电子科技大学通信原理实验实验报告2

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通信原理实验报告2

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通信原理实验报告课程名称:通信原理实验三:二进制数字信号调制仿真实验实验四:模拟信号数字传输仿真实验姓名:学号:班级:2012年12 月实验三二进制数字信号调制仿真实验一、实验目的1.加深对数字调制的原理与实现方法;2.掌握OOK、2FSK、2PSK功率谱密度函数的求法;3.掌握OOK、2FSK、2PSK功率谱密度函数的特点及其比较;4.进一步掌握MATLAB中M文件的调试、子函数的定义和调用方法。

二、实验内容1. 复习二进制数字信号幅度调制的原理2. 编写MATLAB程序实现OOK调制;3. 编写MATLAB程序实现2FSK调制;4. 编写MATLAB程序实现2PSK调制;5. 编写MATLAB程序实现数字调制信号功率谱函数的求解。

三、实验原理在数字通信系统中,需要将输入的数字序列映射为信号波形在信道中传输,此时信源输出数字序列,经过信号映射后成为适于信道传输的数字调制信号。

数字序列中每个数字产生的时间间隔称为码元间隔,单位时间内产生的符号数称为符号速率,它反映了数字符号产生的快慢程度。

由于数字符号是按码元间隔不断产生的,经过将数字符号一一映射为响应的信号波形后,就形成了数字调制信号。

根据映射后信号的频谱特性,可以分为基带信号和频带信号。

通常基带信号指信号的频谱为低通型,而频带信号的频谱为带通型。

调制信号为二进制数字基带信号时,对应的调制称为二进制调制。

在二进制数字调制中,载波的幅度、频率和相位只有两种变化状态。

相应的调制方式有二进制振幅键控(OOK/2ASK)、二进制频移键控(2FSK)和二进制相移键控(2PSK)。

下面分别介绍以上三种调制方法的原理,及其MATLAB实现:本实验研究的基带信号是二进制数字信号,所以应该首先设计MATLAB程序生成二进制数字序列。

根据实验一的实践和第一部分的介绍,可以很容易的得到二进制数字序列生成的MATLAB程序。

假定要设计程序产生一组长度为500的二进制单极性不归零信号,以之作为后续调制的信源,并求出它的功率谱密度,以方便后面对已调信号频域特性和基带信号频域特性的比较。

通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告通信原理实验实验报告一、引言通信原理是现代通信技术的基础,而通信原理实验则是学习和理解通信原理的重要途径之一。

本次实验旨在通过实际操作和数据分析,加深对通信原理的理解,并掌握相关实验技能。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过实验验证通信原理中的一些基本概念和理论,包括调制、解调、信道传输特性等。

同时,通过实验数据的分析,探究不同参数对通信系统性能的影响。

三、实验原理1. 调制与解调调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号的过程,解调则是将接收到的调制信号恢复成原始信息信号的过程。

常见的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。

2. 信道传输特性信道传输特性是指信号在传输过程中受到的各种干扰和衰减的影响。

常见的信道传输特性包括衰减、失真、噪声等。

在通信系统设计中,需要考虑信道传输特性对信号质量的影响,并采取相应的措施进行补偿或抑制。

四、实验步骤1. 实验一:调制与解调在实验一中,我们选择了幅度调制(AM)作为调制方式。

首先,通过信号发生器产生一个正弦波作为基带信号,然后将其调制到无线电频率范围。

接下来,通过解调器将接收到的信号解调,并与原始信号进行比较分析。

2. 实验二:信道传输特性在实验二中,我们通过建立一个简单的传输系统来研究信道传输特性。

首先,我们将信号源连接到信道输入端,然后通过信道模拟器模拟信道的衰减、失真和噪声等特性。

最后,我们使用示波器观察信号在传输过程中的变化,并记录相关数据。

五、实验结果与分析1. 实验一:调制与解调通过实验一的数据分析,我们可以得出调制信号与原始信号的关系,并进一步了解幅度调制的特点。

同时,我们还可以观察到解调过程中的信号失真情况,并对解调算法进行改进。

2. 实验二:信道传输特性实验二的数据分析主要包括信号衰减、失真和噪声等方面。

通过观察示波器上的波形变化,我们可以了解信号在传输过程中的衰减程度,以及失真和噪声对信号质量的影响。

通信原理实验报告

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。

通信原理的实验报告

通信原理的实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信系统的基本组成和基本工作原理。

2. 掌握模拟通信和数字通信的基本技术。

3. 熟悉调制、解调、编码、解码等基本过程。

4. 培养实际操作能力和实验技能。

三、实验器材1. 通信原理实验箱2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算机四、实验原理通信原理实验主要包括模拟通信和数字通信两部分。

1. 模拟通信:模拟通信是指将声音、图像等模拟信号通过调制、解调、放大、滤波等过程,在信道中传输的通信方式。

模拟通信的基本原理是:将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号,通过信道传输后,再将信号还原为原来的模拟信号。

2. 数字通信:数字通信是指将声音、图像等模拟信号通过采样、量化、编码等过程,转换为数字信号,在信道中传输的通信方式。

数字通信的基本原理是:将模拟信号转换为数字信号,在信道中传输后,再将数字信号还原为原来的模拟信号。

五、实验内容1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:通过实验箱,观察调制和解调过程中的波形变化,了解调制和解调的基本原理。

(2)放大与滤波实验:通过实验箱,观察放大和滤波过程中的波形变化,了解放大和滤波的基本原理。

2. 数字通信实验(1)编码与解码实验:通过实验箱,观察编码和解码过程中的波形变化,了解编码和解码的基本原理。

(2)调制与解调实验:通过实验箱,观察调制和解调过程中的波形变化,了解调制和解调的基本原理。

六、实验步骤1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:连接实验箱,设置调制和解调参数,观察波形变化,记录实验数据。

(2)放大与滤波实验:连接实验箱,设置放大和滤波参数,观察波形变化,记录实验数据。

2. 数字通信实验(1)编码与解码实验:连接实验箱,设置编码和解码参数,观察波形变化,记录实验数据。

(2)调制与解调实验:连接实验箱,设置调制和解调参数,观察波形变化,记录实验数据。

七、实验结果与分析1. 模拟通信实验(1)调制与解调实验:实验结果显示,调制过程将模拟信号转换为适合在信道中传输的信号,解调过程将传输的信号还原为原来的模拟信号。

通信原理实验_实验报告

通信原理实验_实验报告

一、实验名称通信原理实验二、实验目的1. 理解通信原理的基本概念和原理;2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码和解码等基本技术;3. 培养实际操作能力和分析问题能力。

三、实验内容1. 调制与解调实验(1)实验目的:验证调幅(AM)和调频(FM)调制与解调的基本原理;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:调幅调制器、调频调制器、解调器、示波器、信号发生器等;2. 设置调制器参数,生成AM和FM信号;3. 将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形;4. 分析实验结果,比较AM和FM调制信号的特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到AM和FM调制信号的特点,验证了调制与解调的基本原理。

2. 编码与解码实验(1)实验目的:验证数字通信系统中的编码与解码技术;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:编码器、解码器、示波器、信号发生器等;2. 设置编码器参数,生成数字信号;3. 将数字信号输入解码器,观察解码后的信号波形;4. 分析实验结果,比较编码与解码前后的信号特点;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到编码与解码前后信号的特点,验证了数字通信系统中的编码与解码技术。

3. 信道模型实验(1)实验目的:验证信道模型对通信系统性能的影响;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:信道模型仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置信道模型参数,生成模拟信号;3. 将模拟信号输入信道模型,观察信道模型对信号的影响;4. 分析实验结果,比较不同信道模型下的信号传输性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同信道模型对信号传输性能的影响,验证了信道模型在通信系统中的重要性。

4. 通信系统性能分析实验(1)实验目的:分析通信系统的性能指标;(2)实验步骤:1. 准备实验设备:通信系统仿真软件、信号发生器、示波器等;2. 设置通信系统参数,生成模拟信号;3. 仿真通信系统,观察系统性能指标;4. 分析实验结果,比较不同参数设置下的系统性能;(3)实验结果与分析:通过实验,观察到不同参数设置对通信系统性能的影响,验证了通信系统性能分析的重要性。

通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告

通信原理实验实验报告实验名称:通信原理实验实验目的:1. 理解基本的通信原理和通信系统的工作原理;2. 掌握各种调制解调技术以及通信信号的传输方式;3. 熟悉通信系统的基本参数和性能指标。

实验设备和器材:1. 信号发生器2. 采样示波器3. 调制解调器4. 麦克风和扬声器5. 示波器6. 功率分贝计7. 电缆和连接线等实验原理:通信原理主要涉及调制解调、传输媒介、信道编码和解码等方面的内容。

本次实验主要内容为调幅、调频和数字调制解调技术的验证,以及传输信号质量的评估和性能测量。

实验步骤:1. 调幅实验:将信号发生器产生的正弦波信号调幅到载波上,并使用示波器观察调幅波形,记录幅度调制度;2. 调频实验:使用信号发生器产生调制信号,将其调频到载波上,并使用示波器观察调频波形,记录调频的范围和带宽;3. 数字调制实验:使用调制解调器进行数字信号调制解调实验,并观察解调的信号质量,记录解调信号的正确性和误码率;4. 信号质量评估:使用功率分贝计测量信号传输过程中的信噪比和失真程度,并记录测量结果;5. 性能测量:采用示波器和其他测量设备对通信系统的带宽、传输速率等性能指标进行测量,记录测量结果。

实验结果:1. 对于调幅实验,观察到正弦波信号成功调幅到载波上,并记录幅度调制度为X%;2. 对于调频实验,观察到调制信号成功调频到载波上,并记录调频的范围为X Hz,带宽为X Hz;3. 对于数字调制实验,观察到解调后的信号正确性良好,误码率为X%;4. 信号质量评估测量结果显示信噪比为X dB,失真程度为X%;5. 性能测量结果显示通信系统的带宽为X Hz,传输速率为X bps。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了通信原理中的调制解调技术和信号传输方式,并且成功进行了调幅、调频和数字调制解调实验。

通过信号质量评估和性能测量,我们对通信系统的性能指标有了更深入的了解。

在实验过程中,我们还发现了一些问题和改进的空间,例如在数字调制实验中,我们可以进一步优化解调算法,提高解调的正确性。

通信原理实验报告

通信原理实验报告

通信原理实验报告实验目的,通过本次实验,掌握通信原理的基本知识和实验技能,深入了解通信原理的相关概念和原理,提高对通信原理的理解和应用能力。

实验仪器,信号发生器、示波器、天线、调频收音机、调幅收音机等。

实验原理,本次实验主要涉及调制和解调的基本原理,包括调幅调制(AM调制)、调频调制(FM调制)、调幅解调(AM解调)、调频解调(FM解调)等内容。

实验步骤:1. 调幅调制实验,使用信号发生器产生调制信号,连接示波器观察调幅波形,并通过调幅收音机接收调幅信号,记录实验数据。

2. 调频调制实验,使用信号发生器产生调制信号,连接示波器观察调频波形,并通过调频收音机接收调频信号,记录实验数据。

3. 调幅解调实验,使用信号发生器产生调幅信号,连接示波器观察调幅波形,通过调幅解调电路解调信号,观察解调后的波形,记录实验数据。

4. 调频解调实验,使用信号发生器产生调频信号,连接示波器观察调频波形,通过调频解调电路解调信号,观察解调后的波形,记录实验数据。

实验结果与分析:通过实验数据的记录和观察,我们发现调幅调制产生的波形具有幅度变化,而调频调制产生的波形具有频率变化。

在调幅解调实验中,我们成功地将调幅信号解调为原始信号,而在调频解调实验中,我们也成功地将调频信号解调为原始信号。

这些实验结果验证了调制和解调的基本原理,加深了我们对通信原理的理解。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了调制和解调的基本原理,掌握了调幅调制、调频调制、调幅解调、调频解调的实验方法和技巧。

这些实验成果对我们进一步学习和应用通信原理具有重要意义,为我们将来的学习和研究打下了坚实的基础。

实验中也存在一些问题和不足,例如实验数据记录不够详细、实验过程中仪器的操作不够熟练等,这些问题需要我们在今后的学习和实践中加以改进和完善。

通过本次实验,我们不仅增加了对通信原理的理解和掌握,同时也提高了我们的实验操作能力和实验数据处理能力。

这些都为我们今后的学习和科研工作奠定了良好的基础。

通信原理实验报告 (2)

通信原理实验报告 (2)

通信原理实验报告(2)广西科技大学通信原理实验报告学院:班级:姓名:班别: 学号:指导老师: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、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

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、基本原理本实验使用数字信源模块和HDB3 编译码模块。

1、数字信源此NRZ信号为集中扩入帧同步码时分复用信号,试验中数据码用红色发光二极管指示。

其原理方框图如图1-1所示。

本单元产生NRZ信号,信号码速率约为17.5KB,帧结构如图1-2所示。

帧长为24位,其中首位为无定义位,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。

本模块有以下测试点及输入输出点:+5V +5V电源输入点(2个)CLK 晶振信号测试点BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个)FS 信源帧同步信号输出点/测试点NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点(4个)图 1-1 数字信源方框图图 1-2 帧结构FS信号、NRZ-OUT信号之间的相位关系如图1-3所示,图中NRZ-OUT的无定义位为0,帧同步码为1110010,数据1为11110000,数据2为00001111,FS信号的低电平,高电平分别为4位和8位数字信号时间,其上升沿比NRZ-OUT码第一位起始时间超前一个码元。

图1-3 FS、NRZ-OUT波形2. HDB3 编译码原理框图如图1-4 所示。

本单元有以下信号测试点:●-12V -12V电源输入点●+5V +5V电源输入点●NRZ 译码器输出信号●BS-R 锁相环输出的位同步信号●(AMI)HDB3 编码器输出信号●BPF 带通滤波器输出信号●(AMI-D)HDB3-D (AMI)HDB3 整流输出信号图1-4 HDB3编译方框图本模块上的开关K4 用于选择码型,K4 位于左边(A 端)选择AMI 码,位于右边(H 端)选择HDB3码。

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电子科技大学通信学院最佳接收机(匹配滤波器)实验报告班级学生学号教师任通菊最佳接收机(匹配滤波器)实验一、实验目的1、运用MATLAB软件工具,仿真随机数字信号在经过高斯白噪声污染后最佳的恢复的方法。

2、熟悉匹配滤波器的工作原理。

3、研究相关解调的原理与过程。

4、理解高斯白噪声对系统的影响。

5、了解如何衡量接收机的性能及匹配滤波器参数设置方法。

二、实验原理对于二进制数字信号,根据它们的时域表达式及波形可以直接得到相应的解调方法。

在加性白高斯噪声的干扰下,这些解调方法是否是最佳的,这是我们要讨论的问题。

数字传输系统的传输对象是二进制信息。

分析数字信号的接收过程可知,在接收端对波形的检测并不重要,重要的是在背景噪声下正确的判断所携带的信息是哪一种。

因此,最有利于作出正确判断的接收一定是最佳接收。

从最佳接收的意义上来说,一个数字通信系统的接收设备可以看作一个判决装置,该装置由一个线性滤波器和一个判决电路构成,如图1所示。

线性滤波器对接收信号进行相应的处理,输出某个物理量提供给判决电路,以便判决电路对接收信号中所包含的发送信息作出尽可能正确的判决,或者说作出错误尽可能小的判决。

图1 简化的接收设备假设有这样一种滤波器,当不为零的信号通过它时,滤波器的输出能在某瞬间形成信号的峰值,而同时噪声受到抑制,也就是能在某瞬间得到最大的峰值信号功率与平均噪声功率之比。

在相应的时刻去判决这种滤波器的输出,一定能得到最小的差错率。

匹配滤波器是一种在最大化信号的同时使噪声的影响最小的线性滤波器设计技术。

注意:该滤波器并不保持输入信号波形,其目的在于使输入信号波形失t输出信号值相对于均方根(输出)噪声值达到真并滤除噪声,使得在采样时刻最大。

1.一般情况下的匹配滤波器匹配滤波器的一般表示式如图2所示。

s(t): 匹配滤波器输入信号; n(t): 匹配滤波器输入噪声; s 0(t):匹配滤波器输出信号; n 0(t):匹配滤波器输出噪声;h(t)或H(f):匹配滤波器。

匹配滤波器的目的就是使下式取最大值:)()()(2020t n t s N S out = (1) 使上式取最大值的转移函数为:0)()()(t j n e f f S K f H ωϕ-*= (2)式中[])()(t s F f S =是已知的时宽为T 秒的输入信号)(t s 的傅立叶变换,)(f n ϕ是输入噪声的功率谱密度PSD 。

K 是一个任意非0实常数。

0t 是计算out N S)(时的采样时间。

详细推导公式见参考教材。

2.白噪声条件下的结果在白噪声条件下,匹配滤波器可简化描述如下:对白噪声,2/)(o n N f =ϕ,上式变为:0)(2)(0t j e f S N K f H ω-*=(3) 特别是对输入的实信号波形)(t s 时,有:)(0t图2 匹配滤器)(2)(00t t s N Kt h -=(4) 上式表明匹配滤波器(白噪声情况下)的冲激响应就是已知输入信号波形反转并平移了0T ,见图3,因此称滤波器与信号“匹配” 。

图3所示的匹配滤波器波形,也称积分-清除(匹配)滤波器。

假定输入信号为矩形脉冲,如图3(a )所示。

图3 与匹配滤波器有关的波形=)(t s 21,1,0{t t t ≤为其他值 (5)信号时宽为12t t T -= 。

对白噪声情况,匹配滤波器的冲激响应为: ))(()()(00t t s t t s t h --=-= (6)为方便起见,令C 为1,)(t s -,如图3(b )所示。

由该图可见,要使冲激响应可实现,要求: 20t t ≥这里采用20t t =,是因为这是满足可实现条件的最小值。

要使滤波器输出最大信号值前的等待时间(即0t t =)最小化。

图3(c )示出了2t t =时的)(t h ,如图3(d )示出了输出信号,注意输出信号的峰值出现在0t t =。

为了使峰值出现在0t t =,输入信号经滤波后将会有失真。

在比特波形为矩形的数字信号传输技术中,该匹配滤波器相当于积分-清除滤波器。

假设输入信号为矩形波形,在输出信号值最大时对其进行抽样。

则0t t =处的滤波器的输出为:λλλd t h r t h t r t r )()()()()(00000-=*=⎰∞∞- (7)将图3(c )所示匹配滤波器冲激响应带入上式,等式变为: λλd r t r t Tt ⎰-=0)()(00 (8)因此,需要将输入信号加噪声在一个符号区间T (对二进制信号传输是比特区间)上积分,然后在符号区间末将积分输出“清空”。

这种方法示于图4(二进制信号)。

注意,为了使最优滤波器工作正常,需要一个外部时钟信号,称为比特同步。

而且,由于输出采样值仍被噪声干扰(尽管匹配滤波器已使噪声达到最小),输出信号不是二进制的。

将输出送入比较器,可将其转换为二进制信号。

3.相关检测对于输入白噪声情况,匹配滤波器可由输入于)(t s 求相关得到,即 dt t s t r t r t Tt ⎰-=00)()()(00 (9)式中)(t s 是已知信号波形,)(t r 是处理器输入,如图5所示。

该相关处理器常用于带通信号的匹配滤波器。

图4 匹配滤波器的积分-清除实现图5 由相关处理实现的匹配滤波器三、实验系统组成本实验是运用MATLAB软件的集成开发工具SIMULIK搭建了一个匹配滤波器软件仿真实验系统,来实现数字信号在经过高斯白噪声污染后最佳的恢复。

实验者可以在系统上进行不同参数的设置或更改,了解高斯白噪声对接收机的影响,了解最佳接收的过程。

系统框图如图6所示。

图6 匹配滤波器仿真框图整个仿真软件由随机二进制数据产生器、加性高斯白噪声信道、匹配滤波及采样判决器、直接采样判决器、示波器、比特误码计数器等六类模块构成。

二进制数据产生器根据设置参数,产生一系列二进制随机数据,一路送入加性高斯白噪声信道,另一路送入采样器,作为参考的数据;同时输出两个时钟信号,一个用于采样判决,另一个用于数据同步(比特同步)。

加性高斯白噪声信道对输入的数据混叠依据参数设置的噪声后一路送入匹配滤波及采样判决器,第二路送入直接采样判决器,第三路送入示波器供观察。

匹配滤波及采样判决器根据匹配滤波器原理,对输入信号进行匹配滤波,滤波后的模拟数据一路送入示波器显示观察,第二路送入判决器进行采样判决,以重新恢复出原始的发送端的二进制数据信号,并将该判决数据输出给比特误码计数器。

直接采样判决器直接对接收到的有噪声信号进行判决,根据判决结果恢复出原始端发送的二进制数据。

该数据也送入到另外一个比特误码计数器中。

该软件包括两个比特误码计数器:一个用于统计匹配滤波器判决结果与输入信号的比特误码率,其接收输入参考信号和匹配滤波器判决输出数据,统计结果有接收比特数,错误比特数和误码率等三个;另外一个用于统计直接采样判决与输入信号的比特误码率,其同样接收输入参考信号和统计直接采样判决输出数据,统计结果有接收比特数,错误比特数和误码率等三个。

示波器用于实时观察仿真过程的中间结果,以便对匹配滤波器原理的过程有更加清晰的认识。

四、实验内容及步骤1.安装好MATLAB6.5.1版本。

2.双击文件“test_integrator_rst.mdl”。

3.修改加性高斯白噪声信道参数,即修改输入信号信噪比。

4.单击”start simulation”按钮,仿真开始。

5.仿真进行一段时间后(以发送1000个比特为例),单击暂停按钮。

分别记录匹配滤波器输出模块和直接采样判决输出模块中的数字,并填于表1中。

6.观察比特误码计数器情况,并分析两种比特误码计算器中,在输入信号信噪声比相同的情况下的误码率。

7.双击示波器Scope模块,观察、分析各路数据信号的波形。

8.重复步骤3至6。

观察在不同信噪比条件下,匹配滤波及采样判决器和直接采样判决器的误码性能。

同时记录相关数据。

五、实验记录实验记录表格如下:表1 匹配滤波器与直接采样判决器误码性能测试示波器Scope模块各路数据信号的波形输入输入SNR分别为0,1,3,5,10,15,20,25,30,35时,示波器Scope 模块各路数据信号的波形六、思考题1. 简述匹配滤波器的工作原理。

答:输入信号经过积分器,并在时钟时刻复位,从而使得在时钟时刻时,积分器的输出的信噪比最大,积分器输出信号经过采样保持电路(在时钟时刻采样),得到所要的波形,达到最佳接收2. 为什么匹配滤波器的比特误码率比直接采样判决器的低?答:因为在匹配滤波器中,采样时刻的信噪比为最大,这样就达到了最佳接收,从而比特误码率也比较低3. 为什么sampler 和sampler1两个模块都有两个时钟输入?可以去掉吗?答:不可以去掉,因为这两个时钟信号,一个用于采样判决,另一个用于数据同步(比特同步)。

4. 该仿真模型中应用的匹配滤波器的信号波形是什么?请写出匹配滤波器的冲击响应函数?答:(1)、方波序列(2)、若输入信号为)()()(t n t s t r +=,则匹配滤波器的冲击响应函数为, s(t)为矩形单脉冲,T 为脉宽,c 为常数。

5. 分析实验结果。

答:(1)、在输入信噪比和传输比特数一定的情况下,匹配滤波器接收比直接采样判决器接收的误比特少,误码率低(2)、从实验结果可以看出,匹配滤波器在输入信噪比大于15 dB之后可以实现接收的误码率为零,而直接采样判决器在输入信噪比大于35dB之后才可以实现接收的误码率为零七、参考文献1、Leon W. Couch, II Digital and Analog Communication Systems, Sixth Edition2、南利平编著通信原理简明教材清华大学出版社2001.123、曹志刚、钱亚生编现代通信原理清华大学出版社,1992年8月4、施阳等编MATLAB语言精要及动态仿真工具SIMULINK 工业大学出版社,1999年4月。

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