东南大学信息学院_系统实验(通信组)_第一次实验
南理工通信原理实验报告
目录实验一抽样定理实验 (3)实验七HDB3码型变换实验 (14)实验十一BPSK调制与解调实验 (21)实验十九滤波法及数字锁相环法位同步提取实验 (29)实验一抽样定理实验一、实验目的1.了解抽样定理在通信系统中的重要性。
2.掌握自然抽样与平顶抽样的实现方法。
3.理解低通采样定理的原理。
4.理解实际的采样系统。
5.理解低通滤波器的幅频特性和对抽样信号恢复的影响。
6.理解带通采样定理的原理。
二、实验器材1.主控&信号源、3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2.实验框图说明抽样信号由抽样电路产生。
将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样信号经过保持电路得到平顶抽样信号。
平定抽样和自然抽样信号是通过S1切换输出的。
抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。
这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶的巴特沃斯低通滤波器）或fpga数字滤波器（有FIR、IIR两种）。
反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。
要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。
在做本实验室与信源编译码的内容没有联系。
四、实验结果与波形观测实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域与频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。
注：通过观测频谱可以看到当抽样脉冲小于2倍被抽样信号频率时，信号会产生混叠。
源端口目标端口连线说明信号源：MUSIC模块3：TH1(被抽样信号) 将被抽样信号送入抽样单元信号源：A-OUT 模块3：TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3：TH3(抽样输出)模块3：TH5(LPF-IN)送入模拟低通滤波器2. 开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。
调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。
通信电路与系统实验一
班级： 05111104 学号： 1120111244 姓名： 李伟奇 桌号：实验一 电容反馈三点式振荡器的实验研究一、实验目的1．通过实验深入理解电容反馈三点式振荡器的工作原理，熟悉改进型电容反馈三点式振荡器的构成及电路各元件作用；2．研究在不同的静态工作点时，对振荡器起振、振荡幅度和振荡波形的影响；3．学习使用示波器和数字式频率计测量高频振荡器振荡频率的方法；4．观察电源电压和负载变化对振荡幅度、频率及频率稳定性的影响。
二、实验原理电容反馈三点式振荡器的基本原理电路(考比兹振荡器)如图2-1(a)所示。
由图可知，反馈电压由C 1和C 2分压得到，反馈系数为112C B C C =+ (2-1) 起振的幅度条件为 p m g B g 1>(忽略三极管g e ) (2-2) 其中，g m 为晶体管跨导，g p 为振荡回路的等效谐振电导。
图2-1(a)所示等效电路中的回路总电容为2121C C C C C +⋅=(2-3) 振荡频率近似为LC f g π21≈ (2-4)当外界条件(如温度等)发生变化时，振荡回路元件及晶体管结电容要发生变化，从而使得振荡频率发生漂移。
因此，为了改善普通电容反馈三点式振荡器的频稳度，可在振荡回路中引入串接电容C 3，如图2-1(b)所示，当满足C 3<< C 1、C 2时，C 3明显减弱了晶体管与振荡回路的耦合程度。
为了得到较宽的波段覆盖效果，引入并联电容C 4(它和C 3为同一个数量级)，回路总电容近似为C≈C 3+C 4。
这种改进型电容反馈振荡器称为西勒电路，其振荡频率为)(2143C C L f g +≈π (2-5) 当改变C 4调节f g 时，振荡器的反馈系数不会受显著影响。
三、实验电路说明本实验电路采用西勒振荡器，如图2-2所示。
由图可知，电容C 1、C 2、C 3、C 4和电感L 1组成振荡回路。
晶体管VT 1的集电极直流负载为R C ，偏置电路由R 1、R 2、W 1和R e 构成，改变电位器W 1可改变VT 1的静态工作点。
东南大学信息科学与工程学院2013级课程描述
学生了解近现代中国在改革浪潮中的大事变。
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68 系统试验（通信组）限选 1.5 48 内容包括信道的定义、分类及模型，模拟调制系统的基本原理、性能指标及分析设计方法，让学生掌握数字。
南邮通信原理实验
实验二BPSK传输系统综合实验一、实验原理（一）BPSK 调制理论上二进制相移键控（BPSK）可以用幅度恒左，而其载波相位随着输入信号m （1、0 码）而改变，通常这两个相位相差180° .如果每比特能量为E”则传输的BPSK信号为：0°m = 0180°m = 1（二）BPSK 解调接收的BPSK信号可以表示成:为了对接收信号中的数拯进行正确的解调，这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息，同时还要在正确时间点对信号进行判决。
这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。
1、载波恢复对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法，最常用的有平方变换法、判决反馈环等。
在BPSK解调器中，载波恢复的指标主要有：同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。
本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响，若提取的相V载波与输入载波没有相位差，则解调输出的信号为a\t） = a（t）cos： A倍.即输岀信噪比下降cos2 A，其将影响信道的误码率性能，使误码增加。
对BPSK 而言，在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为：2、位定时抽样时钟在信号最大点处进行抽样，保证了输出信号具有最大的信噪比性能，从而也使误码率较小。
在刚接收到BPSK信号之后，位左时一般不处于正确的抽样位置，必须采用一左的算法对抽样点进行调整，这个过程称为位左时恢复。
常用的位左时恢复有：滤波法、数字锁相环等。
最后，对通信原理综合实验系统中最常用的几个测量方法作一介绍：眼图、星座图与抽样判决点波形。
1、眼图：利用眼图可方便直观地估讣系统的性能。
示波器的通道接在接收滤波器的输出端，调整示波器的水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。
在荧光屏上看到显示的图型很像人的眼睛，所以称为眼图。
2、星座图：与眼图一样，可以较为方便地估计出系统的性能，同时它还可以提供更多的信息，如I、Q支路的正交性、电平平衡性能等。
星座图的观察方法如下：用一个示波器的一个通道接收I支路信号，另一通道接Q支路信号，将示波器设置成X-Y方式。
信号的产生、分解与合成
信号的产生、分解与合成东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第四次实验实验名称：信号的产生、分解与合成院（系）：吴健雄学院专业：电类强化姓名：周晓慧学号：61010212实验室: 实验组别：同组人员：唐伟佳(61010201)实验时间：2012年5月11日评定成绩：审阅教师：实验四信号的产生、分解与合成一、实验内容及要求设计并安装一个电路使之能够产生方波，并从方波中分离出主要谐波，再将这些谐波合成为原始信号或其他周期信号。
1.基本要求（注：方波产生与最后合成为唐伟佳设计，滤波和移相我设计）（1）设计一个方波发生器，要求其频率为1kHz，幅度为5V；（2）设计合适的滤波器，从方波中提取出基波和3次谐波；（3）设计一个加法器电路，将基波和3次谐波信号按一定规律相加，将合成后的信号与原始信号比较，分析它们的区别及原因。
2.提高要求设计5次谐波滤波器或设计移相电路，调整各次谐波的幅度和相位，将合成后的信号与原始信号比较，并与基本要求部分作对比，分析它们的区别及原因。
3. 创新要求用类似方式合成其他周期信号，如三角波、锯齿波等。
分析项目的功能与性能指标：说明：这次实验我负责的是基波和3次谐波信号滤波器及其移相电路的设计，其余部分是唐伟佳设计，同时我还参与了全过程的调试。
功能：此次实验主要功能是实现信号的产生，并让我们在对信号的分解过程中体会傅里叶级数对周期信号的展开，以及滤波器的设计（该实验主要使用带通和全通滤波器（即移相器）），最后通过将分解出的谐波分量合成。
性能指标：1、对于方波而言：频率要为1kHz，幅度为5V （即峰峰值为10V），方波关键顶部尽可能是直线，而不是斜线。
2、滤出的基波：a、波形要为正弦波，频率为1kHz，幅度理论值为6.37V（注：其实滤除的基波幅度只要不太离谱即可，因为后面的加法器电路可以调整增益，可以调到6.37V，后面的3次谐波、5次谐波也一样）故最主要的是波形和频率。
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。
东南大学计算机网络实验报告一
东南大学自动化学院实验报告课程名称：信息通信网络概论第1次实验实验名称：TCP/IP协议与Socket编程认识实验院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号：实验室：金智楼5楼实验组别：同组人员：实验时间：2016 年11 月29日评定成绩：审阅教师：目录一．实验目的和要求 (3)二．实验原理 (3)三. 实验方案与实验步骤 (5)四．实验设备与器材配置 (7)五．实验记录 (7)六．实验总结 (9)七．思考题或讨论题 (9)附录：部分代码一．实验目的和要求1)熟悉TCP/IP协议的功能和网络操作；2)了解基于SOCKET的编程原理；3)编写一个小型的Socket实用程序，初步了解Windows环境下使用Socket的编程。
二．实验原理1、什么是Windows Sockets规范?Windows Sockets规范以U.C. Berkeley大学BSD UNIX中流行的Socket接口为范例定义了一套Micosoft Windows下网络编程接口。
它不仅包含了人们所熟悉的Berkeley Socket 风格的库函数；也包含了一组针对Windows的扩展库函数，以使程序员能充分地利用Windows消息驱动机制进行编程。
Windows Sockets规范本意在于提供给应用程序开发者一套简单的API，并让各家网络软件供应商共同遵守。
此外，在一个特定版本Windows的基础上，Windows Sockets也定义了一个二进制接口（ABI），以此来保证应用Windows Sockets API的应用程序能够在任何网络软件供应商的符合Windows Sockets协议的实现上工作。
因此这份规范定义了应用程序开发者能够使用，并且网络软件供应商能够实现的一套库函数调用和相关语义。
遵守这套Windows Sockets规范的网络软件，我们称之为Windows Sockets兼容的，而Windows Sockets兼容实现的提供者，我们称之为Windows Sockets提供者。
实验报告东南大学
实验报告东南大学1. 引言实验目的是对东南大学进行综合观察和分析，了解其历史沿革、校园环境、教学设施、学术研究等方面的情况。
2. 东南大学的历史沿革东南大学创建于1902年，是中国近代教育史上的重要学府之一。
起初为京师工艺学堂，后来发展为国立南洋大学，最后在1949年改为现名。
经过百年的努力，东南大学已成为中国乃至亚洲地区的一流大学。
3. 校园环境东南大学位于中国江苏省南京市江宁区，占地面积约为3800多亩。
校园景色优美，湖光山色与现代教学楼相映成趣。
校内设有图书馆、实验室、运动场、食堂等设施齐全的公共服务设施，为师生的学习、生活提供了良好的环境。
4. 教学设施东南大学拥有一流的教学设施，包括教学楼、实验室、计算机中心等。
教学楼配备了现代化的多媒体教室，能够满足不同学科的教学需求。
实验室内配备了先进的实验设备，供学生进行实践操作。
计算机中心提供了高速网络和各类软件，为学生的信息化学习提供了条件。
5. 学术研究东南大学是中国一流的研究型大学，拥有优秀的教授和研究人员。
在各个学科领域都有突出的研究成果。
学校鼓励学生积极参与科研活动，提供了各种科研平台和项目支持。
学生可以通过参与科研项目，提升自己的科研能力和学术水平。
6. 学生生活东南大学注重学生的全面发展，为学生提供了丰富多样的课外活动和文化活动。
学校设有各种社团和学生组织，学生可以参加不同的社团活动，丰富自己的课余生活。
此外，学校还定期举办各类文化活动，如音乐会、舞蹈演出等，为学生提供了广阔的文化交流平台。
7. 结论通过对东南大学的观察和分析，我们可以看到该校在教学、科研、学术研究以及学生生活方面都有着优秀的表现。
东南大学作为中国一流的大学，以其卓越的学术成果和良好的校园环境赢得了社会的广泛认可。
相信在未来的发展中，东南大学将继续发扬优良传统，为培养更多优秀人才做出更大贡献。
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信源编译码实验
抽样定理告诉我们：如果对某一带宽有限的模拟信号进行抽样，且抽样速率达到一定的数值时，那么根据这些抽样值就可以准确地还原信号。
也就是说传输模拟信号的采样值就可以实现模拟信号的准确传输。
电路图可以看出，抽样脉冲先对原始信号进行自然或者平顶抽样，将得到的抽样信号进行传输到接收端，接收端进行滤波即可恢复到原始波形，但是要注意，满足抽样脉冲的频率大于等于原始信号的两倍才可以准确恢复。
5.2自然抽样验证
各参数的设置如下：
信号类型频率幅度占空比
原始信号2000Hz20/
抽样信号8000Hz/4/8
2K正弦波3K2K 1.5倍抽样脉冲
2K正弦波4K2K2倍抽样脉冲
2K正弦波8K2K4倍抽样脉冲
2K正弦波16K2K8倍抽样脉冲
当原始信号频率保持2k不变时，抽样脉冲的频率从3k到16k变化时，我们可以看出，当抽样脉冲频率小于4k取样信号的频谱发生混叠，无法准确的恢复出原始信号，但是当频率大于4k时将不会发生混叠，随着频率增大，恢复的越来越好。
1K三角波16K2K复杂信号恢复
1K三角波16K6K复杂信号恢复
对于三角波来说，三角波的频域是无限扩展的，所以一定要选取远大于奈奎斯特采样频率才可以较准确的恢复出原始信号，当然还会有混叠，所以无法真正的恢复出原始信号。
从中可以看出，虽然恢复出了原始信号，但是仍有一定的失真。
从频谱图也可以看出，出现一定的混叠。
5.3频谱混叠现象验证
设置原始信号为：“正弦”，1000hz，幅度为20；设置抽样脉冲：频率：8000hz，占空比：4/8（50%）；恢复滤波器截止频率：2K 信号类型频率幅度占空比
原始信号1000Hz20/
抽样信号8000Hz/4/8
使用示波器观测原始信号3P2，恢复后信号6P4。
当3P2为6k时，记录恢复信号波形及频率；当3P2为7k时，记录恢复信号波形及频率；记录3P2为不同情况下，信号的波形，并分析原因，其是否发生频谱混叠？
原始信号恢复信号
6k2k
原始信号恢复信号
7k2K
当信号频率为6k、7kHz时，都超出抽样频率8k*1/2=4k，因此会发生
频谱混叠。
经过2k低通滤波器之后，高频分量被去掉，所以基本恢复为2k正弦波。
但是通频带之内仍然有低频的杂波分量，所以信号的毛刺比较明显。
5.4抽样脉冲占空比恢复信号影响
设置原始信号为：“正弦”，1000hz，幅度为20；设置抽样脉冲：频率：8000hz，占空比：4/8（50%）；恢复滤波器截止频率：2K
信号类型频率幅度占空比
原始信号1000Hz20/
抽样信号8000Hz/4/8
维持原始信号不变，不断改变占空比记录波形如下：
占空比第一个零点
1/864k
2/832k 4/816k
从图中可以看出，第一个过零点的值为抽样频率乘以占空比的倒数，也就是说当占空比增大时，第一个过零点的值逐渐减小，另外占空比越大，恢复的信号幅度越大，这是因为占空比越大使得发送的信号功率越大。
5.5 平顶抽样验证
(1). 修改参数进行测量
通过实验框图上的“原始信号”、“抽样脉冲”按钮，设置实验参数；如：设置原始信号为：“正弦”，1000hz，幅度为20；设置抽样脉冲：频率：8000hz，占空比：4/8（50%）；
(2). 对比自然抽样和平顶抽样频谱
使用示波器的FFT功能或频谱仪观测抽样后信号3P6。
在实验框图上通过“切换开关”，选择到“自然抽样”功能，观察并记录其频谱；切换到“平顶抽样”，观察并记录器频谱。
自然抽样平顶抽样
PCM编译码实验
5.2 PCM编码原理验证
抽样脉冲信号以及输出时钟信号图如下：
从图中我们可以看出来，抽样脉冲宽度是输出时钟宽度的两倍，同时频率是它的1/8，同步沿为下降沿。
PCM编码输出数据与抽样脉冲信号的关系图如下：
从图中可以看出，1次抽样8位编码输出，在抽样脉冲下降沿同步，编码输出与输出时钟同步。
液晶屏上观测PCM编码
六、实验报告
描述PCM编码串行同步接口的时序关系。
3.填下下表，并画出PCM的频响特性：
20050080010002000300034003600输入频
率
（Hz）
2.06 2.82 2.92 2.96 2.96 2.94 2.480.86
输出幅
度
（V）
4.填下下表，并画出PCM的动态范围：
0.0010.010.112345
输入幅
度
（V）
--0.35 1.62 2.86 4.40 5.00 5.04输出幅
度
（V）
增量调制（cvsd）编译码验证
CVSD的过载观测
正常情况下，增量调制本地译码信号和原始信号会有“跟随效果”，即原始信号和本地译码信号会有同样的变化规律。
但是当量阶过小，或者本地信号幅度变化太快，则会出现本地译码跟随不了原始信号的情况，即过载量化失真。
在实验中，尝试逐渐增大原始信号的幅度，观察过载量化失真现象。
观察过载量化失真是：增量调制编码器输出交替的长连“1”、 长连“0”码现象。
输入信号
频率
输入信号
频率
400800120016002000240028003000 64KHz6054403230272826 32KHz412825221514127时钟速率(KHz)
时钟速率(KHz)
固定时钟频率下：随着输入信号的频率增大，临界过载电平减小，这是合理的，因为当频率过高，原始信号变化更快，编码跟踪变难。
当固定输入信号频率时，时钟频率降低，临界过载电平也相应减少，这是因为时钟降低导致编码速率降低以至于无法准确跟踪信号的变化。
编码时钟对编码系统的影响
编码时钟频率越大，恢复信号越准确。
5.7 增量调制编译码系统频率响应测量
输入
20050080010002000300034003600
频率
(Hz)
输入
幅度22222222
(V)
输出
1.26 1.64 1.65 1.71 1.74 1.81 1.530.62
幅度
(V)
5.8 测量系统的最大信噪比
(1). 设置“原始信号”为：“正弦”，1000hz，用示波器观察比
较“本地译码”与“模拟输入”的波形，在编码器临界过载的
情况下，测量系统的最大信噪比。
实际工作时，通常采用失真度仪来测量最大信号量化噪声比。
因为失真度与信噪比互为倒数，所以当用失真度仪测出失真度为x值
时，取其倒数1/x即为信噪比，即失真度= x，则S/Nq = 1/x或（S/Nq ）= 20lg（1/x）dB 。
A m0(V)失真度
[S/N q]max(dB)
(x%)
64KHz 3.5%29.12
32KHz 5.0%26.02
速率
速率
测量
结果测量
结果
编码
电平
编码
电平。