100251《通信系统综合实验》教学大纲
通信系统综合实验报告实验报告
通信系统综合实验报告实验报告通信系统综合实验报告一、实验目的本实验旨在探究通信系统的各种关键要素，并通过实际操作和数据分析来验证理论知识的应用。
二、实验设备1. 信号发生器：用于产生不同频率、幅度和波形的信号。
2. 示波器：用于观测和测量信号的波形、幅值和频率等。
3. 混频器：用于合并和分离信号。
4. 模拟调制解调器：用于模拟信号的调制和解调。
5. 数字调制解调器：用于数字信号的调制和解调。
6. 信道模型：用于模拟信道传输过程中的噪声和损耗。
7. 通信接口：用于连接实验设备和计算机。
三、实验步骤1. 信号发生器设置- 将信号发生器连接到示波器，设置合适的频率和幅度。
- 通过示波器观察并记录信号波形。
2. 信号调制- 使用模拟调制解调器将基带信号调制为高频信号。
- 使用数字调制解调器将数字信号调制为高频信号。
- 观察和记录调制后的信号波形，并与之前的基带信号进行对比。
3. 信号解调- 使用模拟调制解调器将高频信号解调为基带信号。
- 使用数字调制解调器将高频信号解调为数字信号。
- 观察和记录解调后的信号波形，并与之前的高频信号进行对比。
4. 信道传输- 将信号通过信道模型进行传输，并引入一定的噪声和损耗。
- 观察和记录传输前后的信号波形，并分析噪声和损耗对信号质量的影响。
5. 实验数据分析- 根据实验中观察和记录的数据，分析信号调制、解调和信道传输的性能。
- 绘制实验结果图表，比较不同参数下的信号质量差异。
- 探讨实验中遇到的问题和改进措施。
四、实验结果与结论通过实验，我们验证了信号调制、解调和信道传输对于通信系统的重要性。
合理的调制方式和适当的信道模型可以提高信号的质量和传输效率。
同时，实验中观察到噪声和损耗对信号的影响，为进一步优化通信系统提供了思路和方向。
五、实验总结本实验通过实际操作和数据分析，深入了解了通信系统的综合应用。
实验过程中，我们不仅学习了相关的理论知识，还充分感受到了实际应用中的挑战和改进空间。
通信系统综合实验
实验九：通信系统综合实验一．实验目的1．掌握通信系统组成及电路方框连接图原理。
2．掌握通信系统中信号变换、传输的过程。
3．掌握通信系统电路调整和性能测试的基本方法。
二．实验仪器1．RZ8621D实验箱一台2．2MHz双踪示波器一台3．中继线每两台实验箱需一根4．平口小起子一把5．专用连接线2根6．电话单机一台（选用）三．实验电路连接模拟信源TP002(TP003TP005)图9-1 PSK增量调制单工通信系统图9-2 PSK增量调制双工通信系统模拟信源TP002(TP003TP005)TP501TP506图9-3 PCM调制线路编码传输系统四．实验预习和测量点说明通信系统综合实验是在通信原理部件实验基础上进行的。
因此，它不仅要求对实验中涉及到的各通信原理部件的调整测试方法熟悉，更重要的是对各部件之间如何正确连接构成完整的通信系统，并把系统中信号的变换、传输过程及时序关系，频谱关系、同步提取、噪声等因素对通信系统性能的影响等作为综合实验测试研究的重点。
本实验的测量点应为综合通信系统中各模块的输入与输出信号，由于各模块单元电路实验已对测量点作了说明，这儿不再重复，测量点中应特别注意模块间互连后对原测试点上信号有何改变与影响？五．实验内容及实验步骤（一）PSK增量调制单工通信系统测试1．打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮。
2．调整ΔM系统，使其正常工作（实验步骤参见实验五）3．调整PSK调制解调系统，工作于32KHzPN状态，使其正常工作（实验步骤参见实验七）4．开关、插塞设置及电路连接。
将J301置于DS位，则ΔM编码器输出的数码被加到PSK调制器，作为PSK的基带数字调制信号。
SW02闭合，则PSK已调信号被加到PSK解调器。
K703置于PSK位，PSK的解调信号被加到同步提取与信码再生电路。
K801置于2-3位，再生信码被加到ΔM译码。
K001置于1-2位扬声器电路接通。
K302置于2-3位，不接噪声源。
《通信系统综合设计实训》学习指导
200
200
0 0
400
5
10
15
20
f (kHz)
ＳＳＢ已调信号，上边带频谱
0 0
400
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f (kHz)
ＳＳＢ已调信号，下边带频谱
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f (kHz)
0
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f (kHz)
2、 DSB信号的相干解调
将 DSB 已调信号与相干载波相乘; 设计低通滤波器，将乘法器输出中的高频成分
2） 进行DSB调制， sAM (t) = m(t) ∗ c(t)
3）
进行SSB调制， sSSB (t) =
1 2
m(t
)
⋅
c(
t)
m1 2
mˆ(t)
⋅
cQ
(t)
，
其中 cQ (t ) = sin ( 2∗ pi ∗ fc ∗ t ) ， mˆ(t) = sin (2 ∗ pi ∗ fm ∗t) 。
假设基带信号 m(t ) = cos ( 2 ∗ pi ∗ f m ∗t )，载波 c(t) = cos (2 ∗ pi ∗ fc ∗ t) ，fm=1kHz，
fc=10kHz。绘制基带信号、载波信号和已调信号的时域波形及其频谱。
1） 进行AM调制， sAM (t) = [1+ m(t)]∗ c(t)
-0.5 0
0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 t(s)
解调器输出信号，解调载波相差π／２ 0.5
0
0
-0.5 0
0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 t(s)
通信原理实验24-通信系统综合实验
实验二十四通信系统综合实验实验内容1.语音信号及通信系统原理综合实验2.单台实验箱实现单工通信系统实验3.两台实验箱实现双工通信系统实验一. 实验目的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. 实验电路工作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。
实际上这个实验系统就是实验一、二、三、五、九、十等实验的结合。
图14-1是该系统较详细的电路方框图。
下面就以图14-1方框：音频信号发生器。
方框：内时钟信号源。
方框：增量调制编、译码系统的时钟信号。
64KHz、32KHz、16KHz与8KHz。
目的是让学生通过选择不同的时钟速率看方框：CPLD输出伪随机码作为系统的数据信息源。
这样在进行通信系统综合实验/数变换后的音频信号(如语言信号，收录机播放的音乐信号或单一音频正弦波信号)，又可以直接传输数据信息，让电路输出的伪随机序列信号波形的码元速率为方框：外加音频信号源。
这在实验箱电路中是没有的，必须要由外加入。
它可以J106选择。
方框：增量调制编码电路。
它的作用是将输入的音频信号变成数字信号，它的时钟速率有、32KHz、16KHz及8KHz四种方式可供选择。
它的编码方式是由CPLD控制5-4所示。
关于详细工作原理及工作过程见实验五。
方框：一个码型变换器。
PSK方框：绝对移相键控(PSK)调制器。
它根据输入数字基带信号的极性变化(“1”码或“0发送两个相位差为π的调相波，把发送基带信号的频谱搬移到适合于通信信1024KHz，电路见实验九。
方框：1024KHz载波发生器电路。
方框 10 ：一个二相PSK调相波信号接收放大电路。
《通信综合课程设计》教学大纲
《通信综合课程设计》教学大纲
一、基本信息
二、教学目标与任务
通过课程设计，要求学生能够运用哪些理论知识，熟悉哪些标准、规范，获得哪些设计成果。
获得的成果有：设计图、计算书、说明书等。
本课程是在学生毕业设计前，综合运用本专业基础课程和专业课程知识，在课程实验和课程设计基本能力训练基础上，根据所选专业模块（轨道交通通信与信号系统、计算机通信网）完成的综合性和创新性通信系统、通信网或信号系统的设计。
训练学生综合运用上述课程知识，进行软件或硬件系统的设计和调试，加深学生对理论知识的理解，提高学生综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和实践技能。
三、基本要求
综合运用所学知识，根据专业模块的要求，完成通信技术、通信系统、通信网、轨道通信系统、计算机联锁、列车控制等通信系统、信号系统的分析、设计、调试，提交课程设计报告。
四、主要内容及质量标准
课程设计应注重过程考核，须对设计环节进行分解，明确各环节应考核的内容、各环节质量标准及进度安排。
五、指导方式
1、由指导教师在课程设计开始前1周安排学生分组、选定课题，并在课程设计的第1天确定分组并下达具体任务
2、在总体设计及论证、详细设计、调试/测试阶段，由任课教师负责指导，原则上每个工作日答疑指导时间不少于2学时
3、验收与考核由系统一组织2-3位教师共同完成，以确保考核的公平和公正性。
六、考核办法和成绩评定
1.考核方法
根据考勤、设计调试、答辩验收、报告撰写情况综合评分。
2.成绩评定
考勤占10%、平时表现10%、答辩与演示50%、课程设计报告30%。
通信系统综合实验报告
通信系统综合实验报告实验一无线多点组网一、实验步骤1、组建树型网络组建5个节点的树形网络，阐述组建的过程。
2、进行数据传输节点之间进行通信，并记录路由信息，最后，进行组播和广播，观察其特点。
二、实验过程1、组建树型网络(1).网络1A、首先在配置中寻找到其他4个节点的地址信息。
自身地址：00:37:16:00：A5:46B、查找设备C、建立连接组网假设参加组网的共有5个BT设备，称为a、b、c、d、e。
首先由一个设备（例如b）发起查询，如果找到多个设备，则任选其二（例如d、e)主动与其建链。
在这个阶段，b、d、e构成一个微微网，b为主设备(M)，d、e为从设备(S)。
注意在微微网中对处于激活状态的从设备的个数限制为2；而某个设备一旦成为从设备（即d、e），它就不能再被其它设备发现，也不能查询其它设备或与其它设备建链。
再由另外一个设备(a)发起查询，查询到设备b和设备c，再主动链接。
(1).网络1组建的网络图（1）(2)网络2同理，首先，在配置中寻找到其他4个节点的地址信息。
然后查找设备，再建立连接。
由地址为00：37：16：00：A5：42的节点连接00：37：16：00：A5：46和00：37：16：00：A5：43，再由00：37：16：00：A5：47连接00：37：16：00：A5：42和00：37：16：00：A5：45，最后组成网络。
组建的网络图（2）2.进行数据传输(1)点对点发送信息例如，对于组建的网络2.图中显示的是：00：37：16：00：A5：4A对00：37：16：00：A5：43的路由，途中经过了00：37：16：00：A5：47，00：37：16：00：A5：42由此可见，简单拓扑结构，路由具有唯一性。
(2)组播与广播1. 广播：由任何一个节点设备向网络内的所有其他节点发送同一消息，观察其发送的目标地址以及数据交换过程。
在这种情况下的路由过程与两个节点间数据单播的过程有何不同。
通信系统综合课程设计
通信系统综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解通信系统的基本原理，掌握模拟和数字通信的基本概念。
2. 学习通信系统中各个组件的功能和相互关系，了解信号传输和处理的过程。
3. 掌握通信系统性能指标，理解信噪比、误码率等参数对通信质量的影响。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和设计简单的通信系统，进行系统仿真和性能评估。
2. 培养实际操作通信设备的能力，进行数据采集、处理和分析。
3. 提高团队协作和沟通能力，通过小组讨论、报告等形式，展示课程项目成果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信工程的兴趣和热情，激发探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，注重实践和理论相结合。
3. 增强学生的环保意识和社会责任感，关注通信技术在可持续发展中的作用。
本课程针对高年级学生，结合通信原理、信号与系统等相关知识，以提高学生的理论水平和实践能力为核心。
课程性质为综合性、实践性强的课程设计，要求学生在掌握基础知识的基础上，能够运用所学解决实际问题。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在完成课程设计的过程中，达到对通信系统知识的深入理解和技能的全面提升。
二、教学内容本章节教学内容围绕通信系统的基础知识和实践技能展开，主要包括以下几部分：1. 通信原理概述：介绍通信系统的基本概念、分类和原理，关联教材第1章内容。
2. 模拟通信系统：讲解模拟调制、解调技术，分析AM、FM、PM等调制方式的性能，关联教材第2章。
3. 数字通信系统：阐述数字信号的基带传输、频带传输，介绍ASK、FSK、PSK等数字调制技术，关联教材第3章。
4. 通信系统性能分析：讨论信噪比、误码率等性能指标，分析影响通信质量的因素，关联教材第4章。
5. 通信系统设计：结合实际案例，讲解通信系统的设计方法和步骤，包括信号源、信道、接收器等组成部分的设计，关联教材第5章。
6. 通信设备与应用：介绍常见的通信设备及其功能，探讨通信技术在现代生活中的应用，关联教材第6章。
通原课程实验大纲
附件四B0200011S课程实验大纲课程编号：B0200011S课程名称：通信原理A课内总学时：80学时实验学时：8×1.5学时一、实验课程的性质、目的和任务性质：《通信原理》是高等工科院校通信，信息类专业的一门重要专业基础课，通过本课程的学习，使学生能掌握各种通信系统的基本原理及其性能分析的基本方法，为深入学习通信类各门专业课打下坚实的理论基础。
目的：为了适应通信技术的飞快发展，必须加强实验教学，培养学生的创新能力，掌握设计通信系统的理论和实现方法以及主要指标的测试方法。
任务：基于《JH5001通信原理综合实验系统》实验机箱和SystemView仿真软件平台，结合课堂理论教学，进行各类通信系统的设计，构建和性能测试。
培养学生熟练掌握各种常用仪器设备的使用，掌握通信中常用参数的测量方法，掌握各种通信原理实验的电路原理、电路特点和实验方法。
培养学生正确处理和分析数据的能力；结合理论教学学会各种通信电路的初步设计与调试。
三、考核及实验报告(一) 考核：现场检查实验结果，批阅实验报告，评分。
(二）实验报告：交纸质和电子文档报告四、主要仪器设备1.JH5001 通信原理综合实验系统一台2.20MHz 双踪示波器一台3.函数信号发生器一台4.音频信道传输损伤测试仪一台5.JH9001 型误码测试仪（或 GZ9001 型）一台6.频谱测量仪一台五、教材及参考书教材：《JH5001通信原理综合实验系统》实验教程指导书，捷辉科技有限公司2002年5月参考书：[1] 樊昌信等《通信原理》，第五版，国防工业出版社，2005年[2] 曹志刚等，《现代通信原理》，清华大学出版社 2000年。
[3] 冯玉珉，《通信系统原理》，清华大学出版社，2003年[4] John. G. Proakis：Digital Communications。
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√
√
9
实验项目
两路PCM时分复用通话实验
时数
项目性质
实验内容
及要求
一.实验内容
1.对两路模拟信号进行PCM编码，然后进行复用，观察复用后的信号并将其与复用前的编码信号比较；
2.对复用后的信号进行解复用，然后进行PCM解码，观察解复用后的两路解码信号与原两路模拟信号是否相同。
二.实验要求
1.掌握时分复用的概念；
实验内容
及要求
一.实验内容
1.观察FSK调制信号波形；
2.观察FSK解调信号波形；
3.观察FSK过零检测解调器各点波形。
二.实验要求
1.掌握用键控法产生FSK信号的方法；
2.掌握2FSK过零检测解调的原理。
4
演示
验证
综合
设计
√
√
6
实验项目
移相键控（PSK/DPSK）调制与解调实验
时数
项目性质
实验内容
2.了解时分复用与解复用系统的构成及工作原理；
3.了解时分复用的优点与缺点；
4.了解时分复用在整个通信系统中的作用。
10
演示
验证
综合
设计
√
√
10
实验项目
时数
项目性质
实验内容
及要求
演示
验证
综合
设计
实验报告要求
实验报告需包含以下内容：
1、实验目的；
2、实验原理；
3、实验内容；
4、实验设备；
5、实验步骤；
6
演示
验证
综合
设计
√
√
7
实验项目
码型变换实验
时数
项目性质
实验内容
及要求
一.实验内容
1.观察NRZ码、RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码的波形；
2.观察全0码或全1码时各码型的波形；
3.观察HDB3码、AMI码的正负极性波形；
4.观察RZ码、AMI码、HDB3码、CMI码经过码型反变换后的输出波形。
设计
√
√
4
实验项目
振幅键控（ASK）调制与解调实验
时数
项目性质
实验内容
及要求
一.实验内容
1.观察ASK调制信号波形；
2.观察ASK解调信号波形。
二.实验要求
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。
4
演示
验证
综合
设计
√
√
5
实验项目
移频键控（FSK）调制与解调实验
时数
项目性质
最终的实验成绩为两部分成绩按各自比例的加权和。
主要实验指导教材及参考书
实验指导教材：LTE-TX-02E型通信原理实验系统[M].
湖北：武汉凌特电子技术有限公司自编教材，2006
主要参考资料：
[1]张辉.现代通信原理与技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005
[1]樊昌信.通信原理[M].北京：国防工业出版社，2002
6、方案设计框图；
7、实验结果及其分析总结。
按照要求格式撰写实验报告。对实验设计、结果应加以全面分析总结。实验报告应书写工整，图表齐全。报告中应书写工整，图表齐全。
实验考核办法
实验成绩由2部分组成：
1．实验准备及实验操作能力占40%，由实验室教师及任课教师给出；
2．实验报告占60%，由任课教师给出。
及要求
一.实验内容
1.观察绝对码和相对码的波形；
2.观察PSK/DPSK调制调信号波形；
3.观察PSK/DPSK解调调信号波形。
二.实验要求
1.掌握绝对码、相对码的概念以及它们之间的变换关系和变换方法；
2.掌握用键控法产生PSK/DPSK信号的方法；
3.掌握PSK/DPSK相干解调的原理；
4.掌握相对码波形与PSK信号波形之间的关系以及绝对码波形与DPSK信号波形之间的关系。
内容分为两个部分：第一部分为基础性实验，巩固课堂所学的基础理论知识；第二部分为综合性应用设计，培养创新和解决实际问题的能力。本实验要求完成实验报告。
实验课程与主要先修课程和后续课程的关系
1、先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信原理
2、后续课程：无线通信技术、数字程控交换技术、光纤通信技术
本实验课程的基本要求（包括对学生实验技能、创新能力、科研能力及解决实际问题方面的培养要求）
通信原理课程是通信信号专业的一门十分重要的专业基础课，通过本实验课程进一步巩固和加深学生对现代通信系统的基本原理和基本分析方法的理解和掌握。使学生掌握设计通信系统的具体步骤与方法及在系统调试过程中的注意事项，能查阅手册，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力；能正确使用仪器设备，掌握测试原理；能独立撰写实验报告，准确分析实验结果，正确绘制通信原理实验得出的各类波形图。课前做好预习，准确分析实验结果。通过综合实验提高学生分析问题、解决问题的能力，逐步培养科研能力，和创新能力。
二.实验要求
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。
4
演示
验证
综合
设计
√
√
8
实验项目
眼图实验
时数
项目性质
实验内容
及要求
一.实验内容
1.观测眼图并记录分析。
二.实验要求
1.了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；
2.掌握眼图观测的方法并记录研究。
4
演示
验证
综合
二.实验要求
1.通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。
2.通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。
4
演示
验证
综合
设计
√
√
3
实验项目
脉冲编码调制解调实验
时数
项目性质
实验内容
及要求
一.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]曹志刚.现代通信原理[M].北京：清华大学出版社，2000
[3]达新宇.通信原理实验[M].北京：北京邮电大学出版社，2005
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。
二.实验要求
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。
8
演示
验证
综合
实验教学大纲
学院城市轨道交通学院
课程名称通信系统综合实验课程代码100251
课程学时2周实验总学时60学时
编制部门
城市轨道交通学院通信信号系（教研室）
编制人
何林娜
编制人职称
副教授
系
、
教
研
室
意
见
系（教研
见
学院领导（签名）年月日
课程名称：通信系统综合实验/Synthetic Experiment for Communication Systems
二.实验要求
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。
4
演示
验证
综合
设计
√
√
2
实验项目
抽样定理和PAM调制解调实验
时数
项目性质
实验内容
及要求
一.实验内容
1.观察基带信号、脉冲幅度调制信号、抽样时钟的波形，并注意观察它们之间的相互关系及特点。
2.改变基带信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。
实验课程理论教学内容安排
1
教学内容
布置任务，提出要求，分组，选题，制定计划
时数
4
2
教学内容
分组答辩、撰写实验报告
时数
8
实验课程教学内容安排
1
实验项目
CPLD可编程数字信号发生器实验
时数
项目性质
实验内容
及要求
一.实验内容
1.熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形；
2.测量并分析各测量点波形及数据；
3.学习CPLD可编程器件的编程操作。
课程学时：2周实验总学时：60学时
适用专业
城市轨道交通通信信号等
实验类别（打√）
基础实验
专业基础实验
专业实验
独立设课实验
是
否
√
√
综合性、设计性实验
是
否
开放性实验
是
否
示范性实验
是
否
√
√
√
本实验课程的教学目的和任务
通信原理是一门理论性和实践性都很强的课程。通过本实践环节教学，加深学生对“通信原理”等知识的掌握与综合运用，培养学生分析解决实际问题的能力，提高学生的创新意识及动手能力，为后续相关课程的学习打下基础。