2018通信原理实验指导书
实验1 CMI码型变换实验
一、实验目的
1、了解CMI码的编码规则。
2、观察输入全0码或全1码时各编码输出码型,了解就是否含有直流分量。
3、观察CMI码经过码型反变换后的译码输出波形及译码输出后的时间延迟。
4、熟练掌握CMI与输入信号的关系。
二、实验器材
1、主控&信号源、2号、8号、13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
CMI/BPH编译码实验原理框图
2、实验框图说明
CMI编码规则就是遇到0编码01,遇到1则交替编码11与00。由于1bit编码后变成2bit,输出时用时钟的1输出高bit,用时钟的0输出低bit,也就就是选择器的功能。CMI译码首先也就是需要找到分组的信号,才能正确译码。CMI码只要出现下降沿了,就表示分组的开始,找到分组信号后,对信号分组译码就可以得到译码的数据了。
四、实验步骤
概述:本项目通过改变输入数字信号的码型,分别观测编码输入输出波形与译码输出波形,测量CMI编译码延时,验证CMI编译码原理并验证CMI码就是否存在直流分量。
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】→【CMI码】→【无误码】。13号模块的开关S3置为0011,即提取512K同步时钟。
3、此时系统初始状态为:PN为256K。
4、实验操作及波形观测。
(1)观测编码输入的数据与编码输出的数据:用示波器分别观测与记录TH38#与TH68#的波形,验证CMI编码规则。
(2)观测编码输入的数据与译码输出的数据:用示波器分别观测与记录TH38#与TH138#的波形,测量CMI码的时延。
(3)断开电源,更改连线及设置。
开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【CMI码】→【无误码】。将模块13的开关S3置为0011即提取512K同步时钟。
将模块2的开关置为00000 00000,用示波器分别观测编码输入的数据与编码输出的数据,调节示波器,将信号耦合状况置为交流,观察记录波形。保持连线,拨码开关由0到1逐位拨起,
直到模块2的拨动开关置为00111111 11111111 11111111 11111111,观察比较波形0与1示波器波形的变化情况。
思考:CMI码就是否存在直流分量？
(4)验证CMI的误码检测功能:设置主控&信号源模块,在CMI实验中插入误码,用示波器对比观测误码插入与误码检测。
思考:CMI码就是否可以纠错？
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、根据实验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析实验现象。
3、对实验中两种编码的直流分量观测结果如何？联系数字基带传输系统知识分析若含有编码中直流分量将会对通信系统造成什么影响？
4、说明延时测量的方法。
实验2 BPH码型变换实验
一、实验目的
1、BPH码的编码规则。
2、观察输入全0码或全1码时各编码输出码型,了解就是否含有直流分量。
3、观察BPH码经过码型反变换后的译码输出波形及译码输出后的时间延迟。
4、测试BPH码的检错功能。
5、BPH码的译码同步观测。
二、实验器材
1、主控&信号源、2号、8号、13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
CMI/BPH编译码实验原理框图
2、实验框图说明
BPH编码编码规则不同,就是0编码为01,1编码为10, BPH译码首先也就是需要找到分组的信号,才能正确译码。BPH译码只要找到连0或连1,就表示分组的开始。找到分组信号后,对信号分组译码就可以得到译码的数据了。
实验概述:本项目通过改变输入数字信号的码型,分别观测编码输入输出波形与译码输出波形,对比CMI编码,分析两种编码规则的异同,验证BPH编译码原理并验证BPH码就是否存在直流分量。
1、关电,连线与开关S3的设置与实验项目1 CMI码型变换实验相同。
2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【BPH码】→【无误码】。
3、此时系统初始状态为:PN为256K。
4、类似实验项目1 CMI码型变换的操作步骤,进行BPH码编码规则观测与BPH码直流分量观测。
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、根据实验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析实验现象。
3、对实验中两种编码的直流分量观测结果如何？联系数字基带传输系统知识分析若含有编码中直流分量将会对通信系统造成什么影响？
4、比较两种编码的优劣。
5、写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进建议。
实验3 HDB3码型变换实验
一、实验目的
1、了解几种常用的数字基带信号的特征与作用。
2、掌握HDB3码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材
1、主控&信号源、2号、8号、13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、HDB3编译码实验原理框图
HDB3编译码实验原理框图
2、实验框图说明
我们知道AMI编码规则就是遇到0输出0,遇到1则交替输出+1与-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就是将信号源经程序处理后,得到HDB3-A1与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,将传号与传号前3个数都清0即可。传号A的识别方法就是: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就是将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
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】→【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。
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。
(1)用示波器分别观测编码输入的数据TH3与编码输出的数据TH1(HDB3输出),观察记录波形,有数字示波器的可以观测编码输出信号频谱,验证HDB3编码规则。
注:观察时注意码元的对应位置。
(2)保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变,另一通道测量中间测试点TP2 (HDB3-A1),观察基带码元的奇数位的变换波形。
(3)保持示波器测量编码输入数据TH3的通道不变,另一通道测量中间测试点TP3 (HDB3-B1),观察基带码元的偶数位的变换波形。
(4)用示波器分别观测模块8的TP2(HDB3-A1)与TP3(HDB3-B1),可从频域角度观察信号所含256KHz频谱分量情况;或用示波器减法功能观察HDB3-A1与HDB3-B1相减后的波形情况,,并与HDB3编码输出波形相比较。
(5)用示波器对比观测编码输入的数据与译码输出的数据,观察记录HDB3译码波形与输入信号波形。
思考:译码过后的信号波形与输入信号波形相比延时多少？
(6)用示波器分别观测TP4(HDB3-A2)与TP8(HDB3-B2),从时域或频域角度了解HDB3码经电平变换后的波形情况。
(7)用示波器分别观测模块8的TH7(HDB3输入)与TH5(单极性码),从频域角度观测双极性码与单极性码的256KHz频谱分量情况。
(8)用示波器分别观测编码输入的时钟与译码输出的时钟,观察比较恢复出的位时钟波形与原始位时钟信号的波形。
思考:此处输入信号采用的单极性码,可较好的恢复出位时钟信号,如果输入信号采用的就是双极性码,就是否能观察到恢复的位时钟信号,为什么？
实验项目二HDB3码对连0信号的编码、直流分量以及时钟信号提取观测概述:本项目通过设置与改变输入信号的码型,观测HDB3归零码编码输出信号中对长连0码信号的编码、含有的直流分量变化以及时钟信号提取情况,进一步了解HDB3码特性。
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】→【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。将模块2的开关S1、S2、S
3、S4全部置为11110000,使DoutMUX输出码型中含有连4个0的码型状态。(或自行设置其她码值也可。)
3、此时系统初始状态为:编码输入信号为256KHz的32位拨码信号。
4、实验操作及波形观测。
(1)观察含有长连0信号的HDB3编码波形。用示波器观测模块8的TH3(编码输入-数据)与TH1(HDB3输出),观察信号中出现长连0时的波形变化情况。
注:观察时注意码元的对应位置。
思考:HDB3编码与AMI编码波形有什么差别？
(2)观察HDB3编码信号中就是否含有直流分量。将模块2的开关S1、S2、S3、S4拨为00000 00000,用示波器分别观测编码输入数据与编码输出数据,编码输入时钟与译码输出时钟,调节示波器,将信号耦合状况置为交流,观察记录波形。保持连线,拨码开关由0到1逐位拨起,直到模块2的拨动开关置为00111111 11111111 11111111 11111111,观察拨码过程中编码输入数据与编码输出数据波形的变化情况。
思考:HDB3码就是否存在直流分量？
(3)观察HDB3编码信号所含时钟频谱分量。将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置0,用示波器先分别观测编码输入数据与编码输出数据,再分别观测编码输入时钟与译码输出时钟,观察记录波形。再将模块2的开关S1、S2、S3、S4全部置1,观察记录波形。
思考:数据与时钟就是否能恢复？注:有数字示波器的可以观测编码输出信号FFT频谱。在恢复时钟方面HDB3码与AMI码比较有哪一个更好？比较不同输入信号时两种码型的时钟恢复情况并联系其编码信号频谱分析原因。
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、根据实验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析实验现象。
3、测试HDB3的反演,即给出HDB3码,求出原消息。
实验4测试W681512的幅频特性
一、实验目的
1、掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围与频率特性的定义及测量方法。
2、了解脉冲编码调制信号的频谱特性。
3、熟悉了解W681512。
二、实验器材
1、主控&信号源模块、3号、21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2-1 21号模块W681512芯片的PCM编译码实验
图2-23号模块的PCM编译码实验
图2-3A/μ律编码转换实验
2、实验框图说明
图2-1中描述的就是信号源经过芯片W681512经行PCM编码与译码处理。W681512的芯片工作主时钟为2048KHz,根据芯片功能可选择不同编码时钟进行编译码。在本实验的项目一中以编码时钟取64K为基础进行芯片的幅频特性测试实验。
图2-2中描述的就是采用软件方式实现PCM编译码,并展示中间变换的过程。PCM编码过程就是将音乐信号或正弦波信号,经过抗混叠滤波(其作用就是滤波3、4kHz以外的频率,防止A/D转换时出现混叠的现象)。抗混滤波后的信号经A/D转换,然后做PCM编码,之后由于G、711协议规定A律的奇数位取反,μ律的所有位都取反。因此,PCM编码后的数据需要经G、711协议的变换输出。PCM译码过程就是PCM编码逆向的过程,不再赘述。
A/μ律编码转换实验中,如实验框图2-3所示,当菜单选择为A律转μ律实验时,使用3号模块做A律编码,A律编码经A转μ律转换之后,再送至21号模块进行μ律译码。同理,当菜单选择为μ律转A律实验时,则使用3号模块做μ律编码,经μ转A律变换后,再送入21号模块进行A律译码。
四、实验步骤
概述:该项目就是通过改变输入信号频率,观测信号经W681512编译码后的输出幅频特性,了解芯片W681512的相关性能。
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】→【PCM编码】→【A律编码观测实验】。调节W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。将模块21的开关S1拨至“A-Law”,即完成A律PCM编译码。
3、此时实验系统初始状态为:设置音频输入信号为峰峰值3V,频率1KHz正弦波;PCM编码及译码时钟CLK为64KHz方波;编码及译码帧同步信号FS为8KHz。
4、实验操作及波形观测。
(1)调节模拟信号源输出波形为正弦波,输出频率为50Hz,用示波器观测A-out,设置A-out 峰峰值为3V。
(2)将信号源频率从50Hz增加到4000Hz,用示波器接模块21的音频输出,观测信号的幅频特性。
注:频率改变时可根据实验需求自行改变频率步进,例如50Hz~250Hz间以10Hz的频率为步进,超过250Hz后以100Hz的频率为步进。
思考:W681512PCM编解码器输出的PCM数据的速率就是多少？在本次实验系统中,为什么要给W681512提供64KHz的时钟,改为其她时钟频率的时候,观察的时序有什么变化？
认真分析W681512主时钟与8KHz帧收、发同步时钟的相位关系。
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、根据实验测试记录,画出各测量点的波形图,并分析实验现象。(注意对应相位关系)
3、对实验思考题加以分析,做出回答。
实验5 ASK调制及解调实验
一、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。
二、实验器材
1、主控&信号源、9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
ASK调制及解调实验原理框图
2、实验框图说明
ASK调制就是将基带信号与载波直接相乘。已调信号经过半波整流、低通滤波后,通过门限判决电路解调出原始基带信号。
四、实验步骤
实验项目一ASK调制
概述:ASK调制实验中,ASK(振幅键控)载波幅度就是随着基带信号的变化而变化。在本项目中,通过调节输入PN序列频率或者载波频率,对比观测基带信号波形与调制输出波形,观测每个码元对应的载波波形,验证ASK调制原理。
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】→【ASK数字调制解调】。将9号模块的S1拨为0000。
3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KHz,调节128KHz载波信号峰峰值为3V。
4、实验操作及波形观测。
(1)分别观测调制输入与调制输出信号:用示波器同时观测9号模块TH1与TH4,验证ASK调制原理。
(2)将PN序列输出频率改为64KHz,观察载波个数就是否发生变化。
实验项目二ASK解调
概述:实验中通过对比观测调制输入与解调输出,观察波形就是否有延时现象,并验证ASK解调原理。观测解调输出的中间观测点,如:TP4(整流输出),TP5(LPF-ASK),深入理解ASK 解调过程。
1、保持实验项目一中的连线及初始状态。
2、对比观测调制信号输入以及解调输出:用示波器同时观测9号模块TH1与TH6,调节W1直至二者波形相同;再观测TP4(整流输出)、TP5(LPF-ASK)两个中间过程测试点,验证ASK解调原理。
3、观测9号模块LPF-ASK信号,观测眼图。
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理,简述其工作过程;
2、分析ASK调制解调原理。
3、正确理解低通滤波器作用。
实验6 DBPSK调制及解调实验
一、实验目的
1、掌握DBPSK调制与解调的基本原理;
2、掌握DBPSK数据传输过程,熟悉典型电路;
3、熟悉DBPSK调制载波包络的变化;
4、掌握DBPSK载波恢复特点与位定时恢复的基本方法;
二、实验器材
1、主控&信号源、9号、13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、DBPSK调制解调(9号模块)实验原理框图
DBPSK调制及解调实验原理框图
2、DBPSK调制解调(9号模块)实验框图说明
基带信号先经过差分编码得到相对码,再将相对码的1电平与0电平信号分别与256K载波及256K反相载波相乘,叠加后得到DBPSK调制输出;已调信号送入到13模块载波提取单元得到
同步载波;已调信号与相干载波相乘后,经过低通滤波与门限判决后,解调输出原始相对码,最后经过差分译码恢复输出原始基带信号。其中载波同步与位同步由13号模块完成。
四、实验步骤
实验项目一DBPSK调制信号观测(9号模块)
概述:DBPSK调制实验中,信号就是用相位相差180°的载波变换来表征被传递的信息。本项目通过对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证DBPSK调制原理。
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】→【BPSK/DBPSK数字调制解调】。将9号模块的S1拨为0100,13号模块的S3拨为0111。
3、此时系统初始状态为:PN序列输出频率32KHz,调节信号源模块的W3使256KHz载波信号的峰峰值为3V。
4、实验操作及波形观测。
(1)观测模块“NRZ-I”,观测“I”;
(2)观测模块“NRZ-Q”,观测“Q”。
(3)观测模块“基带信号”,观测“调制输出”。
思考:分析以上观测的波形,分析与ASK有何关系？
实验项目二DBPSK差分信号观测(9号模块)
概述:本项目通过对比观测基带信号波形与NRZ-I输出波形,观察差分信号,验证差分变换原理。
1、保持实验项目一中的连线。
2、将9号模块的S1拨为“0100”。
3、观测“基带信号”与“NRZ-I”。记录波形,并分析差分编码规则。
实验项目三DBPSK解调观测(9号模块)
概述:本项目通过对比观测基带信号波形与DBPSK解调输出波形,验证DBPSK解调原理。
1、保持实验项目一中的连线。将9号模块的S1拨为“0100”。
2、观测13号模块的“SIN”,调节13号模块的W1使“SIN”的波形稳定,即恢复出载波。观测“DBPSK解调输出”,多次单击13号模块的“复位”按键。观测“DBPSK解调输出”的变化。
3、测9号模块LPF-BPSK,观测眼图。
五、实验报告
1、分析实验电路的工作原理,简述其工作过程;
2、通过实验波形,分析DBPSK调制解调原理。
3、测试眼图。
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。因此，对于一个最高频率为3400Hz的语音信号m(t)，可以用频率大于或等于6800Hz的样值序列来表示。抽样频率fs和语音信号m(t)的频谱如图1-2和图1-3所示。 由频谱可知，用截止频率为f H的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t)，这就说明了抽样定理的正确性。 实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带，见图1-4。如果fs<2f H，就会出现频谱混迭的现象，如图1-5所示。 在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率f H的正弦波来代替实际的语音信号，采用标准抽样频率fs=8KHz，改变音频信号的频率f H，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。
通信原理实验讲义
通信原理实验 辽宁大学信息学院 2005年5月
目录 实验一数字基带信号实验 (AMI/HDB3) (3) 实验二数字调制实验 (7) 实验三模拟锁相环与载波同步实验 (11) 实验四数字解调实验 (14) 实验五全数字锁相环与位同步实验 (18) 实验六帧同步实验 (22) 实验七数字基带通信系统实验 (25) 实验八2DPSK、2FSK通信系统实验 (29) 实验九AM调制解调通信系统实验 (30) 实验十PAM调制解调实验 (33) 实验十一PCM编译码实验 (36) 实验十二ADPCM编译码实验 (42) 实验十三CVSD调制解调实验 (47) 实验十四话音信号多编码通信系统实验 (51)
实验十五码型变换实验（CPLD开放模块实验） (53) 实验十六时分复用实验（CPLD开放模块实验） (56) 实验十七计算机通信实验（CPLD开放模块实验） (59) 实验十八5B6B编译码实验（CPLD开放模块实验）……………………………… 61 实验一数字基带信号实验 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、基本原理 本实验使用数字信源模块、HDB3编译码模块和可编程逻辑器件模块。 1、数字信源 本模块是整个实验系统的发终端，其原理方框图如图1-1所示。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位
通信原理实验指导书
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。
通信原理实验 思考题
通信原理实验思考题 第三章数字调制技术 实验一ＦＳＫ传输系统实验 实验后思考题： 1．FSK正交调制方式与传统的FSK调制方式有什么区别？有哪些特点？ 答：传统的FSK调制方式采用一个模拟开关在两个独立振荡器中间切换，这样产生的波形在码元切换点的相位是不连续的。而且在不同的频率下还需采用不同的滤波器，在应用上非常不方便。采用正交调制的优点在于在不同的频率下可以自适应的将一个边带抑制掉，不需要设计专门的滤波器，而且产生的波形相位也是连续的，从而具有良好的频谱特性。 2．TPi03 和TPi04 两信号具有何关系？ 答：正交关系 实验中分析： P28 2. 产生两个正交信号去调制的目的。 答：在FSK 正交调制方式中，必须采用FSK 的同相支路与正交支路信号；不然如果只采一路同相FSK 信号进行调制，会产生两个FSK 频谱信号，这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器。用两个正交信号去调制，可以提高频带利用率，减少干扰。 4.（1）非连续相位 FSK 调制在码元切换点的相位是如何的。 答：不连续的，当包含 N（N 为整数）个载波周期时，初始相位相同的相邻码元的波形（为整数）个载波周期时，和瞬时相位是连续的，当不是整数时，波形和瞬时相位 也是可能不连续的。 P29 1.（2）解调端的基带信号与发送端基带波形(TPi03)不同的原因？ 答：这是由于解调端与发送端的本振源存在频差，实验时可根据以下方法调整：将调模块中的跳线KL01置于右端，然后调节电位器WL01,可以看到解调端基带信号与发送端趋于一致。 2.（2）思考接收端为何与发送端李沙育波形不同的原因？ 答：李沙育图形的形状与两个输入信号的相位和频率都有关。 3. 为什么在全0或全1码下观察不到位定时的抖动？ 答：因为在全0或全1码下接收数据没有跳变沿，译码器无论从任何时刻开始译码均能正确译码，因此译码器无须进行调整，当然就看不到位定时的抖动了。 实验二BPSK传输系统实验 实验后思考题： 1.写出眼图正确观察的方法。 答：眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。 观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称为“眼图”。从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计
通信原理实验报告
通信原理实验报告
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通信原理实验报告 实验名称：实验一—数字基带传输系统的—MATLAB方真 实验二模拟信号幅度调制仿真实验班级：10通信工程三班_________ 学号：2010550920 ________________ 姓名：彭龙龙______________
指导老师：王仕果______________
实验一数字基带传输系统的MATLA仿真 一、实验目的 1、熟悉和掌握常用的用于通信原理时域仿真分析的MATLAB函数； 2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生； 3、牢固掌握冲激函数和阶跃函数等函数的概念，掌握卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质； 4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的常用基本性质； 5、掌握MATLAB描述通信系统中不同波形的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解系统功率谱，绘制相应曲线。 基本要求：掌握用MATLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法，能够编写 MATLAB程序，实现各种常用信号的MATLA实现，并且以图形的方式再现各种信号的波形。 二、实验内容 1、编写MATLAB程序产生离散随机信号 2、编写MATLAB程序生成连续时间信号 3、编写MATLAB程序实现常见特殊信号 三、实验原理 从通信的角度来看，通信的过程就是消息的交换和传递的过程。而从数学的角度来看，信息从一地传送到另一地的整个过程或者各个环节不外乎是一些码或信号的交换过程。例如信源压缩编码、纠错编码、AMI编码、扰码等属于码层次上的变换，而基带成形、滤波、调 制等则是信号层坎上的处理。码的变换是易于用软件来仿真的。要仿真信号的变换，必须解 决信号与信号系统在软件中表示的问题。 3.1信号及系统在计算机中的表示 3.1.1时域取样及频域取样 一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间(-R, +R)上的连续函数，但所有计算机的CPU都只能按指令周期离散运行，同时计算机也不能处理( -R, + R)这样一个时间段。 为此将把s(t)按区间T, T截短为 2 2 S T(t)，再对S T(t)按时间间隔△ t均匀取样，得到取样 点数为: 仿真时用这个样值集合来表示信号 T Nt t s(t)。显然△ t反映了仿真系统对信号波形的分辨 率， (3-1) △ t越小则仿真的精确度越高。据通信原理所学，信号被取样以后，对应的频谱时频率的周期函数，其重复周期是—。如果信号的最高频率为f H，那么必须有f H W 丄才能保证不发 t 2 t 生频域混叠失真。设 1 B s 2 t 则称B s为仿真系统的系统带宽。如果在仿真程序中设定的采样间隔是△ (3-2) t,那么不能用
通信原理实验一、二实验报告
通信原理 实验一 实 验 报 告 实验日期： 学院： 班级： 学号： 姓名： 指导老师：
实验一数字基带传输系统的MA TLAB仿真 一、实验目的 1、熟悉和掌握常用的用于通信原理时域仿真分析的MATLAB函数； 2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生； 3、牢固掌握冲激函数和阶跃函数等函数的概念，掌握卷积表达式及其物理意义，掌握 卷积的计算方法、卷积的基本性质； 4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MA TLAB程序验证卷积的 常用基本性质； 5、掌握MATLAB描述通信系统中不同波形的常用方法及有关函数，并学会利用 MATLAB求解系统功率谱，绘制相应曲线。 基本要求：掌握用MATLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法，能够编写 MATLAB程序，实现各种常用信号的MA TLAB实现，并且以图形的方式再现各种信号的波形。 二、实验内容 1、编写MATLAB 程序产生离散随机信号 2、编写MATLAB 程序生成连续时间信号 3、编写MATLAB 程序实现常见特殊信号 三、实验原理 从通信的角度来看，通信的过程就是消息的交换和传递的过程。而从数学的角度来看， 信息从一地传送到另一地的整个过程或者各个环节不外乎是一些码或信号的交换过程。例如 信源压缩编码、纠错编码、AMI编码、扰码等属于码层次上的变换，而基带成形、滤波、调 制等则是信号层次上的处理。码的变换是易于用软件来仿真的。要仿真信号的变换，必须解 决信号与信号系统在软件中表示的问题。 四、实验步骤 （1）分析程序program1_1 每条指令的作用，运行该程序，将结果保存，贴在下面的空白 处。然后修改程序，将dt 改为0.2，并执行修改后的程序，保存图形，看看所得图形的效果 怎样。 dt=0.01 时的信号波形 Sinusoidal signal x(t) -2-1.5-1-0.500.51 1.52 Time t (sec) dt=0.2 时的信号波形
光通信原理实验指导书
实验一模拟信号光调制实验 一、实验目的 1、了解模拟信号光纤通信原理。 2、了解不同频率不同幅度的正弦波、三角波、方波等模拟信号的系统光传输性能情况。 二、实验内容 1、测量不同的正弦波、三角波和方波的光调制系统性能。 三、实验器材 1、主控&信号源、25号模块各1块 2、双踪示波器1台 3、连接线若干 4、光纤跳线1根 四、实验原理 1、实验原理框图 光调制功率检测框图 模拟信号光调制传输系统框图 2、实验框图说明 本实验是输入不同的模拟信号，测量模拟光调制系统性能。如模拟信号光调制传输系统框图所示，不同频率不同幅度的正弦波、三角波和方波等信号，经25号模块的光发射机单元，完成电光转换，然后通过光纤跳线传输至25号模块的光接收机单元，进行光电转换处理，从而还原出原始模拟信号。实验中利用光功率计对光发射机的功率检测，了解模拟光调制系统的性能。 注：根据实际模块配置情况不同，自行选择不同波长（比如1310nm、1550nm）的25号光收发模块进行实验。 五、注意事项 1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。 2、不要带电插拔信号连接导线。 六、实验步骤 1、系统关电，参考系统框图，依次按下面说明进行连线。 （1）用连接线将信号源A-OUT，连接至25号模块的TH1模拟输入端。
（2）用光纤跳线连接25号模块的光发端口和光收端口，此过程是将电信号转换为光信号，经光纤跳线传输后再将光信号还原为电信号。注意，连接光纤跳线时需定位销口方向且操作小心仔细，切勿损伤光纤跳线或光收发端口。 （3）用同轴连接线将25号模块的P4光探测器输出端，连接至23号模块的P1光探测器输入端。 2、设置25号模块的功能初状态。 （1）将收发模式选择开关S3拨至“模拟”，即选择模拟信号光调制传输。 （2）将拨码开关J1拨至“ON”，即连接激光器；拨码开关APC此时选择“ON”或“OFF”都可，即APC功能可根据需要随意选择。 （3）将功能选择开关S1拨至“光功率计”，即选择光功率计测量功能。 3、进行系统联调和观测。 （1）打开系统和各实验模块电源开关。设置主控模块的菜单，选择【主菜单】→【光纤通信】→【模拟信号光调制】。此时系统初始状态中A-OUT输出为1KHz正弦波。调节信号源模块的旋钮W1，使A-OUT输出正弦波幅度为1V。 （2）选择进入主控&信号源模块的【光功率计】功能菜单，根据所选模块波长类型选择波长【1310nm】或【1550nm】。 （3）保持信号源频率不变，改变信号源幅度测量光调制性能：调节信号源模块的W1，改变输入信号的幅度，记录不同幅度时的光调制功率变化情况。 （4）保持信号源幅度不变，改变信号源频率测量光调制性能：改变输入信号的频率，自行设计表格记录不同频率时的光调制功率变化情况。 （5）拆除23号模块和25号模块之间的同轴连接线，适当调节25号模块的W5接收灵敏度旋钮，用示波器对比观察光接收机的模拟输出端TH4和光发射机的模拟输入端TH1，了解模拟光调制系统线性度。 （6）改变信号源的波形，用三角波或方波进行上述实验步骤，进行相关测试，表格自拟。 七、实验报告 1、画出实验框图，并阐述模拟信号光调制基本原理。
通信原理实验报告
实验一常用信号的表示 【实验目的】 掌握使用MATLAB的信号工具箱来表示常用信号的方法。 【实验环境】 装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。 【实验内容】 1. 周期性方波信号square 调用格式：x=square(t,duty) 功能：产生一个周期为2π、幅度为1 ±的周期性方波信号。其中duty表示占空比，即在信号的一个周期中正值所占的百分比。 例1：产生频率为40Hz，占空比分别为25%、50%、75%的周期性方波。如图1-1所示。 clear; % 清空工作空间内的变量 td=1/100000; t=0:td:1; x1=square(2*pi*40*t,25); x2=square(2*pi*40*t,50); x3=square(2*pi*40*t,75); % 信号函数的调用subplot(311); % 设置3行1列的作图区，并在第1区作图plot(t,x1); title('占空比25%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); % 限定坐标轴的范围 subplot(312); plot(t,x2); title('占空比50%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); subplot(313); plot(t,x3); title('占空比75%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]);
图1-1 周期性方波 2. 非周期性矩形脉冲信号rectpuls 调用格式：x=rectpuls(t,width) 功能：产生一个幅度为1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。该函数横坐标范围同向量t决定，其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。Width 的默认值为1。 例2：生成幅度为2，宽度T=4、中心在t=0的矩形波x(t)以及x(t-T/2)。如图1-2所示。 t=-4:0.0001:4; T=4; % 设置信号宽度 x1=2*rectpuls(t,T); % 信号函数调用 subplot(121); plot(t,x1); title('x(t)'); axis([-4 6 0 2.2]); x2=2*rectpuls(t-T/2,T); % 信号函数调用
通信原理实验讲义(2012)
《通信原理》实验讲义 2012年2月
目录 实验一AM调制解调通信系统实验 (3) 实验二HDB3编译码实验 (14) 实验三2ASK、2FSK数字解调实验 (17)
实验一 AM 调制解调通信系统实验 一、 实验目的： 1、掌握集成模拟乘法器的基本工作原理； 2、掌握集成模拟乘法器构成的振幅调制电路的工作原理及特点； 3、学习调制系数m 及调制特性(m~Uωm )的测量方法，了解m<1 和m=1及 m>1时调幅波的波形特点。 4、掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、 预习要求： 1、预习幅度调制器的有关知识； 2、认真阅读实验指导书，分析实验电路中用MC1496乘法器调制的工作原理， 并分析计算各引脚的直流电压； 3、了解调制系数m 的意义及测量方法； 4、分析全载波调幅信号的特点； 5、了解实验电路中各元件作用。 6、复习用集成模拟乘法器构成的同步检波器的工作原理； 7、了解实验电路中各元件作用； 8、了解检波器电压传输系数Kd 的意义及测量方法 三、实验电路说明： （A ）幅度调制系统原理及抗噪性能 一、调制、解调方法 用滤波器产生AM 、DSB 、SSB 、VSB 信号方法。 AM: A+m(t) DSB,VSB,SSB: m(t) m(t)=0f L — f H )f (M )t (m F ?→? )f (M )f (A 2)t (m A 0F +?→? +δπ ()()[]c c F c f f f f )f (C t cos -++=?→? δδπω ()()[]c c F f f M f f M 2 1 )f (S )t (S -++=?→? ()()[]c c F f f M f f M )f (H 2 1)f (Sm )t (Sm -++=?→?
通信原理SystemView仿真实验指导书
实验一图符库的使用 一、实验目的 1、了解SystemVue图符库的分类； 2、掌握SystemVue各个功能库常用图符的功能及其使用方法。 二、实验内容 按照实例使用图符构建简单的通信系统，并了解每个图符的功能。 三、基本原理 SystemVue的图符库功能十分丰富，一共分为以下几个大类 1.基本库 SystemView的基本库包括信源库、算子库、函数库、信号接收器库等，它为该系统仿真提供了最基本的工具。 （信源库）：SystemView为我们提供了16种信号源，可以用它来产生任意信号 （算子库）功能强大的算子库多达31种算子，可以满足您所有运算的要求 （函数库）32种函数尽显函数库的强大库容！ （信号接收器库）12种信号接收方式任你挑选，要做任何分析都难不倒它 2.扩展功能库 扩展功能库提供可选择的能够增加核心库功能的用于特殊应用的库。它允许通信、DSP、射频/模拟和逻辑应用。 （通信库）：包含有大量的通信系统模块的通信库，是快速设计和仿真现代通信系统的有力工具。这些模块从纠错编码、调制解调、到各种信道模型一应俱全。 （DSP库）：DSP库能够在你将要运行DSP芯片上仿真DSP系统。该库支持大多DSP芯片的算法模式。例如乘法器、加法器、除法器和反相器的图标代表真正的DSP算法操作符。 还包括高级处理工具：混合的Radix FFT、FIR和IIR滤波器以及块传输等。 （逻辑运算库）：逻辑运算自然离不开逻辑库了，它包括象与非门这样的通用器件的图标、74系列器件功能图标及用户自己的图标等。 （射频/模拟库）：射频/模拟库支持用于射频设计的关键的电子组件，例如：混合器、放大器和功率分配器等。 3.扩展用户库
通信原理-习题及答案概要
一、填空 1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm 与Ωm_______关系，其最大频偏△?m与Ωm__________；而在FM，△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。用于检错，其检错能力 为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1．单边带信号产生的方式有和。 2．设调制信号的最高频率为f H ，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。 3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。 4．线性PCM编码的过程为，，。 5．举出1个频分复用的实例。 6．当误比特率相同时，按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对 基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统
通信原理实验报告一
实验一信号源实验 一、实验目的 1、了解通信系统的一般模型及信源在整个通信系统中的作用。 2、掌握信号源模块的使用方法。 二、实验内容 1、对应液晶屏显示，观测DDS信源输出波形。 2、观测各路数字信源输出。 3、观测正弦点频信源输出。 4、模拟语音信源耳机接听话筒语音信号。 三、实验仪器 1、信号源模块一块 2、20M双踪示波器一台 四、实验原理 信号源模块大致分为DDS信源、数字信源、正弦点频信源和模拟语音信源几部分。 1、DDS信源 DDS直接数字频率合成信源输出波形种类、频率、幅度及方波B占空比均可通过“DDS信源按键”调节（具体的操作方法见“实验步骤”），并对应液晶屏显示波形信息。 正弦波输出频率范围为1Hz～200KHz，幅度范围为200mV～4V。 三角波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。 锯齿波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。 方波A输出频率范围为1Hz～50KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比50％不变。 方波B输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比以5％步进可调。 输出波形如下图1-1所示。
正弦波：1Hz-200KHz 三角波：1Hz－20KHz 锯齿波：1Hz－20KHz 方波A：1Hz－50KHz(占空比50％) 方波B：1Hz－20KHz（占空比0％－100％可调） 图1-1 DDS信源信号波形 2、数字信源 （1）数字时钟信号 24.576M：钟振输出时钟信号，频率为24.576MHz。 2048K：类似方波的时钟信号输出点，频率为2048 KHz。64K：方波时钟信号输出点，频率为64 KHz。 32K：方波时钟信号输出点，频率为32KHz。 8K：方波时钟信号输出点，频率为8KHz。 输出时钟如下图1-2所示。
通信原理实验报告
通信原理 实 验 报 告
实验一 数字基带信号实验(AMI/HDB3) 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 、HDB 3的编码规则 3、掌握从HDB 3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HDB 3（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（HDB 3）、整流后的AMI 码及整流后的HDB 3码 2、用示波器观察从HDB 3/AMI 码中提取位同步信号的波形 3、用示波器观察HDB 3、AMI 译码输出波形 三、 基本原理 本实验使用数字信源模块（EL-TS-M6）、AMI/HDB 3编译码模块（EL-TS-M6）。 BS S5S4S3S2S1 BS-OUT NRZ-OUT CLK 并 行 码 产 生 器 八选一 八选一八选一分 频 器 三选一 NRZ 抽 样 晶振 FS 倒相器 图1-1 数字信源方框图 010×0111××××××××× ×××××××数据2 数据1 帧同步码 无定义位 图1-2 帧结构 四、实验步骤 1、 熟悉信源模块和HDB3/AMI 编译码模块的工作原理。 2、 插上模块（EL-TS-M6），打开电源。用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。 用FS 作为示波器的外同步信号，进行下列观察： （1） 示波器的两个通道探头分别接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）；
通信原理实验讲义
通信原理实验讲义 实验一信号发生器系统实验 一、实验目的 1．了解多种时钟信号的产生方法。 2．掌握用数字电路产生伪随机序列码的实现方法。 3．了解PCM编码中的收、发帧同步信号的产生过程。 二、实验器材 1．双踪示波器一台 2．通信系统原理综合实验箱一台 三、实验原理 信号发生器原理框图如图所示，包括以下电路： 1．内时钟信号源 2．多级分频及脉冲编码调制系统收发帧同步信号产生电路 3．伪随机序列码产生电路 4．简易正弦信号发生器电路组成 四、实验内容和步骤 1．按下开关K2和K100,接通交流电源，相应的的发光二极管D2和D101亮，使电路工作。2．用内时钟信号源产生的信号作为总时钟输入，即把K101的①脚和②脚连接，分别分析各级分频电原理图并理解其工作过程，并测出各测量点TP101-TP104的波形。 3．观察简易正弦波信号时，按下K1和K4，相应的的发光二极管D5和D8亮。在测量TP105和TP106的波形时，应注意简易信号源频率选择开关K102的的作用： K102①-②：频率为2KHz K102②-③：频率为1KHz
K102④-⑤：频率为4KHz 同时注意调节W101 ,W102两个电位器观察输出波形的变化。 4．分析伪随机码发生器的工作原理。伪随机码时钟和伪随机码PN都受CPU控制，观察时钟不同时的输出波形： 1）顺序按下RESET，START，FSK，测量TP107和TP108的波形并记录。 2）顺序按下RESET，START，PSK，测量TP107和TP108的波形并记录。 5．在分析和测试PCM编码译码电路中使用的8KHz窄脉冲作收发分频同步信号时，先分析该电路的各点工作波形与时序关系，然后画出波形图，并用示波器对各个测试点进行测试，并作详细的分析验证。 五、实验报告要求和思考题 1．分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。 2．根据实验记录画出各测量点波形。 3．时钟信号的分频电路能否用其他方法产生，要求电路尽量简单清楚。有哪些方法？画出原理图。 4．理解并分析正弦信号发生器电路后，使试用其他方法产生正弦信号。举例说明并画出电原理图。
通信原理实验指导书
通信原理实验指导书 实验准备步骤 在进行通信原理实验之前，请同学们按照下面的步骤进行实验准备： 1.通过串口线、程序下载线连接PC机与实验平台； 2.打开稳压电源，调节电压输入值为12V； 3.检查电源线连接是否正确，白黑相间线连接正极，纯黑线连接负极，切 勿接反； 4.连接无误后，打开实验板电源； 5.打开通信原理实验界面，如下图所示配置并打开串口； 6.将实验板上的拨码开关全部拨到ON； 7.下载程序到实验板上： 打开quartusⅡ5.0软件，选择Tools/programmer，设置Hardware Setup为ByteBlasterll[LPT1]，Mode为Passive Serial，单击Add File，选择文件路径E:\实验平台程序与文档\通信原理实验平台程序与文档 \FPGA\toplevel.sof，文件选择完毕后，单击Start 进行程序下载，当 程序下载完毕，且在实验板下载指示灯（LED后四位）未灭时，拔掉实 验板上下载线，如果此过程中指示灯灭了，显示程序下载过程失败，请 重新单击Start进行下载。 完成以上操作步骤后，同学们可以开始进行以下实验内容。
实验一、实验平台基础实验 实验步骤： 通信原理实验界面，选择基础实验，开始以下实验步骤：串口收发及其测温实验 1.点击测温按钮，查看并分析实验结果； 2.发送两位16进制数字，观察LED的变化是否与设定值相同； 3.改变拨码开关并接收数据，查看并分析返回数值。 单片机波形发生器实验 1.填入合适的峰峰值和频率值，选择要生成的波形，单击开始； （由于实验箱问题，输入的峰峰值和示波器测出来的峰峰值有误差） 2.用示波器观察TP13点的输出波形。 语音录放实验 暂时不做 实验结果： 整理实验数据，画出各测试点的波形。 实验二、直接数字频率合成和数字调制实验 实验步骤： DDS频率合成实验 1.进入数字调制技术界面，选择直接数字频率合成； 2.在左方文本框中填入合适的频率值并发送； 3.用示波器观察TP35的DDS输出波形，修改输入值，观察DDS所产生 的频率。 FSK调制实验 1.在两个文本框中分别填写合适的频率值并发送； 2.用示波器观察TP35波形，验证是否为原输入信号相对应的FSK信号。 BPSK、DPSK、ASK调制实验操作均同FSK操作
通信原理实验报告
AM调制和解调的仿真原理：1）AM调制的原理是，发射信号的一侧将信号加到高频振荡上，然后通过天线发射出去。在此，高频振荡波是载波信号，也称为载波。调幅是通过调制信号来控制高频载波的幅度，直到其随调制信号线性变化。在线性调制系列中，第一幅度调制是全幅度调制或常规幅度调制，称为am。在频域中，调制频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，调制包络与调制信号波形具有线性关系。设正弦载波为：C（T）= ACOS （WCT +φ0），其中a为载波幅度；WC是载波角频率；φ0是载波的初始相位（通常假设φ0 = 0）。调制信号（基带信号）为m（T）。根据调制的定义，幅度调制信号（调制信号）通常可以表示为：如果调制信号M（T）的频谱为m（W），则SM（T）= am（T）cos（WCT），则调制信号的频谱SM（T）：SM（W）= a [M（W + WC）+ m（w﹥6 ﹣1wc）] /22。从高频调制信号中恢复调制信号的过程称为解调。）也称为检测。对于幅度调制信号，解调是从幅度变化中提取调制信号的过程。解调是调制的逆过程。产品类型的同步检波器可用于解调振幅。可以将调制信号与本地恢复载波信号相乘，并且可以通过低通滤波来获得解调信号。下图显示了AM解调的原理：原理图和仿真结果：参数设置：正弦波WAVE1和正弦波WAVE2
模块分别在发送器和接收器处生成载波信号，并且角频率ωC设置为60 rad / s，并且调幅系数为1；调制信号M（T）由正弦波模块产生，为正弦波信号，角频率为5rad / s，幅度为1V。直流分量A0恒定。低通滤波器模块的截止频率设置为6rad / s。承运人：sin60t;调制信号：sin（5T）sin（60t）2 2. B DSB调制和解调模拟调制原理：在幅度调制的一般模型中，如果滤波器是全通网络（= 1），则滤波器中没有DC分量。调制信号，则输出调制信号是没有载波分量（DSB）的双边带调制信号。当源信号的极性改变时，调制信号的相位将突然改变π。SDSB （T）= m（T）coswct调制的目的是将调制信号的频谱移动到所需位置，从而提高系统信息传输的有效性和可靠性。DSB调制原理的框图如图4-3所示：图1：DSB信号本质上是基带信号和载波的乘法，而卷积在频域中。表达式为：调制后，s DSB（W）= [M（W + WC）+ m （W？6？1 WC）] / 2（1），已调制信号的带宽变为原始基带信号带宽的两倍：模拟基带信号的带宽为W。则调制信号的带宽为2W；（2）在调制信号中没有离散的载波频率分量，因为原始的模拟基带信号不包含离散的DC分量。（3）（4）某个信号的频谱或随机信号的功率谱是基带信号的频谱/功率谱的线性位移。因此，它称为线性调制。解调原理：DSB只能进
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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。因此，本模块实现的是自然抽样。在32TP01 测试点可以测量到已调信号波形。 调制信号和抽样脉冲都需要外接连线输入。已调信号经过PAM 模拟信道（模拟实际信道的惰性）的传输，从32P03 铆孔输出，可能会产生波形失真。PAM 模拟信道电路示意图如下图所示，32W01（R1）电位器可改变模拟信道的传输特性。
通信原理答案第五章
第五章 5-1 已知线性调制信号表示式如下： （1）t t c ωcos cos Ω，（2）t t c ωcos )sin 5.01(Ω+。 式中，Ω=6c ω。试分别画出它们的波形图和频谱图。 1(1)cos cos [cos()cos()] 2[cos cos ]{[()][()][()][()]} 2 1 (2)(10.5sin )cos cos [sin()sin()] 4 [(10.5sin )cos ][()(c c c c c c c c c c c c c c c t t F t t t t t F t t ωωωπ ωδωωδωωδωωδωωωωωωωπδωωδωωΩ=-Ω++Ω∴Ω= --Ω++-Ω+-+Ω+++Ω+Ω=+-Ω++Ω∴+Ω=-++Q Q 解：)]{[()][()] 4 [()[()]]} c c c c j π δωωδωωδωωδωω++-Ω---Ω+++Ω--+Ω 5-2 根据图P5-1所示的调制信号波形，试画出DSB 及AM 信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
图P5-1 m(t) t 解： 从波形中可以看出，DSB 信号经过包络检波器后输出波形失真，不能恢复调制信号；而AM 信号经过包络检波器后能正确恢复调制信号。 m(t) t 0 S DSB (t) 0 t S AM (t) t 5-3已知调制信号m (t )=cos(2000πt )，载波为cos104 πt ，进行单边带调制，试确定该单边带信号的表示式，并画出频谱图。 ()sin(2000)sin(4000) 1111 ()()cos ()sin cos(12000)cos(14000) 22221111 ()()cos ()sin cos(8000)cos(6000) 2222 USB c c LSB c c m t t t s t m t t m t t t t s t m t t m t t t t ππωωππωωππ=+=-=+=+=+) ))解：则 f (kHz) S SSB (ω) 上边带 -7 –6 -4 -3 0 3 4 6 7 上边带 下边带 下边带 5-4 将调幅波通过残留边带滤波器产生残留边带信号。若此滤波器的传输函数H( ) 如图P5-2所示（斜线段为直线）。当调制信号为()[100600]m t A sin t sin t ππ=+时，试确定所得残留边带信号的表达式。 14 -14 H （ ） 1 f/kHz
通信原理实验报告一
中央民族大学实验报告 学生姓名：马丽娜学号：0938087 专业班级：09电子班 实验类型：□√验证□综合□设计□创新实验日期：2012年3月21日实验成绩： 指导老师：邹慧兰 一、实验项目名称 模拟锁相环模块 二、实验目的 1、熟悉模拟锁相环的基本工作原理 2、掌握模拟字锁相环的基本参数及设计 三、实验基本原理 模拟锁相环模块在通信原理综合实验系统中可作为一个独立的模块进行测试。在系统256KHz时钟锁在发端的256KHz的时钟上，来获得系统的同步时钟，如HDB3接受的同步时钟以及后续电路同步时钟。 该模块主要由模拟锁相环UP01（MC4066）、数字分频器UP02（74LS161）、D触发器UP04（74LS74）、环路滤波器和运放UP03（TEL2702）及阻容器件构成的输入带通滤波器（中心频率：256KHz）组成。在UP01内部有一个振荡器与一个高速鉴相器组成。
该模拟锁相环的框图见图2.1.1。因来自发端信道的HDB3码为归零码，归零码中含有256KHz时钟分量，经UP03B构成中心频率为256KHz有源由带通滤波器后，滤出256KHz时钟信号，该信号再通过UP03A放大，然后经UP04A和UP04B两个除二分频器（共四分频）变为64KHz信号，进入UP01鉴相器输入A脚；VCO输出的512KHz 输出信号经UP02进行八分频变为64KHz信号，送入UP01的鉴相输入B脚；经UP01内部鉴相器鉴相之后的误差控制信号经环路滤波器送入UP01的压控振荡器输入端；WP01可以改变模拟锁相环的环路参数。正常时，VCO锁定在外来的256KHz频率上。模拟锁相环模块各跳线开关功能如下： 1、跳线开关KP01用于选择UP01的鉴相输出。当KP01设置于1_2时（左端），选择异或门鉴相输出，环路锁定时TPP03、TPP05输出信号将存在一定相差；当KP01设置于2_3时（右端），选择三态门鉴相输出，环路锁定时TPP03、TPP05将不存在相差，调整电位器WP01可以改变模拟锁相环的环路参数。 2、跳线开关KP021是用于选择输入锁相信号，当KP021设置于1_2时（HDB3：左端），输入信号来自HDB3编码模块的HDB3码信号；当KP021设置于2_3时（TEST：右端）选择外部的测试信号（J007输入），此信号用于测量该模拟锁相环模块的性能。 在该模块中，各测试点的定义如下： 1、TPP01:256KHz带通滤波器输出 2、TPP02：隔离放大器输出 3、TPP03：鉴相器A输入信号（64KHz） 4、TPP04：VCO输出信号（512KHz） 5、TPP05：鉴相器B输入信号（64KHz） 6、TPP06：环路滤波器输出 7、TPP07：锁定指示检测（锁定时为高电平） 以上测试点通过JP01测试头引出，JPO1的排列如下图所示