通信原理报告(DOC)
通信原理实验报告

中南大学数字通信原理实验报告课程名称:数字通信原理实验班级:学号:姓名:指导教师:实验一数字基带信号一、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、HDB3码的编码规则。
3、掌握从HDB3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HDB3(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(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。
1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。
接好电源线,打开电源开关。
2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号,示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可,进行下列观察:(1)示波器的两个通道探头分别接信源单元的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);(2)用开关K1产生代码×1110010(×为任意代码,1110010为7位帧同步码),K2、K3产生任意信息代码,观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构,和NRZ 码特点。
3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。
仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
(1)示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3,将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1,观察全1码对应的AMI码(开关K4置于左方AMI 端)波形和HDB3码(开关K4置于右方HDB3端)波形。
通信原理实验报告

通信原理实验报告引言:通信原理是现代通信技术的基础,通过实验可以更深入地理解通信原理的各个方面。
本次实验主要涉及到调制解调和频谱分析。
调制解调是将原始信号转换成适合传输的信号形式,频谱分析则是对信号的频域特性进行研究。
通过这些实验,我们可以进一步了解调制解调原理、频谱分析技术以及其在通信领域中的应用。
实验一:调制解调实验调制解调是将信息信号转换为适合传输的信号形式的过程。
在实验中,我们使用了模拟调制技术。
首先,我们通过声卡输入一个带通信号,并将其调制成调幅信号。
接着,通过示波器观察和记录调制信号的波形,并利用解调器将其还原为原始信号。
实验二:频谱分析实验频谱分析是对信号在频域上的特性进行研究。
在实验中,我们使用了频谱分析仪来观察信号的频谱分布情况。
首先,我们输入一个具有特定频率和幅度的正弦信号,并使用频谱分析仪来观察其频谱。
然后,我们改变信号的频率和幅度,继续观察和记录频谱的变化情况。
实验三:应用实验在实际通信中,调制解调和频谱分析技术有着广泛的应用。
通过实验三,我们可以了解到这些技术在通信领域中的具体应用。
例如,我们可以模拟调制解调技术在调制解调器中的应用,观察和分析不同调制方式下的信号特性。
同样,我们可以使用频谱分析仪来研究和理解不同信号在传输过程中的频谱分布。
这些实验将帮助我们更好地理解通信系统中的调制解调和频谱分析技术,从而为实际应用提供支持。
结论:通过本次实验,我们对通信原理中的调制解调和频谱分析技术有了更深入的了解。
调制解调是将信息信号转换为适合传输的信号形式,而频谱分析则是对信号的频域特性进行研究。
这些技术在通信领域中有着广泛的应用,对于实际通信系统的设计和优化非常重要。
通过实验的学习和实践,我们能够更好地掌握调制解调和频谱分析的原理和应用,从而提高我们在通信领域中的能力和技术水平。
总结:通过本次实验,我们对通信原理中的调制解调和频谱分析技术进行了学习和实践。
通过实验的过程,我们深入了解了这些技术的原理和应用,并通过观察和记录不同信号的波形和频谱特征,加深了我们对通信原理的理解。
通信原理实验报告

通信原理实验报告实验一抽样定理实验二 CVSD编译码系统实验实验一抽样定理一、实验目的所谓抽样。
就是对时间连续的信号隔一定的时间间隔T 抽取一个瞬时幅度值(样值),即x(t)*s(t)=x(t)s(t)。
在一个频带限制在(0,f h)内的时间连续信号f(t),如果以小于等于1/(2 f h)的时间间隔对它进行抽样,那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。
抽样定理告诉我们:如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样,且抽样速率达到一定数值时,那么根据这些抽样值就能准确地还原信号。
这就是说,若要传输模拟信号,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输按抽样定理得到的抽样值。
二、功能模块介绍1.DDS 信号源:位于实验箱的左侧(1)它可以提供正弦波、三角波等信号,通过连接P03 测试点至PAM 脉冲调幅模块的32P010 作为脉冲幅度调制器的调制信号x(t)。
抽样脉冲信号则是通过P09 测试点连至PAM 脉冲调幅模块。
(2)按下复合式按键旋钮SS01,可切换不同的信号输出状态,例如D04D03D02D01=0010对应的是输出正弦波,每种LED 状态对应一种信号输出,具体实验板上可见。
(3)旋转复合式按键旋钮SS01,可步进式调节输出信号的频率,顺时针旋转频率每步增加100Hz,逆时针减小100Hz。
(4)调节调幅旋钮W01,可改变P03 输出的各种信号幅度。
2.抽样脉冲形成电路模块它提供有限高度,不同宽度和频率的抽样脉冲序列,可通过P09 测试点连线送到PAM 脉冲调幅模块32P02,作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲s(t)。
P09 测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。
该模块提供的抽样脉冲频率可通过旋转SS01 进行调节,占空比为50%。
3.PAM 脉冲调幅模块它采用模拟开关CD4066 实现脉冲幅度调制。
抽样脉冲序列为高电平时,模拟开关导通,有调制信号输出;抽样脉冲序列为低电平,模拟开关断开,无信号输出。
通信原理硬件实验报告

通信原理硬件实验报告通信原理硬件实验报告一、引言通信原理是现代通信领域的重要基础课程,通过实验可以更好地理解和掌握通信原理的基本原理和技术。
本次实验主要涉及通信原理的硬件实验,旨在通过搭建实际的通信系统,验证理论知识,并进一步加深对通信原理的理解。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的通信系统,实现信号的传输和接收,并对实验结果进行分析和验证。
具体目标如下:1. 理解调制和解调的基本原理;2. 掌握通信系统中常用的调制和解调技术;3. 熟悉通信信号的传输和接收过程;4. 进一步巩固通信原理的理论知识。
三、实验原理1. 调制原理调制是指将要传输的信息信号(基带信号)通过一定的调制方式转换成适合传输的信号(载频信号)。
常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。
2. 解调原理解调是指将接收到的调制信号还原为原始的信息信号。
解调过程与调制过程相反,常见的解调方式有包络检波、相干解调和频率解调等。
3. 通信信号的传输和接收通信信号的传输和接收过程包括信号的发射、传输和接收三个环节。
发射端通过调制将信息信号转换为适合传输的信号,然后通过信道传输到接收端,接收端再通过解调将信号还原为原始的信息信号。
四、实验步骤1. 搭建实验平台首先,搭建实验所需的硬件平台,包括信号发生器、调制解调器、示波器等设备,确保设备连接正确并稳定。
2. 设置信号参数根据实验要求,设置信号发生器的频率、幅度和调制深度等参数,以及调制解调器的解调方式和解调增益等参数。
3. 进行调制实验将待传输的信息信号输入到调制解调器的调制端口,观察调制后的信号波形,并通过示波器进行实时监测和记录。
4. 进行解调实验将调制后的信号输入到调制解调器的解调端口,观察解调后的信号波形,并通过示波器进行实时监测和记录。
5. 分析和验证实验结果通过对实验数据的分析和对比,验证实验结果是否与理论知识相符,并进一步探讨实验中可能存在的误差和改进方法。
通信原理实验报告

通信原理实验报告七实验十六:眼图实验——2014xxxxxx 许子涵一、实验目的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二、实验内容1、观测眼图并记录分析。
三、实验器材1、信号源模块一块2、③号模块一块3、④号模块一块4、 20M 双踪示波器一台四、实验数据1、ASK调制解调眼图ASK-DOUT TH2FSK眼图PSK/DPSK眼图五、分析眼图是通过用示波器观察接收端的基带信号波形,从而估计和调整系统性能的一种方法。
具体做法是:用一个示波器跨接在抽样判决器的输入端,然后调整示波器水平扫描周期,使其与接收码元的周期同步。
这样就可以从示波器上显示的波形来观察码间串扰和信道噪声等因素影响的情况,从而估计系统系能的优劣。
如果存在码间串扰,示波器的扫描迹线就不完全重合,“眼睛”的线迹会显得杂乱,而且张开的较小;如果码间串扰小到可以忽略,则眼图将会是标准的“大眼睛”。
当存在噪声时,眼图的线迹就变成比较模糊的带状的线,噪声越大,线条越粗越模糊,“眼睛”张开得越小。
同时我们还可以利用眼图来找到最佳判决门限,求出噪声容限,改善系统性能。
接收二进制双极性波形时,在一个码元周期内只能看到一只眼睛;若是M进制的双极性波形,则在一个码元周期内可以看到纵向显示的(M-1)只眼睛。
若接收的是经过码型变换后得到的AMI码或HDB3码,眼图中间将会出现一根代表0的水平线,因为它们的波形都具有三电平。
六、思考题思考信噪比、码间干扰是如何在眼图中体现的?答:眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱。
“眼睛”张的越大,且眼图越端正,表示码间串扰越小;反之表示码间串扰越大。
当存在噪声时,噪声将叠加在信号上,观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。
若同时存在码间串扰,“眼睛”将张开得更小。
与无码间串扰时的眼图相比,原来清晰端正的细线迹,变成了比较模糊的带状线,而且不很端正。
噪声越大,线迹越宽,越模糊;码间串扰越大,眼图越不端正。
通信原理实验报告三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较

实验三主要数字调制系统的抗误码性能的仿真比较一、实验目的1.熟悉2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式;2.学会对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等相应的主要解调方式下(分相干与非相干)的误码率进行统计;3.学会分析误码率与信噪比间的关系。
二、实验内容设定噪声为高斯白噪声, 对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK等各种调制方式及相应的主要解调方式下(分相干与非相干)的误码率进行统计, 并与理论值进行比较, 以图形方式表示误码率与信噪比间的关系。
三、实验原理2ASK: 有两种解调方法: 非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)。
其中包络检波法不需相干载波, 利用e0(t)波形振幅变化表示信息的特点, 取出其包络, 经抽样判决即可恢复数码。
相干解调需要与相干载波相乘。
2FSK: 常用的解调方法: 非相干解调(包络检波法);相干解调;鉴频法;过零检测法及差分检波法。
将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调。
其中的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小, 可以不专门设置门限。
判决规则应与调制规则相呼应。
例如,若调制时规定“1”-》载频f1, 则接收时应规定: 上支路样值>下支路样值判为1, 反之则判为0.2PSK: 该方式中载波的相位随调制信号“1”或“0”而改变, 通常用相位0°或180°来分别表示“1”或“0”。
2PSK信号是以一个固定初相的未调载波为参考的。
解调时必须有与此同频同相的同步载波。
而2PSK信号是抑制载波的双边带信号, 不存在载频分量, 因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波。
只有采用非线性变换, 才能产生新的频率分量。
2DPSK: 由于2DPSK信号对绝对码{an}来说是相对移相信号, 对相对码{bn}来说是绝对移相信号。
因此, 只需在2PSK调制器前加一个差分编码器即可产生2DPSK信号。
解调:1、极性比较法(码变换法)(相干解调), 此法即是2PSK解调加差分移码。
通信原理实验报告

通信原理实验报告一、实验目的1、熟悉信号源实验模块提供的信号类别;2、加深对PCM 编码过程的理解;3、掌握2ASK 、2FSK 的调制、解调原理;4、通过观察噪声对信道的影响,比较理想信道与随机信道的区别,加深对随机信道的理解。
二、实验器材 实验模块---信号源 双踪示波器模拟信号数字化模块 数字调制模块 信道模拟模块 数字解调模块 连接线三、实验原理1、测试工具---示波器:(1)示波器的输入功能区:从通道1和通道2输入(2)示波器的测量功能区:QuickMeas 光标调节和快速测量,可以测量电压和频率;auto-scale 自动触发扫描;在左上角的按钮可以调节扫描时间;在右上角的按钮可以调节水平位置。
(3)示波器的控制功能区,Run/Stop 可以暂停便于得出波形 2、模拟信号数字化(PCM 编码)脉冲编码调制(PCM )简称为脉码调制,它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。
PCM 的原理框图:PCM 主要包括抽样、量化与编码三个过程。
抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的抽样信号;量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间离散幅度离散的数字信号;编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。
(1)、采样:利用奈奎斯特定律,fs 2fb,(fs 是采样频率,fb 是信号的截止频率),满足这个不等式关系信号才不会重叠,以致信号不能还原。
(2)、量化:模拟信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。
本实验模块中所用到的PCM 编码芯片TP3067是采用近似于A 律函数规律的13折线(A=87.6)的压扩特性压扩特性来进行发送端接收端模拟 信源抽样器 预滤 波器模拟 终端波形编码器 量化、编码数字 信道波形 解码器重建滤波器 抽样保持、低通编码的。
A律13折线:(3)、编码所谓编码就是把量化后的信号变换成代码,其相反的过程称为译码。
当然,这里的编码和译码与差错控制编码和译码是完全不同的,前者是属于信源编码的范畴。
通信原理抽样实验报告

一、实验目的1. 理解通信原理中抽样定理的基本概念;2. 掌握抽样定理在模拟信号数字化过程中的应用;3. 了解模拟信号抽样后的特性及其对信号传输的影响;4. 熟悉实验仪器和实验方法。
二、实验原理抽样定理(Nyquist-Shannon采样定理)指出,如果一个信号在频域中的最高频率分量为\( f_m \),为了能够无失真地恢复原信号,抽样频率\( f_s \)必须满足以下条件:\[ f_s \geq 2f_m \]其中,\( f_s \)为抽样频率,\( f_m \)为信号最高频率分量。
当抽样频率满足上述条件时,原信号可以通过低通滤波器从抽样信号中无失真地恢复出来。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器:用于产生不同频率和幅度的正弦信号;2. 示波器:用于观察和测量信号波形;3. 抽样器:用于对模拟信号进行抽样;4. 低通滤波器:用于从抽样信号中恢复原信号。
四、实验步骤1. 使用信号发生器产生一个频率为\( f_m \)的正弦信号;2. 将正弦信号输入到抽样器中,设置抽样频率\( f_s \)为\( 2f_m \);3. 使用示波器观察抽样后的信号波形;4. 通过低通滤波器从抽样信号中恢复原信号;5. 比较恢复后的信号与原信号,分析恢复效果。
五、实验结果与分析1. 当抽样频率\( f_s = 2f_m \)时,恢复后的信号与原信号基本一致,表明抽样定理在实验中得到了验证;2. 当抽样频率\( f_s < 2f_m \)时,恢复后的信号与原信号存在较大差异,说明抽样频率过低会导致信号失真;3. 当抽样频率\( f_s > 2f_m \)时,恢复后的信号与原信号基本一致,但抽样频率过高会浪费带宽资源。
六、实验总结通过本次实验,我们深入理解了通信原理中抽样定理的基本概念,掌握了抽样定理在模拟信号数字化过程中的应用。
实验结果表明,抽样频率的选择对信号恢复质量具有重要影响。
在实际应用中,应根据信号特性和传输需求选择合适的抽样频率,以实现信号的高效、准确传输。
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课程设计任务书目录1 概述 (3)2 SystemView软件介绍 (4)2.1 SystemView软件概述 (4)2.1 SystemView的操作 (5)3 设计内容原理简介 (7)3.1 2DPSK系统组成原理 (7)3.2 误比特率(BER:Bit Error Rate) (7)3.3 2DPSK系统误比特率测试的结构框图 (7)3.4 相干2DPSK系统误比特率测试的仿真模型的建立 (9)3.5 仿真结果及2DPSK系统误比特率曲线绘制 (9)4 仿真模型的建立及结果分析 (10)4.1 2DPSK的低频相干解调..................................................................... .10 4.2 2DPSK的高频相干解调.. (14)4.3 2DPSK的低频差分相干解调 (15)4.4 2DPSK的高频差分相干解调 (15)4.5 2DPSK相干与差分相干解调的误码率比较调仿真图 (15)5设计中遇到的问题及解决方案 (16)6 总结及心得体会 (18)参考文献 (20)1 概述《通信原理》课程设计是通信工程、电子信息工程专业教学的重要的实践性环节之一,《通信原理》课程是通信、电子信息专业最重要的专业基础课,其内容几乎囊括了所有通信系统的基本框架,但由于在学习中有些内容未免抽象,而且不是每部分内容都有相应的硬件实验,为了使学生能够更进一步加深理解通信电路和通信系统原理及其应用,验证、消化和巩固其基本理论,增强对通信系统的感性认识,培养实际工作能力和从事科学研究的基本技能,在通信原理的理论教学结束后我们开设了《通信原理》课程设计这一实践环节。
Systemview是ELANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、模拟和分析的可视化仿真平台。
从滤波器设计、信号处理、完整通信系统的设计与仿真,直到一般的系统数学模型建立等各个领域, Systemview 在友好而且功能齐全的窗口环境下,为用户提供了一个精密的嵌入式分析工具。
它作为一种强有力的基于个人计算机的动态通信系统仿真工具,可达到在不具备先进仪器的条件下也能完成复杂的通信系统设计与仿真的目的,特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证,尤其适合于无线电话、无绳电话、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统;并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析,及对各种逻辑电路、射频/模拟电路(混合器、放大器、RLC电路、运放电路等)进行理论分析和失真分析。
在通信系统分析和设计领域具有广阔的应用前景。
在本课程设计中学生通过运用先进的仿真软件对通信系统进行仿真设计,既可深化对所学理论的理解,完成实验室中用硬件难以实现的大型系统设计,又可使学生在实践中提高综合设计及分析解决实际问题的能力,加强系统性和工程性的训练。
2 SystemView软件介绍2.1 SystemView软件概述System是美国ELANIX公司推出的,基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具,他使用功能模块(Token)去描述程序,不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真,快速的建立和修改系统、访问与调整参数,方便加入注释。
利用SystemView,可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统,各种多速率系统,它可用于各种线性或非线性控制系统的设计与仿真。
用户在进行系统设计时,只需从配置的图标库中调出有关图标并进行参数设置,完成图标间的连线,然后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱等形式给出系统的仿真分析结果。
SystemView的库资源十分丰富,包括若干图标的基本库(MainLibrary)及专业库(OptionalLibrary),基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器,各种函数运算器等;专业库有通讯(Communiction)、逻辑(Logic)、数字信号处理(DSP)、射频/模拟等(RF/Analog)等;它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证;并可进行各种时域和频域分析、谱分析,对各种逻辑电路、射频/模拟电路(混合器、放大器、RLC电路、运放电路等)进行理论分析和失真分析。
SystemView能自动进行连接检查,给出连接错误信息火上悬空的待连接段信息,通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。
SystemView的另一种重要特点是它可从各种不同角度、以不同方式,按要求设计多种滤波器,并可自动完成滤波器各指标之间的转换。
在系统设计和仿真分析方面,还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形。
在窗口内,可以通过鼠标方便的控制内部数据的图形的放大、缩小、滚动等。
另外,分析窗中还带有一个功能强大的“接收计算器”,可以完成对方真运行结果的各种运算、谱分析、滤波。
2.2 SystemView的操作2.21SystemView的用户环境进入后,屏幕上首先出现设计窗口,所有系统的设计、搭建等基本操作,都是设计窗口完成的。
SystemView在设计窗口中间的大片区域就是设计区域,也就是供用户搭建各种系统的地方。
在设计窗口的最上端一行是下拉式命令菜单,通过调用这些菜单可以执行SystemView的各项功能;设计窗口中菜单行的下面,紧邻在涉及区域上端一行是工具栏,它包含了在系统设计仿真中可能用到的各种操作按钮;在工具栏的最右短是提示信息,当鼠标置于某一工具按钮上时在该处会显示对该按钮的说明和提示信息;紧邻在设计区域左端是各种器件图标库,下面简单介绍几个常用的库图标:图标名称作用信号源用于产生系统输入信号,包括周期性信号(Periodic)、噪声及伪随机信号(Noise/PN)、非周期信号(Aperiodic)加载外部信号(Import)算子库算子库中的每一个图标相当于一个算子,把输入数据作为运算自变量进行某种运算或变换,包括滤波器/系统(Filter/System)、逻辑运算(logic)、采样保持器(Sample/Hold)延迟器(Delay)、增益(Gain/scale)等乘法器完成几个输入信号的乘法运算,最多可有20个输入分析窗分析窗库中包含各种分析库图标,用来实现信号收集、显示、分析、数据处理以及输出等功能,他是用户观察系统运行结果的的窗口2.22 SystemView的操作步骤(1)建立系统模型:根据通信系统的基本原理确定总的系统功能,并将各部分功能模块化,根据各个部分之间的关系,画出系统框图。
(2)基本系统搭建和图标定义:从各种功能库中选取满足需要的可视化图符和功能模块,组建系统,设置各个功能模块的参数和指标,在系统窗口按照设计功能框图完成图标的连接;(3)调整参数,实现系统模拟参数设置,包括运行系统参数设置(系统模拟时间、采样速率等)等。
(4)运行结果分析:在系统的关键点处设置观察窗口,利用接收计算器分析仿真数据和波形,用于检查、监测模拟系统的运行情况,以便及时调整参数,分析结果。
3 设计内容原理简介3.1 2DPSK 系统组成原理2DPSK 系统组成原理如图1所示,系统中差分编、译码器是用来克服2PSK 系统中接收提取载波的180°相位模糊度。
3.2 误比特率(BER :Bit Error Rate )误比特率(BER :Bit Error Rate )是指二进制传输系统出现码传输错误的概率,也就是二进制系统的误码率,它是衡量二进制数字调制系统性能的重要指标,误比特率越低说明抗干扰性能越强。
对于多进制数字调制系统,一般用误符号率(Symble Error Rate )表示,误符号率和误比特率之间可以进行换算,例如采用格雷编码的MPSK 系统,其误比特率和误符号率之间的换算关系近似为:其中,M 为进制数,且误比特率小于误符号率。
3.3 2DPSK 系统误比特率测试的结构框图在二进制传输系统中误比特率BER ( Bit Error Rate ) 是指出现码传输错误的概率,误比特率越低说明抗干扰性能越强。
几种基本的数字调制方式中,2PSK 具有最好的误码率性能,但2PSK 信号传输系统中存在相位不确定性,易造成接收码元“0”和“1”的颠倒,产生误码。
这个问题将直接影响2PSK 信号用于长距离传输。
为克服此缺点并保存2PSK 信号的优点,采用二进制差分相移键控(2DPSK ),2DPSK 信号的产生原理、调制解调的方法以及误比特率的分析也是通信原理教学中的一个重点和难点,2DPSK 信号克服了2PSK 信号的相位“模糊”问题, 但其误码率性能略差于2PSK ,2DPSK 信号的解调主要有两种方法:一是相位比较法,另一是极性比较法,相干DPSK 系统BER 测试利用SystemView 来产生一个通信系统的输出 图1 2DPSK 系统组成MP P MPSKs MPSK b 2,,logBER曲线以此评估通信系统的性能;它以相干DPSK调制传输系统为误比特率分析对象,信道模型为加性高斯白噪声信道,利用全局参数链接功能通过设置循环来改变噪声功率得到不同信噪比下的误比特率,相干2DPSK系统误比特率测试的结构框图如图2所示:图2 相干2DPSK系统误比特率测试的结构框图SystemView的通信库(Comm Lib)中提供了BER分析的专用图符块,可直接调用。
【创建分析】注意进入系统视窗后,设置“时间窗”参数:①运行时间;②循环运算次数;③采样频率。
在系统窗下,创建以2PSK传输系统为BER分析对象的仿真分析系统,在创建的系统中,必须使与2PSK信号叠加的高斯噪声强度自动可变,才能得到随SNR改变的BER分析曲线,可在高斯噪声源与加法器之间插入一个增益随每次循环改变的“Gain”图符块;创建完仿真系统后,单击运行按钮,随着每次循环,终值显示框内出现每次的运算结果,其中最后一列带括弧的数据为误比特率。
循环结束后进入分析窗,此时输出给出的误比特率是随仿真时间改变的规律,欲观察BER 随解调信号SNR改变的曲线,需单击“信宿计算器”按钮,在出现的对话框中,选中Style按钮,单击BERPlot按钮,在其右侧的“SNR Start[dB]:”栏内输入-10、“Increment[dB]:”栏内输入20,再选中右上角窗口内“Bit Error Rate 相关窗口”项,最后单击OK按钮即可显示随SNR改变的BER曲线。
每次循环时,输入的2DPSK信号功率保持不变,而叠加的高斯噪声功率逐次衰减,即SNR不断增加。
叠加高斯噪声强度随循环每次减小3dB变化。
3.4 相干2DPSK系统误比特率测试的仿真模型的建立根据图2测试的结构框图,建立仿真模型,模型中各图符的参数指标根据随机信源和调制载波的频率来设定,模型建立之后的参数调整直至调试出现正确结果的过程,也是一个对调制解调原理的不断理解和消化的过程,其中对滤波器的截至频率设置,抽样判决的实现、码反变换的相关参数设置、BER计算时原始信源相对抽样判决后码元的延迟时间的计算以及系统的采样速率的设置等都能进一步加深对原理的掌握并可通过调试结果的直观体现出来,从而将抽象的原理和具体的实现过程紧密地结合起来。