实验指导书(实验2-数字调制解调Ⅱ)
普通调制解调实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解普通调制解调的基本原理和过程。
2. 掌握模拟调制和解调的基本方法。
3. 学习调制解调设备的使用和调试方法。
4. 培养实际操作能力和分析问题的能力。
二、实验原理调制解调是一种将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号的通信技术。
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制解调的基本原理如下：1. 模拟调制：将数字信号转换为模拟信号的过程称为模拟调制。
模拟调制分为调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种。
2. 数字调制：将模拟信号转换为数字信号的过程称为数字调制。
数字调制分为调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）和调相键控（PSK）三种。
3. 解调：将模拟信号转换为数字信号的过程称为解调。
解调分为模拟解调和数字解调。
三、实验器材1. 模拟调制解调设备：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）调制器和解调器。
2. 数字调制解调设备：调幅键控（ASK）、调频键控（FSK）、调相键控（PSK）调制器和解调器。
3. 信号发生器：产生模拟信号和数字信号。
4. 示波器：观察调制解调信号波形。
5. 连接线：连接实验器材。
四、实验步骤1. 调制实验（1）调幅（AM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入AM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
（2）调频（FM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入FM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
（3）调相（PM）调制实验1）将信号发生器产生的模拟信号接入PM调制器。
2）调整调制器的调制频率和调制指数。
3）观察示波器上的调制信号波形，记录波形数据。
2. 解调实验（1）调幅（AM）解调实验1）将调制信号接入AM解调器。
2）调整解调器的解调频率和解调指数。
3）观察示波器上的解调信号波形，记录波形数据。
数字通信实验报告 实验二
数字通信实验报告实验二一、实验目的本次数字通信实验二的主要目的是深入了解和掌握数字通信系统中的关键技术和性能指标，通过实际操作和数据分析，增强对数字通信原理的理解和应用能力。
二、实验原理1、数字信号的产生与传输数字信号是由离散的数值表示的信息，在本次实验中，我们通过特定的编码方式将模拟信号转换为数字信号，并通过传输信道进行传输。
2、信道编码与纠错为了提高数字信号在传输过程中的可靠性，采用了信道编码技术，如卷积码、循环冗余校验（CRC）等，以检测和纠正传输过程中可能产生的错误。
3、调制与解调调制是将数字信号转换为适合在信道中传输的形式，常见的调制方式有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号。
三、实验设备与环境1、实验设备数字通信实验箱示波器信号发生器计算机及相关软件2、实验环境在实验室中，提供了稳定的电源和良好的电磁屏蔽环境，以确保实验结果的准确性和可靠性。
四、实验步骤1、数字信号产生与编码使用信号发生器产生模拟信号，如正弦波、方波等。
通过实验箱中的编码模块，将模拟信号转换为数字信号，并选择合适的编码方式，如 NRZ 编码、曼彻斯特编码等。
2、信道传输与干扰模拟将编码后的数字信号输入到传输信道模块，设置不同的信道参数，如信道衰减、噪声等，模拟实际传输环境中的干扰。
3、调制与解调选择合适的调制方式，如 PSK 调制，将数字信号调制到载波上。
在接收端，使用相应的解调模块对调制信号进行解调，恢复出原始的数字信号。
4、性能分析与评估使用示波器观察调制和解调前后的信号波形，对比分析其变化。
通过计算误码率、信噪比等性能指标，评估数字通信系统在不同条件下的性能。
五、实验结果与分析1、数字信号编码结果观察不同编码方式下的数字信号波形，分析其特点和优缺点。
例如，NRZ 编码简单但不具备自同步能力，曼彻斯特编码具有良好的自同步特性但编码效率较低。
2、信道传输对信号的影响在不同的信道衰减和噪声条件下，接收信号的幅度和波形发生了明显的变化。
实验二数字调制
C B A 0 0 0 0 1 1 1 1 x 0 0 1 1 0 0 1 1 x 0 1 0 1 0 1 0 1 x
2ASK
0 0 0 0 0 0 0 0 1
ON Switches Z Y X Z0 Y0 X0 Z0 Y0 X1 Z0 Y1 X0 Z0 Y1 X1 Z1 Y0 X0 Z1 Y0 X1 Z1 Y1 X0 Z1 Y1 X1 None
载波发生器
8分频
载波1 带通
互为反相
16分频
载波2
8分单刀 双掷开关
4053 C = B = NRZ A = AK or BK1 OUT3 = X0 = Z1 = - cosω1t OUT4 = X1 = Y1 = cosω1t OUT1 = Y0 = cosω2t Z0 = 0 Z = 2ASK Y = 2FSK X = 2PSK/2DPSK 逢 “1” 跳变 逢 “0” 保持
实验内容
1. 用示波器观察绝对码、相对码的波形。 2. 用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 的波形。 调制模块 3. 测量信号参数。
测试点
BS-IN NRZ-IN AK BK 2PSK/2DPSK
CAR 2ASK 2FSK
实验电路
测试点
测试点
电源
2FSK 2PSK/ 2DPSK
实验报告
1. 设绝对码为全1、全0或任意长串(0/1)组合的信号， 画出相对码的测量波形。 2. 设绝对码为全1、全0或任意长串(0/1)组合的信 号，定性画出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的 测量波形，读取载波的频率参数。
3. 分析2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的幅值
变化现象。 4. 总结差分编译码的规律，设计译码电路。
数字调制与解调实验报告
数字调制与解调实验报告
实验目的：
1.掌握数字信号调制与解调的基本理论和方法。
2.熟悉激励、显示、调制、解调等仪器和设备操作方法。
3.理解不同调制方式的优缺点及适用场合。
实验器材：
数字信号发生器、混频器、低通滤波器、示波器、数字信号处理器、计算机、电缆等。
实验原理：
数字调制与解调是将数字信号变为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制的目的是将讯息信号改为适合传输的信号；而解调则是将传输信号还原为原讯息信号。
实验步骤：
1.基带信号的调制实验
将固定频率的基带信号通过数字信号发生器产生一个频率为f1的固定载波信号，并通过混频器进行调制，产生频率为f1+f2和f1-f2的调制信号。
通过低通滤波器滤除掉高频成分，以得到目标信号。
在示波器上观察波形和频谱，并用数字信号处理器检测和还原基带信号。
2.幅度调制实验
实验数据：
输入基带信号：
载波信号：
调制信号：
实验结论：
数字调制与解调是将数字信号变为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
通过本次实验，我们实现并了解了不同调制方式的基本原理及其优缺点。
在幅度调制和频率调制实验中，我们掌握了两种数字调制方式的原理和实现方法，通过数字信号发生器制作载波和基带信号，完成幅度调制和频率调制实验。
通过示波器观察得到了不同调制方式的调制信号波形和频谱，并用数字信号处理器检测和还原出原基带信号。
总之，数字调制解调技术在数据传输、通信等方面应用广泛，其优点是抗干扰、可靠性高、传输速度快，具有重要的意义。
数字基带信号实验及数字调制与解调实验
硬件实验一一、实验名称数字基带信号实验及数字调制与解调实验二、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。
（6）掌握绝对码，相对码概念及他们之间的变换关系。
（7）掌握用键控法产生2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK信号的方法。
（8）掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系，绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
（9）了解2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
（10）掌握2DPSK相干解调原理。
（11）掌握2FSK过零检测解调原理。
三、实验仪器1. 双踪示波器一台2. 通信原理Ⅵ型实验箱一台3. M6信号源模块、M4数字调制模块四、实验容与实验步骤（一）数字基带信号实验1.熟悉信源模块，AMI&HDB3编译模块（有可编程逻辑器件模块实现）和HDB3编译码模块的工作原理。
2.接通数字信号源模块的电源。
用示波器观察熟悉信源模块上的各种信号波形。
（1）示波器的两个通信探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二级管的发光状态，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.关闭数字信号源模块的电源，按照下表连线，打开数字信号源模块和AMI（HDB3)编译码模块电源。
用示波器观察AMI（HDB3)编译单元的各种波形。
（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和（AMI）HDB3，将信源模块K1，K2，K3的每一位都置1，观察并记录全1码对应的AMI码和HDB3码；再将K1，K2，K3置为全0，观察全0码对应的AMI和HDB3码。
数字解调实验实验报告
一、实验目的1. 理解数字解调的基本原理和方法。
2. 掌握数字解调实验的基本步骤和操作技巧。
3. 分析数字解调过程中的信号波形和性能指标。
4. 熟悉数字通信系统中的调制解调技术。
二、实验原理数字解调是数字通信系统中的关键环节，其主要任务是从接收到的数字信号中恢复出原始信息。
本实验主要涉及以下几种数字解调技术：1. 相干解调：利用接收到的信号与本地产生的参考信号进行相位同步，从而恢复出原始信息。
2. 非相干解调：不依赖接收信号与参考信号的相位同步，直接从信号中提取信息。
3. 锁相环解调：利用锁相环技术实现相位同步，从而提高解调性能。
三、实验仪器与设备1. 数字信号发生器：用于产生实验所需的数字信号。
2. 双踪示波器：用于观察信号波形。
3. 数字解调器：用于实现数字解调功能。
4. 计算机及实验软件：用于数据处理和分析。
四、实验内容与步骤1. 相干解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。
（2）将基带信号调制为BPSK信号，载波频率为1MHz。
（3）将已调信号输入数字解调器，设置相干解调参数。
（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。
2. 非相干解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。
（2）将基带信号调制为FSK信号，两个载波频率分别为1MHz和1.1MHz。
（3）将已调信号输入数字解调器，设置非相干解调参数。
（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。
3. 锁相环解调实验（1）设置数字信号发生器，产生一个基带信号（例如：2KHz的方波信号）。
（2）将基带信号调制为BPSK信号，载波频率为1MHz。
（3）将已调信号输入数字解调器，设置锁相环解调参数。
（4）观察解调后的信号波形，分析解调性能。
五、实验结果与分析1. 相干解调实验结果通过观察解调后的信号波形，可以发现相干解调能够有效地恢复出原始信息。
同时，相干解调对信号的相位同步要求较高，若相位差较大，解调性能会受到影响。
通信原理实验——2FSK调制与解调实验
结
基本到达实验要求，掌握2FSK调制和解制的原理及实现方法。
指导教师意见
签名： 年 月 日
贵州大学实验报告
学院：计信学院 专业：网络工程 班级：101
学号
实验组
实验时间
指导教师
成绩
实验项目名称
实验三 2FSK调制与解调实验
实验目的
1、掌握2FSK调制的原理及实现方法。
2、掌握2FSK解调的原理及实现方法。
实验要求
本实验属于验证型实验，通过实验，加强对课堂讲授知识的理解。开始实验前，先集中由老师进行具体要求和注意事项的讲解，然后各自独立在机器上完成实验。实验过程中出现问题，在实验指导老师帮助下解决。
〔4〕示波器双踪观测信号源模块“NRZ”与数字解调模块FSK解调“解调输出”测试点码型，比照2FSK解调复原的效果。
〔5〕改变信号源模块NRZ码的码型，重复上述实验步骤。
实验内容
1、采用数字键控法2FSK调制，观测2FSK调制信号的波形。
2、采用过零检测法2FSK解调。
实验数据
1.调节“384K正弦载波”调节至与“192K正弦载波”的幅度
3、信号源模块设置
〔1〕“码速率选择”拨码开关设置为8分频，即拨为00000000 00001000。
24位“NRZ码型选择”拨码开关任意设置。
〔2〕调节“384K调幅”旋转电位器，使“384K正弦载波”输出幅度与“192K正弦载波”输出幅度相等，为左右。
说明：当“384K正弦载波”调节至与“192K正弦载波”幅度相等时，有下列图所示相位对齐关系。
实验原理
1、2FSK调制
图15-1是2FSK调制数字键控法原理框图。
图15-1 2FSK调制数字键控法原理框图
通信原理实验数字调制解调系统
实验二数字调制解调系统实验2.1 ASK和FSK调制解调实验一、实验目的1．掌握FSK（ASK）调制器的工作原理及性能测试；2．掌握FSK（ASK）锁相解调器工作原理及性能测试；3. 学习FSK（ASK）调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。
二、实验仪器1．时钟与基带数据发生模块，位号：G2．FSK调制模块，位号A3．FSK解调模块，位号C4．20M双踪示波器1台5．小平口螺丝刀1只6．频率计1台（选用）7．信号连接线3根三、实验内容及步骤实验原理：图：FSK调制解调电原理框图图3-1中，输入的数字基带信号分成两路，一路控制f1=32KHz的载频，另一路经反相器去控制f2=16KHz的载频。
当基带信号为“1”时，模拟开关B打开，模拟开关A关闭，此时输出f1=32KHz；当基带信号为“0”时，模拟开关B关闭，模拟开关A打开，此时输出f2=16KHz；在输出端经开关16K02叠加，即可得到已调的FSK信号。
电路中的两路载频(f1、f2)由时钟与基带数据发生模块产生的方波，经射随、选频滤波、射随、再送至模拟开关。
1． 插入有关实验模块2． 信号线连接3． 加电4． 设置跳线开关拨码器：设置为“00000”，4P01产生2K 的 15位m 序列输出；设置为“00010”，4P01产生2K 的 31位m 序列输出。
5． 载波幅度调节用示波器对比两波形：6．FSK 调制信号和已调信号波形观察7．FSK解调参数调节：调节17W01电位器，使压控振荡器锁定在32KHz。
先看调制和解调波形对比：用示波器检测17TP02信号频率：（32KHz）电位器调节无效果，无法检测16KHz是否可行。
8．关机拆线2.2 PSK(DPSK)调制解调实验一、实验目的1. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法；2. 掌握二相相位键控调制解调的工作原理及性能测试；3. 学习二相相位调制、解调硬件实现，掌握电路调整测试方法。
二、实验仪器1．时钟与基带数据发生模块，位号：G2．PSK调制模块，位号A3．PSK解调模块，位号C4．信号连接线4根5．复接/解复接、同步技术模块，位号I6．20M双踪示波器1台7．小平口螺丝刀1只8．频率计1台（选用）三、实验内容及步骤实验原理：相位键控调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它具有优良的抗干扰噪声性能及较高的频带利用率。
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实验二数字调制解调实验Ⅱ
1、实验目标
本实验的目的是使用USRP来实现发射和接收射频信号，并且通过LabVIEW 来实现对不同调制信号的同步性能的对比，由于你在实验一中已经完成了数字调制的实验，所以在做这部分实验时，需要用到之前的调制解调模块。
该实验将通过配置USRP的参数来使你了解把基带信号上变频到射频信号以及把射频信号下变频到基带信号的过程，并熟悉LabVIEW中的各种USRP模块的配置方法。
2、实验环境与准备
软件环境：LabVIEW 2012（或以上版本）；
硬件环境：一套USRP和一台计算机；
实验基础：了解LabVIEW编程环境和USRP的基本操作；
知识基础：了解常见的数字调制解调技术以及相关概念。
3、实验介绍
本实验发送端主程序的前面板如图所示，首先是USRP的基本参数设置，包括IP地址、载波频率、IQ采样率等；接下来是PN序列的参数设置，包括保护间隔、信息序列长度、同步比特长度和PN序列的类型；然后是采样数和滤波器参数；之后是输出的PN序列以及调制前的信号时域图，频域图；最后是不同调制方式的不同调制结果。
接收端主程序的前面板如图所示，一开始的设置与发送端一样。
在解调部分，是解调信号以及它的时域图、频域图、星座图和误码数，你可以通过这些来判断你的程序是否正确。
图1 数字调制解调实验发送端前面板
图2数字调制解调实验接收端前面板
1、发送端介绍
本实验发送端的调制主程序包含4个功能模块，其功能分别如下所述。
（1）TX_init
本模块主要实现USRP的初始化，是配置一些基本USRP参数的模块。
（2）transmitter
本模块是调制程序的核心，实现的是基带信号的产生，包括信源编码，调制，脉冲成形等重要功能。
（3）TXRF_prepare_for_transmit
本模块的作用是对调制完的信号幅度进行归一化。
（4）TXRF_send
本模块实现的功能是把调制完的数据写入USRP，实现发送。
2、接收端介绍
本实验接收端端的解调主程序包含5个功能模块，其功能分别如下所述。
（1）RXRF_init
本模块的作用实现USRP初始化。
（2）RXRF_config
本模块的作用是配置USRP的参数。
（3）RXRF_recv
本模块的作用是接收射频信号，并且下采样到中频。
（4）receiver
本模块是解调程序的核心，实现的是恢复出原数据流。
包括匹配滤波，同步，信道估计，均衡，解调，检测误码率等重要功能。
（5）RXRF_close.(SubVI)
本模块的作用是关闭USRP会话。
实验中USRP 配置原理及流程已经在第四章中介绍过了，请参考第四章来进行USRP的配置。
4、实验任务
本次实验中你需要完成的有top_tx和top_rx两个主程序，完成实验后，你需要提交上述程序和实验报告。
你所要完成的任务是下面这三个，目标是在进行完这三个任务后得到一个完
整的程序，使其可以实现全部的功能。
（1）发送端top_tx主程序
在学生版程序中，BPSK的调制解调模块是完整的，你需要在BPSK选板中完成发送和接收的USRP配置工作。
程序中通过USRP发送数据所需的VI都已经添加好了，你需要做的是把这些VI与你的数据流和这些VI之间通过适当的连线相连，同时修改一些发送所需的参数。
（2）发送端top_rx主程序
这也是基于BPSK调制解调完整的情况下，在接收端完成USRP模块的连接，同时修改接收所需的参数。
在完成任务一后你需要通过USRP发送和接收BPSK信号来检验你配置的USRP是否正确（图）。
在确认USRP配置正确后，再进行任务（3）。
图3 BPSK调制
（3）添加QPSK调制解调模块
你需要在程序中完成QPSK的调制和解调。
实现方式可以参考BPSK或者上一个实验。
在整个完成实验的过程中，你始终要注意自己添加的调制解调模块的数据类型与提供给你的模块之间的数据类型的匹配。
5、实验扩展
1、发送端与接收端USRP参数的配置都有什么意义？
2、USRP参数的设置对结果有什么影响？
在本实验中，控制序列的调制方式是QPSK，改变控制序列的调制方式对同步结果有什么影响？。