通信原理综合设计性实验(方)2009
通信原理实验
课程编码：X61020003实验指导书：现代通信设计实验测试（修订版）
主编方安安
江西科技出版社2006.06
面向专业：通信工程、电子信息工程、
综合性实验项目名称脉冲幅度调制(PAM)及系统实验实验项目学时：3学时实验要求：■必修□选修
（一）实验目的及要求
1、通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解；
2、通过实验电路的组成、波形和所测数据分析，加深理解这种调制的优缺点；
3、通过脉冲调制实验，对脉冲调制系统中最重要的取样定理，在理论和实际演示过程
中得到巩固；
（二）实验基本原理
这是一种简单的脉冲幅度调制实验，在设计上有一定得普遍性和代表性，比较清晰直观，为了能使学生在实验时有一个感性认识和方便测试，没有采用大规模集成电路，而是采用分离元件与集成电路相结合的设计。便于学生熟悉整体与部分、分离与集成以及实验中任意改变元件的数值，加强理论与实践相结合。
（三）主要仪器设备及实验耗材
100MHz二踪示波器1台
函数信号发生器1台
通信原理实验箱1台
计算机1台
集成电路芯片、单片机电路芯片、电阻、电容器件各100 套，约2000元
（四）实验内容或步骤
1.脉冲幅度调制实验
本实验主要完成三个方面的内容
1)观察被调制信号正弦波形、取样脉冲波形和已调信号波形的相互
之间的关系及特点，特别是音频带内各频率点的情况。
2)观察取样保持前后的两种波形的相同点和不同点，并加以理论分
析。
3)观察验证取样定理，并加以理论分析和必要的说明。
2.PAM通信系统实验
本实验主要完成三个方面的内容：
1）观察整个系统收发各点信号的特点并测量其参数，0～6KHZ音频段至少测六个频率点；
2）在输出端再次验证取样定理的正确性，并分析这两种方法验证取样定理的差别；
3）观察本实验系统对语音信号的传输能力及系统参数的测量。（五）思考题
1.本实验是什么方式的取样？为什么？
2.系统造成失真的原因有哪些？
（六）主要参考书
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性实验项目名称脉冲编码调制(PCM)及系统实验实验项目学时：3学时实验要求：■必修□选修
（一）实验目的及要求
1、加深对PCM编码工作过程的理解；
2、掌握PCM编、译码的时序关系；
3、熟悉PCM编、译码专用集成芯片的使用方法及其要求；
4、了解PCM系统的工作过程。
（二）实验基本原理
众所周知，脉冲调制通信就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中进行传输。而脉冲编码调制就是对模拟信号先进行抽样，之后，再对抽样值的幅度进行量化、编码的过程。
（三）主要仪器设备及实验耗材
100MHz二踪示波器1台
函数信号发生器1台
通信原理实验箱1台
计算机1台
集成电路芯片、单片机电路芯片、电阻、电容器件各100 套，约2000元
（四）实验步骤
①+5V、-5V工作；
②动手实验时，先看清楚本实验内容所处实验箱中的具体位置。脉冲编
码调制（PCM）系统元器件位置结构图在试验箱中的PCM这一块中；
③按下按键开关：K2、K3、K100、K500;
④按一下“开始”与“PCM”功能键，显示代码“2”。这样就给PCM系
统中送上三组信号，即：
1）2048KHZ主时钟信号；
2）8KHZ收发分帧同步信号；
3）使能信号，此为低电平有效。
⑤跳线开关放置：K101的1-2脚、K501的1-2脚；
⑥外加300HZ～3400HZ信号从S201进入；
（五）思考题
1.TP3067 PCM编码器输出的RCM数据的速率是多少？在本次实验系统中，为什么要给TP3067提供
2.048MHZ的时钟？
2.认真分析TP3067主时钟与8KHZ分帧收、发同步时钟的相位关系？（六）主要参考书
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性实验项目名称增量调制编码系统实验
实验项目学时：4 实验要求：□√必修□选修
一、实验目的及要求：
1.掌握增量调制编码的基本原理，并理解实验电路的工作过程。
2.了解不同速率的编码，以及低速率编码时的输出波形。
二、实验基本原理：
1.增量调制的工作原理
增量调制是由PCM发展而来的模拟信号数字化的一种编码方式，它是PCM的一种特例。增量调制编码基本原理是只用一位编码，这一位码不是表示信号抽样值的大小，而是表示抽样幅度的增量特性，即采用一位二进制数码“1”或“0”来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还在减小，增大则输出“1”码，减小则输出“0”码。输出的“1”、“0”只是表示信号相对于前一个时刻的增减，不表示信号的绝对值。
三、主要仪器设备及实验耗材：
二踪示波器，函数信号发生器，实验箱。
四、实验内容或步骤：
1.增量调制CVSD（?M）编码实验
2.工作时钟可变状态下?M编码比较实验
详细内容具体如下：
a.从实验一中信号发生器实验电路的测量点TP106处输出一简易正弦信号，频率为
2000Hz，加到信号输入插座S201上，再测量TP201～TP207各点波形，并画出波形。b.用外加信号源输入音频信号，保持f = 800Hz不变，改变信号幅度再重复观测TP201～
TP207各点波形。
3.输入音频信号保持幅度不变，改变信号的频率再逐点观测TP201～TP207各点波形。
4.用外加信号源输入音频信号，保持f = 800Hz不变，幅度也保持不变，而改变工作时钟
再观测TP201～TP207各点波形。并分析测试结果。同时要注意时间相位关系。
五、思考题
1. 思考实验电路的方框图，并作简要叙述。
2. 思考实验内容2中的各点波形图，注意对应时间相位关系。
3.结合理论分析说明在测量各点波形时，所发生的各种现象。
六、主要参考书及资料
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性实验项目名称增量调制系统译码实验
实验项目学时：4 实验要求：□√必修□选修
一、实验目的及要求：
1.加深理解连续可变斜率增量调制系统的电路组成与基本工作原理。
2.熟悉对增量调制编译码电路工作过程的检测和测试方法。
3.熟悉该系统在不同工作频率，不同信号频率和不同信号幅度下跟踪输入信号的情况。
4.掌握测量系统的过载特性、编码动态范围以及最大化信噪比等三大指标的测试方法。
二、实验基本原理：
1.实验电路基本工作过程
由发端送来的编码数据信号加至信开关K802的引脚，通过该开关的作用，把信号送到U801
（MC34115）芯片的第13引脚，即接收数据输入端。本系统因为是译码电路，故CPU送出低电平至U801（MC34115）的15引脚，使模拟输入运算放大器与移位寄存器断开，而数字输入运算放大器与移位寄存器接通，这样，接收数据信码经过数字输入运算放大器整形后送到移位寄存器，后面的工作过程与编码时相同，只是解调信号不再送回第2引脚（ANF端），而是直接送入后面的积分网络中，再通过接收通道，低通滤波电路滤去高频量化噪声，然后送出话音信号，推动喇叭。
三、主要仪器设备及实验耗材：
二踪示波器，函数信号发生器，实验箱。
四、实验内容或步骤：
实验内容：
1.连续可变斜率增量调制（?M）译码实验
2.增量调制（?M）系统特性、指标测试实验
3.同等条件下的PCM与?M 系统性能比较实验
实验步骤：
1.按下按键开关：K2、K3、K100、K200、K800
2.按一下“开始”与“?M译码”功能键，显示代码“7”
3.必须使?M编码实验工作正常
4.跳线开关设置：K1011–2、K2011–2、K8011–2、K8021–2
5.外加300Hz～3400Hz信号从S201进入
五、思考题
1. 思考实验系统总方框图的作用
2. 思考实验内容1中各测量点的波形。
3.思考过载特性曲线并根据实验内容列表画出。
六、主要参考书及资料
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性实验项目名称基本锁相环与锁相式数字频率合成器系统实验
实验项目学时：4 实验要求：□必修□√选修
一、实验目的及要求：
1.掌握VCO压控振荡器的基本工作原理, 加深对基本锁相环工作原理的理解。
2.熟悉锁相式数字频率合成器的电路组成与工作原理。
二、实验基本原理：
所谓压控振荡器就是振荡频率受输入电压控制的振荡器。
4046锁相环的VCO是一个线性度很高的多谐振荡器，它能产生很好的对称方波输出。电源电压可工作在3V～18V之间。本电路取+5V电源。它利用由门电路组成的RS触发器控制一对开关管轮番地向定时电容C1正向充电和反向充电，从而形成自激振荡，振荡频率与充电电流成正比。与C1的容量成反比，振荡频率不仅与定时电容C1、外加控制电压U i有关而且还与电源电压有关，与外接电阻R1、R2的比值也有关。
锁相式数字频率合成器的框图如图8-5所示，其电原理图如图8-2所示。从图8-2可见，U402(MC14522)、U403(MC14522)、U404(MC14522)为三级可预置分频器，全部采用可预置BCD 码同步1/N计数器MC14522，可由4位小型拨动开关选择。U402、U403、U404分别对应着总频比N的百位、十位、个位分频器，U402、U403、U404的输入端一方面SW401、SW402、SW403分别置入分频比的百位数、十位数、个位数以8421 BCD码形式输入。
使用时按所需分频比N预置好SW401、SW402、SW403的输入数据，f0 ＝ N·f R，3位程序分频器MC14522的数据输入端P0～P3分别接有510KΩ的下拉电阻，当SW401、SW402、SW403没有对该系统单元数据输入时，即开路状态时，此时下拉电阻把数据输入端置“0”电平；当SW401、SW402、SW403工作时，则有相应的“1”电平输入到数据输入端，使之置于“1”电平状态，以便程序分频器进行处理。
在图8-2电路图中，当程序分频器的分频比N置成1，也就是把SW401、SW402均断开，SW403置成“0001”状态。也即N＝1输入至三级程序分频器的对应数据输入码。这时，该
电路就是一个基本锁相环电路。
当三级程序分频器的N值可由外部输入进行编程控制时，该电路就是一个锁相式数字频
率合成器电路。输入频率转换开关K401进行选择，当K401的2与1相连接，则把来自实验
一的时钟信号发生器的1KHz方波信号输入到该14引脚，若K401的2与3相连接，则必须
用外接信号源，产生1KHz方波信号通过输入信号插座S401引入。当锁相环锁定后，可得到：
f R＝f V
其中 f V＝f0/N ,
代入得： f R＝f0/N
移项得： f0＝N·f R
由此可知，当f R固定不变时，改变三级程序分频器的分频比N，VCO的振荡输出频率(也
就是频率合成器的输出频率)f0也得到相应的改变。
例如：当设f R＝1KHz方波 , 把三级程序分频器的分频比N置成257即N＝257 则： f0＝N·f R＝257×1KHz＝257KHz
当N′＝132时 , f0′＝N′f R＝132×1KHz＝132KHz
当N ＝999时 , 则f0＝N·f R＝999×1KHz＝999KHz。
这样，只要输入一个固定信号频率f R，即可得到一系列所需要的频率，其频率间隔等于f R，
这里为1KHz。对选择不同的f R，则可以获得不同的f R的频率间隔。在用实验一信号发生器
产生的时钟信号频率时，当设f R＝1KHz，实际上准确频率为1.024KHz，而不是1KHz。因而
经过三级程序分频器与锁相实验后，VCO压控振荡器的输出频率也应当是1.024KHz的N位数。
例：当N ＝ 132时
则f0 ＝N·f R ＝ 132×1.024 ＝ 135.168KHz
当N ＝ 133时
则f0′＝ N′·1.024＝ 133×1.024 ＝ 135.192KHz
输出产生一定的积累误差，这点在下面进行实验时应注意。
三、主要仪器设备及实验耗材：
二踪示波器，函数信号发生器，实验箱。
四、实验内容或步骤：
(一)基本锁相环实验
1.观察锁相环路的同步过程；
2.观察锁相环路的跟踪过程；
3.观察锁相环路的捕捉过程；
4.测试环路的同步带与捕捉带，并计算它们的带宽。
(二)锁相式数字频率合成器实验
1.在程序分频器的分频比N＝1、10、100三种情况下：
a.测量输入参考信号的波形；
b.测量相位比较器Ⅱ的信号波形；
c.测量频率合成器输出信号的波形。
2.检查并观察输出频率(或分频比)的置换功能；
3.测量并观察最小分频比与最大分频比。
五、思考题
VCO输入参考信号，即相位比较器输入信号，为什么它要由开关K401进行选择？
为什么它要由CLK时钟信号电路送入1KHz的方波信号作为VCO的输入参考信号；
为什么它要由2脚与3脚相连：为什么外加方波信号TTL电平由S401端输入。
六、主要参考书及资料
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06 综合性实验项目名称二相BPSK(DPSK)调制实验
实验项目学时：3学时实验要求：■必修□选修
（一）实验目的及要求
1.二相PSK（DPSK）调制的工作原理及电路组成；
2.了解载频信号的产生方法；
3.掌握二相绝对码的码变换方法。
（二）基本原理
在本实验中，绝对移相键控（PSK）是采用直接调相法莱实现的，也就是用输入的基带信号直接控制已输入载波相位的变化莱实现相位键控。
（三）仪器设备及实验耗材
100MHz二踪示波器1台
函数信号发生器1台
通信原理实验箱1台
计算机1台
集成电路芯片、单片机电路芯片、电阻、电容器件各100 套，约2000元
（四）实验内容
1.二相BPSK调制器实验
用内载波发生器产生的信号作输入载波信号来观察TP301～TP309各测
量点的波形。
2.二相DPSK调制器实验
加入差分编码器电路来传输二相DPSK信号，即将开关K301置成2脚与
3脚相连，其他开关设置不变重做上述内容。
（五）思考题
1.调节W301会改变载波幅度的大小，在TP302测量点，为什么载波幅度增大到一定程度是会出现波形失真？
2.设给定一码组1011001110010，试画出对这个码组进行DPSK调制的波形。
（六）主要参考书
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性实验项目名称二相BPSK(DPSK)解调实验
实验项目学时：3学时实验要求：■必修□选修
（一）实验目的及要求
1. 掌握二相(PSK、DPSK) 解调器的工作原理与系统电路组成；
2.熟悉二相相对移相与绝对移相得转换方法；
3.掌握载波锁相环技术指标的测试方法；
4. 掌握二相(PSK、DPSK)系统的主要性能指标的测试方法；
5.了解以二相(PSK、DPSK)解调的基带数字信号中提取位同步的方法。
（二）基本原理
二相解调器由三部分组成：载波提取电路、位定时恢复电路与信码再生整形电路。载波恢复和位定时提取，是数字载波传输系统必不可少的重要组成部分。
（三）仪器设备及实验耗材
100MHz二踪示波器1台
函数信号发生器1台
通信原理实验箱1台
计算机1台
集成电路芯片、单片机电路芯片、电阻、电容器件各100 套，约2000元
（四）实验内容
1.二相BPSK解调实验；
2.二相DPSK解调实验；
3.PSK解调载波提取实验；
（五）思考题
1.如果调节W701和W702的阻值，使得输出的载波信号频率小于4.096MHZ或大于4.096MHZ对实验有何影响？
2.伪随机码1110010每个码元应对应多少个载波？
（六）主要参考书
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
设计性实验项目名称数字同步信号发生器
实验项目学时：4 实验要求：□必修□√选修
一、实验目的及要求：
1.掌握数字基带信号的传输过程。
2.熟悉位定时产生与提取位同步信号的方法。
3.学会观察眼图及其分析方法。
二、实验基本原理：
所有数字通信系统能否有效地工作，在相当大的程度上依赖于发端和收端正确地同步。同步的不良将会导致通信质量的下降，甚至完全不能工作。通常有三种同步方式，即：载波同步、位同步和群同步。在本实验中主要分析位同步，载波同步和群同步不分析。实现位同步的方法有多种，但可分为两大类型：一类是外同步法。另一类是自同步法。
所谓外同步法，就是在发端除了要发送有用的数字信息外，还要专门传送位同步信号，到了接收端得用窄带滤波器或锁相环进行滤波提取出该信号作为位同步之用。
所谓自同步法，就是在发端不专门向收端发送位同步信号，而收端所需要的位同步信号是设法从接收信号中或从解调后的数字基带信号中提取出来。本实验中，位同步提取的方法是从二相PSK(DPSK)信号中，对解调出的数字基带信息再直接提取恢复出位同步信号。
三、主要仪器设备及实验耗材：
二踪示波器，函数信号发生器，实验箱。
四、实验内容或步骤：
实验内容：
所有数字通信系统能否有效地工作，在相当大的程度上依赖于发端和收端正确地同步。同步的不良将会导致通信质量的下降，甚至完全不能工作。通常有三种同步方式，即：载波同步、位同步和群同步。在本实验中主要分析位同步，载波同步和群同步不分析。实现位同步的方法有多种，但可分为两大类型：一类是外同步法。另一类是自同步法。
所谓外同步法，就是在发端除了要发送有用的数字信息外，还要专门传送位同步信号，到了接收端得用窄带滤波器或锁相环进行滤波提取出该信号作为位同步之用。
所谓自同步法，就是在发端不专门向收端发送位同步信号，而收端所需要的位同步信号是设法从接收信号中或从解调后的数字基带信号中提取出来。本实验中，位同步提取的方法是从二相PSK(DPSK)信号中，对解调出的数字基带信息再直接提取恢复出位同步信号。（1）按下按键开关：K300、K700。
（2）按一下“开始”与“PSK”功能键，显示代码“5”。
（3）跳线开关接通设置：K304的1–2、K301的1–2、K302的1–2或K302的2–3或K302的4–5或K302的5–6、K303的1-2、K303的3-4。
（4）PSK调制时：
K302的1-2：伪随机码，码序列为1110010，速率为32KHz的绝对码。
（5）PSK解调时：
A.首先要使PSK调制电路正常工作。接通跳线开关：K701的1-2、K702的1-2、K703的1-2、
K704的 1-2、K705的1-2、K705的2-3。
B.在CA701上插上电容，使振荡器工作频率为4.096MHz，电容在80Pf～120Pf之间。
C.做观察眼图实验时：
接通跳线开关K704的1-2；同时按下“开始”与“PSK”功能键，显示代码“5”；
若用示波器一根探头放在TP304，另一根探头放在TP707，使之同步，才能看到眼图；
若用示波器一根探头放在TP703, 另一根探头放在TP707，使之同步，则看到升余弦波波形。
D.CPU仿真眼图观察测量实验
具体步骤如下：
a.接通跳线开关K704的2-3；
b.同时按下“开始”与“眼图”功能键，显示代码“9”；
c.若用示波器的一根探头放在TP304，另一根探头放在TP707，使之同步，才能看到CPU 仿真眼图；它和PSK解调电路观察到的实际眼图基本一样。
步骤：
（1）按下按键开关：K300、K700。
（2）按一下“开始”与“PSK”功能键，显示代码“5”。
（3）跳线开关接通设置：K304的1–2、K301的1–2、K302的1–2或K302的2–3或K302的4–5或K302的5–6、K303的1-2、K303的3-4。
（4）PSK调制时：
K302的1-2：伪随机码，码序列为1110010，速率为32KHz的绝对码。
（5）PSK解调时：
A.首先要使PSK调制电路正常工作。接通跳线开关：K701的1-2、K702的1-2、K703的1-2、
K704的 1-2、K705的1-2、K705的2-3。
B.在CA701上插上电容，使振荡器工作频率为4.096MHz，电容在80Pf～120Pf之间。
C.做观察眼图实验时：
接通跳线开关K704的1-2；同时按下“开始”与“PSK”功能键，显示代码“5”；
若用示波器一根探头放在TP304，另一根探头放在TP707，使之同步，才能看到眼图；
若用示波器一根探头放在TP703, 另一根探头放在TP707，使之同步，则看到升余弦波波形。
D.CPU仿真眼图观察测量实验
具体步骤如下：
a.接通跳线开关K704的2-3；
b.同时按下“开始”与“眼图”功能键，显示代码“9”；
c.若用示波器的一根探头放在TP304，另一根探头放在TP707，使之同步，才能看到CPU仿真眼图；它和PSK解调电路观察到的实际眼图基本一样。
五、思考题
1.根据实验结果，思考后画出BPSK(DPSK)相干解调电路的波形图，在图上标上相位关系。
2.根据实验结果，记录并绘出眼图的波形图，并表明眼图的各项参数。
六、主要参考书及资料
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性实验项目名称FSK调制实验
实验项目学时：3 实验要求：□必修□√选修
一、实验目的及要求：
1.理解FSK调制的工作原理及电路组成。
二、实验基本原理：
数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。由于这种调制解调方式容易实现，抗噪声和抗衰减性的能力较强，因此在中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。
数字调频又可称作移频键控FSK，它是利用载频频率变化来传递数字信息。数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种情形。若两个振荡频率分别由不同的独立振荡器提供，它们之间相位互不相关，这就叫相位离散的数字调频信号；若两个振荡频率由同一振荡信号源提供，只是对其中一个载频进行分频，这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。
本实验电路中，由实验一提供的载频频率经过本实验电路分频而得到的两个不同频率的载频信号，即为相位连续的数字调频信号。
三、主要仪器设备及实验耗材：
二踪示波器，函数信号发生器，实验箱。
四、实验内容或步骤：
1.测试FSK调制电路TP901—TP907各测量点波形，并作详细分析。
(一)FSK调制实验
（1）按下按键开关：K2、K100、K900。
（2）按一下“开始”与“FSK”功能键，显示代码“3”。
（3）跳线开关接通设置：K101的1-2、K901的1-2、K902的1-2。
K904的1-2、2KHz的伪随机码，码序列为：1110010.
K904的2-3、8KHz方波，码序列为1100码。
做FSK解调实验时，K904的1-2、K903的1-2。
（4）在CA901上插电容，使锁相环中的压控振荡器工作在32KHz，电容在1800Pf 2400Pf 之间。
（5）注意选择不同的数字基带信号的速率。有1110010码(2KHz)、1010交替码(8KHz)。由信号转接开关K904进行选择。
五、思考题
1.思考并画出测试点的各点波形。
2.思考改变4046的哪些外围元件参数对其输出有影响?
六、主要参考书及资料
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06 综合性实验项目名称FSK解调实验
实验项目学时：3 实验要求：□必修□√选修
一、实验目的及要求：
1.理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。
二、实验基本原理：
FSK集成电路模拟锁相环解调器的工作原理十分简单，只要在设计锁相环时，使它锁定在FSK的一个载频f1上，对应输出高电平，而对另一载频f2失锁，对应输出低电平，那么在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列。
三、主要仪器设备及实验耗材：
二踪示波器，函数信号发生器，实验箱。
四、实验内容或步骤：
(二)FSK解调实验
1.接通开关K903的1-2，输入FSK信号给解调电路，注意观察“1”“0”码内所含载
波的数目。
2.观察FSK解调输出TP910～TP912波形，并作记录。并同时观察FSK调制端的基带
信号，比较两者波形，观察是否有失真。
3.测试FSK解调电路TP908—TP910各测量点波形，并作详细分析。
五、思考题
1.思考并画出测试点的各点波形。
2.思考改变4046的哪些外围元件参数对其输出有影响?
3.采用锁相环解调时，其输出信号序列与发送信号序列相比有否产生延迟?
六、主要参考书及资料
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性实验项目名称通信系统综合实验（一）
实验项目学时：4 实验要求：□必修□√选修
一、实验目的及要求：
1.熟悉数字通信系统各级信号的波形。
2.理解信号在信道传输过程中的变换原理和方法。
3.了解数字通信系统性能的测试方法。
二、实验基本原理：
为了使学生对数字通信系统有一个感性认识，进一步加深对通信系统工作的理解，本实验是在前面实验的基础上，有代表性地选择了增量编码调制实验，二相PSK(DPSK)调制解调系统实验，信号发生器系统实验和中央集中控制器系统实验的基础上，组成一个较完整的通信系统综合实验，也即模拟一个简易数字通信系统，
三、主要仪器设备及实验耗材：
二踪示波器，函数信号发生器，实验箱。
四、实验内容或步骤：
1.用伪随机码序列做综合实验
先用伪随机码序列代替增量调制编码器输出的数字基带信号，逐一进行实验。最后从接收端中还原出伪随机码序列。
语音信号及通信系统原理综合实验按照图14-2进行连接。
2.单音频信号源做综合实验
断开伪随机码序列，用音频信号作信号源，送入增量调制系统编码电路的输入端，再逐一进行实验。最后从扬声器中还原出音频信号。
3.广播信号做综合实验
最后再用小话筒或收录音机接收广播信号作信号源，逐一进行实验。观察实验的每一结果。单台实验箱实现单工通信系统实验按照图14-3进行连接。
五、思考题
在数字通信传输系统中，欲提高系统性能，减少传输误码率的途径有哪些?
六、主要参考书及资料
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性实验项目名称通信系统综合实验（二）
实验项目学时：4 实验要求：□必修□√选修
一、实验目的及要求：
1.熟悉数字通信系统各级信号的波形。
2.理解信号在信道传输过程中的变换原理和方法。
3.了解数字通信系统性能的测试方法。
二、实验基本原理：
为了使学生对数字通信系统有一个感性认识，进一步加深对通信系统工作的理解，本实验是在前面实验的基础上，有代表性地选择了增量编码调制实验，二相PSK(DPSK)调制解调系统实验，信号发生器系统实验和中央集中控制器系统实验的基础上，组成一个较完整的通信系统综合实验，也即模拟一个简易数字通信系统，
三、主要仪器设备及实验耗材：
二踪示波器，函数信号发生器，实验箱。
四、实验内容或步骤：
4.两台实验箱实现双工编码综合实验
两台实验箱实现双工编码通信系统实验按照图14-4进行连接。
用音频信号作信号源，送入甲实验箱的增量调制系统编码电路的输入端S201中，通过导线相连接到乙实验箱的增量调制系统译码电路的输入端K802的1与2脚相连，再逐一进行实验。最后从乙实验箱的扬声器中还原出音频信号来。
5.两台实验箱实现双工调制解调综合实验
两台实验箱实现调制解调双工通信系统实验按照图14-5进行连接。
用音频信号作信号源，送入甲实验箱的增量调制系统编码电路的输入端S201中，信号从PSK 调制电路输出，通过导线相连接到乙实验箱PSK解调电路的输入端，K701的1与2脚相连，再逐一进行实验。最后从乙实验箱的扬声器中还原出音频信号来。
五、思考题
在数字通信传输系统中，欲提高系统性能，减少传输误码率的途径有哪些?
六、主要参考书及资料
现代通信设计实验测试（修订版）主编方安安江西科技出版社2006.06
综合性、设计性实验课程
2014年3月《物理综合性、设计性试验》课程开设计划本实验开设围绕物理实验的综合性和设计性开展实验。作为尝试性的课程开设，计划围绕以下几个方面进行： 一、物理实验中的各种要素 1.人的要素（实验目的、实验方法的设计、实验过程、实验结果分析）； 2.仪器的要素（实验设计中仪器的选择、仪器的调整、仪器使用）； 3.实验环境、方法的分析。 二、物理实验的辅助工具 1.常用的实验仪器分析； 2.常用的数据处理（系统误差、仪器误差、循环测量误差）； 3.常用数据处理软件（计算、误差分析、图形处理软件）； 4.各种仿真软件的应用。 三、综合性、设计性物理实验的宗旨 1.综合性——突出完成实验的一种综合性。不是简单的验证（按规定的实验要求、方法 和步骤，一步步向明确的实验目标靠近），往往要通过对几种方法和步骤来实现实验目标。 在综合性实验中，强调： 1）实现实验目标； 2）强调对于实验结果进行完整的实验测试、分析，已达到对实验过程和实验结果全面的认识。 2.设计性——根据实验目标（有意义的），通过创造地采用各种实验方法，进行各方面的测试设计，获得可靠的具有科学性的结果。 在设计性实验中强调： 1）实验设计（方法和过程）的科学性和创新性和完整可靠性（源于综合性实验）。创新性不一定是全部自己发明出来的理论和方法，可以是创新地应用在某些领域； 2）对于能够实现实验结果的不同实验设计和方法进行比较对比，从中选择出最佳的实验设计和方法； 3）获得科学的、具有创新的实验结果。 四、实验总结表达 对于实验目标当前的实验结果状况分析研究资料的收集与分析；对实验进行表达、分析
和总结，完成对实验结果、实验设计分析、实验获得成果的论文写作，科技论文的写作是对综合性、设计性实验开设要求的重要部分。
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。
通信原理实验报告
通信原理实验报告
作者: 日期:
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。
关于综合性设计性实验的说明
南京工程学院车辆工程系 关于综合性、设计性实验的说明 1、关于实验类型的说明： a. 演示性实验指为便于学生对客观事物的认识，以直观演示的形式，使学生了解其事物的形态结构和相互关系、变化过程及其规律的教学过程。 b. 验证性实验：以加深学生对所学知识的理解，掌握实验方法与技能为目的，验证课堂所讲某一原理、理论或结论，以学生为具体实验操作主体，通过现象衍变观察、数据记录、计算、分析直至得出被验证的原理、理论或结论的实验过程。 c. 综合性实验：是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。 d. 设计性实验：是指给定实验目的、要求和实验条件，由教师给定实验目标，学生自行设计实验方案并加以实现的实验。 2、综合性、设计性实验的界定 综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程 知识的实验。是学生在具有一定知识和技能的基础上，运用某一门课程或多门课程的知识、技能和方法进行综合训练的一种复合型实验。根据定义，综合性实验内容应满足下列条件之一：①涉及本课程多个章节的知识点；②涉及多门课程的多个知识点；③多项实验内容的综合。 设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。设计性实验一般是指导教师给出题目，由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，提出实验的具体方案、拟定实验
步骤、选定仪器设备、独立完成操作、编程、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。 3、对综合性、综合性实验进行论证 论证专家组组长由院长或主管实验教学的副院长担任，成员不少于3人。应聘请该领域或与该领域相关的具有副高级以上职称的专家担任论证组成员。应有综合性、设计性实验教学大纲、综合性、设计性实验指导书；专家组根据实验目的、实施设想、所利用的知识以及实验条件要求等，进行实验属性判定和可行性论证。 对论证符合综合性或设计性实验要求的实验项目的教学过程要进行监 督和检查，对学生的实验报告、实验记录和结果等要进行抽查，确保实验内容符合综合性、设计性实验教学要求。对不符合综合性、设计性实验要求的实验项目，直接转为验证性实验。 4、综合性、设计性实验内容的确定及大纲编写 在确定综合性、设计性实验的实验内容时应充分考虑课程教学大纲的要求和课程特点。指导教师可选择一些灵活性比较大，完成思路比较多，学生有发挥余地的内容作为综合性、设计性实验的实验内容，且难度不宜太大，操作不宜太复杂。 在制订综合性、设计性实验大纲时除了一般实验大纲规定的内容外，应说明该实验为综合性或设计性实验的特性及要求。 综合性、设计性实验的实验学时一般在3-6学时，计划学时内不能完成的可在实验室的开放时间内完成。 5、综合性、设计性实验指导书编写
通信原理设计性实验
通信原理设计性实验 实验一常用信号及其频谱 一实验目的： 1 使学生掌握用MA TLAB语言获取通信常用信号的方法 2 使学生掌握编程获取信号频谱和功率谱的方法 二实验内容： 1 编程获取通信常用波形（矩形、三角形和抽样信号）及其频谱 2 获取常用信号的功率谱 三实验过程 1 简介MA TLAB 2 讲解矩阵的输入方法，矩阵的加、减、乘除运算 〉〉A=[1 2 3; 2 3 3;3 4 5]； 〉〉A+B； 〉〉A*B 〉〉A/B 〉〉A。*B 3 通信中常用的MA TLAB函数 >>ones（3） >> zeros (3) >> plot >> axis >> title 4 MA TLAB 的判断语句，循环语句，分支语句 1）判断语句 if 表达式1 命令 elseif表达式2 命令 … end 2) 分支语句switch和case switch (a) case 0 case 1 case 2 … Otherwise end 3) 循环语句 for n=3:32 r(n)=n; end
5 程序编写 点击工具栏最左边按钮或菜单栏File---》new- M file, 编程界面如下所示 1）主函数 clear all; close all; T=2*pi; t=0:0.01:T; st=sin(t); [f,sf]=T2F(t,st); subplot(311);plot(t,st); title('信号'); subplot(312);plot(f, abs(sf)); axis([-5 5 0 max(abs(sf))]); title('信号的频谱'); psf=(abs(sf).^2)/T; subplot(313);plot(f,psf); axis([-5 5 0 max(psf)]); title('信号的功率谱密度'); 2）子函数 function [f,sf]=T2F(t,st) dt=t(2)-t(1); T=t(end); df=1/T; N=length(st); f=-N/2*df:df:N/2*df-df; sf=fft(st); sf=T/N*fftshift(sf); 3) 将函数保存，函数名不能是数字或中文，必须英文字母开头，后面可跟数字，函数名
通信原理实验-抽样定理
学生实验报告
） 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的语言信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带。见图4。如果fs＜fH，就会出现频谱混迭的现象，如图5所示。 在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率fH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fH，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。 验证抽样定理的实验方框图如图6所示。在图8中，连接（8）和（14），就构成了抽样定理实验电路。由图6可知。用一低通滤波器即可实现对模拟信号的恢复。为了便于观察，解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成，低通滤波器的截止频率为3400HZ
2、多路脉冲调幅系统中的路际串话 ~ 多路脉冲调幅的实验方框图如图7所示。在图8中，连接（8）和（11）、（13）和（14）就构成了多路脉冲调幅实验电路。 分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。N路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。本实验设置了两路分路抽样电路。 多路脉冲调幅信号进入接收端后，由分路选通脉冲分离成n路，亦即还原出单路PAM信号。 图7 多路脉冲调幅实验框图 冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。这样大的衰减带来的后果是严重的。但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的PAM信号展宽到100％的占空比，从而解决信号幅度衰减大的问题。但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。 PAM信号在时间上是离散的，但是幅度上趋势连续的。而在PAM系统里，PAM信只有在被量化和编码后才有传输的可能。本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。 3、多路脉冲调幅系统中的路标串话 路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。路际串话是指在同一时分多路系统中，某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去，这样就产生了同一端机中各路通话之间的串话。 在一个理想的传输系统中，各路PAM信号应是严格地限制在本路时隙中的矩形脉冲。但是如果传输PAM信号的通道频带是有限的，则PAM信号就会出现“拖尾”的现象。当“拖尾”严重，以至入侵邻路时隙时，就产生了路标串话。 在考虑通道频带高频谱时，可将整个通道简化为图9所示的低通网络，它的上截止频率为：f1=1/(2
北邮scilab_通信原理软件实验报告
信息与通信工程学院通信原理软件实验报告
实验二时域仿真精度分析 一、实验目的 1. 了解时域取样对仿真精度的影响 2. 学会提高仿真精度的方法 二、实验原理 一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间(-无穷，+无穷)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这样一个时间段。为此将把s(t)按区间[-T/2 ,+T/2 ]截短为按时间间隔dert T均匀取样，得到的取样点数为N=T/dert T. 仿真时用这个样值集合来表示信号s(t)。Dert T反映了仿真系统对信号波形的分辨率，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，对应的频谱是频率的周期函数，其重复周期是1/t; 。如果信号的最高频率为 那么必须有 才能保证不发生频域混叠失真，这是奈奎斯特抽样定理。设 则称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，那么不能用 此仿真程序来研究带宽大于这的信号或系统。换句话说，就是当系统带宽一定的情况下，信号的采样频率最小不得小于2*Bs，如此便可以保证信号的不失真，在此基础上时域采样频率越高，其时域波形对原信号的还原度也越高，信号波形越平滑。也就是说，要保证信号的通信成功，必须要满足奈奎斯特抽样定理，如果需要观察时域波形的某些特性，那么采样点数越多，可得到越真实的时域信号。 三、实验步骤 1.将正弦波发生器模块、示波器模块、时钟模块按下图连接：
时钟设置0.01，得到的结果如下： 时钟设置0.3，以后得到的结果如下：
五、思考题 （1）观察分析两图的区别，解释其原因。 答：因为信号周期是1，而第一个图的采样周期是0.01，所以一个周期内能采样100个点，仿真出来的波形能较精确地显示成完整波形，而第二个图采样周期是0.3，所以一个周期内只有三个采样点，故信号失真了。 （2）将示波器的控制时钟的period的参数改为0.5，观察仿真结果，分析其原因。 结果如下：
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
通信原理实验指导书161702
通 信 原 理 实 验 指 导 书 （２０１７版） 编者 张水英 汪泓 浙 江 理 工 大 学 ２０１７年３月
目 录 实验一 常规双边带幅度调制系统设计及性能分析 (1) 实验二 模拟信号数字化传输系统的建模与分析 (6) 实验三 BPSK调制、解调实验 (9)
实验一 常规双边带幅度调制系统设计及性能分析 一、实验目的 1、熟悉常规双边带幅度调制系统各模块的设计； 2、研究常规双边带幅度调制系统的信号波形、信号频谱、信号带宽、输入信噪比、输出信噪比及两者之间的关系； 3、掌握 MATLAB 和SIMULINK 开发平台的使用方法； 4、熟悉 Matlab 与Simulink 的交互使用。 二、实验仪器 带有MATLAB 和SIMULINK 开发平台的微机。 三、实验原理 AM 信号产生的原理图如图1所示。AM 信号调制器由加法器、乘法器和带通滤波器（BPF ）组成。图中带通滤波器的作用是让处在该频带范围内的调幅信号顺利通过，同时抑制带外噪声和各次谐波分量进入下级系统。 图1 AM 信号的产生 3.1 AM 信号时域表达式及时域波形图 AM 信号时域表达式为 0()[()]cos AM c s t A m t t ω=+ 式中0A 为外加的直流分量；为输入调制信号，它的最高频率为 ()m t
m f ，无直流分量；c ω为载波的频率。为了实现线性调幅，必须要求 0max ()m t A ≤ 否则将会出现过调幅现象，在接收端采用包络检波法解调时，会产生严重的失真。如调制信号为单频信号时，常定义0(/)AM m A A β1=≤为调幅指数。 AM 信号的波形如图2所示，图中认为调制信号是单频正弦信号，可以清楚地看出AM 信号的包络完全反应了调制信号的变化规律。 t t t t ()m t 0(A m t +cos c t ω s ()AM t 图2 AM 信号波形 3.2 AM 信号频域表达式及频域波形图 对AM 信号进行傅里叶变换，就可以得到AM 信号的频域表达式 ()ω如下： AM S 0()[(AM ()] 1 [)()][()()]2 AM c c c c S s t M M A ωωωωωπδωωδωω==++?+++?F 式中，()M ω是调制信号的频谱。 ()m t
综合性、设计性实验指导书(范本)
设计性实验指导书 实验名称：冷冻鱼糜及鱼糜制品的生产 实验项目性质：本实验是食品科学与工程专业水产品加工方向的学生在学习了《水产食品加工学》这门课程之后，将其课堂上学习的水产品加工理论知识应用到生产实践的一个设计性试验。该实验是由学生自己设计鱼糜制品（鱼丸）的配方和生产工艺。通过实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式，使学生更好地掌握实验原理、操作方法、步骤，全面了解掌握鱼糜制品弹性形成的机理、掌握鱼糜制品制造的技术原理、掌握影响鱼糜制品弹性的因素。培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新思维和实际动手能力，提高学生驾驭知识的能力，培养学生事实求是的科学态度，百折不挠的工作作风，相互协作的团队精神，勇于开拓的创新意识。通过开展这项工作，将有利于学校培养社会所需要的高素质、创新型人才。 所属课程名称：水产食品加工学 计划学时：10 一、实验目的 1、掌握冷冻鱼糜的生产原理和工艺技术；抗冻剂防治鱼肉蛋白质冷冻变性的作用；鱼肉蛋白质变性的特征变化。 2、掌握鱼糜制品弹性形成的机理及其影响弹性的因素。 3、掌握鱼糜制品制造的生产技术。 4、掌握鱼糜凝胶化和凝胶劣化的性质。 5、学习鱼糜制品弹性感观检验方法。 二、设计指标 设计的鱼糜制品（鱼丸）主要考虑如下质量指标： 1、鱼丸的凝胶强度 2、鱼丸的风味 3、鱼丸的香气 4、鱼丸的产品成数 5、鱼丸的白度 6、鱼丸的水分 三、实验要求（设计要求） 1、要求学生首先查资料，搞清楚不同鱼种在制作冷冻鱼糜时形成凝胶的特性，熟悉冷冻鱼糜的制作工艺过程，了解其相关的机械设备。 2、学生自己设计鱼糜制品（鱼丸）的配方和生产工艺。按5人为一实验小组，学生自己拆装、调试设备。各实验小组自己根据鱼糜制品制造的技术原理、影响鱼糜制品弹性的因素，各组自己制定鱼丸生产工艺，产品配方，用各实验小
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
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编码规则是遇到0编码01，遇到1则交替编码11和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，也就是选择器的功能。CMI译码首先也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和编码输出的数据：用示波器分别观测和记录TH38#和TH68#的波形，验证CMI编码规则。 （2）观测编码输入的数据和译码输出的数据：用示波器分别观测和记录TH38#和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00000000 00000000 00000000 00000011，用示波器分别观测编码输入的数据和编码输出的数据，调节示波器，将信号耦合状况置为交流，观察记录波形。保持
大学物理综合设计性实验(完整)
综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室
目录绪论 实验1 几何光学设计性实验 实验2 LED特性测量 实验3 超声多普勒效应的研究和应用 实验4 热辐射与红外扫描成像实验 实验5 多方案测量食盐密度 实验6 多种方法测量液体表面张力系数 实验7 用Multisim软件仿真电路 实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除 实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率 实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验 实验13 非接触法测量液体电导率
绪论 一．综合设计性实验的学习过程 完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程： 1．选题及拟定实验方案 实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2．实施实验方案、完成实验 学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。 3．分析实验结果、总结实验报告 实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要，是对整个实验的一个重新认识过程，在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力，同时也提高了文字表达能力。 在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体，学生是积极主动地探究问题，这是一种利于提高学生解决问题的能力，提高学生的综合素质的教学过程。 在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题，不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的，但对学生是未知的，这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难，并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题，这时教师应与学生共同思考共同解决问题。 二．实验报告书写要求 实验报告应包括：1实验目的；2实验仪器及用具；3实验原理；4实验步骤；5测量原始数据；6数据处理过程及实验结果；7分析、总结实验结果，讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法，总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。 三．实验成绩评定办法 教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。 （1）查询资料、拟定实验方案：占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料，并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。 （2）实施实验方案、完成实验内容：占成绩的30%。考察学生独立动手能力，综合运用知识解决实际问题的能力。 （3）分析结果、总结报告：占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况，分析问题的能力，语言表达能力。 （4）科学探究、创新意识方面：占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识，善于发现问题并能解决问题。 （5）实验态度、合作精神：占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验，是否具有科学、
通信原理实验报告
通信原理实验报告 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
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 ]); % 限定坐标轴的范围 subplot(312); plot(t,x2); title('占空比50%'); axis([0 ]); subplot(313); plot(t,x3);
title('占空比75%'); axis([0 ]); 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::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);
通信原理实验报告
通信原理实验报告 一．实验目的 熟悉掌握MATLAB软件的应用，学会对一个连续信号的频谱进行仿真，熟悉sigexpand(x2,ts2/ts1)函数的意义和应用，完成抽样信号对原始信号的恢复。 二．实验内容 设低通信号x（t）=cos(4pi*t)+1.5sin(6pi*t)+0.5cos(20pi*t); (1)画出该低通信号的波形 (2)画出抽样频率为fs=10Hz（亚采样）、20Hz（临界采样）、50Hz（过采样）的抽样序列 (3)抽样序列恢复出原始信号 (4)三种抽样频率下，分别分析对比模拟信号、离散采样信号、恢复信号的时域波形的差异。 原始信号与恢复信号的时域波形之差有何特点？有什么样的发现和结论？ (5)三种抽样频率下，分别分析对比模拟信号、离散采样信号、恢复信号的频域特性的差异。 原始信号与恢复信号的频域波形之差有何特点？有什么样的发现和结论？ 实验程序及输出结果 clear; close all; dt=0.05; t=-2:dt:2 x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t); N=length(t); Y=fft(x)/N*2; fs=1/dt; df=fs/(N-1); f=(0:N-1)*df; subplot(2,1,1) plot(t,x) title('抽样时域波形') xlabel('t') grid; subplot(2,1,2) plot(f,abs(Y)); title('抽样频域信号 |Y|'); xlabel('f'); grid;
定义sigexpand函数 function[out]=sigexpand(d,M) N=length(d); out=zeros(M,N); out(1,:)=d; out=reshape(out,1,M*N); 频域时域分析fs=10Hz clear; close all; dt=0.1; t0=-2:0.01:2 t=-2:dt:2 ts1=0.01 x0=cos(4*pi*t0)+1.5*sin(6*pi*t0)+0.5*cos(20*pi*t0); x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t); B=length(t0); Y2=fft(x0)/B*2; fs2=1/0.01; df2=fs2/(B-1); f2=(0:B-1)*df2; N=length(t); Y=fft(x)/N*2;
药理学综合设计性实验汇编
药理学综合设计性实验 实验一氯丙嗪的降温作用（设计性实验，4学时） 实验简介：本实验使学生掌握实验设计的基础理论和方法（包括动物选择、实验分组、对照原则、处理因素的标准化等多方面知识），并通过观察氯丙嗪的降温作用，掌握其降温特点，联系临床应用。 实验辅导：至少双人辅导 【实验目的】掌握实验设计的基础理论，通过观察氯丙嗪的降温作用，掌握其降温特点，联系临床应用。 【实验器材】小鼠、注射器、体温计、冰箱、氯丙嗪等。 【实验过程】 一、首先介绍实验设计的基础理论 （一）实验设计是科学研究计划中关于研究方法与步骤的一项内容，是实验研究所涉及的各项基本问题的合理安排。严密合理的实验设计是顺利进行研究工作的保证，同时也能最大限度地减少实验误差以获得精确可靠的实验结论，甚至可以使研究工作事半功倍。 药理学实验设计的三大要素，即处理因素、实验对象与实验效应。 1.处理因素 (1)处理因素实验中根据研究目的确定的由实验者人为施加给受试对象的因素称为处理因素，如药物、某种手术等。 一次实验涉及的因素不宜过多，否则会使分组增多，受试对象的例数增多，在实际工作中难以控制。但处理因素过少，又难以提高实验的广度和深度。 (2)明确非处理因素：非处理因素虽然不是我们的研究因素，但其中有些因素可能会影响实验结果，产生混杂效应，所以这些非处理因素又称混杂因素。设计时明确了这些非处理因素，才能设法消除它们的干扰作用。 (3)处理因素的标准化：处理因素在整个实验过程中应做到标准化，即保持不变，否则会影响实验结果的评价。如实验设计中处理因素是药物时，则药物的剂型、给药途径、质量(成分、出厂批号等)必须保持不变。 2.实验对象 实验对象的选择十分重要，对实验结果有着极为重要的影响。药理学实验主要实验对象包括整体动物(正常动物、麻醉动物和病理模型)、离体器官、组织及细胞等。 3.实验效应 实验效应是指受试对象在处理因素作用后呈现的反应或受到的影响，其具体表现形式是指标。这些指标包括计数指标(或定性指标)和计量指标(或定量指标)等。指标的选定需符合特异性、客观性、重复性、灵敏性、精确性、可行性等原则。 (二)药理学实验设计的基本原则 为了提高研究效率，控制误差和偏倚，药理学实验设计同其它科学研究一样必须遵循三大基本原则，即对照、随机和重复原则。 1.对照原则 对照是比较的前提。在生物学实验中存在许多影响因素，为消除无关因素对实验结果的
通信原理实验指导书(学生)
通信原理实验指导书西南大学电子信息工程学院实验教学中心
目录 前言 .............................................. 错误！未定义书签。目录 (1) 拨码器开关设置一览表 (2) 第一部分通信原理预备性实验 (5) 实验1 平台介绍及实验注意事项 (5) 实验2 DDS信号源实验 (8) 第二部分通信原理重要部件实验 (11) 实验1 抽样定理及其应用实验 (11) 实验2 PCM编译码系统实验 (16) 实验3 FSK（ASK）调制解调实验 (20) 实验4 PSK DPSK调制解调实验 (25) 实验5 位同步提取实验 (33) 实验6 眼图观察测量实验 (38) 实验7 基带信号的常见码型变换实验 (43) 实验8 AMI/HDB3编译码实验 (50) 实验9 幅度调制（AM）实验* (54) 实验10 幅度解调（AM）实验* (61) 实验11 频率调制（PM）实验* (64) 实验12 频率解调（PM）实验* (68) 第三部分信道复用技术和均衡技术实验 (72) 实验1 频分复用/解复用实验 (72) 实验2 时分复用/解复用（TDM）实验 (76)
拨码器开关设置一览表 在本实验平台上，我们采用了红色的拨码器，设置各种实验的项目、信号类型、功能和参数。拨码器的白色开关上位为1；下位为0。现将各主要拨码开关功能列表说明如下：
注：1. 时钟与基带数据产生模块中各铆孔与测量点说明： 4P01为原始基带数据输出铆孔； 4P02为码元时钟输出铆孔； 4P03为相对码输出铆孔。 4TP01为码型变换后输出数据测量点； 4TP02为编码时钟测量点。 2．以上实验设置的功能和各种参数也可根据学校要求定制。 表0-2“信道编码与ASK。FSK。PSK。QPSK调制”拨码开关SW03状态设置与功能一览表 表0-3“基带同步与信道译码模块”拨码开关25SW01状态设置与功能一览表 注：译码模块25SW01第一位X为空位待用。
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）；