射频电路专题实验 实验七 通信系统链路仿真
大连理工大学通信系统仿真实验 EX7
大连理工大学实验预习报告学院（系）：信通学院专业：电子信息工程班级：电子1201班姓名：陈宇学号：201244201 组：___实验时间：实验室：创新园大厦C221 实验台：指导教师签字：成绩：实验七GNU Radio实验一、实验目的和要求（1）了解python语言程序。
（2）了解傅里叶变换，掌握usrp观测无线信号频谱图和时域图的方法（3）了解如何生成和发送一个信号数据包，了解benchmark之间的通信机制，了解benchmark 如何传输文件（4）了解GRC的信号处理模块、流程图及其使用方法，了解DPSK调制解调原理（5）了解GRC的信号处理模块、流程图及其使用方法、了解GMSK调制解调原理二、实验原理和内容（1）实验一是一个GNU Radio ―Hello World‖的例子。
它产生两个sine波形并且把他们输出到声卡，一个输出到声卡的左声道，一个输出到右声道。
dial_tone.py1 #!/usr/bin/env python2 from gnuradio import gr3 from gnuradio import audio4 class my_top_block(gr.top_block):5 def __init__(self):6 gr.top_block.__init__(self)7 sample_rate = 320008 ampl = 0.19 src0 = gr.sig_source_f (sample_rate, gr.GR_SIN_W A VE, 350, ampl)10 src1 = gr.sig_source_f (sample_rate, gr.GR_SIN_W A VE, 440, ampl)11 dst = audio.sink (sample_rate, "")12 self.connect (src0, (dst, 0))13 self.connect (src1, (dst, 1))14 if __name__ == '__main__':15 try:16 my_top_block().run()17 except KeyboardInterrupt:18 pass第一行告诉我们这是一个Python文件，他利用Python编译器执行。
实验07_射频发射模块链路仿真( 台湾)
实验7 射频发射模块链路仿真一.实验目的利用仿真软件学习射频发射模块各区块之设计流程，包含正交调制器、功率放大器与滤波器等，并使用仿真软件进行仿真。
二.实验仪器与仿真软件1.Angilen-ADS2.AutoCadwork Analyzer4.Signal Generator5.Spectrum Analyzer三.实验步骤A. 正交调制器上图为TRF370315 IC之内部架构1. 建立一个新的Project点选(File>>New Project)2. 命名为Modulator再点OK。
3. 建立一个New Design点选(File>>New Design)4. 命名为Mixer5. 下拉寻找System-Amp & Mixers6. 点选Mixer2(Mixer和Mixer2皆可以)7. 下拉寻找Simulation-HB (Harmonic Balance Basics)8. 点选所以仿真的项目9.点入HARMONIC BALANCE在Display勾选想要显示的选项勾选MaxOrder、Freq、Order、UseKrylov、Sweep Var10.输入参数如下图11.点选Simulation-LSSP (寻找P_1Tone和Term)12.点选接地至P_1Tone和Term13.输入各Term之变异参数14.拉出V AR (定义变量)15.定义各变量之参数如下图16.点选输入之节点名称17.输入名称后先点节点在按Close18.在上面方块图点选Simulator19.在令一个窗口下点选Eqn输入如下图之Funtion (若eqn出现红色为输入错误)20.点选此方块(输出之波形)21.下拉至Equation22.点选RF_OUT_spectrum>>Add>>OK23.下图为输之Spectrum24.连点二下即可输入之X.Y范围(Auto Scale不要打勾)>>OK25.即可缩小之输出范围26.点选Marker>>New (可表示各频率点上之输出功率)>>完成Mixer之模拟27. Power splitter之模拟如图下拉之System-passive>>点选PwrSplit28.同12步骤拉出Term29.如下图寻找Simulation-S_Param (模拟之S参数)30.点选方块图SP31.输入频率之范围>>OK32.同步骤10、15输入HB、V AR之参数与节点名称>>即可模拟33.输入Eqn后分别拉出S(2,1)、S(3,1)、PORT1_Spectrum、PORT2_Spectrum由于Power splitter有-3dB之损耗，所以输出功率=输入功率+(-3dB)=-15+(-3)=-18dB34.IQ与Power splitter35.RF1_OUT、RF2_OUT输出之频谱36.点选System-Passive37.拉出方块图Phsshft (Phase Shifter)加入使得LO_IN_2、LO_IN_1相差90度38.在Simulation-S_paramm下拉出方块图>>Meas Eqn39.输入如下图之Funtion>>模拟>>即可观看节点之相位40.LO_IN_1_phase趋近于0°、LO_IN_2_phase为90°41.下拉点选System-Switch & Algorithmic42.点选方块图V Sum43.将RF1_OUT、RF2_OUT结合>>输入节点>>模拟44.RF_OUT输出之频谱上图为SSB(Single SideBand)上图为典型SSB之输出频谱45.若I输入相位为180°时，RF_OUT输出之频谱上图为DSB(Double SideBand)上图为典型DSB之输出频谱46.在System-Amps & Mixers>>拉出Amp47.接妥后输入放大器之增益>>模拟48.RF_OUT输出之频谱图(左)放大前(右)放大后Gain=输出功率-IQ输入功率=4-(-15)=19 dBA.功率放大器Amplifier SpecificationFrequency Range 2.64GHzGain 31 dB1.建立一个新的Project命名为Amplifier (File>>New Project)2.接着建立一个新的Design命名为AMP，下拉选单选择System-Amps&Mixers再选择AGC-AMP设定方块图模型参数。
《通信系统仿真技术》实验报告
封面作者：Pan Hongliang仅供个人学习《通信系统仿真技术》实验报告实验一：SystemView操作环境的认识与操作1.实验题目：SystemView操作环境的认识与操作2.实验内容：正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）、平方分析、及其谱分析；并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。
3.实验原理：在设计窗口中单击系统定时快捷功能按钮，根据仿真结果设定相关参数。
采样点数=（终止时间-起止时间）×〔采样率〕+1正玄信号S(t)=cos(wt)其平方P（t）=cos(wt)*cos(wt)=[cos(2wt)+1]/2P(t)频率是S(t)的二倍4.实验仿真：实验结论：SystemView是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。
实验二：学习系统参数的设定与图符的操作实验题目：学习系统参数的设定与图符的操作实验内容：将一正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）V）与高斯信号相加后观察输出波形及其频谱，由小到大改变高斯噪声的功率，重新观察输出波形及其频谱。
实验原理：高斯信号就是信号的各种幅值出现的机会满足高斯分布的信号。
当高斯信号不存在是正玄信号不失真，随着高斯信号的增加正玄信号的失真会越来越大。
实验仿真：实验结论：恒参信道的干扰信号常用高斯白噪声信号来等效。
而无线信道是一种时变的衰落信道，其衰落特性主要表现为具有多普勒功率谱特性的快衰落和具有阴影效应的慢衰落。
实验三：接收计算器的使用及滤波器的设计实验题目：接收计算器的使用及滤波器的设计实验内容：1、正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）V）、及其平方分析窗口的接收计算器的使用；（实现3个以上运算功能）。
2、单位冲激响应仿真、增益响应分析。
通信系统的仿真实验资料
第一章信号通过系统的仿真1.若x(t)=（1/（2л）1/2）e-t2/2，t∈[a,b],将x(t)进行周期拓展，信号周期为T(可任意设置)，计算和描绘出期信号x(t)的幅度和相位频谱。
实验结果：(以下所示为a=-6,b=6,n=24,tol=的图形)(1)已知信号幅度谱(2)已知信号相位谱2.信号定义为x(t)= cos(2л*47t)+cos(2л*219t), 0≤t≤100, 其它假设信号以1000抽样/秒进行抽样。
用MATLAB设计一个低通Butterworth滤波器。
确定并绘出输出的功率谱和输入功率谱比较（滤波器的阶数及截频可自行确定）。
实验结果：(以下为阶数=4，截频=100Hz的图形)(1)输入信号功率谱密度(2)输出信号功率谱密度第二章随机过程仿真1．从下式的递归关系中产生一个高斯马尔可夫过程的1000个（等间距）样本的序列Xn=+ωn n=1,2,…1000，式中X0=0，ωn是一个零均值，方差为1，独立的随机变量序列。
绘出序列{ Xn，1≤n≤1000}与时序n的关系及相关函数N-mRx(m)=1/(N-m)ΣXn Xn+m m=0,1,…50 式中N=1000.n-1实验结果：(1)高斯——马尔可夫过程(2)高斯马尔可夫过程的自相关函数2.假设一个具有抽样序列{X(n)}的白噪声过程通过一个脉冲响应如下所示的线性滤波器nh(n)= ，n≥00， n<0求输出过程{Y(n)}的功率谱和自相关函数Ry(τ)。
实验结果：(1)输出的功率谱(2)输出的自相关第三章模拟调制仿真1．用MATLAB软件仿真AM调制。
被调信号为1, (t0/3)>t>0;m(t)=-2, (t0/3)≤t≤(2*t0/3);0, 其它;利用AM 调制方式调制载波。
假设t0=,fc=250hz；调制系数a=。
实验结果：1)调制信号、载波、已调信号的时域波形2)已调信号的频域波形2.被调信号为1, t0/3>t>0;m(t)=-2, t0/3<= t<2*t0/3;0, 其它;采用频率调制方案。
通信系统仿真实验报告
《通信系统仿真技术》实验报告姓名：李傲班级：14050Z01学号： 1405024239实验一：Systemview操作环境的认识与操作1、实验目的：熟悉systemview软件的基本环境，为后续实验打下基础，熟悉基本操作，并使用其做出第一个自己的project，并截图2、实验内容：1>按照实验指导书的1.7进行练习2>正弦信号（频率为学号*10，幅度为（1+学号*0.1）V）、及其平方谱分析；并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。
3、实验仿真：图1系统连结图（实验图中标注参数，并对参数设置、仿真结果进行分析）4、实验结论输出信号底部有微弱的失真，调节输入的频率的以及平方器的参数，可以改变输入信号的波形失真，对于频域而言，sin信号平方之后，其频率变为原来的二倍，这一点可有三角函数的化简公式证明实验二：滤波器使用及参数设计1、实验目的：1、学习使用SYSTEMVIEW 中的线性系统图符。
2、掌握典型FIR 滤波器参数和模拟滤波器参数的设置过程。
3、按滤波要求对典型滤波器进行参数设计。
实验原理：2、实验内容：参考实验指导书，设计出一个低通滤波器，并对仿真结果进行截图，要求在所截取的图片上用便笺的形式标注自己的姓名、学号、班级。
学号统一使用序号3、实验仿真：系统框架图输入输出信号的波形图输入输出信号的频谱图4、实验结论对于试验中低通滤波器的参数设置不太容易确定，在输入完通带宽度、截止频率和截止点的衰落系数等滤波器参数后，如果选择让SystemView 自动估计抽头，则可以选择“Elanix Auto Optimizer”项中的“Enabled”按钮，再单击“Finish”按钮退出即可。
此时，系统会自动计算出最合适的抽头数通常抽头数设置得越大，滤波器的精度就越实验三、模拟线性调制系统仿真（AM）（1学时）1、实验目的：1、学习使用SYSTEMVIEW 构建简单的仿真系统。
3、掌握模拟幅度调制的基本原理。
通信系统仿真实验报告概要
《通信系统仿真》实验报告信息工程学院电子工程系 陈亚环 实验一 高频小信号放大器的MULTISIM 仿真实验目的：1、了解MULTISIM 的基本功能、窗口界面、元器件库及工具栏等；2、掌握MULTISIM 的基本仿真分析方法、常用仿真测试仪表等；3、掌握高频小信号放大器MULTISIM 仿真的建模过程。
实验内容及结果：（一）单频正弦波小信号放大器的MULTISIM 仿真。
1）根据图一所示高频小信号放大器电路，创建仿真电路原理图。
要求输入信号的幅度在2mV---1V 之间、频率在1MHz---20MHz 之间；图一 高频小信号放大器电路2）根据实际情况设置好电路图选项，接入虚拟仪器并设置合适的参数。
打开仿真开关，运行所设计好的电路，给出输入输出信号的波形图和频谱图。
根据初步仿真结果改变电路元器件的型号和参数，使输出信号波形无失真、幅度放大10倍以上； 仿真电路图：输入输出信号的波形图：3）由交流分析方法可以得到电路的谐振频率MHz f 1.100=。
根据波特仪测试可观察得电路的谐振频率MHz f 62.80=。
改变输入信号的频率，通过交流分析方法和波特仪观察电路谐振频率的几乎无变化。
4）、改变输入信号的幅度，用示波器观察输出电压波形，测量出输出波形不失真情况下输入信号幅度的变化范围为2mV 到25mV 。
5）、改变输入信号的频率，用示波器观察输出电压幅度的变化情况通频带B 为23MHz 矩形系数K 0.1为3.55 通频带曲线见坐标纸。
6)、改变R5（负载）的值，用示波器观察输出电压波形和峰峰值的变化情况R5-峰峰值的关系曲线见坐标纸（二）多频正弦波合成小信号放大器的MULTISIM 仿真测试及其分析。
1. 多频正弦波合成小信号放大器的MULTISIM 仿真电路图输入信号幅值及频率分别为20mv ，14MHz 、22mv ，16MHz 、25mv ，15MHz 2. 多频正弦波合成小信号放大器的输入输出波形测试通过虚拟示波器观察输入输出信号基本放大10倍且只有小部分波形失真分析其原因是输入信号的频率参数分散导致一部分频率的放大倍数较小从而导致波形的部分失真。
射频实验实验报告
射频实验实验报告射频实验实验报告射频（Radio Frequency，简称RF）技术是一种用于无线通信和无线电广播的重要技术，广泛应用于电视、无线电、卫星通信等领域。
本次实验旨在探索射频技术的基本原理和实际应用，并通过实验验证相关理论。
实验一：射频信号发生器的使用在射频实验中，射频信号发生器是一种常用的设备，用于产生射频信号。
我们首先学习了射频信号发生器的基本操作。
通过调节频率、幅度和波形等参数，我们成功地产生了不同频率的射频信号，并观察到了其在示波器上的波形变化。
实验二：射频功率放大器的性能测试射频功率放大器是射频系统中的重要组成部分，用于放大射频信号的功率。
我们在实验中使用了一款射频功率放大器，并测试了其性能。
通过调节输入信号的频率和幅度，我们测量了输出信号的功率，并绘制了功率-频率和功率-幅度的曲线图。
实验结果表明，射频功率放大器具有较好的线性和功率放大效果。
实验三：射频滤波器的设计与实现射频滤波器是射频系统中的重要组成部分，用于滤除不需要的频率分量，以保证系统的性能。
我们在实验中学习了射频滤波器的设计原理，并使用电路仿真软件进行了滤波器的设计与验证。
通过调整滤波器的参数，我们成功地实现了对特定频率范围的滤波效果，并对滤波器的频率响应进行了分析和评估。
实验四：射频天线的性能测试射频天线是射频通信系统中的关键部件，用于发送和接收射频信号。
我们在实验中使用了一款射频天线，并测试了其性能。
通过调节天线的位置和方向，我们测量了信号的接收强度，并评估了天线的增益和方向性。
实验结果表明，射频天线具有较好的接收性能和方向选择性。
实验五：射频调制与解调技术的应用射频调制与解调技术是射频通信系统中的关键技术，用于将数字信号转换为射频信号进行传输。
我们在实验中学习了射频调制与解调技术的基本原理，并通过实验验证了其应用效果。
通过调节调制信号的参数，我们成功地实现了不同调制方式的射频信号传输，并观察到了解调后的信号波形。
通信系统仿真实验
实验一、Systemview操作环境的认识与操作一、实验目的1、了解和熟悉Systemview软件的基本使用；2、初步学习Systemview软件的图符库,能够构建简单系统。
二、实验要求：1、PDF中1.7练习2、正弦信号（频率为学号*10，幅度为（1+学号*0.1）V）、及其平方谱分析；并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。
三、实验仿真四、实验结论输出信号底部有微弱的失真，调节输入的频率的以及平方器的参数，可以改变输入信号的波形失真，对于频域而言，sin信号平方之后，其频率变为原来的二倍，这一点可有三角函数的化简公式证明实验二、滤波器使用及参数设计一、实验目的1、学习使用SYSTEMVIEW中的线性系统图符。
2、掌握典型FIR滤波器参数和模拟滤波器参数的设置过程。
3、按滤波要求对典型滤波器进行参数设计。
二、实验要求：学习滤波器的设计1、设计一种FIR型带通滤波器，带通滤波器的带通范围为150H Z-200Hz，下边带截止频率为120H Z。
上边带截止频率为230H Z。
截止点相对于滤波器带通区的归一化增益为-60dB。
2、设计一种模拟低通滤波器，低通滤波器的通带范围为学号*10。
三、实验仿真四、实验结论对于试验中低通滤波器的参数设置不太容易确定，在输入完通带宽度、截止频率和截止点的衰落系数等滤波器参数后，如果选择让SystemView 自动估计抽头，则可以选择“Elanix Auto Optimizer ”项中的“Enabled ”按钮，再单击“Finish ”按钮退出即可。
此时，系统会自动计算出最合适的抽头数通常抽头数设置得越大，滤波器的精度就越大。
实验三、模拟线性调制系统仿真（AM）一、实验目的1、学习使用SYSTEMVIEW构建简单的仿真系统。
2、掌握模拟幅度调制的基本原理。
3、掌握常规调幅、DSB的解调方法。
4、掌握AM信号调制指数的定义。
二、实验要求1、完成PDF中4.1节的AM调幅仿真（要求调制信号频率为学号*10），改变调制度，并观察输出波形(已调波)的变化；观察其输出频谱2、设计滤波器，完成AM系统的解调；观察其输出频谱；三、实验仿真四、实验结论高斯白噪声的功率谱是均匀分布的，作为一种噪声，仿真的时候加上高斯白噪声其结果频谱宽但是除了输出信号的频谱功率大些，其他的比较微弱，低通滤波器对高斯白噪声的影响并不是很大，在实际中，所有的通信系统中都不可避免的引入高斯白噪声。
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（3）双击“P_1Tone ”元件，在打开的对话框中设置参数：源阻抗Z=50 Ohm， 输出功率P通过dbmtow()函数将dBm为单位的功率（Power_RF）转化为W为单 位的功率，另外再使能端口热噪声（Noise），并将系统仿真温度Temp设置为 16.85度，也就是290K；
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（3） 双击本振混频器图标,进行参数设置.输入输出电阻ZRef=50 Ohm；输出信号选 择混频后的下变频DesireIF=RFMinus LO；转化增益ConvGain=7dB；噪声系数 NF=8dB；设置表征非线性的参数基于输入端ReferToInput=INPUT；TOI=0；本振频 率LO_Freq=LOfreq。
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3. 第一级放大器
（1） 选择“System-Amps&Mixers”元件列表，将Amp放大器控件添加到原理图 中。
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（2） 双击放大器，设置S21=dbpolar(15,0)，即增益为15dB；S11、S22、S12均为0， 表示放大器输入输出匹配，且无反向泄漏；设置表征非线性的参数基于输入端 ReferToInput=INPUT;输入端三阶交调TOI=5dBm;1dB增益压缩GainCompPower=10dBm.
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（2）双击BUDGET控制器，弹出“Budget Simulation”对话框，在“Setup”和 “Measurements”标签页进行参数设置
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实验七 通信系统链路的仿 真
一 基本理论
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1. 输入端口
（1）新建工程“Budget_prj”，并在工程下创建一个新的原理图“Budg.dsn”， 在“Sources-Freq Domain”元件库列表中，选择“P_1Tone”控件添加到原理 图中。
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5. 第二级滤波器：滤除一些混频后交调产生的无用信号，并起到信道选择的作 用
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（2） 双击滤波器元件，设置中心频率Fcenter=RFfreq，通带带宽BWpass=20 MHz， 通带的边缘定义为衰减Apass=3dB处，阻带带宽BWstop=100MHz，阻带的起始边沿 为衰减Astop=20dB处，阶数N=5，插入损耗IL=2dB
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2. 第一级滤波器
（1） 选择“Filters_Bandpass”元件列表，将BPF_Butterworth带通滤波器添加 到原理图中，注意这里的器件都是行为模型，只根据用户设置的参数表现出相应 的性能，并没有用具体的元件实现。
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4. 本振及混频
（1） 选择“Simulation-Budget”元件列表，选择”MixWLO”控件,将其添加到原理 图中。
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（2） 双击原理图中的VAR控件,添加并设置本振频率变量LOfreq如下.
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6. 添加末端负载Term和地，并用导线将元件连接起来
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7. BUDGET控制器设置
（1）BUDGET控制器可以非常方便地实现对一个射频收发系统的链路预算。 在“Simulation-Budget”元件列表中选这Budget控件添加到原理图中
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（2）在原理图中添加VAR图标，然后单击VAR控件，添加变量 “Power_RF”和“RFfreq”，并设置其值如下，注意单位dBm前需加下画线， “_dBm”
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5. 第二级放大器：将混频输出的中频信号进一步放大，以满足后续的解调芯片 对输出信号的要求。第二级放大器的噪声系数没有第一级放大器要求严格，而且 在中频，增益可以做得更大。
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2013Байду номын сангаас3-23
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8. 仿真结果及分析 （1）单击“ ”图标，进行仿真，仿真完后弹出如下仿真结果
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