通信原理实验大全(完整版)

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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。

通信原理实验图,全

实验内容：从时域、频域和误码率比较2fsk和msk，时域是看眼图；从时域、频域和误码率比较2psk和2dpsk；从时域、频域和误码率比较2psk和mpsk；从时域、频域和误码率比较msk 和gmsk。

Gmsk：
Msk；
Gmsk和qpsk：
结果分析：衡量一个数字通信系统的指标有很多，但是最主要的是有效性和可靠性的讨论。

基于前面的讨论我觉得全面的分析二进制数字系统在时域在频域以及误码率显得很重要。

所以我结合上面的图形与书中所介绍的内容做一个比较全面的分析：
（1）误码率
1、误码率是衡量一个数字通信系统的重要的指标。

2、在信道高斯白噪声的干扰下，各种二进制数字调制系统的误
码率取决于解调器输入信噪比，而误码率表达式的形式则取决于解调方式。

3、由于在有两种不同的解调：相干解调与非相干解调，一般来说相干解调的误码率比非相干解调的要高。

在相同的解调方式下其排序是：ASK FSK DSK DPSK不断增加。

（2）时域和频域上的比较
1、在时域和频域上2ASK与2PSK系统的近似度为2/Ts，在频带宽度和频带利用率上其排序为：FSK ASK PSK DPSK在不断的增加。

通信原理实验

实验一 HDB3码型变换实验一、实验目的1、了解二进制单极性码变换为HDB3码的编码规则，掌握它的工作原理和实现方法。

2、通过测试电路，熟悉并掌握分析电路的一般规律与方法，学会分析电路工作原理，画出关键部位的工作波形。

3、了解关于分层数字接口脉冲的国际规定，掌握严格按技术指标研制电路的实验方法。

二、实验内容⏹调测HDB3编、译码电路；⏹调测位定时提取电路及信码再生电路。

各部分的输出信号应达到技术指标的要求，同时做到编、解码无误；三、实验原理1、AMI码我们用“0”和“1”代表传号和空号。

AMI码的编码规则是“０”码不变，“１”码则交替地转换为“+1”和“-1”。

当码序列是“１００１０００１１１０１”时，AMI码就变为“+100-1000+1-1+10-1”。

这种码的反变换也很容易，在再生信码时，只要将信号整流，即可将“-１”翻转为“+１”，恢复成单极性码。

这种码未能解决信码中经常出现的长连“０”的问题。

2、HDB3码及变换规则（B：符合极性交替规律的传号；V：破坏极性交替规律的传号（破坏点））这是一种四连“0”取代码。

当没有四个以上连“０”码时，按AMI规则编码，当出现四个连“０”码时，以码型取代节“０００Ｖ”或“Ｂ００Ｖ”代替四连“０”码。

选用取代节的原则是：用Ｂ脉冲来保证任意两个相连取代节的Ｖ脉冲间“１”的个数为奇数。

当相邻Ｖ脉冲间“１”码数为奇数时，则用“０００Ｖ”取代，为偶数个时就用“Ｂ００Ｖ”取代。

在Ｖ脉冲后面的“１”码和Ｂ码都依Ｖ脉冲的极性而正负交替改变。

图1.2 给出了HDB3码的频谱，此码符合前述的对频谱的要求。

图1.2 HDB3码的频谱示意图由于HDB3码的这些优点能较好地满足传输码型的各项要求，所以常被用于远端接口电路中。

在△Ｍ编码、PCM编码和ADPCM编码等终端机中或多种复接设备中，都需要HDB3码型变换电路与之相配合。

3、编码部分图1.3 编码部分的原理框图4、解码部分图1.4 解码部分的原理框图（二）这里提供一个实际使用的HDB3编、解码电路，分别示于附图三、附图四和附图五。

通信原理实验内容

实验内容实验一话音信号多编码通信系统实验 (75)实验二数字锁相环与位同步实验 (78)实验三数字基带通信系统实验 (80)实验四模拟锁相环与载波同步实验 (82)实验五数字调制通信系统实验 (85)实验六模拟线性调制信号非线性解调实验 (87)实验七数字通信系统在CPLD/FPGA中的实现 (88)实验一话音信号多编码通信系统实验A实验目的1、了解话音信号的传输过程2、了解话音信号不同方式的传输方法3、加深对话音信号的多种编码原理的理解4、了解对话音信号最优编码方式A实验内容1、通过独自进行话音传输系统连接完成以下通信系统：z AM调制/解调传输系统z PAM调制/解调传输系统z CVSD调制/解调传输系统z PCM调制/解调传输系统z ADPCM调制/解调传输系统2、用AM、PAM、CVSD完成双机全双工话音传输系统3、用示波器观察各种编码信号的波形图O A附加实验设备耳塞话筒组一套A基本原理本实验为一综合性及灵活较强的系统，是对前面有关实验的加强，同时对于每一种传输原理也不作详细说明，只对每种传输方式进行框图描述，若有不明白的地方，请参阅前面有关实验章节或教材。

在本实验中所用到的实验模块主要有：z话音输入/输出模块z正弦信号源模块z AM调制/解调模块z PAM调制/解调模块z CVSD调制/解调模块z PCM&ADPCM调制/解调模块对于上述模块的具体介绍在这里就不在详细说明了，请参阅前面有关实验章节或教材。

各种传输系统的连接框图如图14-1~图14-5所示。

图14-1 话音信号AM传输系统图14-2 话音信号PAM传输系统图14-3 话音信号CVSD传输系统图14-3 话音信号PCM&ADPCM传输系统A实验步骤本实验中的所有连线，请参阅前面有关实验的实验连线。

1、关闭系统电源，进行一种传输方式的实验连线。

2、将耳塞话筒组的耳塞接头插入耳塞输出座，将话筒接头插入话筒输入座中。

通信原理实验指导书(完整)

实验一：抽样定理实验一、实验目的1、熟悉TKCS—AS型通信系统原理实验装置；2、熟悉用示波器观察信号波形、测量频率与幅度；3、验证抽样定理；二、实验预习要求1、复习《通信系统原理》中有关抽样定理的内容；2、阅读本实验的内容，熟悉实验的步骤；三、实验原理和电路说明1、概述在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。

因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。

最常用的多路复用体制是频分多路复用(FDM)通信系统和时分多路复用(TDM)通信系统。

频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。

而时分多路系统中则是利用不同时序的脉冲对基带信号进行抽样，把抽样后的脉冲信号按时序排列起来，在同一信道中传输。

利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅(PAM)信号。

在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。

并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。

抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。

数字通信系统是以此定理作为理论基础的。

在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。

抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。

作为例子，图1-1示意地画出了传输一路语音信号的PCM系统。

从图中可以看出要实现对语音的PCM编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。

因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，也是一切模拟信号数字化的重要环节。

图1-1 单路PCM系统示意图为了让实验者形象地观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。

除此，本实验还模拟了两路PAM通信系统，从而帮助实验者初步了解时分多路的通信方式。

2、抽样定理抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为f H(即m(t)的频谱中没有f H以上的分量)，可以唯一地由频率等于或大于2f H的样值序列所决定。

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。

通信原理实验报告

通信原理实验报告实验一抽样定理实验二 CVSD编译码系统实验实验一抽样定理一、实验目的所谓抽样。

就是对时间连续的信号隔一定的时间间隔T 抽取一个瞬时幅度值（样值），即x(t)*s(t)=x(t)s(t)。

在一个频带限制在（0，f h）内的时间连续信号f（t），如果以小于等于1/(2 f h)的时间间隔对它进行抽样，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。

抽样定理告诉我们：如果对某一带宽有限的时间连续信号（模拟信号）进行抽样，且抽样速率达到一定数值时，那么根据这些抽样值就能准确地还原信号。

这就是说，若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，可以只传输按抽样定理得到的抽样值。

二、功能模块介绍1.DDS 信号源：位于实验箱的左侧（1）它可以提供正弦波、三角波等信号，通过连接P03 测试点至PAM 脉冲调幅模块的32P010 作为脉冲幅度调制器的调制信号x(t)。

抽样脉冲信号则是通过P09 测试点连至PAM 脉冲调幅模块。

（2）按下复合式按键旋钮SS01，可切换不同的信号输出状态，例如D04D03D02D01=0010对应的是输出正弦波，每种LED 状态对应一种信号输出，具体实验板上可见。

（3）旋转复合式按键旋钮SS01，可步进式调节输出信号的频率，顺时针旋转频率每步增加100Hz,逆时针减小100Hz。

（4）调节调幅旋钮W01，可改变P03 输出的各种信号幅度。

2.抽样脉冲形成电路模块它提供有限高度，不同宽度和频率的抽样脉冲序列，可通过P09 测试点连线送到PAM 脉冲调幅模块32P02，作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲s(t)。

P09 测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。

该模块提供的抽样脉冲频率可通过旋转SS01 进行调节，占空比为50%。

3.PAM 脉冲调幅模块它采用模拟开关CD4066 实现脉冲幅度调制。

抽样脉冲序列为高电平时，模拟开关导通，有调制信号输出；抽样脉冲序列为低电平，模拟开关断开，无信号输出。

通信原理实验大全

通信原理实验大全引言：通信原理是指利用一定的物理媒介将信息从发送者传递到接收者的过程。

通信原理实验是通信原理课程中的重要内容，通过实验可以加深对通信原理的理解，掌握通信原理的基本原理和技术。

本文将介绍几个通信原理实验的具体步骤和实验原理。

实验一：模拟调制与解调技术实验目的：熟悉模拟调制与解调技术的基本原理和方法，掌握AM，FM，PM的调制与解调过程。

实验步骤：1.使用函数发生器产生载波信号。

2.使用调制信号（如语音信号）对载波进行调制。

3.对调制后的信号进行解调，获得原始信号。

4.分析解调后的信号与原始信号的相似性。

实验原理：模拟调制是将载波信号与调制信号进行相互作用，在载波上叠加调制信号的变化。

调制信号可以是模拟信号，如语音信号，也可以是数字信号。

调制后的信号通过传输媒介传递到接收端，接收端通过解调技术将信号还原为原始信号。

实验二：数字调制与解调技术实验目的：熟悉数字调制与解调技术的基本原理和方法，掌握ASK，FSK，PSK等数字调制与解调过程。

实验步骤：1.使用函数发生器产生数字信号。

2.将数字信号进行调制，如ASK调制、FSK调制、PSK调制等。

3.对调制后的信号进行解调，获得原始数字信号。

4.分析解调后的信号与原始数字信号的相似性。

实验原理：数字调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，通过将数字信号与载波进行相互作用，改变载波的一些特性来实现信号传输。

数值调制通常使用正弦波作为载波信号。

解调则是将调制信号还原为原始数字信号的过程。

实验三：信道编码和解码技术实验目的：熟悉信道编码和解码技术的基本原理和方法，掌握卷积码、纠错码等编码与解码过程。

实验步骤：1.使用编码器将原始信息进行编码。

2.对编码后的信息添加噪声进行模拟信道传输。

3.使用解码器对接收到的编码信息进行解码。

4.比较解码后的信息与原始信息的相似性。

实验原理：信道编码是为了提高信道传输的可靠性和容错性，通过在原始信息中添加冗余数据，使得在传输中出现的错误可以被检测和纠正。

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(3)

实验三脉冲编码调制与解调实验一、实验目的1、掌握脉冲编码调制与解调的原理。

2、掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。

3、了解脉冲编码调制信号的频谱特性。

4、了解大规模集成电路TP3067的使用方法。

二、实验内容1、观察脉冲编码调制与解调的结果，分析调制信号与基带信号之间的关系。

2、改变基带信号的幅度，观察脉冲编码调制与解调信号的信噪比的变化情况。

3、改变基带信号的频率，观察脉冲编码调制与解调信号幅度的变化情况。

4、观察脉冲编码调制信号的频谱。

三、实验仪器1、信号源模块2、模拟信号数字化模块3、频谱分析模块（可选）4、终端模块（可选）5、20M双踪示波器一台6、音频信号发生器（可选）一台7、立体声单放机（可选）一台8、立体声耳机（可选）一副9、连接线若干四、实验原理先规定模拟信号进行抽样后，其抽样值还是随信号幅度连续变化的，当这些连续变化的抽样值通过有噪声的信道传输时，接收端就不能对所发送的抽样准确地估值。

如果发送端用预的有限个电平来表示抽样值，且电平间隔比干扰噪声大，则接收端将有可能对所发送的抽样准确地估值，从而有可能消除随机噪声的影响。

脉冲编码调制（PCM）简称为脉码调制，它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。

脉码系统原理框图如图3-1所示。

PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。

抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号；量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散、幅度离散的数字信号；编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。

国际标准化的PCM码组（电话语音）是用八位码组代表一个抽样值。

编码后的PCM码组，经数字信道传输，在接收端，用二进制码组重建模拟信号，在解调过程中，一般采用抽样保持电路。

预滤波是为了把原始语音信号的频带限制在300－3400Hz左右，所以预滤波会引入一定的频带失真。

图3-1 PCM 系统原理框图在整个PCM系统中，重建信号的失真主要来源于量化以及信道传输误码。

通信原理实验fsk传输系统试验精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版通信原理实验专业：通信工程班级：姓名：指导教师：实验一 FSK传输系统系统试验一．实验目的1.熟悉 FSK 调制和解调根本工作原理；2.掌握 FSK 数据传输过程；3.掌握 FSK 正交调制的根本工作原理与实现方法；4.掌握 FSK 性能的测试；5.了解 FSK 在噪声下的根本性能。

二．实验仪器1.JH5001通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器三．实验容测试前检查：首先将通信原理综合实验系统调制方式设置成"FSK 传输系统〞；用示波器测量TPMZ07 测试点的信号，发现有脉冲波形，则说明实验系统已正常工作。

（一）FSK调制1.FSK基带信号观测(1).TPi03 是基带FSK 波形〔D/A 模块〕。

通过菜单项选择择为1 码输入数据信号，观测TPi03(2).通过菜单项选择择为0 码输入数据信号，观测TPi03 1 码比较。

分析：由图可知，输入全1码时的基带信号周期约为27us，输入全0码时的基带信号周期约为54us，则输入全0码时的基带信号周期约为全1码时的2倍。

2.发端同相支路和正交支路信号时域波形观测TPi03和TPi04分别是基带FSKTPi03 和TPi04波形分析：由图可以看出TPi03 和TPi04的波形相位相差π，满足正交关系。

思考：产生两个正交信号去调制的目的是防止码间串扰。

3.发端同相支路和正交支路信号的沙育波形观测将示波器设置在〔*-y〕方式，可从相平面上观察TPi03和TPi04的分析：输入各种不同的码序列得到的沙育图形都呈现出圆形。

4.连续相位FSK调制基带信号观测思考：图中，观测两重叠波形，TPM02为高时，TPi03的频率高，TPM02为低时，TPi03的频率低，但TPi03的波形连续，即非连续相位FSK调制在码元切换点的相位是连续的。

5.FSK调制中频信号波形观测(1).(2).(3).分析：将正交调制输入信号中的一路基带调制信号断开后，由图可知，波形总体上不变，但频率分量有所增加。

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》实验报告实验一：ASK的调制与解调实验目的：1、掌握用键控法产生ASK信号的方法。

2、掌握ASK非相干解调的原理。

实验内容：1、观察ASK调制信号波形。

2、观察ASK解调信号波形。

实验器材：1、信号源模块一块2、号模块一块3、④号模块一块4、⑦号模块一块5、20M双踪示波器一台6、连接线若干实验原理图：ASK调制原理图ASK解调原理框图实验波形：实验总结：通过实验正确做出了2ASK的调制与解调波形，了解了2ASK的基本电路构成，加深了对他的理解。

实验二：脉冲编码调制解调实验实验目的：1、掌握脉冲编码调制与解调的原理。

2、掌握脉冲编码调制与解调的动态范围和频率特性的定义及测量方法。

3、了解脉冲编码调制信号的频谱特性。

4、了解大规模集成电路W681512的使用方法。

实验内容：1、观察脉冲编码调制与解调的结果，分析调制信号与基带信号之间的关系。

2、改变基带信号的幅度，观察脉冲编码调制与解调信号的信噪比变化情况。

3、改变基带信号的频率，观察脉冲编码调制与解调信号幅度的变化情况。

4、改变为同步时钟，观察脉冲编码调制波形。

实验器材：1、信号源模块一块2、号模块一块3、20M双踪示波器一台4、立体声耳机一副5、连接线若干实验原理图：实验结果：实验总结：理解脉冲编码调制的基本原理以及它的特性和码型的优缺点。

实验三：码型变换实验实验目的：1、了解几种常用的数字基带信号。

2、掌握常用数字基带传输码型的编码规则。

3、掌握常用CPLD实现码型变换的方法。

实验内容：1、观察NRZ、RZ、AMI、HDB3、CMI、BPH码的码的波形。

2、观察全0码或全1码是各码的波形。

3、观察AMI码、HDB3码的正负记性波形。

4、观察RZ、AMI、HDB3、CMI、BPH码经过模型反变换后的输出波形。

5、习性设计码型变换器，下载并观察波形。

实验器材：1、信号源模块一块2、⑥号模块一块3、⑦号模块一块4、20M双踪示波器一台5、连接线若干实验原理图:实验结果：RZ与NRZBPH CMI：AMI:结果分析：在实际的数字基带传输过程中，选择合适的码型是相当重要的，既要利于信号的传输，还要利于定时信号的接受。

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..。

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

实验一常规双边带调幅与解调实验（AM ）一、实验目的1、掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法。

2、掌握二极管包络检波法原理。

二、实验内容1、完成常规双边带调幅，观测AM 信号的波形及其频谱。

2、采用二极管包络检波法，解调AM 信号。

三、实验仪器1、信号源模块一块2、调制模块一块3、20M 双踪示波器一台4、带话筒立体声耳机一副四、实验原理幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使之随调制信号作线性变化的过程。

幅度调制器的一般模型如图3-1所示。

m(t)mc s (t)图3-1 幅度调制器的一般模型1、常规双边带调幅（AM ）常规双边带调制简称调幅（AM ）。

假设调制信号()m t 的平均值为0，将其叠加一个直流偏量0A 后与载波相乘，即可形成调幅信号。

其时域表示式为[]0()()cos AM c s t A m t t ω=+若()m t 为确知信号，则AM 信号的频谱为[][]01()()()()()2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++- 其典型波形和频谱（幅度谱）如图3-2所示cos c tω()m t0(A m t +t()AM StHHCC图3-2 AM 信号的波形和频谱若()m t 为随机信号，则已调信号的频域表示必须用功率谱描述。

由波形可以看出，当满足条件：0max ()m tA ≤时，AM 调幅波的包络与调制信号()m t 的形状完全一样，因此用包络检波的方法很容易恢复出原始调制信号；如果上述条件没有满足，就会出现“过调幅”现象，这时用包络检波将会发生失真。

AM 的优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今调幅制仍广泛用于无线电广播。

本实验采用的AM 调幅框图如下图3-3所示。

图3-3 AM 调幅实验框图上图中，由信号源模块DDS 模拟信源直接提供调制信号0()A m t +，即含直流分量的正弦模拟信号，同时将信号源模块384KHz 正弦载波作为载波输入，两者相乘得到“AM 调幅信号”输出。

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。