太原理工大学 通信原理 实验一信号源实验
通信原理实验报告--信号源实验
通信原理实验报告--信号源实验通信原理实验报告信号源实验一、实验目的本次通信原理实验的目的是深入了解信号源的工作原理和特性，通过实际操作和观察，掌握信号源的产生、调制和分析方法，为后续的通信系统学习和研究打下坚实的基础。
二、实验原理（一）信号源的分类信号源根据其产生信号的方式和特点，可以分为正弦信号源、方波信号源、脉冲信号源等。
正弦信号源是最常见的一种，其输出的信号具有单一频率和稳定的幅度。
（二）信号的调制调制是将原始信号（称为基带信号）加载到高频载波上的过程。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
在本次实验中，我们重点研究了幅度调制。
（三）信号的频谱分析通过傅里叶变换，可以将时域信号转换为频域信号，从而分析信号的频谱特性。
频谱分析对于理解信号的频率组成和带宽等特性具有重要意义。
三、实验设备与仪器本次实验使用的设备和仪器包括：信号源发生器、示波器、频谱分析仪、电源等。
信号源发生器用于产生各种类型的信号；示波器用于观察信号的时域波形；频谱分析仪用于分析信号的频谱；电源为实验设备提供稳定的工作电压。
四、实验步骤（一）正弦信号的产生与测量1、打开信号源发生器，设置输出为正弦波，频率为 1kHz，幅度为5V。
2、将信号源的输出连接到示波器的输入通道，观察正弦波的时域波形，测量其幅度和周期，并计算频率。
（二）方波信号的产生与测量1、在信号源发生器上设置输出为方波，频率为2kHz，幅度为3V，占空比为 50%。
2、用示波器观察方波的时域波形，测量其幅度、周期和占空比。
（三）脉冲信号的产生与测量1、设置信号源输出为脉冲波，频率为 5kHz，幅度为 4V，脉冲宽度为10μs。
2、通过示波器观察脉冲波的时域波形，测量其幅度、周期和脉冲宽度。
（四）幅度调制实验1、产生一个频率为 1kHz 的正弦波作为基带信号，幅度为 2V。
2、产生一个频率为 10kHz 的正弦波作为载波信号，幅度为 5V。
通信原理实验
上海工程技术大学通信原理综合实验报告学院电子电气工程学院专业电子信息工程班级学号022211117学生沈文杰指导教师赵晓丽一．验证性实验1.模拟信号源实验一、实验目的1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途2、观察分析各种模拟信号波形的特点。
二、实验内容1、测量并分析各测量点波形及数据。
2、熟悉几种模拟信号的产生方法、来源及去处，了解信号流程。
三、设计思想利用信号源模块和20M 双踪示波器进行模拟信号源实验。
主要测试点和可调器件说明如下：1、测试点2K同步正弦波：2K的正弦波信号输出端口，幅度由W1调节。
64K同步正弦波：64K的正弦波信号输出端口，幅度由W2调节。
128K同步正弦波：64K的正弦波信号输出端口，幅度由W3调节。
非同步信号源：输出频率范围100Hz～16KHz的正弦波、三角波、方波信号，通过JP2选择波形，可调电阻W4改变输出频率，W5改变输出幅度。
音乐输出：音乐片输出信号。
音频信号输入：音频功放输入点（调节W6改变功放输出信号幅度）。
2、可调器件K1：音频输出控制端。
K2：扬声器控制端。
W1：调节2K同步正弦波幅度。
W2：调节64K同步正弦波幅度。
W3：调节128K同步正弦波幅度。
W4：调节非同步正弦波频率。
W5：调节非同步正弦波幅度。
W6：调节扬声器音量大小。
四、实验方法1、用示波器测量“2K同步正弦波”、“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电位器W1，W2，W3可分别改变各正弦波的幅度。
参考波形如下：2、用示波器测量“非同步信号源”输出波形。
1）将跳线开关JP2选择为“正弦波”，改变W5，调节信号幅度（调节范围为0～4V），用示波器观察输出波形。
2）保持信号幅度为3V，改变W4，调节信号频率（调节范围为0～16KHz），用示波器观察输出波形。
3）将波形分别选择为三角波，方波，重复上面两个步骤。
3、将控制开关K1设为“ON”，令音乐片加上控制信号，产生音乐信号输出，用示波器在“音乐输出”端口观察音乐信号输出波形。
通信原理实验-实验一 信号发生器系统实验
实验一信号发生器系统实验一、实验内容1．用内时钟信号源产生的信号作为总时钟输入，分别分析各级电路，并测出各测量点波形。
2．分析伪随机码发生器的工作原理。
3. 掌握数字基带各种信号的定义与产生方法，观察各点波形。
4. 熟悉时分复用信号的产生与帧同步信号集中插入的方法，观察各点波形。
5. 掌握用函数发生器产生正弦波和三角波的方法，观察并调节8038的输出波形。
6．掌握各输出信号在整个系统中的作用。
二、实验分析本实验的信号发生器分为三个独立的部分:①以 4.096MHz晶振为中心的时钟信号产生部分②以4.433MHz晶振为中心的数字信号产生部分③以8038函数发生器为中心的模拟信号产生部分。
信号发生器的作用是提供实验箱各实验系统的各种时钟信号和其它有用信号及测试信号，其各部分的工作原理如下：（1）时钟信号产生部分：产生不同频率的方波、伪随机序列及其他脉冲信号用以作为后续实验各个模块的时钟信号和基带信号。
（2）数字信号产生部分：产生六种基带信号NRZ、RZ、BNRZ、BRZ、BPH、AMI。
（3）模拟信号产生部分：输出方波、三角波、正弦波等波形。
三、实验结果1、时钟信号产生部分的测量：TP007（蓝色-下）与TP006（黄色-上）在1、2引脚跟2、3引脚下的波形图如下所示： 1、2引脚 2、3引脚2、数字信号产生部分的测量：（1）TP011的波形：（2）TP012（下）的波形（与TP011（上）双踪）：（3）TP013的波形（与TP011双踪）拨码开关SW001、SW002、SW003的设置分别为： 1000 0000 1100 0000 1110 0000。
（3）TP014的波形（与TP013双踪）（4）TP015（下）的波形（与TP013双踪）：（5）TP016（下）的波形（与TP013双踪）（6）TP017（下）的波形（与TP013双踪）：（7）TP018（下）的波形（与TP013双踪）。
通信原理实验一
实验一：信号源实验第一部分 CPLD可编程逻辑器件实验一、实验目的1．了解ALTERA公司的CPLD可编程器件EPM240；2．了解本模块在实验系统中的作用及使用方法；3．掌握本模块中数字信号的产生方法。
二、实验仪器1．时钟与基带数据发生模块，位号：G2．示波器1台三、实验原理CPLD可编程模块（时钟与基带数据发生模块，芯片位号：4U01）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EPM240、下载接口电路（4J03）和一块晶振（4JZ01）组成。
晶振用来产生16.384MHz系统内的主时钟，送给CPLD芯片生成各种时钟和数字信号。
本实验要求实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，理论联系实践，提高实际操作能力。
m序列是最被广泛采用伪随机序列之一，除此之外，还用到其它伪随机码，如Gold序列等，本模块采用m序列码作为系统的数字基带信号源使用，在示波器上可形成稳定的波形，方便学生观测分析。
下面介绍的m序列原理示意图和仿真波形图都是在MAX+PLUS II软件环境下完成。
其中，RD输入低电平脉冲，防止伪随机码发生器出现连0死锁，其对应仿真波形的低电平脉冲。
CLK为时钟脉冲输入端。
OUT为m序列伪随机码输出。
下图3-1、图3-2为三级m序列发生器原理图和其仿真波形图。
在实验模块中的clk为2KHZ时钟，输出测试点为4P02，m序列输出测试点为4P01。
图3-1 三级m序列发生器原理图（M=7）图3-2 三级m序列仿真波形图下图3-3、图3-4为四级m序列发生器原理图和其仿真波形图。
图3-3 四级m序列发生器原理图（M=15）下图3-5、图3-6为五级m序列发生器原理图和其仿真波形图。
图3-5 五级伪随机码发生器原理图图3-6 五级伪随机码仿真波形图图3-7中介绍是异步四级2分频电路，其特点是电路简单，但由于其后级触发器的触发脉冲要待前级触发器的状态翻转之后才能产生，因此其工作速率较低。
通信原理实验一 各种模拟信号源实验.
实验一各种模拟信号源实验实验内容1.测试各种模拟信号的波形。
2.测量信号音信号的波形。
一.实验目的:1.熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。
2.观察分析各种模拟信号波形的特点。
二、电路工作原理模拟信号源电路用来产生实验所需的各种音频信号:同步正弦波信号、非同步正弦波信号、话音信号、音乐信号等。
(一同步信号源(同步正弦波发生器1.功用同步信号源用来产生与编码数字信号同步的2KHz正弦波信号,作为增量调制编码、PCM编码实验的输入音频信号。
在没有数字存贮示波器的条件下,用它作为编码实验的输入信号,可在普通示波器上观察到稳定的编码数字信号波形。
2.电路原理图1-1为同步正弦信号发生器的电路图。
它由2KHz方波信号产生器(图中省略了、高通滤波器、低通滤波器和输出电路四部分组成。
2KHz方波信号由CPLD可编程器件U101内的逻辑电路通过编程产生。
TP104为其测量点。
U107C及周边的阻容网络组成一个截止频率为ωL的二阶高通滤波器,用以滤除各次谐波。
U107D及周边的阻容网络组成一个截止频率为ωH的二阶低通滤波器,用以滤除基波以下的杂波。
两者组合成一个2KHz正弦波的带通滤波器只输出一个2KHz 正弦波,TP107为其测量点。
输出电路由BG102和周边阻容元件组成射极跟随器,起阻抗匹配、隔离与提高驱动能力的作用。
W104用来改变高通滤波器反馈量的大小,使其工作在稳定的状态,W105用来改变输出正弦波的幅度。
(二非同步信号源(非同步正弦波发生器1.功用非同步信号源是一个简易正弦波信号发生器,它可产生频率为0.3~10KHz(使用范围0.3~3.4KHz的正弦波信号,输出幅度为0~2V。
可利用它定性地观察通信话路的频率特性,同时用作增量调制、脉冲编码调制实验的音频信号源。
2.工作原理非同步信号源的电路图如图1-2所示。
它由一个正弦波振荡器和一级输出电路组成。
正弦波振荡器由U107A、U107B和R、C元件组成。
现代通信原理实验报告
太原理工大学现代科技学院现代通信原理课程实验报告专业班级通信17-3 学号 2017101086 姓名丁一帆指导教师李化实验名称 2ASK 调制与解调Matlab Simulink 仿真 同组人专业班级 通信17-3 学号 2017101086 姓名 丁一帆 成绩一、实验目的1．掌握 2ASK 的调制原理和 Matlab Simulink 仿真方法 2．掌握 2ASK 的解调原理和 Matlab Simulink 仿真方法 二、实验原理2ASK 二进制振幅调制就是用二进制数字基带信号控制正弦载波的幅度，使载波振幅随着二进制数字基带信号而变化，而其频率和初始相位保持不变。
信息比特是通过载波的幅度来传递的。
其信号表达式为：0()()cos c e t S t t ω=⋅，S(t)为单极性数字基带信号。
由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。
2ASK 信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号S(t)通断变化。
所以又被称为通断键控信号 三、实验内容、步骤1 Simulink 模型的建立通过Simulink 的工作模块建立2ASK 二级调制系统，用频谱分析仪观察调制前后的频谱，用示波器观察调制信号前后的波形……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………正弦波源，这里使用的是Signal Processing Blockset\DSP Sources\Sine Wave，设定其幅度为2V，频率为2Hz。
基带信号源，使用的是Communications Blockset\Comm Sources\Random Data Sources\Bernoulli Binary Generator，可以产生随机数字波形。
通信原理实验报告 各种模拟信号源实验
《通信原理》课程实验报告实验项目名称：各种模拟信号源实验院系：专业：指导教员：学员姓名：学号：成绩：学员姓名：学号：成绩：实验地点：完成日期：年月日一、实验目的和要求1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途；2、分析测量各种模拟信号触发及幅度、频率等调节方法。
二、实验内容及电路工作原理1、用示波器在相应测试点上测量并观察：同步正弦波信号、非同步简易信号、电话语音输出信号、音乐信号及话音发送与接收信号等的波形。
2、掌握同步正弦波幅度调节、非同步正弦波幅度调节与频率调节、音乐信号触发及用户终端回波衰减测量。
3、模拟信号源电路用来产生实验所需的各种音频信号：同步正弦波信号、非同步简易正弦波信号、音乐信号及话路用户电路和音频功放电路。
图2-1 通信原理实验箱2（一）方波信号直接使用示波器检测方波信号的波形，并记录 （二）同步信号源（同步正弦波发生器）1、功用同步信号源用来产生与编码数字信号同步的2kHz 正弦波信号，可作为抽样定理PAM 、增量调制CVSD 编码、PCM 编码实验的输入音频信号。
在没有数字存贮示波器的条件下，用它作为取样及编码实验的输入信号，可在普通示波器上观察到稳定的取样及编码数字信号波形。
2、电路原理图2-2为同步正弦信号发生器的电路图。
它由2kHz 方波经高通滤波器、低通滤波器和输出放大及跟随等电路三部分组成。
由CPLD 可编程器件U101产生的2kHz 方波信号，经R201接入本电路。
TP111为其测量点。
U201A 及周边的阻容网络组成一个截止频率为234HZ 高通滤波器和截止频率为2342HZ 的低通滤波器，用以滤除2kHz 方波的各次谐波，输出2kHz 正弦波，TP202“同步输出”铜铆孔为其输出点。
2kHz 正弦波通过铜铆孔输出可供2kHz 正弦波通过铜铆孔输出可供PAM 、PCM 、CVSD （△M ）模块使用。
W201用来改变输出同步正弦波的幅度。
图2-2 同步正弦信号发生器电路图（三）非同步信号源1、功用非同步正弦波信号源是一个简易信号发生器，它可产生频率为0.3～10kHz 频率可调的正弦波信号，输出幅度为0～10V （一般使用范围0～4V ）连续可调。
太原理工大学无线网络通信技术实验报告
实验报告课程名称：无线网络通信技术实验项目：无线网络通信技术实验实验地点：致远楼B503教室专业班级：********** 学号：********** 学生姓名：******指导教师：**2017年4 月2 日太原理工大学实验报告一plot(st),title('调制信号');subplot(4,2,4);psd(abs(fft(st))),title('调制信号频谱');subplot(4,2,5);plot(stn),title('stn信道波形');subplot(4,2,6);psd(abs(fft(stn))),title('经过高斯信道信号频谱');subplot(4,2,7);plot(yy*0.7),title('解调后的基带信号');subplot(4,2,8);psd(abs(fft(yy))),title('解调后的基带信号频谱');五、实验结果与分析太原理工大学实验报告二a4=1;a3=0;a2=0;a1=0;aa=0;bb=0;s=[];for i=1:15b4=a4;b3=a3;b2=a2;b1=a1;a1=b2;a2=b3;a3=b4;a4=xor(b1,b4);if b1==1s(i)=b1;aa=aa+1;elses(i)=0;bb=bb+1;endendfprintf('m序列为：')for i=1:15fprintf('%d',s(i))endfprintf('\n')fprintf('1的个数为：%d\n',aa)fprintf('0的个数为：%d\n',bb)五、实验结果与分析首先设置四个初始的状态值，再通过四个临时变量进行移位运算，将运算后结果保存在数组中，并在输出数组结果的同时统计序列中1和0 的个数，最后输出统计结果，从而验证了m序列的平衡特性。
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实验一信号源实验
一．实验目的
1．掌握频率连续变化的各种波形的产生方法。
2. 掌握用FPGA产生伪随码的方法。
3. 掌握码可变NRZ码的产生方法。
4. 了解用FPGA进行电路设计的基本方法。
5．理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。
6．熟练掌握信号源模块的使用方法。
二．实验内容
1．观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。
2．观察点频方波信号的输出。
3．观察点频正弦波信号的输出。
4．拨动拨码开关，观察码型可变NRZ码的输出。
5．观察位同步信号和帧同步信号的输出。
6．改变FPGA程序，扩展其他波形。
三．实验器材
1．信号源模块
2．PAM 模块
3．20M 双踪示波器一台
4．频率计（可选）一台
5．PC机（可选）一台
6．连接线若干
四．实验原理
信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。
1．模拟信号源部分
图1-1 模拟信号源部分原理框图
模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波（频率变化范围100Hz～10KHz）、三角波（频率变化范围100Hz～1KHz）、方波（频率变化范围100Hz～10KHz）、锯齿波（频率变化范围100Hz～1KHz）以及32KHz、64KHz、1MHz
的点频正弦波（幅度可以调节）
2．数字信号源部分
数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ 码（可通过拨码开关SW103、SW104、SW105 改变码型）以及位同步信号和帧同步信号。
绝大部分电路功能由 U004（EPM7128）来完成，通过拨码开关SW101、SW102 可改变整个数字信号源位同步信号和帧同步信号的速率，该部分电路原理框图如图所示。
图1-2 数字信号源部分原理框图
晶振出来的方波信号经3 分频后分别送入分频器和另外一个可预置分频器分频，前一分频器分频后可得到1MHz、256KHz、64KHz、8KHz 的方波以及8KHz 的窄脉冲信号。
可预置分频器的分频比可通过拨码开关SW101、SW102 来改变，分频比范围是1~9999。
分频后的信号即为整个系统的位同步信号（从信号输出点“BS”输出）。
数字信号源部分还包括一个NRZ 码产生电路，通过该电路可产生以24 位为一帧的周期性NRZ 码序列，该序列的码型可通过拨码开关SW103、SW104、SW105 来改变。
在后继的码型变换、时分复用、CDMA 等实验中，NRZ 码将起到十分重要的作用。
五、实验步骤
1．将信号源模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。
2．插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER1、POWER2，发光二极管LED001、LED002 发光，按一下复位键，信号源模块开始工作。
（注意，此处只是验证通电是否成功，在实验中均是先连线，后打开电源做实验，不要带电连线）
3．模拟信号源部分
①观察“32K 正弦波”、“64K 正弦波”、“1M 正弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电位器“32K 幅度调节”、“64K 幅度调节”、“1M 幅度调节”可分别改变各正弦波的幅度。
②按下“复位”按键使U006 复位，波形指示灯“正弦波”亮，波形指示灯“三角波”、“锯齿波”、“方波”以及发光二极管LED007 灭，数码管M001~M004 显示“2000”。
③按一下“波形选择”按键，波形指示灯“三角波”亮（其它仍熄灭），此时信号输出点“模拟输出”的输出波形为三角波。
逐次按下“波形选择”按键，四个
波形指示灯轮流发亮，此时“模拟输出”点轮流输出正弦波、三角波、锯齿波和方波。
④将波形选择为正弦波时（对应发光二极管亮），转动旋转编码器K001，改变输出信号的频率（顺时针转增大，逆时针转减小），观察“模拟输出”点的波形，并用频率计查看其频率与数码管显示的是否一致。
转动电位器“幅度调节 1”可改变输出信号的幅度，幅度最大可达3V 以上。
（注意:发光二极管LED007 熄灭，转动旋转编码器K001 时，频率以1Hz 为单位变化；按一下K001，LED007 亮，此时旋转K001，频率以50Hz 为单位变化；再按一下K001，LED007 熄灭，频率再次以1Hz 为单位变化）
⑤将波形分别选择为三角波、锯齿波、方波，重复上述实验。
⑥模拟信号放大通道：用导线连接“模拟输出”点与“IN”点，观察“OUT”点波形，转动电位器“幅度调节2”可改变输出信号的幅度（最大可达6V 以上）。
⑦电位器W006 用来调节开关电容滤波器U008 的控制电压，电位器W007 用来调节D/A 转换器U007 的参考电压，这两个电位器在出厂时已经调好，切勿自行调节。
4．数字信号源部分
①拨码开关SW101、SW102 的作用是改变分频器的分频比（以4 位为一个单元，对应十进制数的1 位，以BCD 码分别表示分频比的千位、百位、十位和个位），得到不同频率的位同步信号。
分频前的基频信号为2MHz，分频比变化范围是1～9999，所以位同步信号频率范围是200Hz～2MHz。
例如，若想信号输出点“BS”输出的信号频率为 15.625KHz，则需将基频信号进行 128 分频，将拨码开关SW101、SW102 设置为00000001 00101000，就可以得到15.625KHz 的方波信号。
拨码开关SW103、SW104、SW105 的作用是改变NRZ 码的码型。
1 位拨码开关就对应着NRZ 码中的一个码元，当该位开关往上拨时，对应的码元为1，往下拨时，对应的码元为0。
②将拨码开关SW101、SW102 设置为00000001 00000000，SW103、SW104、SW105设置为01110010 001 10011 10101010 ，观察BS、2BS、FS、NRZ 波形。
③改变各拨码开关的设置，重复观察以上各点波形。
④观察1024K、256K、64K、32K、8K、Z8K 各点波形（由于时钟信号为晶振输出的24MHz 方波，所以整数倍分频后只能得到的1000K、250K、62.5K、31.25K、7.8125K 信号，电路板上的标识为近似值）。
六．实验结果
1．模拟信号源部分
（1）32K正弦波（2）64K正弦波
（3）1M正弦波（4）三角波
（5）锯齿波（6）方波
2．数字信号源部分
（1）BS波形（2）2BS波形
（3）FS波形（4）NRZ波形
（5）1024K波形（6）256K波形
（7）64K波形（8）32K波形
（9）8K波形（10）Z8K波形
七．实验思考题
1．位同步和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用？
答：所谓同步，就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致，包括在开始时间、位边界、重复频率等上的一致。
数据通信双方的计算机在时钟频率上存在差异，而这种差异将导致不同的计算机的时钟周期的微小误差。
尽管这种差异是微小的，但在大量的数据传输过程中，这种微小误差的积累足以造成传输的错误。
因此，在数据通信中，首先要解决的是收发双方计算机的时钟频率的一致性问题。
一般方法是，要求接收端根据发送端发送数据的起止时间和时钟频率，来校正自己的时间基准和时钟频率，这个过程叫位同步。
可见，位同步的目的是使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步。
两个工作站之间以报文分组为单位传输信息时，必须将线路上的数据流划分成报文分组或HDLC（高级数据链路控制）规程的帧，以帧的格式进行传送。
在HDLC通信规程中的帧的帧标识位F （01111110），就是用它来标识帧的开始和结束。
通信开通时，当检测到帧标识F，即认为是帧的开始，然后在数据传输过程中一旦检测到帧标识F即表示帧结束。
数据链路层所以要把比特组合成以帧为单位传送，是为了在出错时，可只将有错的帧重发，而不必将全部数据重新发送，从而提高了效率。
通常为每个帧计算校验和（Checksum)。
当一帧到达目的地时，校验和再被计算一遍，若与原校验和不同，就可发现差错了。
帧同步指的是接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始
与终止。
八.实验总结
在信号源的实验中，我掌握频率连续变化的各种波形的产生方法，了解用FPGA进行电路设计的基本方法，理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用，初步掌握了信号源模块的使用方法。
为之后的实验打下坚实的基础。