数字通信实验报告4
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。
通信技术实验报告
通信技术实验报告实验目的：本实验旨在通过实际操作，加深对通信技术基本原理的理解，并掌握通信系统的基本组成和工作流程。
通过实验，学生能够熟悉通信设备的使用，提高解决实际通信问题的能力。
实验原理：通信技术是指通过某种媒介传输信息的技术。
本实验主要涉及模拟通信和数字通信两种方式。
模拟通信是将信息通过连续变化的信号传输，而数字通信则是将信息编码为离散的数字信号进行传输。
实验中将使用调制解调器、信号发生器等设备，通过调制和解调过程，实现信号的传输和还原。
实验设备：1. 信号发生器2. 调制解调器3. 通信接收器4. 频谱分析仪5. 计算机及相关软件6. 连接线和电源适配器实验步骤：1. 连接实验设备，确保所有设备正常工作。
2. 使用信号发生器产生模拟信号或数字信号。
3. 将信号通过调制解调器进行调制，转换为适合传输的信号形式。
4. 利用通信接收器接收调制后的信号，并进行解调，还原为原始信号。
5. 使用频谱分析仪观察信号的频谱特性，分析信号的传输质量。
6. 记录实验数据，包括信号的频率、幅度、失真度等参数。
7. 通过计算机软件对实验数据进行分析，评估通信系统的性能。
实验结果：在实验过程中，我们观察到信号在传输过程中的衰减和失真现象。
通过调整调制解调器的参数，可以改善信号的传输质量。
实验数据显示，数字通信方式具有更高的抗干扰能力和传输效率。
频谱分析结果表明，信号的频谱分布与调制方式密切相关。
实验结论：通过本次通信技术实验，我们验证了通信技术的基本原理，并掌握了通信系统的基本操作流程。
实验结果表明，数字通信在现代通信领域具有明显的优势。
同时，实验过程中遇到的各种问题也锻炼了我们分析问题和解决问题的能力。
实验心得：通过本次实验，我对通信技术有了更深入的理解，特别是在信号的调制、解调以及传输过程中的信号处理方面。
实验不仅提升了我的动手能力，也增强了我对理论知识的应用能力。
在未来的学习中，我将继续探索通信技术的更多领域，以期在通信领域做出自己的贡献。
通信原理实验报告实验四-时分复用数字基带通信系统
实验四时分复用数字基带通信系统电子二班 044 陈增贤一、实验目的1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。
2.掌握位同步信号抖动、帧同步信号错位对数字信号传输的影响。
3.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接中的作用。
二、实验内容1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统，使系统正常工作。
2.观察位同步信号抖动对数字信号传输的影响。
3.观察帧同步信号错位对数字信号传输的影响。
4.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。
三、基本原理本实验要使用数字终端模块。
1. 数字终端模块工作原理：原理框图如图4-1所示，电原理图如图4-2所示(见附录)。
它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号，把两路数据信号从时分复用信号中分离出来，输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。
两个并行信号驱动16个发光二极管，左边8个发光二极管显示第一路数据，右边8个发光二极管显示第二路数据，二极管亮状态表示“1”，熄灭状态表示“0”。
两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。
延迟1延迟2整形延迟3FS-INBS-INS-INFD FD-7FD-15FD-8FD-16BD显示串/并变换串/并变换F2÷3并/串变换并/串变换D2B1F1D1SD-DBD显示B2图4-1 数字终端原理方框图延迟1、延迟2、延迟3、整形及÷3等5个单元可使串/并变换器和并/串变换器的输入信号SD 、位同步信号及帧同步信号满足正确的相位关系，如图4-3所示。
移位寄存器40174把FD 延迟7、8、15、16个码元周期，得到FD-7、FD-15、FD-8（即F1）和FD-16（即F2）等4个帧同步信号。
在FD-7及BD 的作用下，U65（4094）将第一路串行信号变成第一路8位并行信号，在FD-15和BD 作用下，U70（4094）将第二路串行信号变成第二路8位并行信号。
数据通信实习报告
数据通信实习报告
一、实习概况
本次实习是在浙江一家信息技术公司完成数据通信方面的实习。
实习
主要以实验室为实习基础，在实习期间，对公司正在开发的局域网数据通
信系统做详细研究，完成实验室里针对数据通信的网络实验，实验以实现
简单的UDP通信和TCP报文序列发送为主要实验内容，实习周期为两个月，时间从2024年1月1日到2024年3月1日。
二、实习内容
1.实验室整体设备介绍：
实验室内的设备包括两台计算机、一台网络打印机、一台网络路由器、一台数据交换机、一台服务器以及一个集线器，所有设备均是该实验室的
主要设备。
2.硬件设备以及实验环境介绍：
实验期间，依据实验室要求，将两台电脑安装了：网络操作系统（Ubuntu）、网络调试软件（Wireshark）和网络虚拟机（Virtualbox），以及其它必要的软件；同时，将网络路由器和数据交换机进行了IP地址
划分和设置，并且连接计算机，最终形成了实验环境。
3.所做实验项目介绍：
（1）UDP数据通信实验：通过实验室提供的计算机，实现两台计算
机之间的UDP数据通信，即使用UDP协议发送数据，最终实现数据在发送
方和接收方的传输。
4.pcm编译码 - 通信原理实验报告
4.pcm编译码 - 通信原理实验报告
PCM是指Pulse Code Modulation（脉冲编码调制）的缩写，是一种数字通信技术，
它常用于将模拟信号转换为数字信号，并将其传输到接收站。
它通过将实时信号转换为一
系列数字并进行抽样数据，以到达目标呈现出模拟信号序列从而实现数据通信的传输。
一般来说，编码技术会将模拟信号处理成“文本”，PCM 将处理成已经精确编号的digit，最后的处理都是电信号。
PCM编码的完整过程可以分为三步：第一步是模拟信号的采样，把时域中的信号采集成数次采样，第二步是编码，将采样的信号的值编码成digits，第三步是字节组装，把编码的digits 放进字节中，再发出。
下面就重点介绍PCM编码的
模拟信号采样过程和字符组装过程。
首先介绍模拟信号采样。
PCM编码首先会把信号采样，即把时间域中的模拟信号，采
集成离散点并组织成序列，如此会确定数字采样值。
采样频率越高、采样数据越多，就可
以更好地反映出模拟信号的变化，即保留越多的信号特性，由此可以看出，采样是PCM编
码的重要环节。
接下来介绍字节组装。
PCM编码会将采样的数据进行编码，将数据放入字节中，最后
进行发送。
数据编码是将A/D转换的精确采样数据转换为一个数字码，以便可以传输或存
储数据。
通常压缩率会越高，所需的传输带宽也会越小，这就可以大幅度节省传输成本。
以上就是PCM编码的基本流程。
PCM编码是一种把模拟信号转换为数字信号的重要技术，被广泛应用于通信系统、数字音频传输系统中。
优点是能够实现远程传输、信号增强，同时有较高的稳定性。
4G移动通信实验报告
湖北文理学院4G移动通信课程实验报告学院专业班级学号姓名任课教师页脚内容1页脚内容2实验一：通用软件无线电平台与QPSK无线传输系统一、实验目的1.掌握XSRP无线传输Matlab形式接口的使用方法。
2.掌握真实FM信号的解调处理方法3.掌握QPSK调制的原理及实现方法。
4.掌握QPSK解调的原理及实现方法。
二、实验内容1.掌握XSRP无线传输Matlab形式接口的使用方法。
2.掌握真实FM信号的解调处理方法3.分别采用数字键控法、模拟相乘法QPSK调制，观测QPSK调制信号波形。
4.采用相干解调法QPSK解调。
三、实验仪器1.安装有XSRP系统软件的PC机。
页脚内容32.XSRP系统软件加密狗。
3.XSRP硬件。
4.示波器。
四、实验原理FM接收机FM的原理是以载波的瞬时频率变化来表示信息，可以使用一个频率偏移来精确地模拟相位随时间的变化，而从IQ中得到相位信息是很容易的。
FM Signal = sine（carrier frequency + ∫0t message signal dt）下划线部分即为相位信息，而对于以IQ形式采集的调频电台信号，可以很方便地获得相位信息，将IQ 构成的复数转换为polar极坐标形式即可获得。
然后我们利用积分的逆过程即微分就可以获得原来的信号。
但是当相位在-180度至180 度范围内变化时，还存在一个相位不连续问题。
为了解决这个问题，我们可以把相位增加360度的倍数使得相位变化连续，即进行相位展开。
五、实验步骤首先，打开实验目录1.7.4,呈现如图30. 1界面。
页脚内容4图30. 1 FM接收机实验界面FM实验打开后，FM解码过程就开始了，但由于未配置合适的接收频率，解出的信号完全为噪声。
因此在开始实验前，需要对RF进行配置，将RF接收频率配置到目标频率，如106.4MHz，示意图如图30. 2。
确认配置成功。
图30. 2射频参数配置页脚内容5之后在界面上点击右键，选择右键菜单中的“显示后面板”，我们可以看到该实验的源程序，如图30. 3。
基于315MHz的数字无线通信(发射,接收)系统实验报告
{ //P1=0x00;
P37=1;
SCON = 0x50;/* SCON:模式1, 8-bit UART,使能接收*/
TMOD |= 0x20; /* TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload */
TH1 = 0xFD; /* TH1: reload value for 9600 baud @ 11.0592MHz */
图3为发送载波波形
同组同学接收的图像:
图4为接收载波波形
说明射频发射模块工作正常,接收模块正常,与本组同学通信正常。
九、试验中遇到的问题及解决方法
1、电源电路部分输出电压不是5V？
电容接反了，而且小电容不仔细看都一样，但有一个是不同的。
2、串行接口部分连接与电路图不相符？
发现信号地应该与5针脚相连接，可是电路板上却与1针脚相连接，用一根导线将1针脚与5针脚相连，即可正常传输数据。
串口调试图像：
5、实现自发自收
将自发自收程序烧到单片机中，用串口线将电路与计算机相连接，在发送框中输入发送的内容，点击接收，接收框中出现刚才发送的内容。
将程序拷入CPU中，P3.7口线输出10KHZ的方波，说明RS232芯片正常通信，CPU工作正常。
调试图像：
CPU工作正常（P3.7口线输出10KHZ的方波）图像。
通过通信系统方案设计及具体的电路调试和软件编程实践，进一步加深对通信系统的了解，理解所学的专业知识，提高动手能力，提高解决实际问题的综合能力。
三、设计要求
通过亲自设计，动手焊接并调试电路实现315M的数字无线通信系统无线收发数据功能
四、给定条件
电路板（发送）、电阻、电容、发光二级管、晶振、7805、2262、2051单片机、RS232、导线等
北邮现代通信技术实验报告
北邮现代通信技术实验报告北邮现代通信技术实验报告一、引言随着科技的不断进步和社会的快速发展，通信技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
作为一所专注于信息与通信工程的高校，北京邮电大学一直致力于培养学生在通信技术领域的专业能力。
本实验报告将对北邮现代通信技术实验进行详细介绍和分析。
二、实验目的本次实验的目的是让学生通过实际操作和实验数据分析，深入了解现代通信技术的原理和应用。
通过实验，学生将能够掌握数字通信系统的基本原理、调制解调技术、信道编码和解码等相关知识。
三、实验内容1. 数字通信系统的基本原理在实验开始之前，我们首先对数字通信系统的基本原理进行了详细讲解。
学生们了解到数字通信系统主要由源编码、信道编码、调制解调、信道、解调解码等几个关键部分组成。
2. 调制解调技术在本次实验中，我们重点学习了调制解调技术。
学生们使用软件仿真工具进行了调制解调实验，通过观察和分析实验数据，他们深入理解了调制解调技术的原理和应用。
3. 信道编码和解码信道编码和解码是数字通信系统中非常重要的一环。
学生们通过实验了解了不同的信道编码和解码技术，如卷积码、RS码等，并分析了它们在实际应用中的优缺点。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了大量的实验数据。
通过对这些数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 调制解调技术的选择对通信系统的性能有重要影响。
不同的调制解调技术适用于不同的应用场景，需要根据实际需求进行选择。
2. 信道编码和解码技术可以有效提高通信系统的抗干扰能力和误码率性能。
在实际应用中，选择合适的信道编码和解码技术对系统性能至关重要。
3. 实验数据的分析和处理是评估通信系统性能的重要手段。
通过对实验数据的统计和分析，我们可以得到通信系统的性能指标，如误码率、信噪比等。
五、实验总结通过本次实验，学生们深入了解了现代通信技术的原理和应用。
他们通过实际操作和数据分析，掌握了数字通信系统的基本原理、调制解调技术、信道编码和解码等相关知识。
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输 入 信 号 功 率 谱 密 度 (dB/Hz)
10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -2 -1 0 1 2
1
输入信号
0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 5 10
1 0.5
2ASK
2ASK功 率 谱 密 度 (dB/Hz)
10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -5 0 5
0 -0.5 -1 0 5 10
1 0.5
2PSK
2PSK功 率 谱 密 度 (dB/Hz)
0
0 -0.5 -1 0 5 10
-20
-40 -5 0 5
1 0.5
2FSK
2FSK功 率 谱 密 度 (dB/Hz)
0
0 -0.5 -1 0 5 t 10
-20
-40 -5 0 f 5
1
随 机 相 位 2FSK
1
2FS K
2 F S K 功 率 谱 (d B / H z )
0 -20 -40 -50 -40 -30 -20 -10 0 f 10 20 30 40 50
0 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 t 1.2 1.4 1.6 1.8 2
实验2.设发送的二进制信息为111010011， 采用2PSK方式传输。 已知码元传输速率为24Baud， 载波频率为48Hz： （1）试画出2PSK信号的时间波形； （2）若采用相干解调方式进行解调，试画出各点时间波形； （3）若发送信息“0”和“1”的概率相等，试画出2PSK信号频谱结构示意图，并计算其带宽。 .
0 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
1
2P S K
2 P S K 功 率 谱 (d B / H z )
0 -20 -40 -50 -40 -30 -20 -10 0 f 10 20 30 40 50
0 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
d_2psk = 2*d_NRZ-1; s_2psk = d_2psk(1:Lt).*ht; subplot(221) plot(t,s_2psk); axis([0 10 -1.2 1.2]); ylabel('2PSK'); subplot(222) [f,s_2pskf] = T2F(t,s_2psk); plot( f,10*log10(abs(s_2pskf).^2/T) ); axis([-fc-4 fc+4 -50 10]);ylabel('2PSK 功率谱密度(dB/Hz)'); % 2FSK % s_2fsk = Acos(2*pi*fc*t + int(2*d_NRZ-1) ); sd_2fsk = 2*d_NRZ-1; s_2fsk = A*cos(2*pi*fc*t + 2*pi*sd_2fsk(1:length(t)).*t ); subplot(223) plot(t,s_2fsk); axis([0 10 -1.2 1.2]);xlabel('t'); ylabel('2FSK') subplot(224) [f,s_2fskf] = T2F(t,s_2fsk); plot(f,10*log10(abs(s_2fskf).^2/T)); axis([-fc-4 fc+4 -50 10]);xlabel('f');ylabel('2FSK 功率谱密度(dB/Hz)'); %随机相位 2FSK fai = 2*pi*rand(1,N); fai_2fsk = sigexpand(fai,fc*N_sample); fai_2fsk = conv(fai_2fsk,gt); s_2fskd = A*cos(2*pi*fc*t + 2*pi*sd_2fsk(1:length(t)).*t +fai_2fsk(1:length(t))); figure(3) subplot(211); plot(t,s_2fskd); xlabel('t');ylabel('随机相位 2FSK'); axis([0 10 -1.2 1.2]); [f,s_2fskdf] = T2F(t,s_2fskd); subplot(212); plot(f,10*log10(abs(s_2fskdf).^2/T)); xlabel('f');ylabel('随机相位 2FSK 功率谱密度(dB/Hz)'); axis([-fc-4 fc+4 -50 10]);
数字通信实验 4 数字信号调制实验（4 学时）
实验 1.用 Matlab 产生独立等概的二进制信源。 （1）画出 OOK 信号波形及其功率谱； （2）画出 2PSK 信号波形及其功率谱； （3）画出 2FSK 信号波形及其功率谱（设 f 1 f 2 1 ） 。 Tn %2ASK,2PSK，文件名 binarymod.m clear all; close all; A=1; fc = 2; %2Hz; N_sample = 8; N = 500; %码元数 Ts = 1; %1 baud/s dt = Ts/fc/N_sample; %波形采样间隔 t = 0:dt:N*Ts-dt; T = dt*length(t); Lt = length(t); %产生二进制信源 d = sign(randn(1,N)); dd = sigexpand((d+1)/2,fc*N_sample); gt = ones(1,fc*N_sample); %NRZ 波形 figure(1) subplot(221); %输入 NRZ 信号波形(单极性） d_NRZ = conv(dd,gt); plot(t,d_NRZ(1:length(t))); axis([0 10 0 1.2]); ylabel('输入信号'); subplot(222); %输入 NRZ 频谱 [f,d_NRZf]=T2F( t,d_NRZ(1:length(t)) ); plot(f,10*log10(abs(d_NRZf).^2/T)); axis([-2 2 -50 10]);ylabel('输入信号功率谱密度(dB/Hz)'); %2ASK 信号 ht = A*cos(2*pi*fc*t); s_2ask = d_NRZ(1:Lt).*ht; subplot(223) plot(t,s_2ask); axis([0 10 -1.2 1.2]); ylabel('2ASK'); [f,s_2askf]=T2F(t,s_2ask ); subplot(224) plot(f,10*log10(abs(s_2askf).^2/T)); axis([-fc-4 fc+4 -50 10]);ylabel('2ASK 功率谱密度(dB/Hz)'); figure(2) %2PSK 信号
axis([-fc-30 fc+30 -50 10]); %figure(2) %2PSK 信号 d_2psk = 2*d_NRZ-1; s_2psk = d_2psk(1:Lt).*ht; subplot(425) plot(t,s_2psk); ylabel('2PSK'); axis([0 2 -1.2 1.2]); subplot(426) [f,s_2pskf] = T2F(t,s_2psk); plot( f,10*log10(abs(s_2pskf).^2/T) ); xlabel('f');ylabel('2PSK 功率谱(dB/Hz)'); axis([-fc-30 fc+30 -50 10]); % 2FSK % s_2fsk = Acos(2*pi*fc*t + int(2*d_NRZ-1) ); sd_2fsk = 2*d_NRZ-1; s_2fsk = A*cos(2*pi*fc/2*t + 2*pi*sd_2fsk(1:length(t)).*t ); subplot(427) plot(t,s_2fsk); xlabel('t'); ylabel('2FSK'); axis([0 2 -1.2 1.2]); subplot(428) [f,s_2fskf] = T2F(t,s_2fsk); plot(f,10*log10(abs(s_2fskf).^2/T)); xlabel('f');ylabel('2FSK 功率谱(dB/Hz)'); axis([-fc-30 fc+30 -50 10]);
输 入 信 号 功 率 谱 (d B /H z )
20 0 -20 -40 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
输 入 信号
1 0.5 0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
1
2A S K
2 A S K 功 率 谱 (d B / H z )
0 -20 -40 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
0.5 0 -0.5 -1 0 1 2 3 4
随 机 相 位 2FSK功 率 谱 密 度 (dB/Hz)
5 t
6
70 -6 -4 -2 0 f 2 4 6
实验内容
实验1.设载波频率为20HZ，码元速率为2Baud，用matlab语言画出： （1）ASK，PSK，FSK时间波形； （2）计算信号的功率谱 （3）分析调制信号的带宽，相干解调时滤波器带宽 %2ASK,2PSK，文件名 binarymod.m clear all; close all; A=1; fc = 20; %2Hz; N_sample = 8; N = 500; %码元数 Ts = 0.5; %2 baud/s dt = Ts/fc/N_sample; %波形采样间隔 t = 0:dt:N*Ts-dt; T = dt*length(t); Lt = length(t); %产生二进制信源 d = sign(randn(1,N)); dd = sigexpand((d+1)/2,fc*N_sample); gt = ones(1,fc*N_sample); %NRZ 波形 figure(1) subplot(421); %输入 NRZ 信号波形(单极性） d_NRZ = conv(dd,gt); plot(t,d_NRZ(1:length(t))); ylabel('输入信号'); axis([0 2 0 1.2]); subplot(422); %输入 NRZ 频谱 [f,d_NRZf]=T2F( t,d_NRZ(1:length(t)) ); plot(f,10*log10(abs(d_NRZf).^2/T)); ylabel('输入信号功率谱(dB/Hz)'); axis([-20 20 -50 20]); %2ASK 信号 ht = A*cos(2*pi*fc*t); s_2ask = d_NRZ(1:Lt).*ht; subplot(423) plot(t,s_2ask); ylabel('2ASK'); axis([0 2 -1.2 1.2]); [f,s_2askf]=T2F(t,s_2ask ); subplot(424) plot(f,10*log10(abs(s_2askf).^2/T)); ylabel('2ASK 功率谱(dB/Hz)');