无线通信系统实验实验报告
通信系统仿真实验报告

通信系统仿真实验报告通信系统仿真实验报告摘要:本实验旨在通过仿真实验的方式,对通信系统进行测试和分析。
通过搭建仿真环境,我们模拟了通信系统的各个组成部分,并通过实验数据对系统性能进行评估。
本报告将详细介绍实验的背景和目的、实验过程、实验结果以及对结果的分析和讨论。
1. 引言随着信息技术的发展,通信系统在现代社会中扮演着重要的角色。
通信系统的性能对于信息传输的质量和效率起着至关重要的作用。
因此,通过仿真实验对通信系统进行测试和分析,可以帮助我们更好地了解系统的特性,优化系统设计,提高通信质量。
2. 实验背景和目的本次实验的背景是一个基于无线通信的数据传输系统。
我们的目的是通过仿真实验来评估系统的性能,并探讨不同参数对系统性能的影响。
3. 实验环境和方法我们使用MATLAB软件搭建了通信系统的仿真环境。
通过编写仿真程序,我们模拟了信号的传输、接收和解码过程。
我们对系统的关键参数进行了设定,并进行了多次实验以获得可靠的数据。
4. 实验结果通过实验,我们得到了大量的数据,包括信号传输的误码率、信噪比、传输速率等。
我们对这些数据进行了整理和分析,并绘制了相应的图表。
根据实验结果,我们可以评估系统的性能,并对系统进行改进。
5. 结果分析和讨论在对实验结果进行分析和讨论时,我们发现信号传输的误码率与信噪比呈反比关系。
当信噪比较低时,误码率较高,信号传输的可靠性较差。
此外,我们还发现传输速率与信号带宽和调制方式有关。
通过对实验数据的分析,我们可以得出一些结论,并提出一些建议以改善系统性能。
6. 结论通过本次仿真实验,我们对通信系统的性能进行了评估,并得出了一些结论和建议。
实验结果表明,在设计和优化通信系统时,我们应注重信号传输的可靠性和传输速率。
通过不断改进系统参数和算法,我们可以提高通信系统的性能,实现更高质量的数据传输。
7. 展望本次实验只是对通信系统进行了初步的仿真测试,还有许多方面有待进一步研究和探索。
【优质】无线通信实验报告-word范文模板 (12页)

本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==无线通信实验报告篇一:无线通信实验报告无线通信实验报告院系名称:信息科学与工程学院专业班级:电子信息工程10级1班学生姓名:学号:授课教师:杨静201X 年 10 月 24 日实验一QPSK信号的误码率仿真1. 实验分析四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息,是四进制移相键控。
它规定了四种载波相位,分别为45°,135°,225°,275°,调制器输入的数据是二进制数字序列,为了能和四进制的载波相位配合起来,需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组,共有四种组合,即00,01,10,11,其中每一组称为双比特码元。
每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成,它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。
2. 源代码:close all;clc;clear all;SNR_DB=[0:1:12];sum=10000;data= randsrc(sum,2,[0 1]);[a1,b1]=find(data(:,1)==0&data(:,2)==0); message(a1)=-1-j;[a2,b2]=find(data(:,1)==0&data(:,2)==1); message(a2)=-1+j;[a3,b3]=find(data(:,1)==1&data(:,2)==0); message(a3)=1-j;[a4,b4]=find(data(:,1)==1&data(:,2)==1); message(a4)=1+j;A=1;Tb=1;Eb=A*A*Tb;P_signal=Eb/Tb;NO=Eb./(10.^(SNR_DB/10));P_noise=P_signal*NO;sigma=sqrt(P_noise);for Eb_NO_id=1:length(sigma)noise1=sigma(Eb_NO_id)*randn(1,sum);noise2=sigma(Eb_NO_id)*randn(1,sum);receive=message+noise1+noise2*j;resum=0;total=0;m1=find(angle(receive)<=pi/2&angle(receive)>0); remessage(1,m1)=1+j;redata(m1,1)=1;redata(m1,2)=1;m2= find( angle(receive)>pi/2&angle(receive)<=pi); remessage(1,m2)=-1+j;redata(m2,1)=0;redata(m2,2)=1;m3=find( angle(receive)>-pi&angle(receive)<=-pi/2); remessage(1,m3)=-1-j;redata(m3,1)=0;redata(m3,2)=0;m4=find( angle(receive)>-pi/2&angle(receive)<=0); remessage(1,m4)=1-j;redata(m4,1)=1;redata(m4,2)=0;[resum,ratio1]=symerr(data,redata);pbit(Eb_NO_id)=resum/(sum*2);[total,ratio2]=symerr(message,remessage);pe(Eb_NO_id)=total/sum;endsemilogy(SNR_DB,pe,':s',SNR_DB,pbit,'-o');legend('QPSK仿真误码率','QPSK仿真误比特率');xlabel('信噪比/dB');ylabel('概率P');grid on;3. 仿真结果实验二AM调幅波的仿真1. 实验分析 AM调制方式,属于基带调制,原理是使高频载波的频率随信号幅度改变而改变的调制,我们使用的载波的是正弦波,将信号作为振幅加到载波上,即可实现。
北京理工大学微波实验报告——无线通信系统

实验一无线通信系统(图像传输)实验一、实验目的1、掌握无线通信(图像传输)收发系统的工作原理;2、了解各电路模块在系统中的作用。
二、实验内容a)测试发射机的工作状态;b)测试接收机的工作状态;c)测试图像传输系统的工作状态;d)通过改变系统内部连接方式造成对图像信号质量的影响来了解各电路模块的作用。
三、无线图像传输系统的基本工作原理发射设备和接收设备是通信设备的重要组成部分。
其作用是将已调波经过某些处理(如放大、变频)之后,送给天馈系统,发向对方或转发中继站;接收系统再将空间传播的信号通过天线接收进来,经过某些处理(如放大、变频)之后,送到后级进行解调、编码等。
还原出基带信息送给用户终端。
为了使发射系统和接收系统同时工作,并且了解各电路模块在系统中的作用,通过实验箱中的天线模块和摄像头及显示器,使得发射和接收系统自闭环,通过图像质量来验证通信系统的工作状态,及各个电路模块的作用和连接变化时对通信或图像质量的影响。
以原理框图为例,简单介绍一下各部分的功能与作用。
摄像头采集的信号送入调制器进频率调制,再经过一次变频后、滤波(滤去变频产生的谐波、杂波等)、放大、通过天线发射出去。
经过空间传播,接收天线将信号接收进来,再经过低噪声放大、滤波(滤去空间同时接收到的其它杂波)、下变频到480MHz,再经中频滤波,滤去谐波和杂波、经视频解调器,解调后输出到显示器还原图像信号。
四、实验仪器信号源、频谱分析仪等。
五.测试方法与实验步骤(一)发射机测试图1原理框图基带信号送入调制器,进行调制(调幅或调频等调制),调制后根据频率要求进行上变频,变换到所需微波频率,并应有一定带宽,然后功率放大,通过天线发射或其它方式传播。
每次变频后,会相应产生谐波和杂波,一般变频后加响应频段的滤波器,以滤除谐波和杂波。
保证发射信号的质量或频率稳定度。
另外调制器或变频器本振信号的稳定度也直接影响发射信号的好坏,因而,对本振信号的质量也有严格的要求。
无线通信实验报告

篇一:无线通信实验报告无线通信实验报告院系名称:信息科学与工程学院专业班级:电子信息工程10级1班学生姓名:学号:授课教师:杨静2013 年 10 月 24 日实验一qpsk信号的误码率仿真1. 实验分析四相相移调制是利用载波的四种不同相位差来表征输入的数字信息,是四进制移相键控。
它规定了四种载波相位,分别为45°,135°,225°,275°,调制器输入的数据是二进制数字序列,为了能和四进制的载波相位配合起来,需要把二进制数字序列中每两个比特分成一组,共有四种组合,即00,01,10,11,其中每一组称为双比特码元。
每一个双比特码元是由两位二进制信息比特组成,它们分别代表四进制四个符号中的一个符号。
2. 源代码:close all;clc;clear all;snr_db=[0:1:12];sum=10000;data= randsrc(sum,2,[0 1]);[a1,b1]=find(data(:,1)==0&data(:,2)==0);message(a1)=-1-j;[a2,b2]=find(data(:,1)==0&data(:,2)==1);message(a2)=-1+j;[a3,b3]=find(data(:,1)==1&data(:,2)==0);message(a3)=1-j;[a4,b4]=find(data(:,1)==1&data(:,2)==1);message(a4)=1+j;a=1;tb=1;eb=a*a*tb;p_signal=eb/tb;no=eb./(10.^(snr_db/10));p_noise=p_signal*no;sigma=sqrt(p_noise);for eb_no_id=1:length(sigma)noise1=sigma(eb_no_id)*randn(1,sum);noise2=sigma(eb_no_id)*randn(1,sum);receive=message+noise1+noise2*j;resum=0;total=0;m1=find(angle(receive)<=pi/2&angle(receive)>0);remessage(1,m1)=1+j;redata(m1,1)=1;redata(m1,2)=1;m2= find( angle(receive)>pi/2&angle(receive)<=pi);remessage(1,m2)=-1+j;redata(m2,1)=0;redata(m2,2)=1;m3=find( angle(receive)>-pi&angle(receive)<=-pi/2);remessage(1,m3)=-1-j;redata(m3,1)=0;redata(m3,2)=0;m4=find( angle(receive)>-pi/2&angle(receive)<=0);remessage(1,m4)=1-j;redata(m4,1)=1;redata(m4,2)=0;[resum,ratio1]=symerr(data,redata);pbit(eb_no_id)=resum/(sum*2);[total,ratio2]=symerr(message,remessage);pe(eb_no_id)=total/sum;endsemilogy(snr_db,pe,:s,snr_db,pbit,-o);legend(qpsk仿真误码率,qpsk仿真误比特率);xlabel(信噪比/db);ylabel(概率p);grid on;3. 仿真结果实验二am调幅波的仿真1. 实验分析 am调制方式,属于基带调制,原理是使高频载波的频率随信号幅度改变而改变的调制,我们使用的载波的是正弦波,将信号作为振幅加到载波上,即可实现。
无线系统调试实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,了解无线系统的基本组成、工作原理以及调试方法。
通过搭建无线通信实验平台,对无线模块进行配置、调试,并分析无线通信过程中的问题,从而提高对无线通信系统的理解和调试能力。
二、实验原理无线通信系统主要由无线发射模块、无线接收模块和信号处理单元组成。
本实验采用蓝牙通信技术,通过串口通信实现无线数据传输。
三、实验器材1. 无线发射模块:HC-05蓝牙模块2. 无线接收模块:HC-05蓝牙模块3. 电脑4. 串口通信软件(如PuTTY)5. 连接线四、实验步骤1. 搭建实验平台将两个HC-05蓝牙模块分别连接到电脑的串口,并使用连线将两个模块的TX和RX引脚交叉连接。
2. 配置无线模块使用串口通信软件打开两个蓝牙模块的串口,设置波特率为9600,数据位为8,停止位为1,校验位为无。
3. 发送数据在一个蓝牙模块的串口输入数据,按回车键发送,另一端应能接收到发送的数据。
4. 调试如果在通信过程中出现数据丢失、延迟等问题,进行以下调试:(1)检查模块的连接是否正确,确保两个模块的TX和RX引脚正确交叉连接。
(2)检查串口通信软件的设置是否正确,确保波特率、数据位、停止位和校验位与模块设置一致。
(3)检查电脑的串口驱动是否安装正确,可以使用“设备管理器”查看串口设备。
(4)检查蓝牙模块的固件是否更新到最新版本,可以使用HC-05蓝牙模块的烧录工具进行固件升级。
5. 分析问题根据调试结果,分析出现问题的原因,并采取相应的措施进行解决。
五、实验结果与分析1. 成功搭建无线通信实验平台在实验过程中,成功搭建了无线通信实验平台,实现了两个蓝牙模块之间的数据传输。
2. 发现并解决问题在实验过程中,发现并解决了以下问题:(1)数据丢失:通过检查模块连接、串口设置和电脑串口驱动,发现数据丢失是由于模块连接不稳定造成的。
通过重新连接模块,问题得到解决。
(2)延迟:通过检查串口设置和电脑串口驱动,发现延迟是由于串口通信速度设置过快造成的。
通信系统综合实验报告

通信系统综合实验报告实验一无线多点组网一、实验步骤1、组建树型网络组建5个节点的树形网络,阐述组建的过程。
2、进行数据传输节点之间进行通信,并记录路由信息,最后,进行组播和广播,观察其特点。
二、实验过程1、组建树型网络(1).网络1A、首先在配置中寻找到其他4个节点的地址信息。
自身地址:00:37:16:00:A5:46B、查找设备C、建立连接组网假设参加组网的共有5个BT设备,称为a、b、c、d、e。
首先由一个设备(例如b)发起查询,如果找到多个设备,则任选其二(例如d、e)主动与其建链。
在这个阶段,b、d、e构成一个微微网,b为主设备(M),d、e为从设备(S)。
注意在微微网中对处于激活状态的从设备的个数限制为2;而某个设备一旦成为从设备(即d、e),它就不能再被其它设备发现,也不能查询其它设备或与其它设备建链。
再由另外一个设备(a)发起查询,查询到设备b和设备c,再主动链接。
(1).网络1组建的网络图(1)(2)网络2同理,首先,在配置中寻找到其他4个节点的地址信息。
然后查找设备,再建立连接。
由地址为00:37:16:00:A5:42的节点连接00:37:16:00:A5:46和00:37:16:00:A5:43,再由00:37:16:00:A5:47连接00:37:16:00:A5:42和00:37:16:00:A5:45,最后组成网络。
组建的网络图(2)2.进行数据传输(1)点对点发送信息例如,对于组建的网络2.图中显示的是:00:37:16:00:A5:4A对00:37:16:00:A5:43的路由,途中经过了00:37:16:00:A5:47,00:37:16:00:A5:42由此可见,简单拓扑结构,路由具有唯一性。
(2)组播与广播1. 广播:由任何一个节点设备向网络内的所有其他节点发送同一消息,观察其发送的目标地址以及数据交换过程。
在这种情况下的路由过程与两个节点间数据单播的过程有何不同。
无线移动实验报告
一、实验目的1. 了解无线移动通信的基本原理和关键技术。
2. 掌握无线移动通信设备的配置和调试方法。
3. 熟悉无线移动通信网络的组建和优化。
4. 培养实际操作能力和团队合作精神。
二、实验环境1. 实验设备:无线移动通信设备、电脑、测试仪器等。
2. 实验软件:无线移动通信仿真软件、网络配置软件等。
3. 实验场地:无线移动通信实验室。
三、实验内容1. 无线移动通信原理(1)无线移动通信的基本概念无线移动通信是指通过无线电波在移动终端和基站之间进行信息传输的一种通信方式。
其主要特点是不受地理位置限制,可以实现随时随地通信。
(2)无线移动通信的关键技术1)调制解调技术:将数字信号转换为模拟信号,再通过无线信道传输,接收端再将模拟信号还原为数字信号。
2)编码技术:将原始信息进行编码,提高传输效率和抗干扰能力。
3)多址技术:在无线信道中,多个用户共享同一信道,实现多用户通信。
4)同步技术:确保移动终端和基站之间的时间同步,提高通信质量。
5)功率控制技术:根据信道质量调整发射功率,降低干扰和功耗。
2. 无线移动通信设备配置(1)无线移动通信设备的连接将无线移动通信设备与电脑连接,确保设备正常工作。
(2)无线移动通信设备的参数配置1)设置无线移动通信设备的IP地址、子网掩码、网关等网络参数。
2)配置无线移动通信设备的信道、频率、功率等无线参数。
3)设置无线移动通信设备的QoS(服务质量)参数。
3. 无线移动通信网络组建(1)组建无线移动通信网络拓扑根据实验需求,设计无线移动通信网络拓扑结构。
(2)配置无线移动通信网络设备1)配置无线接入点(AP)和基站(BS)的IP地址、子网掩码、网关等网络参数。
2)配置AP和BS的无线参数,如信道、频率、功率等。
3)配置AP和BS之间的互联,确保网络互联互通。
4. 无线移动通信网络优化(1)信道优化根据信道质量,调整AP和BS的信道、频率、功率等参数,提高通信质量。
(2)功率控制优化根据信道质量,动态调整AP和BS的发射功率,降低干扰和功耗。
无线光实验报告
1. 了解无线光通信的基本原理和关键技术;2. 掌握无线光通信系统的搭建和调试方法;3. 分析无线光通信系统的性能,并对其进行优化。
二、实验原理无线光通信技术是一种利用光波作为信息载体的通信方式,具有传输速度快、频带宽、抗干扰能力强等优点。
本实验采用激光作为光波源,通过光电二极管接收光信号,实现无线光通信。
无线光通信系统主要由以下部分组成:1. 发射端:包括激光器、调制器、放大器等;2. 传输介质:如空气、光纤等;3. 接收端:包括光检测器、解调器、放大器等。
实验中,我们使用激光作为光波源,通过调制器对光信号进行调制,实现信息的传输。
在接收端,光检测器将光信号转换为电信号,解调器对电信号进行解调,恢复出原始信息。
三、实验设备与材料1. 激光器:输出波长为650nm的激光;2. 光电二极管:用于接收光信号;3. 调制器:用于对光信号进行调制;4. 解调器:用于解调电信号;5. 放大器:用于放大信号;6. 光学平台:用于搭建无线光通信系统;7. 电源:为实验设备提供电源;8. 光学元件:如光纤、透镜等;9. 电脑:用于控制实验设备,分析实验数据。
1. 搭建无线光通信系统:将激光器、调制器、放大器、光电二极管、解调器等设备连接到光学平台上,调整光学元件的位置,使激光束聚焦到光电二极管上。
2. 设置调制器:根据实验要求,设置调制器的调制方式(如振幅调制、频率调制等)和调制频率。
3. 连接电源:将实验设备连接到电源,开启电源,使实验设备正常工作。
4. 发送光信号:通过电脑控制调制器,向光电二极管发送光信号。
5. 接收光信号:光电二极管将光信号转换为电信号,解调器对接收到的电信号进行解调,恢复出原始信息。
6. 测试系统性能:通过改变实验参数,如激光功率、调制频率等,测试无线光通信系统的性能,如误码率、信噪比等。
7. 分析实验数据:对实验数据进行整理和分析,得出实验结论。
五、实验结果与分析1. 实验数据:(1)激光功率:1mW;(2)调制频率:1MHz;(3)误码率:0.1%;(4)信噪比:20dB。
无线通信原理实验报告
无线通信原理实验报告摘要:BPSK(Binary Phase Shift Keying )即双相频移键控,是把模拟信号转换成数据值的转换方式之一。
利用偏离相位的复数波浪组合来表现信息键控移相方式的一种。
本实验将简要介绍BPSK调制方式的特点,调制解调方法,以及在Matlab中在AWGN信道中的误码性能。
在载波相位调制中,通信信道传输的信息寄寓在载波相位中,于二进制相位调制而言,两个载波的相位即θ =0和θ =π,用以代表二进制“1”和“0”,而载波振幅和频率保持不变。
基于MATLAB 的Monte Carlo仿真可用于分析BPSK调制在AWGN信道中的误码性能。
OFDM技术是一种多载波传输技术,其主要特点是把高速的信息分割到多个正交子载波上并进行低速传送;由于子载波互相交叠和正交,它们可以独立并行传送信息符号而不互相干扰,同时保持较高频谱利用率。
OFDM系统一方面提高了对时域脉冲噪声的鲁棒性;另一方面,基于块传输技术的OFDM技术在每个OFDM信息符号之间加上保护间隔(Time Interval Guard, TGI ),只要保护间隔的长度大于信道冲激响应(Channel Impulse Response, CIR)的最大时延扩展,系统的所有子载波之间的正交性在通过信道之后就能够得到保持。
OFDM 这种基于块传输的正交多载波传送方式使它具有抗符号间串扰(Inter-symbol Interference, ISI)能力,同时也可以将信道均衡从复杂的时域处理转化到简单易行的频域处理。
在OFDM系统中,系统可以根据子载波的工作环境在子载波间灵活应用自适应调制技术、自适应功率分配技术等,来进一步提高系统的传输效率和传输性能。
[关键词] BPSK;QPSK;OFDM;16QAM; MATLAB; 载波;误码率一引言1. BPSK( Binary Phase Shift Keying),BPSK使用了基准的正弦波和相位反转的波浪,使一方为0,另一方为1,从而可以同时传送接受2值(1比特)的信息。
无线网络技术全部实验报告含选作实验
无线网络技术全部实验报告含选作实验一、实验目的1.了解无线通信的原理和技术;2.掌握无线局域网的建立和配置方法;3.了解无线网络的安全性和问题。
二、实验内容1.确定实验需求,并选择适当的设备和工具;2.建立无线局域网并进行配置;3.测试无线网络的速度和稳定性;4.分析无线网络安全问题,并提出解决方案。
三、实验步骤1.确定实验需求:考虑到实验环境的特点和预期使用需求,确定实验中需要建立的无线局域网的规模、范围和设备要求。
2.选择适当的设备和工具:根据实验需求和预算等因素,选择合适的无线路由器、无线网卡等设备,并准备好相应的安装、配置和测试工具。
3.建立无线局域网:根据选定的设备和工具,按照相关操作手册,按图示连接路由器、网卡等设备,并进行相应的电源接入和网线连接等操作。
4.进行配置:根据实验需求和设备特点,进行无线局域网的配置,包括设置网络名称、密码、IP地址等参数。
5.测试速度和稳定性:使用专业的无线网络测试工具,对建立的无线局域网进行速度和稳定性测试,并记录测试结果。
6.分析安全问题:通过专业的无线网络安全分析工具,对建立的无线局域网进行安全问题分析,包括扫描可能存在的漏洞和攻击面等。
7.提出解决方案:根据分析结果,提出相应的解决方案,包括设置强密码、关闭不必要的网络服务、更新设备固件等。
8.完成实验报告:根据实验过程和结果,撰写完整的实验报告,包括实验目的、内容、步骤、分析和解决方案等。
四、实验结果和分析1.建立无线局域网:根据实际情况,建立了一个范围为100平方米的无线局域网,使用了一台无线路由器和多台无线网卡。
4.分析安全问题:使用安全分析工具对网络进行分析,发现无线网络存在弱密码漏洞和未关闭的不必要网络服务。
5.提出解决方案:将无线网络密码更改为复杂的组合,并关闭不必要的网络服务如远程管理等,定期更新设备固件。
五、实验总结通过本次实验,我进一步了解了无线通信的原理和技术,并掌握了无线局域网的建立和配置方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
无线通信系统实验实验
报告
文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)
无线通信系统(图像传输)实验报告
一、实验目的
1、掌握无线通信(图像传输)收发系统的工作原理;
2、了解各电路模块在系统中的作用。
二、实验内容
a)测试发射机的工作状态;
b)测试接收机的工作状态;
c)测试图像传输系统的工作状态;
d)通过改变系统内部连接方式造成对图像信号质量的影响来了解各电路模块
的作用。
二、无线图像传输系统的基本工作原理
发射设备和接收设备是通信设备的重要组成部分。
其作用是将已调波经过某些处理(如放大、变频)之后,送给天馈系统,发向对方或转发中继站;接收系统再将空间传播的信号通过天线接收进来,经过某些处理(如放大、变频)之后,送到后级进行解调、编码等。
还原出基带信息送给用户终端。
为了使发射系统和接收系统同时工作,并且了解各电路模块在系统中的作用,通过实验箱中的天线模块和摄像头及显示器,使得发射和接收系统自闭环,通过图像质量来验证通信系统的工作状态,及各个电路模块的作用和连接变化时对通信或图像质量的影响。
以原理框图为例,简单介绍一下各部分的功能与作用。
摄像头采集的信号送入调制器进频率调制,再经过一次变频后、滤波(滤去变频产生的谐波、杂波等)、放大、通过天线发射出去。
经过空间传播,接收天线将信号接收进来,再
经过低噪声放大、滤波(滤去空间同时接收到的其它杂波)、下变频到480MHz,再经中频滤波,滤去谐波和杂波、经视频解调器,解调后输出到显示器还原图像信号。
三、实验仪器
信号源、频谱分析仪等。
四、测试方法与实验步骤
(一)发射机测试
图1原理框图
基带信号送入调制器,进行调制(调幅或调频等调制),调制后根据频率要求进行上变频,变换到所需微波频率,并应有一定带宽,然后功率放大,通过天线发射或其它方式传播。
每次变频后,会相应产生谐波和杂波,一般变频后加响应频段的滤波器,以滤除谐波和杂波。
保证发射信号的质量或频率稳定度。
另外调制器或变频器本振信号的稳定度也直接影响发射信号的好坏,因而,对本振信号的质量也有严格的要求。
频率稳定度是指:在规定的时间间隔内,频率准确度变化的最大值。
变频器所需的本振源根据需要可选用VCO、DRO、PLL等。
a)测试发射系统功率:按照图2连接电路。
图 2 发射机框图
设信号源频率为480MHz,信号源输出功率为0dBm。
测试发射机输出功率;再逐渐增加信号输入功率,观察发射机输出功率直至达到饱和。
b) 测试发射频率稳定度:以上连接不变,设定信号源频率为480MHz,信号源输出功率仍为0dBm。
通过频谱分析仪观察射频输出信号的相位噪声,分别设置频谱分析仪SPAN为1MHz 和100KHz,可分别观察到偏离载频100KHz和10KHz的单边带相位噪声谱密度,判断发射信号的短期频率稳定度。
图3 测试方框图
c)测试发射信号的带外谐波、杂波抑制。
以上连接不变,设定信号源频率为
480MHz,信号源输出功率仍为0dBm,通过频谱分析仪观察射频输出信号的频谱,设置频谱分析仪SPAN为5GHz,此时观察频谱输出的谐波、杂波等,与主频相比较,其差值为抑制度。
(二)接收机测试
接收系统或接收设备是通信设备的重要组成部分,其作用是:通过天线接收通信对方或经中继转发的射频信号,经过某些处理(如放大、变频)之后,送到后级进行解调、编码等,还原出基带信息送给用户终端。
现代无线接收系统一般都采用超外差式结构。
超外差式结构的主要特征是在电路构成上具有变频器和中频放大器。
图4接收机方框图
a)测试接收系统增益:按照图4连接电路,在低噪声放大器输入端连接信号源,中频放大器输出端接频谱分析仪。
设定信号源频率为;输出功率为-60dBm。
中频放大器输出频率为480MHz,此时频谱分析仪显示幅度与-60dBm差值为接收链路总增益。
b)测试接收机灵敏度:图4连接不变。
改变信号源输出功率大小,可从-60dBm继续往小变化,在频谱分析仪上观察输出信号频谱。
当频谱分析仪RBW设为
10MHz,频谱分析仪显示的频谱与频谱分析仪基底噪声差值为10dB时,这时信号源输出功率幅度为接收机最小接收灵敏度。
c)测试接收机动态范围:图4连接不变。
设定信号源输出功率为接收机最小接收灵敏度,改变信号源输出功率大小,不断增加信号源输出功率,观察输出幅度变
化。
当输入幅度增加,输出幅度也增加,但增加量小于1 dB时,为接收机线性动态范围;当输入幅度变化,输出幅度不变化时,为接收机动态范围。
d)测试接收机噪声系数:在微波滤波器输入端连接噪声系数测试仪的噪声源,视频放大器输出端接噪声系数测试仪。
见图5。
应按照仪器使用说明进行被测系统的测试。
图5 接收机噪声测试
(三)系统测试
发射机和接收机结构不变的情况下,接入微波发射、接收天线,再外加摄像头和显示器,即将发射和接收系统通过天线、摄像头、显示器自闭环来测试收/发系统的工作状态。
a)传输图像实验。
通过摄像头和显示器验证接收和发射系统的工作状态。
发射系统的衰减器的输入端接摄像头;接收系统中频放大器输出端接解调器输入端,解调器输出端接显示器。
连接好后,给各电路模块及显示器、摄像头加电,两天线距离40公分左右,并且两只天线的极化方式要一致。
这时显示器上应显示有摄像头摄到的图像。
b)收发天线相对位置发生变化,极化状态发生变化,观察图像质量的好坏。
通过这个实验可以非常直观地了解发射和接收的工作状态。
c)调整发射机的系统参数如降低输出功率等,观察图像质量的变化;
d)调整接收机的系统参数如在低噪声电路前加衰减器,观察图像质量的变化,。
五、实验报告
1、详细描述图像传输系统中发射机/接收机的各个组成部分及其功能。
发射机:
1)信号源:提供摄像头的视频信号,将光信号转化成电信号。
2)固定衰减器:有2dB的衰减,可以将信号强度减弱,如果信号能量过强的话
容易导致后级器件功率过大而烧坏。
3)上变频:将基带信号的频率调制到一个很高的频率上去,因为高频率的载波
易在信道中传输。
4)射频滤波器:将上变频产生的其他多余信号滤掉,同时防止杂波噪声对信号
产生干扰。
5)射频放大器:将发射端的信号调大,因为经过信道传输时信号会衰减,所以
为了防止信号衰减到接收机检测范围之外,需要提高发射端的信号功率和幅度。
接收机:
1)天线:系统最前段,用于接收信号。
2)低噪声放大器:由于信号在信道中传输后会衰减,为了能让信号被后续模块处理,需要将信号放大,且为了不混入干扰信号,使用低噪声的放大器。
3)射频滤波器:信号在信道中传输时会受到加性高斯白噪声的影响,使信号在全频率都有干扰。
为了把载波的频率留下,滤除噪声,需要射频滤波器。
4)下变频:将已调载波解调。
5)中频滤波器:把下变频产生的干扰频率信号或者其他因素产生的非基带频率滤除只留下基带信号的频率。
6)中频放大器:将基带信号放大,使之可以被后级的解调器解调。
2、该发射机的输入功率、接收机增益与接收机灵敏度
由于我们组只做了发射机的实验,所以仅列出发射机的实验数据
发射机的各部分增益(以dB为单位):
固定衰减器:衰减2dB 上变频器:6dB
射频滤波器:5~7dB 射频放大器:15~16dB
所以总的增益为24dB至27dB
a)测试发射系统功率
其中输入为5dB输出为是1db压缩点。
b)测试发射频率稳定度
单边带相位噪声谱密度:n-a+c-10logB
偏载100kHz n-a=-38dB B = 30kHz 单边相位噪声谱密度
偏载1MHz n-a=-40dB B = 300kHz 单边相位噪声谱密度
C为修正系数
3、若在接收机的低噪声放大器前加入衰减器,会明显改变图像质量,而在中频放大器前加入衰减器,图像质量变差程度有限,为什么
因为在底噪放前加衰减器,会对本来信号强度就很小的接收信号进一步削弱,使信噪比变小,噪声对信号的影响会更大,所以衰减器的衰减效果越明显,图像的质量就会越差。
但在中频放大器前加衰减器时,由于所有的信号已经处理完毕,而且此时已经经历了变频器滤波器增益效果,而且信号和噪声会同近似同比例下降,信噪比几乎不变,所以变差程度有限。
3、说明有哪些内部因素会影响本系统的图像质量
内部对信号处理时各有源器件会有热噪声,降低系统的信噪比。
在变频的时候可能载波频率和噪声频率作用会产生频率大小和基带频率差不多的信号影响系统的性能。
滤波器的滤波性能无法达到严格的滤波,残留的噪声功率对系统有一定影响。
4、举例说明有哪些外部因素会影响本系统的图像质量可能通过什么途径能够解决。
实验人的电子产品会对系统有干扰隔离这些干扰。
天线发出的信号无法被接受天线捕捉使天线的发射与接收正对。
六、实验心得
通过本次实验我学到了无线通信系统的基本原理,发射设备和接收设备是通信设备的重要组成部分。
通过处理已调波形,送给天线系统,发向对方或转发中继站;接收系统再将空间传播的信号通过天线接收进来,经过某些处理后送给终端。
使我对整个系统有了一个更清楚地认识。
并且对发射接收机的参数有了更进一步的认识。