12，对比图1-11可以看到，发光状态是正确的。
图 1-2 代码01110010 11110000 11110000时的位同步信号和NRZ码（2）用开关K1产生代码01110010（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。
图 1-3 代码01110010 00000000 00000000时的位同步信号和NRZ码说明：集中插入法是将标志码组开始位置的群同步码插入一个码组的前边。
数据通信原理实验报告
数据通信原理实验报告引言数据通信是指通过数据传输设备和通信线路实现数据交换和传输的过程。
而数据通信原理实验则是为了深入理解和掌握数据通信的基本原理和技术，通过实际操作、观察和测量，向学生展示数据通信的工作过程和相关知识。
实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作，加深对数据通信原理的理解，掌握数据通信系统的工作原理和基本技术，学习使用数据通信设备和工具。
实验设备本次实验涉及到的设备和工具包括：计算机、数据通信软件、调制解调器、串行通信线路、传感器、数字信号发生器等。
实验步骤1. 实验前准备：a. 确保计算机和数据通信软件的正常运行；b. 配置调制解调器和串行通信线路的连接。
2. 设计数据通信系统：a. 根据实验要求，设计数据通信系统的基本架构和功能，并选择相应的调制解调器和通信线路；b. 设计数据通信系统的参数设置，如波特率、数据位数、校验位等。
3. 连接实验设备：a. 将传感器与数据通信系统的输入接口连接；b. 将数据通信系统的输出接口连接到计算机。
4. 实验操作：a. 启动计算机和数据通信软件；b. 调节数字信号发生器的输出信号，模拟传感器的信号输入；c. 观察数据通信软件的接收数据情况，并记录下实验数据；d. 根据实验结果进行分析和总结。
实验结果与分析经过实验操作和观察，我们得出以下结论：1. 数据通信系统的输入信号可以通过传感器等设备实时采集，经调制解调器进行调制后，通过串行通信线路传输给计算机。
2. 数据通信软件可以实时接收并解码串行通信线路传输的数据，将原始数据转化为计算机可识别的格式。
3. 数据通信的稳定性和可靠性对于实时数据传输至关重要，合理配置波特率、数据位数和校验位等参数，能够提高通信质量和减少误码率。
结论与建议本次实验通过实际操作和测量，使我们更加深入地了解了数据通信原理和系统的工作过程。
同时，我们也发现了一些需要改进的地方：1. 在实验中，我们注意到数据通信系统的稳定性对于数据传输具有重要影响。
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。
中南大学 数字通信原理实验报告
数字通信原理实验报告专业班级：指导老师：李敏姓名：学号：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。
再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。
数字通信原理实验报告四讲解
中南大学数字通信原理实验报告指导老师*****学生姓名***学号***********专业班级*****************目录实验四 ----------------------------------------2 实验目的 ----------------------------------------2 实验内容 ----------------------------------------2基本原理 ----------------------------------------2实验步骤 ----------------------------------------9 实验结果 ----------------------------------------11实验四数字解调与眼图一、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、基本原理可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSK信号。
在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。
本实验系统中，2DPSK载波频率等码速率的13倍，两种解调方法都可用。
实际工程中相干解调法用得最多。
2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。
图4-1 数字解调方框图（a）2DPSK相干解调（b）2FSK过零检测解调本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。
2DPSK模块内部使用+5V、+12V和-12V电压，2FSK模块内部仅使用+5V电压。
图4-1为两个解调器的原理方框图，其电原理图如图4-2所示（见附录）。
2DPSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：• MU 相乘器输出信号测试点• LPF 低通、运放输出信号测试点• Vc 比较器比较电压测试点• CM 比较器输出信号的输出点/测试点• BK 解调输出相对码测试点• AK-OUT 解调输出绝对码的输出点/测试点（3个）• BS-IN 位同步信号输入点2FSK解调模块上有以下测试点及输入输出点：• FD 2FSK过零检测输出信号测试点• LPF 低通滤波器输出点/测试点• CM 整形输出输出点/测试点• BS-IN 位同步信号输入点• AK-OUT 解调输出信号的输出点/测试点（3个）2DPSK解调器方框图中各单元与电路板上元器件的对应关系如下：•相乘器U29：模拟乘法器MC1496•低通滤波器R31；C2•运放U30：运算放大器UA741•比较器U31：比较器LM710•抽样器U32:A：双D触发器7474•码反变换器U32:B：双D触发器7474；U33:A：异或门74862FSK解调器方框图中各单元与电路板上元器件对应关系如下：•整形1 U34:A：反相器74HC04•单稳1、单稳2 U35：单稳态触发器74123•相加器U36：或门7432•低通滤波器U37：运算放大器LM318；若干电阻、电容•整形2 U34:B：反相器74HC04•抽样器U38:A：双D触发器7474在实际应用的通信系统中，解调器的输入端都有一个带通滤波器用来滤除带外的信道白噪声并确保系统的频率特性符合无码间串扰条件。
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）。
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。
通信原理实验报告小结
一、实验背景与目的通信原理实验是通信工程专业学生学习通信基础知识的重要环节，旨在通过实际操作加深对通信原理的理解，提高学生的实践能力。
本次实验主要针对通信系统中常用的数字基带信号、调制解调技术、信道模型等方面进行实验研究。
二、实验内容及方法1. 数字基带信号实验（1）实验内容：了解几种常用的数字基带信号的特征和作用，如AMI码、HDB3码等。
（2）实验方法：通过MATLAB软件模拟数字基带信号的生成、传输和接收过程，观察信号波形，分析信号特性。
2. 调制解调技术实验（1）实验内容：学习AM、SSB、FM调制与解调技术，掌握调制解调原理。
（2）实验方法：利用SystemView软件模拟调制解调过程，观察调制解调信号波形，分析调制解调效果。
3. 信道模型实验（1）实验内容：学习加性白高斯噪声信道模型，分析信号在信道中的传输特性。
（2）实验方法：通过MATLAB软件生成加性白高斯噪声，模拟信号在信道中的传输过程，观察信号波形和频谱，分析信号传输效果。
4. 码间串扰实验（1）实验内容：研究码间串扰对数字信号传输的影响，掌握眼图分析方法。
（2）实验方法：通过MATLAB软件生成受码间串扰和未受码间串扰影响的数字信号，绘制眼图，分析眼图特性。
5. 双机通信实验（1）实验内容：掌握单片机串行口工作方式，学习双机通信接口电路设计及程序设计。
（2）实验方法：利用单片机实验模块和数码管显示模块，实现双机通信功能，观察通信过程，分析通信效果。
三、实验结果与分析1. 数字基带信号实验通过实验，我们掌握了AMI码、HDB3码等数字基带信号的特征和作用，了解了信号在传输过程中的特性。
2. 调制解调技术实验通过实验，我们熟悉了AM、SSB、FM调制与解调技术，掌握了调制解调原理，提高了信号处理能力。
3. 信道模型实验通过实验，我们学习了加性白高斯噪声信道模型，了解了信号在信道中的传输特性，为后续通信系统设计提供了理论基础。
4. 码间串扰实验通过实验，我们掌握了眼图分析方法，了解了码间串扰对数字信号传输的影响，为通信系统性能优化提供了参考。
中南大学通信专业数字信号实验报告
中南大学《数字信号》处理实验报告姓名：余启航班级：通信1204班学号：0909123227指导老师：李宏实验一 常见离散时间信号的产生和频谱分析一、 实验目的（1） 熟悉MATLAB 应用环境，常用窗口的功能和使用方法； （2） 加深对常用离散时间信号的理解； （3） 掌握简单的绘图命令；（4） 掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法，利用序列的傅里叶变换对离散信号进行频域分析。
二、 实验原理（1） 常用离散时间信号a ）单位抽样序列⎩⎨⎧=01)(n δ≠=n n 如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：⎩⎨⎧=-01)(k n δ≠=n kn b ）单位阶跃序列⎩⎨⎧=01)(n u00<≥n n c ）矩形序列 ⎩⎨⎧=01)(n R N 其他10-≤≤N nd ）正弦序列)sin()(ϕ+=wn A n xe ）实指数序列f ）复指数序列()()jw n x n e σ+=（2）离散傅里叶变换：()()n x n a u n =设连续正弦信号()x t 为0()sin()x t A t φ=Ω+这一信号的频率为0f ，角频率为002f πΩ=，信号的周期为00012T f π==Ω。
如果对此连续周期信号()x t 进行抽样，其抽样时间间隔为T ，抽样后信号以()x n 表示，则有0()()sin()t nTx n x t A nT φ===Ω+，如果令w 为数字频率，满足000012s sf w T f f π=Ω=Ω=，其中s f 是抽样重复频率，简称抽样频率。
为了在数字计算机上观察分析各种序列的频域特性，通常对)(jw e X 在[]π2,0上进行M 点采样来观察分析。
对长度为N 的有限长序列x(n), 有∑-=-=1)()(N n n jw jw k ke n x eX其中 1,,1,02-==M k k Mw k ，π通常M 应取得大一些，以便观察谱的细节变化。
中南大学 通信原理实验报告20121212汇总
中南大学通信原理课程设计报告学院：信息科学与工程学院电子信息班级：通信 20121212 学号： 2012121212姓名： 123321 指导老师：肯定是咋们铁道学院的老师了你完成时间： 2012年2月12号 12点12分12秒目录一、《硬件实验》1、实验三《模拟锁相环与载波同步》 (4)2、实验五《数字锁相环与位同步》 (9)3、实验六《帧同步》 (15)4、实验七《时分复用数字基带通信系统》 (18)二、《软件设计实验》1、实验目的 (23)2、实验基本要求 (23)3、实验原理分析 (23)4、仿真程序代码及分析 (26)5、波形图结果显示 (30)6、心得体会 (33)7、参考文献 (33)《一》硬件实验实验三：模拟锁相环与载波同步一、实验目的1. 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。
2. 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。
3. 了解相干载波相位模糊现象产生的原因。
二、实验内容1. 观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程。
2. 观察环路的捕捉带和同步带。
3. 用平方环法从2DPSK信号中提取载波同步信号，观察相位模糊现象。
三、基本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3-1所示，电原理图如图3-2所示（见附录）。
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。
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3-3所示。
图3-3 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ui(t)与uo(t)之间的相位误差并进行运算形成误差电压ud(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uc(t)，在uc(t)的作用下、uo(t)的相位向ui(t)的相位靠近。
数字通信原理实验报告讲解
数字通信原理实验报告《研究Ricean和Nakagami随机变量的分布特性》班级：8班姓名：学号：0.摘要------------------------------------------------------------------------------------31.Ricean随机分布----------------------------------------------------------------------41.1 Ricean分布随机概率函数及相关解释-------------------------------------41.2 Ricean分布matlab实验仿真程序-----------------------------------------41.3Ricean分布matlab实验仿真图---------------------------------------------51.4 Ricean分布研究结论---------------------------------------------------------52.Nakagami随机分布------------------------------------------------------------------62.1 Nakagami分布随机概率函数及相关解释---------------------------------62.2 Nakagami分布matlab实验仿真程序-------------------------------------62.3 Nakagami分布matlab实验仿真图----------------------------------------72.4 Nakagami分布研究结论-----------------------------------------------------8在随机过程里，正弦（余弦）信号加窄带高斯随机信号的包络服从Ricean分布。
中南大学数字信号处理实验报告1——7详
数字信号处理实验报告实验五实验题目：快速傅里叶变换姓名：学号：班级：指导老师：实验五快速傅里叶变换一、实验仪器：PC机一台、JQ-SOPC开发系统实验箱及辅助软件（DSP Builder、Matlab/Simulink、Quartus II、Modelsim）二、实验目的：1、了解快速傅里叶变换的基本结构组成。
2、学习使用DSP Builder设计FFT。
三、实验原理：（1）FFT的原理：快速傅里叶变换（FFT）是离散傅里叶变换（DFT）的一种高效运算方法，它大大简化了DFT 的运算过程,使运算时间缩短几个数量级。
FFT 算法可以分为按时间抽取（DIT）和按频率抽取（DIF）两类，输入也可分为实数和复数两种情况。
八点时间抽取基-2FFT算法信号流图如图1示：图1 8点基-2 DIT-FFT信号流图四、实验步骤：（1）将桌面的my_fft_8.mdl拷贝到“D:\Program Files\MATLAB71\work”(MATLAB安装目录下的work文件夹)处，并双击打开。
图5-1 快速傅里叶变换系统图图5-2 快速傅里叶变换子系统1图图5-3 快速傅里叶变换子系统2图图5-3 快速傅里叶变换子系统3图（2）点击工具栏即可开始系统级simulink仿真，以验证该模型的正确性。
在仿真进行过程中分别将三个输入控制开关打到000、001、010、011、100以选择五组输入数据进行FFT运算。
当开关打到000时选择第一组数据{2.0,2.0,4.0,7.0,3.0,5.0,5.0,8.0}，其运算结果应为36、-2.41+3.84i、-4+8i、0.4219+1.844i、-8、0.4102-1.84i、-4-8i、-2.422-3.844i。
当开关打到001时选择第二组数据{1.1,5.0,10.5,15.3,20.2,25.7,30.6,40.1},其运算结果应该为148.5、-16.1+52.35i、-19.8+24.7i、-22.02+12.25i、-23.7、-22.1-12.15i、-19.8-24.7i、-16.9-52.45i。
数字通信原理实验
数字通信原理实验数字通信原理实验是通信工程专业重要的实验之一，主要涉及数字通信系统的调制解调、码型、信道编码等关键技术的实现与实验验证。
本文将从实验目的、实验原理、实验内容、实验结果及分析等方面详细介绍数字通信原理实验。
一、实验目的数字通信原理实验旨在让学生通过实验掌握数字通信系统的基本原理、手段和方法，理解数字信号调制解调和信道编码的基本原理，学会使用主要的调制解调器和信道编码器，能够利用MATLAB等程序完成数字信号处理，以及了解数字通信系统实际应用中存在的各种问题和技术的解决方案。
二、实验原理数字通信系统主要包括数字信号的产生、调制、传输、接收、解调和信道编码等环节。
通过对这些环节的实验验证，可以深入理解数字通信原理，具体原理如下：1.数字信号的产生数字信号可以用各种方法产生，如利用矩阵编程产生，通过文件读取等方式将信号导入工作站等，产生信号的总体思路是将模拟信号数字化，例如可以对原始声音信号采样，每个采样点用一个数字表示，实现数字信号的产生。
2.数字信号的调制数字信号可以使用不同的调制方式进行调制，如ASK （Amplitude Shift Keying）、FSK（Frequency Shift Keying）、PSK（Phase Shift Keying）等方式，将数字信号转换成模拟信号，以方便在传输中进行传输。
3.信道编码信道编码是将信号加入纠错码、交织码，通过一定的算法去除在传输过程中可能出现的数据错误和干扰，保证数据传输的可靠性。
4.数字信号的解调收到调制的信号后，需要进行解调才能得到原来的数字信号，常用的解调方式有相干解调、非相干解调等。
三、实验内容实验内容一般包括数字信号的产生、数模转换、调制、信道编码、传输、信道模拟、解调、误码率实验等，下面将从方式介绍每个步骤对应的实验操作。
1.数字信号的产生通过编程、读取文件等方式产生数字信号，MATLAB等数字信号处理软件可以很方便地实现数字信号的产生。
通信原理实验报告
通信原理实验报告实验目的，通过本次实验，掌握数字通信原理的基本知识，了解数字信号的调制与解调原理，掌握数字通信系统的基本结构和工作原理。
实验仪器，数字信号发生器、示波器、频谱分析仪、数字通信系统实验箱等。
实验原理，数字通信是利用数字信号进行信息传输的通信方式。
在数字通信中，数字信号经过调制器调制成模拟信号，通过信道传输到接收端，再经过解调器解调为数字信号，最终恢复原始信号。
本次实验主要涉及到的调制方式有ASK、FSK和PSK。
实验步骤：1. 连接实验仪器，首先将数字信号发生器连接到示波器和频谱分析仪上，然后将示波器连接到数字通信系统实验箱的发送端，频谱分析仪连接到接收端。
2. 设置数字信号发生器，根据实验要求，设置数字信号发生器的频率、幅度和波形。
3. 进行调制实验，依次进行ASK、FSK和PSK的调制实验，观察发送端的波形和频谱，并记录相关数据。
4. 进行解调实验，将接收端连接到示波器上，依次进行ASK、FSK和PSK的解调实验，观察接收端的波形和频谱，并记录相关数据。
5. 数据分析，根据实验数据，分析不同调制方式的特点和性能，比较它们的优缺点。
实验结果：经过实验，我们得到了不同调制方式的波形和频谱图，通过数据分析，我们得出了以下结论：1. ASK调制适用于带宽较窄的通信系统，但抗干扰能力较差。
2. FSK调制适用于抗干扰能力要求较高的通信系统，但带宽较宽。
3. PSK调制适用于对频谱利用率要求较高的通信系统。
结论，本次实验通过实际操作，加深了对数字通信原理的理解，掌握了数字信号的调制与解调原理，对数字通信系统的基本结构和工作原理有了更深入的认识。
实验总结，数字通信技术是现代通信领域的重要组成部分，通过本次实验，我们对数字通信原理有了更加深入的了解，这对我们今后的学习和工作都具有重要意义。
通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还掌握了实际操作的技能，这对我们今后的学习和工作都具有重要意义。
希望在今后的实验中，我们能够继续努力，不断提高自己的实验能力，为今后的科研工作打下坚实的基础。
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数字通信原理实验报告专业班级：指导老师：李敏姓名：学号：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。
再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。
观察时应注意AMI、HDB3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。
编码输出AMI-HDB3比信源输入NRZ-OUT延迟了4个码元。
（2）将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的AMI 码和HDB3码。
（3）将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ ，观察这些信号波形。
观察时应注意：• HDB3单元的NRZ信号（译码输出）滞后于信源模块的NRZ-OUT信号（编码输入）8个码元。
• DET是占空比等于0.5的单极性归零码。
• BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的准正弦信号，BS-R是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。
•信源代码连0个数越多，越难于从AMI码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），而HDB3码则不存在这种问题。
本实验中若24位信源代码中连零很多时，则难以从AMI码中得到一个符合要求的稳定的位同步信号，因此不能完成正确的译码（由于分离参数的影响，各实验系统的现象可能略有不同。
一般将信源代码置成只有1个“1”码的状态来观察译码输出）。
若24位信源代码全为“0”码，则更不可能从AMI 信号（亦是全0信号）得到正确的位同步信号。
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？（2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同？为什么？答：1）不归零码特点：脉冲宽度τ等于码元宽度Ts归零码特点：τ＜Ts2）与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。
因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现，而HDB3码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。
2.设代码为全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI及HDB3码的代码和波形。
答：信息代码11 1 1 1 1 1AMI1-1 1-1 1-1 1HDB31-1 1-1 1-11信息代码0000 0000 0000 0AMI 0000 000000000HDB3 0001-1001-1001 -1信息代码 01110010000011000010000 0AMI01-11 00-10 00001-100 0010000 0HDB301-11 00-10 00-10 1-110 01-10 00–103. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。
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中的连0码越长，越难于从AMI码中提取位同步信号，而HDB3码则不存在此问题。
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。
附：实验摄图1、信源代码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 对应的AMI码波形如下：对应的HDB3码波形如下：2、信源代码：0000 0000 0000 0000 0000 0000对应的AMI码波形如下：对应的HDB3码波形如下：3、信源代码：0111 0010 0000 1100 0010 0000 对应的AMI码波形如下：对应的HDB3码波形如下：4、信源代码：1111 0000 0110 1100 1000 0110 对应的AMI码波形如下：对应的HDB3码波形如下：对应的HDB3单元的DET 信号波形如下：对应的HDB3单元的NRZ信号波形如下：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、实验报告要求1、设绝对码为全1、全0或1001 1010，求相对码。
答：绝对码11111，00000，10011010相对码10101，00000，11101100或01010，11111，000100112、设相对码为全1、全0或1001 1010，求绝对码。
答：相对码11111，00000，10011010绝对码00000，00000，01010111或10000，10000，110101113、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：①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。
②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变0不变”，即“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：“异变同不变”，即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。
附：实验摄图1、信源代码:1110 0011 1000 1110 0011 1000对应的AK与BK波形如下：信源代码：0110 0011 1000 1110 0011 1000对应的AK与BK波形如下：2、信源代码：1110 0000 1110 0000 0101 0101 对应的2DPSK与AK波形如下：信源代码：1110 0000 1110 0000 1101 0101对应的2DPSK与AK波形如下：3、信源代码：1110 0000 1110 0000 1111 1111 对应的2DPSK与BK波形如下：信源代码：1110 0000 1110 0000 1001 1111对应的2DPSK与BK波形如下：4、信源代码：对应的AK与2FSK波形如下：对应的AK与2ASK波形如下：实验四数字解调与眼图一、实验目的1. 掌握2DPSK相干解调原理。