通信原理实验一
通信原理实验
目录第一章信号 (1)实验一信号源实验 (1)实验二终端实验 (5)第二章模拟调制系统 (8)实验三常规双边带调幅与解调实验 (8)第三章模拟信号数字化 (17)实验四脉冲幅度调制与解调实验 (17)实验五脉冲编码调制与解调实验 (23)实验六增量调制与解调实验 (30)实验七自适应差分脉冲编码调制与解调实验 (36)第四章基带数字信号的表示与传输 (42)实验八码型变换实验 (42)实验九信道模拟实验 (50)第五章基本的数字调制系统 (58)实验十ASK调制与解调实验 (58)实验十一FSK调制与解调实验 (64)实验十二PSK(DPSK)调制与解调实验 (69)第六章同步 (76)实验十三同步载波提取实验 (76)实验十四位同步信号提取实验 (79)实验十五帧同步信号提取实验 (85)第七章多路复用和多址技术 (91)实验十六时分复用与解复用实验 (91)第八章通信网 (96)实验十七模拟通信系统实验 (96)第十章系统实验 (102)实验十八频带传输系统实验 (102)实验十九单工通信系统实验 (106)实验二十全双工通信系统实验 (109)第一章信号实验一信号源实验一、实验目的1、了解频率连续变化的各种波形的产生方法。
2、了解NRZ码、方波、正弦波等各种信号的频谱。
3、理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。
4、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、观察NRZ码、方波、正弦波、三角波、锯齿波的频谱。
三、实验仪器1、信号源模块2、20M双踪示波器一台3、频率计（可选）一台4、PC机（可选）一台5、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。
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。
通信原理实验大全
通信原理实验大全引言：通信原理是指利用一定的物理媒介将信息从发送者传递到接收者的过程。
通信原理实验是通信原理课程中的重要内容，通过实验可以加深对通信原理的理解，掌握通信原理的基本原理和技术。
本文将介绍几个通信原理实验的具体步骤和实验原理。
实验一：模拟调制与解调技术实验目的：熟悉模拟调制与解调技术的基本原理和方法，掌握AM，FM，PM的调制与解调过程。
实验步骤：1.使用函数发生器产生载波信号。
2.使用调制信号（如语音信号）对载波进行调制。
3.对调制后的信号进行解调，获得原始信号。
4.分析解调后的信号与原始信号的相似性。
实验原理：模拟调制是将载波信号与调制信号进行相互作用，在载波上叠加调制信号的变化。
调制信号可以是模拟信号，如语音信号，也可以是数字信号。
调制后的信号通过传输媒介传递到接收端，接收端通过解调技术将信号还原为原始信号。
实验二：数字调制与解调技术实验目的：熟悉数字调制与解调技术的基本原理和方法，掌握ASK，FSK，PSK等数字调制与解调过程。
实验步骤：1.使用函数发生器产生数字信号。
2.将数字信号进行调制，如ASK调制、FSK调制、PSK调制等。
3.对调制后的信号进行解调，获得原始数字信号。
4.分析解调后的信号与原始数字信号的相似性。
实验原理：数字调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，通过将数字信号与载波进行相互作用，改变载波的一些特性来实现信号传输。
数值调制通常使用正弦波作为载波信号。
解调则是将调制信号还原为原始数字信号的过程。
实验三：信道编码和解码技术实验目的：熟悉信道编码和解码技术的基本原理和方法，掌握卷积码、纠错码等编码与解码过程。
实验步骤：1.使用编码器将原始信息进行编码。
2.对编码后的信息添加噪声进行模拟信道传输。
3.使用解码器对接收到的编码信息进行解码。
4.比较解码后的信息与原始信息的相似性。
实验原理：信道编码是为了提高信道传输的可靠性和容错性，通过在原始信息中添加冗余数据，使得在传输中出现的错误可以被检测和纠正。
预习报告 通信原理 实验一
山东大学·通信原理实验·预习报告
FSK:Frequency-shift keying，频移键控 DBPSK：Differential binary phase shift keying 差分二进制移相键控 TDM：Time Division Multiplexing，时分复用模式。时分复用是指一种通过不同 信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音 和视频信号等的技术 FDM：Frequency Division Multiplexing，频分多路复用，就是指用不同频率传送 各路消息，以实现多路通信 CDMA：Code Division Multiple Access，又称码分多址，CDMA 技术的原理是基 于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带 宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出 去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号 换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
噪声模块 加噪信道
电话 2模块
PCM/ADPCM CVSD模块
汉明译码 模块
解调 模块
电话 1、电话 2 模块：分别是信源与信宿，提供信息，接收信息 PCM/ADPCM/CVSD 模块：信源编码与解码模块，对语音信号，进行压缩/解压缩算 法。 汉明编码、汉明译码模块：信道编码与信道学·通信原理实验·预习报告
增强通信可靠性。 调制、解调模块：数字基带信号与数字频带信号的转换。调制是为了将基带信号转 变为适合信道传输的带通信号，解调是为了将带通信号还原成基带信号，以获取信 息。 噪声模块：产生高斯白噪声，以模拟 AWGN 信道。
3、 本实验系统中，有线信道传输包括哪些模块？画出系统框图。各模块的主要功
通信原理实验报告一
通信原理实验报告一实验一信号源实验一、实验目的1、了解通信系统的一般模型及信源在整个通信系统中的作用。
2、掌握信号源模块的使用方法。
二、实验内容1、对应液晶屏显示，观测DDS信源输出波形。
2、观测各路数字信源输出。
3、观测正弦点频信源输出。
4、模拟语音信源耳机接听话筒语音信号。
三、实验仪器1、信号源模块一块2、20M双踪示波器一台四、实验原理信号源模块大致分为DDS信源、数字信源、正弦点频信源和模拟语音信源几部分。
1、DDS信源DDS直接数字频率合成信源输出波形种类、频率、幅度及方波B占空比均可通过“DDS信源按键”调节（具体的操作方法见“实验步骤”），并对应液晶屏显示波形信息。
正弦波输出频率范围为1Hz～200KHz，幅度范围为200mV～4V。
三角波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。
锯齿波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。
方波A输出频率范围为1Hz～50KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比50％不变。
方波B输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比以5％步进可调。
输出波形如下图1-1所示。
正弦波：1Hz-200KHz三角波：1Hz－20KHz锯齿波：1Hz－20KHz方波A：1Hz－50KHz(占空比50％)方波B：1Hz－20KHz（占空比0％－100％可调）图1-1 DDS信源信号波形2、数字信源（1）数字时钟信号24.576M：钟振输出时钟信号，频率为24.576MHz。
2048K：类似方波的时钟信号输出点，频率为2048 KHz。
64K：方波时钟信号输出点，频率为64 KHz。
32K：方波时钟信号输出点，频率为32KHz。
8K：方波时钟信号输出点，频率为8KHz。
输出时钟如下图1-2所示。
10t64K 10t32K10t8K图1-2 数字时钟信号波形（2）伪随机序列PN15：N＝15位的m序列输出点，码型为1111 0101 1001 000，15位一周期循环。
通信原理实验报告
实验一基带信号的常见码型变换一、实验目的1.熟悉NRZ,BNRZ,RZ,BRZ,曼彻斯特，CMI,密勒，PST码型变换原理及工作过程。
2.观测数字基带信号的码型变换测量点波形。
二、实验原理在实际的基带传输系统中，传输码的结构应具有以下主要特性：1）.相应的基带信号无直流分量，且低频分量少。
2）.便于从信号中提取定时信息。
3）.信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰。
4）.以上特性不受信息源统计特性的影响，即适应信息源的变化。
5）.编译码设备要尽可能简单。
1.单极性不归零码（NRZ码）单极性不归零码中，二进制代码“1”用幅度为E的正电平表示，“0”用零电平表示，单极性码中含有直流成分，而且不能直接提取同步信号。
2.双极性不归零码（BNRZ码）二进制代码“1”、“0”分别用幅度相等的正负电平表示，当二进制代码“1”和“0”等概出现时无直流分量。
3.单极性归零码（RZ码）单极性归零码与单极性不归零码的区别是码元宽度小于码元间隔，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。
单极性码可以直接提取定时信息，仍然含有直流成分。
4.双极性归零码（BRZ码）它是双极性码的归零形式，每个码元脉冲在下一个码元到来之前回到零电平。
5.曼彻斯特码曼彻斯特码又称为数字双相码，它用一个周期的正负对称方波表示“0”，而用其反相波形表示“1”。
编码规则之一是：“0”码用“01”两位码表示，“1”码用“10”两位码表示。
例如：消息代码： 1 1 0 0 1 0 1 1 0…曼彻斯特码：10 10 01 01 10 01 10 10 01…曼彻斯特码只有极性相反的两个电平，因为曼彻斯特码在每个码元中期的中心点都存在电平跳变，所以含有位定时信息，又因为正、负电平各一半，所以无直流分量。
6.CMI码CMI码是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则：“1”码交替的用“11“和”“00”两位码表示；“0”码固定的用“01”两位码表示。
通信原理网上实验一
实验报告（一）实验日期：2020 年4 月26 日；时间：19:00实验项目：信源编码技术实验使用仪器及装置：仪器：示波器，连接线，装置：主控&信号源模块、3号、21号模块（各一块）实验内容：一、抽样定理实验1、实验目的（1）了解抽样定理在通信系统中的重要性。
（2）掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。
（3）理解低通采样定理的原理。
（4）理解实际的抽样系统。
（5）理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。
（6）理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。
（7）理解带通采样定理的原理。
2、实验原理（1）实验原理框图抽样定理实验框图（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，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。
平顶抽样和自然抽样信号是通过开关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3.4kHz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。
3、实验步骤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，从时域和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。
1、登录e-Labsim仿真系统，创建实验文件，选择实验所需模块和示波器。
2、运行仿真，开启所有模块的电源开关。
3、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。
4、此时实验系统初始状态为：被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。
抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。
5、实验操作及波形观测。
（1）调用示波器观测自然抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器CH1和CH2分别接MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。
通信原理实验_AMI、HDB3传输码型转换完整全解
实验一AMI/HDB3码型变换一、实验原理AMI码的全称是传号交替反转码。
这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：代码的0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、–1、+1、–1…由于AMI码的传号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位保持不变的规律。
由此看出，这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。
AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。
但是，AMI码有一个重要缺点，即接收端从该信号中来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取钟时的困难。
为了保持AMI码的优点而克服其缺点，人们提出了许多种类的改进AMI码，HDB3码就是其中有代表性的一种。
HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。
它的编码原理是这样的：先把消息代码变换成AMI码，然后去检查AMI码的连0串情况，当没有4个以上连0串时，则这时的AMI码就是HDB3码；当出现4个以上连0串时，则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号（＋1或–1）同极性的符号。
显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。
这个符号就称为破坏符号，用V符号表示（即+1记为+V, –１记为–V）。
为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。
这一点，当相邻符号之间有奇数个非０符号时，则是能得到保证的；当有偶数个非0符号时，则就得不到保证，这时再将该小段的第1个0变换成+B或–B符号的极性与前一非0符号的相反，并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。
虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。
从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性（包括B在内）。
这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有–1变成+1后便得到原消息代码。
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实验一常规双边带幅度调制系统设计及性能分析
一、实验目的
1.熟悉常规双边带幅度调制系统各模块的设计；
2.研究常规双边带幅度调制系统的信号波形、信号频谱、信号带宽、输入信噪比、输出信噪比及两者之间的关系；
3.掌握 MATLAB 和 SIMULINK 开发平台的使用方法；
4.熟悉 Matlab 与 Simulink 的交互使用。
二、实验仪器
带有 MATLAB 和 SIMULINK 开发平台的微机。
三、实验内容
1．在 MATLAB 和 SIMULINK 开发平台上设计常规双边带幅度调制、相干解调系统。
系统参数如下：信源取频率为 3K、幅度为 1 的正
弦信号，载波频率为信源频率的 30 倍，调制指数为 2/3；
2．测试调制前后信号波形、信号谱频；
3．比较信道输入信噪比分别为 1 和 20 两种情况下，输出波形有何不同。
系统仿真步长设为 1e-6，仿真时间设为 3 秒；
4．测试上述系统的输出信噪比，并用数字显示器显示；（仿真时间为 0.2 秒）
5．用 MATLAB 语言编程，绘出输出信噪比与输入信噪比之间的关系。
四、实验结果
SNR=10
输入信号频谱：
输出信号频谱：
SNR=100
输入信号频谱：
输出信号频谱：
SNR=10输出信噪比（仿真图）：
SNR=100输出信噪比（仿真图）：
输入信噪比与输出信噪比关系：
代码：
clc
clear all
x=0:1:10;
y=x;
for i=1:length(x)
SNR=x(i)
sim('AM.mdl');
y(i) =mean(outsnr)
end
plot(x,y,'-p')
xlabel('信道输入信噪比');
ylabel('输出信噪比');
title('AM调制，信道输入信噪比与输出信噪比关系'); grid on;
五、实验心得
本次试验还是比较简单的，按照实验指导手册进行连接，然后对其中的部件进行设置，顺利的就把实验完成了，因为在上学期学过matlab的这些功能以及应用，所以上手也比较快。
就是在最后编程的时候遇到了一些问题。
因为许久没有写了，所以对matlab的语法有一些遗忘。
但是还是写出来了。
通过matlab的仿真对通信原理这门课也有了更深入的了解，不仅仅局限于书本上的知识。
收获颇多。