无线通信原理实验指导书
《通信原理》随课实验—学习指导书

0.01
五、思考题 1、AM和DSB信号的功率谱的区别是什么? 2、采用相干解调时,接收端的本地载波与发送载波同频不同相时,对解调性能 有何影响? 六、提示: 1、 Matlab只能处理离散值,所以调制信号、载波、已调信号和解调信号都是用 离散序列表示的。 2、 载波信号频率fc应是调制信号频率fm五倍以上,否则解调时对低通滤波器的 要求太高。 3、 抽样频率fs应大于整个调制解调过程中出现的最高频率(为2fc+fm)的两倍, 但 为了使最后绘出的曲线较平滑,又不使对低通滤波器的要求过高,建议选择 抽样频率为载波频率的8~10倍。 4、 注意调制解调时的乘法为点乘:.*。 5、 低通滤波器用下面的函数实现:B=fir1(16,wc/pi) 16-滤波器阶数;wc-截止频率(数字域);wc=1.5*2*pi*fm/fs;
8
fm:模拟截止频率(Hz);fs:抽样频率(Hz) 该函数的返回值B即为FIR型LPF的系统函数的系数。 6、 用函数filter(B,1,x)实现对输入信号x进行滤波的功能,B是FIR滤波器的系统函 数的系数。 7、 采用FFT求信号频谱时,函数为fft(x, N);x:时域信号;N:FFT的点数; 然后绘制图形,横坐标为[0:N-1]/N*fs,纵坐标为abs(fft(x,N))。 8、 绘制LBF的频率响应时,先求出其频率响应, 函数为:[h,w]=freqz(B, 1, N); h:频率响应;w:数字角频率;B:LBF的系统函数的系数;N:频率响应的 点数;然后绘制图形,横坐标为w*fs/(2*pi),纵坐标为20*log10(abs(h))。 9、 绘图窗口控制命令 figure(n):新建一个绘图窗口,窗口序号为n,并激活该窗口;若已存在序号 为n的绘图窗口,则激活该窗口。 subplot(m,n,p):将绘图窗口分割成m×n个子窗口,并在其中的第p个子窗口 中绘图。
通信原理实验指导书(学生)资料

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。
无线通信技术综合训练实验指导书I(CC2530基础)实验九

无线通信技术综合训练实验指导书 ICC2530 基础实验九看门狗实验在 CPU 可能受到软件扰乱的情况下,看门狗定时器(WDT)可被用来作为一种恢复的手段。
当软件在指定的时间间隔里不能清除 WDT 时,WDT 就会复位系统。
看门狗可以用于那些会受到电 气噪声、电源故障、静电放电影响的应用,或者需要高可靠性的应用。
如果一个应用不需要看门狗 功能,可以将看门狗定时器配置为一个间隔定时器,用于在指定的时间间隔产生中断。
一、实验目的通过本实验的学习,熟悉 CC2530 芯片看门狗相关寄存器的配置和使用方法。
1. 2. 3. 熟悉 CC2530 芯片看门狗定时器寄存器配置和使用方法; 掌握 CC2530 芯片看门狗定时器看门狗模式; 掌握 CC2530 芯片看门狗定时器定时器模式。
二、实验内容1. 在 CC2530 节点开发板上,让看门狗定时器工作在看门狗模式,超时间为 1s(在到达 1s 之前没有喂狗就产生复位)。
程序首先控制 LED 闪烁,然后进入喂狗循环;按下按键模拟 出现意外而终止喂狗,超时后看门狗定时器复位系统。
2. 在 CC2530 节点开发板上,让看门狗工作在定时器模式,采用查询和中断两种工作方式, 定时时间为 0.25s,时间到切换 LED 亮灭状态。
三、实验条件1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 用户 PC 机 (装有 Microsoft Windows XP 系统) 正确安装 IAR Embedded Workbench for 8051 集成开发环境; CC2530 节点开发板(插有 CC2530 模块,带 LCD 模块)1 块; CC Debugger 多功能调试器 1 个; USB 连接线 1 根; 串口连接线 1 根; 杜邦线若干; 5V 电源 1 个。
四、实验原理1. 看门狗定时器 看门狗定时器的主要特征如下: 4 个可选的定时器间隔; 看门狗模式; 定时器模式; 在定时器模式下产生中断请求。
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《无线网络通信技术》实验指导书太原理工大学计算机科学与技术学院软件学院二〇一五年四月实验教学大纲课程名称:无线网络通信技术课程总学时: 40 学时[理论: 32 学时;实验: 8 学时]课程总学分: 2.5 学分适用专业和年级:软件工程专业3年级先修课程:电路与信号分析基础等课程一、实验的性质与目的无线网络通信技术是软件工程专业移动互联方向的一门重要专业方向课,它是针对高年级学生开设的一门综合性、实用性较强的课程。
通过实验,使学生掌握移动及无线通信系统的基本原理和基本设计方法;使学生能灵活运用所学原理和方法,自顶向下或自下向上地分析和设计相应系统;通过科学而系统的实验训练,培养学生逻辑思维能力,分析和解决问题的能力,培养学生知识自我更新和不断创新的能力。
根据课程情况,设定4个实验,其中3个基础性实验,1个综合性实验。
二、实验方式与基本要求1、实验方式:指导教师先介绍实验内容和实验中的注意事项,然后学生根据课堂讲授知识自己动手编程、调试、运行、写实验报告。
2、基本要求:掌握四相移相键控调制及解调的基本原理;掌握CDMA码序列的基本原理;3、实验报告基本要求实验报告内容的完整性。
实验报告必须包括实验目的、实验内容、实验程序、实验结果、实验总结(通过实验学到了什么;出错及修改过程);书写规范、工整。
绪言MATLAB与通信系统的仿真1.1MATLAB简介1.1.1MATLAB介绍MATLAB是由matrix和laboratory两个词各取前三个字母组合而成的,且均用大写,含义是矩阵实验室。
它是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件。
使用MATLAB编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致,不像其它高级语言那样难于掌握。
MATLAB自问世以来,便以数值计算称雄。
MATLAB进行数值计算的基本单位是复数数组,这使得MATLAB高度“向量化”。
经过近30年的完善和扩充,其现已发展成为线性代数的标准工具。
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。
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通信原理实验指导书一、实验目的本实验旨在帮助学生深入理解通信原理的基本概念和原理,通过搭建实验电路和进行实验操作,掌握通信原理的实际应用。
二、实验器材1. 发射器:一台信号发生器2. 接收器:一台示波器3. 连接电缆:适用于信号传输的电缆三、实验步骤1. 准备工作a. 检查实验器材是否齐全,并确保其正常工作。
b. 将信号发生器和示波器连接电源,并确保电源正常。
2. 实验电路的搭建a. 将信号发生器与示波器通过连接电缆连接起来。
b. 确保电缆的连接牢固可靠,避免信号传输过程中出现干扰。
3. 实验操作a. 设置信号发生器的输出频率和幅度,以产生所需的信号波形。
b. 调节示波器的时间和幅度尺度,以正确显示接收到的信号波形。
c. 运行实验电路,观察信号的传输和接收情况。
d. 根据实验结果,记录并分析接收到的信号波形的特点和变化。
四、实验结果记录与分析根据实验操作所得到的结果,记录并分析接收到的信号波形的特点和变化。
可以通过示波器的屏幕截图来展示实验结果,并结合文字对实验结果进行描述和分析。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了通信原理的基本概念和原理,并通过实验操作掌握了通信原理的实际应用。
通过实验结果的记录和分析,我们对信号的传输和接收过程有了更深入的理解。
本次实验对于我们进一步学习和研究通信原理的知识非常重要,也为今后从事相关工作打下了扎实的基础。
六、实验注意事项1. 在进行实验之前,务必做好准备工作,并确保实验器材的正常工作。
2. 在实验操作过程中,要小心操作,避免对实验器材造成损坏。
3. 注意信号发生器和示波器的连接方式和操作方法,并正确设置参数。
4. 在记录实验结果时,要准确描述实验过程和实验结果,并结合图示进行分析。
5. 在实验结束后,要及时关闭器材电源,并进行相关器材的清理和整理。
七、参考文献[此处请根据实际情况填写所参考的文献或资料]以上为通信原理实验指导书的内容,请照此进行实验操作。
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目录实验一移动通信系统组成及功能 (1)实验二无线数字信令 (6)实验三信令系统 (13)实验四多信道共用、空闲信道选取方式 (19)实验五FH-CDMA(跳频码分多址)移动通信 (23)实验六DS-CDMA(直扩码分多址)移动通信 (30)实验七TDMA(时分多址)移动通信 (43)实验八DS/FH(直扩加跳频)混合多址移动通信 (45)实验九TD/FH(时分加跳频)混合多址移动通信 (47)实验十TD/DS(时分加直扩)混合多址移动通信 (49)实验十一接收机、噪声与电波传播损耗 (51)实验十二发射机 (61)实验十三双工器 (65)实验十四锁相频率合成器 (69)实验十五组网干扰 (84)附录1 无绳电话标准、原理及手机使用方法 (92)附录2 双路无线综合测试仪原理及使用方法 (95)附图1(A) BS测量收发信机(TRX-BS) (103)附图1(B) MS测量收发信机(TRX-MS) (104)参考文献 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
1 实验一 移动通信系统组成及功能一、实验目的1.了解移动通信系统的组成。
2.了解移动通信系统的基本功能。
3.了解基带话音的基本特点。
二、实验内容1.按网络结构连接各设备,构成移动通信实验系统。
2.完成有线→有线、有线→无线及无线→有线呼叫接续,观察呼叫接续过程,熟悉移动通信系统的基本功能。
3.用双路无线综合测试仪(以下简称综测仪)及示波器观测空中传输的话音波形。
三、基本原理图1-1是与公用电话网(PSTN )相连的蜂窝移动通信系统方框图。
系统包括大量移动台MS 、许多基站BS 、若干移动交换中心MSC 及若干与MSC 相连的数椐库(HLR 、VLR 等,图中未画出),MSC 通过与公用电话网PSTN 的交换机EX 相连,接入公用电话网。
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在该模块中,各跳线的功能如下:
1、KE01:跳线开关KE01用于选择UE01的鉴相输出。当KE01设置于1_2时(左端),选择异或门鉴相输出;当KE01设置于2_3时(右端),选择三态门鉴相输出,详情请参见4046器件性能资料。
2、KE02:跳线开关KE02是用于选择输入锁相信号:当KE02置于2_3时(右端),输入信号来自FSK调制端;当KE02置于1_2时(左端)选择外部的测试信号。
图3.2BPSK判决反馈环结构
判决反馈环具有00、1800两个相位平衡点,因而存在相位模糊点。对于接收的BPSK信号,在什么时刻对信号进行抽样、判决,这主要由位定时来决定。位定时的好坏决定误码率的大小。在刚接收到BPSK信号之后,位定时一般不处于正确的抽样位置,必须采用一定的算法对抽样点进行调整,这个过程称为位定时恢复。常用的位定时恢复有:滤波法、数字锁相环等。以2倍码元速率抽样为例:信号取样如图3.3所示。S(n-1)、S(n+1)为调整后的最佳样点,S(n)为码元中间点。首先位定时的提取时刻为其基带信号存在过零点,即如图3.3中的情况所示。位定时误差的大小按下式进行计算:
3.掌握眼图信号的观察方法
4.学习评价眼图信号的基本方法
二、实验仪器
1.ZH7001(II)通信原理基础实验箱一台
2.20MHz双踪示波器一台
3函数信号发生器一台
三、实验原理
在寻找对信号基带传输的设计过程中,Nyquist设计准则为基带传输系统信号设计提供了一个方法。利用该准则一方面可以对信号的频谱进行限制,另一方面又不会产生码间串扰。升余弦信号设计是其中的一个例子。升余弦滤波器的传递函数为:
3.锁相环特性观察
(1)准备:与步骤1不同之处是将KE02置于1-2端,这样接收的信号来源于外部测试信号。
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multipath arrivals can be written as ܪሺ߱ሻ ൌ ܽ ݁ ିఠఛ Here, ܽ and ߬ are the amplitude and time-delay of the nth ray, respectively. When the signal ݏሺݐሻ consists of multiple frequency components, ݏሺݐሻ ൌ
ଵ ஶ ܵ ሺ߱ሻ݁ ఠ௧ ݀߱ ଶగ ିஶ ୀଵ
(3)
Where ܵሺ߱ሻ is the spectrum of ݏሺݐሻ. The spectrum of ݕሺݐሻ can be written as ିఠఛ ܻሺ߱ሻ ൌ ܪሺ߱ሻܵሺ߱ሻ ൌ ∑ ୀଵ ܽ ܵሺ߱ሻ݁ Consider the following 6-ray model as an example. The amplitudes are defined as an: [1, 0.3, -0.8, 0.5, -0.4, 0.2]. We will consider two kinds of arrival time distributions: Case 1: n τ : [0, 1µs, 2µs, 3µs, 4µs, 5µs] Case 2: n τ : [0, 0.1µs, 0.2µs, 0.3µs, 0.4µs, 0.5µs]
思考: (1) 记录并分析仿真结果; (2) 改变多径参数,观察仿真结果的变化; (3) 总结当多径路数相同时,时延扩展大小的不同对信号的影响的变化。
2. Frequency Domain View: We use the following matlab code to generate the frequency domain view of transmitted signals and received signals for both cases. At first, FFT is employed to implement (3) to find the input spectrum. Secondly, (2) is used to compute the channel transfer functions. Finally, (4) is used to compute the output spectrum. Test3.m clear all; s=[ones(1,10),zeros(1,90)]; % transmitted signal s_f=fft(s); x=s_f([1:50]); y=s_f([51:100]); signal_f=[y,x]; %input spectrum dt=5/10; % each time interval is 0.01 micro sec df=1/(100*dt); f_s=df*([0:99]-50);% frequecy vector an=[1,0.3,-0.8,0.5,-0.4,0.2]; %amplitudes f=f_s; w=2*pi*f; tn_1=[0,1,2,3,4,5]; % arrival times for case 1 for i=1:6; h1(i,:)=an(i)*exp(-j*w*tn_1(i)); end h_1=sum(h1(:,1:end));%transfer function y_1=h_1.*signal_f;%output spectrum tn_2=[0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5]; % arrival times for case 2 for i=1:6;
I. Multipath Channel Effects: Time Invariant Case (No Doppler effects)
In wireless communication environments, a signal transmitted from the transmitter reaches the receiver through many different paths as illustrated in Figure 1.
title('case 1: large delay spread') subplot(2,2,4); plot(t,y(2,:)); xlabel('Time(us)'); ylabel('received signal y(t)'); title('case 2: small delay spread') ===============================================================================
无线通信原理( 无线通信原理(双语) 双语)实验指导说明
课程名称:无线通信原理(双语) 实验名称:多径效应与多普勒效应 实验报告内容包括: 1 实验名称: 多径效应与多普勒频移 2 实验目的和任务: 无线信道某些固有的特性直接制约着无线通信质量和速率的提高, 对于无线信道的研究 有助于寻找更多新的思路和切入点去解决这一瓶颈问题。 本次软件实验将帮助学生认识无线信道的基本特征(多径效应、多普勒效应)和分类, 促进学生对无线通信技术和应用的理解与思考。 要求: (1) 理解多径效应和多普勒效应的概念及它们对信号的影响; (2) 认识信道的分类,平坦衰落信道和频率选择性信道,快衰落信道与慢衰落信道的区别。 (3) 查找资料,举例说明实际系统采用哪些技术来克服频率选择性衰落所带来的负面影响。 3 实验过程与结果(含实验程序、运行的图形结果) ; 4 实验分析(回答实验任务中提出的思考编程问题,实验结果分析、设计与调试中出现的问 题及解决方法、实验心得、改进的设想)
(4)
The delay separation between the first arrival and the last arrival is 5µs in Case 1 and is only 0.5 µs in Case 2. For the time being, the delay separation is called as delay spread. Consider the transmitted signal is a square pulse with pulse width equal to 5µs, 1. Time Domain View: We use the following matlab code to generate the time domain view of transmitted signals and received signals for both cases. Test2.m clear all; an=[1,0.3,-0.8,0.5,-0.4,0.2];tn=[0,1,2,3,4,5;0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5]; signal=[0, zeros(1,0),ones(1,501),zeros(1,1000)]; % transmitted signal for k=1:2; %for two cases for i=1:6; ray(i,:)=an(i)*[0, zeros(1,(100*tn(k,i))),ones(1,501),zeros(1,(1000-100*tn(k,i)))]; end y(k,:)=sum(ray(:,1:end)); end t=((1:1:length(y(1,:)))-1)*10^(-2); subplot(2,2,1);plot(t,signal); ylabel('transmitted signal s(t)'); title('case 1 & case 2') axis([ 0 20 -0.5 1.5]) subplot(2,2,2);plot(t,y(1,:)); ylabel('received signal y(t)');
思考: (1) 记录仿真结果; (2) 将程序中的 7 路多径分别改为 1 路和 2 路多径,观察比较结果的变化; (3) 由此仿真结果可得出怎样的结论?
B. s(t) contains multiple frequency components As shown in equation (2), the transfer function of a wireless communication channel with
Let s(t) is the transmitted signal. The received signal can then be written as a sum of multipath arrivals: ݕሺݐሻ ൌ ∑ (1) ୀଵ ܽ ݏሺ ݐെ ߬ ሻ
Here, L is the total number of multipath arrivals, ai and τi are the amplitude and arrival time of the ith ray, respectively. A. s(t) is a time harmonic (i.e., single frequency or sinusoidal) signal Consider the transmitted signal ݏሺݐሻ ൌ ݁ ఠ௧ . Then, the received signal is ఠሺ௧ିఛ ሻ ିఠఛ ݕሺݐሻ ൌ ∑ ൌ ܪሺ߱ሻ݁ ఠ௧ with ܪሺ߱ሻ ൌ ∑ (2) ୀଵ ܽ ݁ ୀଵ ܽ ݁ Here, ܪሺ߱ሻ is defined as the tranth environment. Note that the receiver signal ݕሺݐሻremains as a time harmonic signal with the same angular frequency ω as the transmitted signal s(t). Thus, no distortion in wave shape has occurred during the transmission of s(t) through a time invariant multipath environment. However, the magnitude of the signal has been modified. The new magnitude is |ܪሺ߱ሻ| which is a function of angular frequency ω . Test1.m =============================================================================== clear all; %a=[0.6154]; %t=[0.9169]; %amplitudes of 7 multipath arrivals a=[0.6154 0.7919 0.9218 0.7382 0.1763 0.4057 0.9355]; %arrival times of 7 multipath arrivals t=[0.9169 0.4103 0.8936 0.0579 0.3529 0.8132 0.0099]; i=0;%frequency index for omega=0:0.05:100;%angular frequencies multipath_arrival=a.*exp(j*omega*t); i=i+1; abs_H(i)=abs(sum(multipath_arrival));%the i-th transfer function end omega=0:0.05:100; plot(omega,abs_H) ylabel('amplitude of transfer function') xlabel('angular frequency') title('frequency dependent multipath fading')