通信原理实验讲义

与书本知识相对比，加深了对基带传输及眼图的理解
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南京工程学院教案【教学单元首页】
第 3 次课 授课时间 2011.12.14 教案完成时间： 2011 年 9 月 30 日 授课题目（章、节） 主 要 内 容 2PSK 调制解调系统实验
用 System View 建立一个 2PSK 调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均 值为 0，方差可调） ，调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形 的功率谱，理解 2PSK 调制解调原理。
教 学 方 法 与 手 段
实验讲授
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南京工程学院教案【教学单元内容】
实验二、数字信号基带传输系统实现及眼图的观察 一、实验目的
1、熟悉使用 System View 软件，了解各功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。 3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。
目 的 与 要 求
1、 熟悉使用 System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。 2、 通过实验进一步观察、了解模拟信号 AM 调制、解调原理。 3、 掌握 AM 调制信号的主要性能指标。 4、 比较、理解 AM 调制的相干解调和非相干解调原理。
重 点 与 难 点
1、 掌握使用 System View 软件的进行通信仿真的基本方法； 2、 掌握 AM 调制系统的调制、解调原理、实现模型，理解相干解调和非相干解调的 区别。 3、 掌握 AM 调制信号的主要性能指标，即带宽和功率谱。
南京工程学院教案【封面】
任课系部 课程名称 通信工程学院 通信原理实验部分 授课时间 2011 年 9 月-2012 年 2 月 课程编号 电信 091， 092， 授Байду номын сангаас方式 信息 091 0806308020
授课专业
电子信息工程 必修课
班级
单班 合班□
公共基础课 □；专业基础课 ；专业课 □ 限选课 □；任选课 □ 考核方式 学分数 课堂验收+实验报告
二、实验内容
用 System View 建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均值为 0，均方差可调） ，分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声 情况。
三、实验要求
1、观察系统中各个模块的输出波形，并分析说明系统构成原理。 2、观察低通滤波器的输出波形的眼图，调节信道中噪声的大小，观察眼图变化。 3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。 4、调节噪声大小，分析系统中是否产生误码，说明原因。
目 的 与 要 求
1、熟悉使用 System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握 2PSK 调制原理。 3、通过实验进一步掌握 2PSK 相干解调原理。
重 点 与 难 点
2PSK 调制解调系统的设计，2PSK 相干解调的模型
教 学 方 法 与 手 段
实验讲授
课程类别 选修课 授课方式 总学时数 学时分配 教材名称 指定参考书 实践课 8
课堂讲授 □；实践课 8 学时 4 次实验 作者 作者
通信原理实验指 导书 通信原理（第六 版）
包永强 樊昌信
出版社及出版时间 出版社及出版时间
内部讲义 国防工业出版社 2007 年 1 月
授课老师
XXX
职称
副教授
单位
3
系统定时设置：Start Time：0 ，Stop Time：0.5， Sample Rate：10000HZ
五、实验结果
1、原始基带信号
2、加入噪声后的基带信号（高斯白噪声，方差＝0.01）
4
3、经过低通滤波器后的输出波形
4、经过抽样判决后的输出波形
5
5、经过低通滤波器后输出波形的眼图
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南京工程学院教案【教学单元末页】
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南京工程学院教案【教学单元内容】
实验三、 2PSK 调制解调系统实验 一、实验目的
1、熟悉使用 System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握 2PSK 调制原理。 3、通过实验进一步掌握 2PSK 相干解调原理。
二、实验内容
用 System View 建立一个 2PSK 调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均值为 0，方差可调） ，调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形的功率谱， 理解 2PSK 调制解调原理。
本 单 元 知 识 点 归 纳
1、掌握使用 System View 软件的进行通信仿真的基本方法； 2、掌握 AM 调制系统的调制、解调原理、实现模型，理解相干解调和非相干解调的区 别。 3、掌握 AM 调制信号的主要性能指标，即带宽和功率谱。
思 考 题 或 作 业 题 本 单 元 教 学 情 况 小 结
四、电路构成
1、AM 调制解调系统模型
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模块说明： Token3： 产生原始基带信号，即周期性正弦波（参数设置：幅度＝1V，频率＝10HZ） 。 Token1 ：AM 调制器（参数设置：专业库中选择 Comm——Modulators—— DSB－AM，幅度＝1V，频率＝1000Hz） Token5：加法器 Token6：产生高斯白噪声（参数设置：Source——Gauss Noise Token8：乘法器 Token9： 产生载波信号，即周期性正弦波（参数设置：幅度＝1V，频率＝1000HZ） Token10、 14： 产生低通滤波器 （参数设置： Operator——Filters/Systems——Linear SysFilters 选择 Analog——Butterworth、Lowpass——Lowcutoff=50Hz） Token13：产生半波整流器（参数设置：Function——Non Linear——Half Rctfy） Token2、4、7、11、15：产生示波器 系统定时设置：Start Time：0 ，Stop Time： 0.6， Sample Rate：10000HZ Std＝0.1V Mean=0V）
目 的 与 要 求
1、 熟悉使用 System View 软件，了解各功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。 3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。
重 点 与 难 点
1、 数字基带传输系统的构建模型； 2、 眼图的实现和分析
三、思考题
1、 观察仿真电路中各模块输出波形的变化，理解 2PSK 调制解调原理。 2、 观察比较仿真电路中各模块输出波形的功率谱、带宽变化，指出 2PSK 是线性调制还是 非线性调制。 3、 调节噪声大小，观察输出端误码情况，说明原因。 4、 将解调端参考载波相位设置为与调制端载波相位相差 180，观察解调波形有何变化，此 现象为何现象。
二、实验内容
用 System View 构造一个 AM 调制、解调系统，观察各模块输出波形，了解 AM 调制系 统的调制、解调原理，理解相干解调和非相干解调的区别，掌握 AM 调制信号的主要性能 指标，即带宽和功率谱。
三、实验要求
1、 观察原始基带信号、 已调信号、 经过信道后加入噪声的已调信号以及解调信号的波 形，理解 AM 调制系统的调制、解调原理。 2、 观察以上四种信号的功率谱密度，理解它们之间的区别，说明原因。 3、 观察以上四种信号的带宽，理解它们的之间的区别，说明原因。 4、 调节噪声的大小，观察解调器输出波形的变化，说明原因。 5、 比较相干解调和非相干解调，理解门限效应。
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四、电路构成
模块说明： Sink3：产生原始码元 Sink14：发送端基带信号形成器 Sink4：加入高斯白噪声后的波形 Sink10：经过低通滤波器后的输出波形 Sink12：经过抽样判决后的输出码元 参数设置： Token0：Source――Noise/PN――Pn Seg（幅度 1V，频率 100HZ，电平数 2，偏移 0V，产 生单极性不归零码，随机产生） Token13 ： 在 专 业 库 中 选 择 Comm — — Processors — — P shape （ Select pulse Shape ＝ Rectangular，Time offset＝0，Width＝0.01s，产生矩形脉冲基带信号） Token2：Source――Noise/PN――Gauss Noise（均值为 0，均方差为 0.01 的高斯白噪声） Token9 ： Operator ―― Filters/systems ―― Liner Sys Filters （ Analog ， Butterworth ， No. of Poles=3，Low Cutoff＝100HZ，产生一个低通的 Butterworth 滤波器，用于对信道输出信号 进行滤波） Token5：Operator――Sample/Hold――Sample（Sample rate=100HZ，用于对滤波后的波形 进行抽样，抽样速率等于码元速率） Token7： Operator――Sample/Hold ―― Hold（ Hold Value=Last Sample， Gain＝ 1，对抽样 后的值延时一段时间，得到恢复后的数字基带信号） Token11：Operator——Logic——Compare（Select comparison：a>=b True Output=1V，False Output＝-1V，对抽样值进行判决比较，得到输出码元波形） Token15：产生正弦信号，作为比较器的另一个比较输入（振幅＝0V，频率＝0Hz） 眼图参数设置： Sink Calculator――style―― slice――start＝ 0.01，Length＝ 0.03，在窗口 中选择需要观察眼图的波形，点击 OK，观察其眼图