通信原理指导书(最终)
《通信原理》随课实验—学习指导书
0.01
五、思考题 1、AM和DSB信号的功率谱的区别是什么？ 2、采用相干解调时，接收端的本地载波与发送载波同频不同相时，对解调性能 有何影响？ 六、提示： 1、 Matlab只能处理离散值，所以调制信号、载波、已调信号和解调信号都是用 离散序列表示的。 2、 载波信号频率fc应是调制信号频率fm五倍以上，否则解调时对低通滤波器的 要求太高。 3、 抽样频率fs应大于整个调制解调过程中出现的最高频率(为2fc+fm)的两倍， 但 为了使最后绘出的曲线较平滑，又不使对低通滤波器的要求过高，建议选择 抽样频率为载波频率的8～10倍。 4、 注意调制解调时的乘法为点乘：.*。 5、 低通滤波器用下面的函数实现：B=fir1(16,wc/pi) 16－滤波器阶数；wc－截止频率(数字域)；wc=1.5*2*pi*fm/fs；
8
fm：模拟截止频率(Hz)；fs：抽样频率(Hz) 该函数的返回值B即为FIR型LPF的系统函数的系数。 6、 用函数filter(B,1,x)实现对输入信号x进行滤波的功能，B是FIR滤波器的系统函 数的系数。 7、 采用FFT求信号频谱时，函数为fft(x, N)；x：时域信号；N：FFT的点数； 然后绘制图形，横坐标为[0:N-1]/N*fs，纵坐标为abs(fft(x,N))。 8、 绘制LBF的频率响应时，先求出其频率响应， 函数为：[h,w]=freqz(B, 1, N)； h：频率响应；w：数字角频率；B：LBF的系统函数的系数；N：频率响应的 点数；然后绘制图形，横坐标为w*fs/(2*pi)，纵坐标为20*log10(abs(h))。 9、 绘图窗口控制命令 figure(n)：新建一个绘图窗口，窗口序号为n，并激活该窗口；若已存在序号 为n的绘图窗口，则激活该窗口。 subplot(m,n,p)：将绘图窗口分割成m×n个子窗口，并在其中的第p个子窗口 中绘图。
通信原理课程设计指导书
通信原理课程设计指导书南通大学电子信息学院2007年6月一、目的课程设计是整个教学过程中的一个重要环节，对学生来说则是一次工程实际问题的锻炼。
通过课程设计，学生不仅可以系统地复习、巩固本课程的基本知识和内容，而且可以拓宽学生的思路、培养学生应用理论知识解决实际工程问题的能力。
在计算机技术日益发展的今天，计算机的应用正逐步将科技人员从繁重的计算工作中解脱出来。
本课程设计的目的就是让学生掌握运用数学类应用软件（MA TLAB）来解决通信系统理论研究和实际仿真问题的能力。
二、要求通过本课程设计，要求学生：1、熟练掌握MA TLAB软件的使用方法。
2、掌握利用MA TLAB软件进行通信原理及系统实验仿真程序的编程方法和技巧。
3、掌握通信系统性能分析并利用MA TLAB软件进行仿真验证的一般步骤和方法。
具体要求是：1、根据课题的任务和要求进行MA TLAB编程仿真，分析、比较仿真结果，得出结论。
2、撰写总结报告。
总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结，学生应该按照规定的格式编写总结报告。
总结报告的主要内容有：课题名称、设计任务和要求、仿真程序、仿真结果、结论等。
三、课题内容1、常规AM调制基带信号1，0≤t<t0/3m(t) = -2, t0/3≤t<2t0/30, 其余t用常规AM方法调制载波c(t)=cos(2 f c t)。
假设f c=250Hz，t0=0.15s，调制指数a=0.85。
（1）画出m(t)和u(t)的波形；（2）画出m(t)和u(t)的频谱图；（3）假定信号是周期的，周期T0=t0，求已调信号的功率；（4）若噪声加到已调信号上，信噪比SNR是20dB，求噪声功率；（5）画出噪声n(t)和已调信号加噪声（u(t)+ n(t)）的波形； （6）画出噪声n(t)和已调信号加噪声（u(t)+ n(t)）的频谱图；（7）比较示范课题中的m(t)和u(t)的波形及其频谱，写出它们的不同点。
通信原理课程设计指导书
通信原理课程设计指导书《通信原理》课程设计指导书信息技术学院王雪2010年8月金陵科技学院《通信原理》课程设计指导书课程编号：05181001 课程设计名称：基带信号产生与码型变换适用专业、年级：09通信工程/09电子信息工程学分：1 学时数：20一、课程设计的目的、要求基于CPLD的信号产生与码型变换课程设计是针对学习《数字电路》课程及学VHDL 硬件描述语言后进行综合训练的课程，其目的是让学生通过实际的硬件去验证所编写程序的正确性，同时了解整个开发流程。
进一步加深对所学基础知识的理解，培养和提高学生自学能力、实践动手能力和分析解决实际问题的能力。
利用VHDL语言编程，在FPGA芯片上，设计产生各种基带信号，并能实现常用码型变换：相对码与绝对码、单极性归零、双极性归零、双极性不归零、CMI、曼彻斯特、密勒、PST。
二、课程设计的原理（一）.基带信号产生编程介绍1．本课题硬件采用CPLD可编程模块（基带数据发生与码型变换模块），用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和基带信号及完成各种码型变换实验。
它主要由ALTERA公司的CPLD可编程器件EPM240组成。
晶振用来产生16.384MHz系统内的主时钟，送给CPLD 芯片生成各种时钟和数字信号。
2．基带信号产生是指通过对CPLD进行编程产生后续实验需要的，不同码元速率，不同类型的数字信号，为方便码元读取，同时要求数字信号有对应的时钟输出。
基于基带数据产生与码型变换模块，可以实现多种速率多种类型的信号，比如2k或32k的15位M序列，2k或32k的31位M序列，根据8位拨码开关设置的64k基地数据等。
（二）.M序列的产生原理1.m序列是最长线性反馈移存器序列的简称，是伪随机序列的一种。
它是由带线性反馈的移存器产生的周期最长的一种序列。
m序列在一定的周期内具有自相关特性。
它的自相关特性和白噪声的自相关特性相似。
虽然它是预先可知的，但性质上和随机序列具有相同的性质。
通信原理实验指导书(完整)
实验一：抽样定理实验一、实验目的1、熟悉TKCS—AS型通信系统原理实验装置；2、熟悉用示波器观察信号波形、测量频率与幅度；3、验证抽样定理；二、实验预习要求1、复习《通信系统原理》中有关抽样定理的内容；2、阅读本实验的内容，熟悉实验的步骤；三、实验原理和电路说明1、概述在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用(FDM)通信系统和时分多路复用(TDM)通信系统。
频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。
而时分多路系统中则是利用不同时序的脉冲对基带信号进行抽样，把抽样后的脉冲信号按时序排列起来，在同一信道中传输。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅(PAM)信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。
抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
作为例子，图1-1示意地画出了传输一路语音信号的PCM系统。
从图中可以看出要实现对语音的PCM编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。
因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，也是一切模拟信号数字化的重要环节。
图1-1 单路PCM系统示意图为了让实验者形象地观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。
除此，本实验还模拟了两路PAM通信系统，从而帮助实验者初步了解时分多路的通信方式。
2、抽样定理抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为f H(即m(t)的频谱中没有f H以上的分量)，可以唯一地由频率等于或大于2f H的样值序列所决定。
通信原理实验指导书(tx80学时)
通信原理实验指导书（tx80学时）实验一HDB3码型变换实验一、实验目的1、了解几种常用的数字基带信号的特征和作用。
2、掌握HDB3码的编译规则。
3、了解滤波法位同步在的码变换过程中的作用。
二、实验器材1、主控&信号源、2号、8号、13号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、HDB3编译码实验原理框图HDB3输出信号源PN15数据HDB3编码HDB3-A1电平变换CLK时钟HDB3-B1数据移位输出取绝对值缓存4bitHDB3-A2极性反变换HDB3输入时钟HDB3-B2信号检测译码时钟输入单极性码8#基带传输编译码模块数字锁相环法位同步BS2数字锁相环输入13#载波同步及位同步模块HDB3编译码实验原理框图2、实验框图说明我们知道AMI编码规则是遇到0输出0，遇到1则交替输出+1和-1。
而HDB3编码由于需要插入破坏位B，因此，在编码时需要缓存3bit的数据。
当没有连续4个连0时与AMI编码规则相同。
当4个连0时最后一个0变为传号A，其极性与前一个A的极性相反。
若该传号与前一个1的极性不同，则还要将这4个连0的第一个0变为B，B的极性与A相同。
实验框图中编码过程是将信号源经程序处理后，得到HDB3-A1和HDB3-B1两路信号，再通过电平转换电路进行变换，从而得到HDB3编码波形。
同样AMI译码只需将所有的±1变为1，0变为0即可。
而HDB3译码只需找到传号A，将传号和传号前3个数都清0即可。
传号A的识别方法是：该符号的极性与前一极性相同，该符号即为传号。
实验框图中译码过程是将HDB3码信号送入到电平逆变换电路，再通过译码处理，得到原始码元。
四、实验步骤实验项目一HDB3编译码（256KHz归零码实验）概述：本项目通过选择不同的数字信源，分别观测编码输入及时钟，译码输出及时钟，观察编译码延时以及验证HDB3编译码规则。
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口信号源：PN据)信号源：CLK 钟)模块8：TH1(HDB3输出)模块8：TH5(单极性码)模块13：TH5(BS2)模块8：TH7(HDB3输入)块模块13：TH7(数字锁相环输入)模块8：TH9(译码时钟输入)数字锁相环位同步提取提供译码位时钟将数据送入译码模模块8：TH4(编码输入-时提供编码位时钟目的端口模块8：TH3(编码输入-数连线说明基带信号输入2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【HDB3编译码】→【256K归零码实验】。
JH5001通信原理实验指导书.docx
JH5001型通信原理综合实验系统实验教程指导书电信系信息工程教研室编2006年6月实验系统概述 (2)1.1概述 (2)1.2电路组成概述 (2)1.3通信原理实验箱用户使用说明书 (7)实验一FSK传输系统实验 (9)实验二BPSK传输系统实验 (26)实验三PAM编译码器系统 (49)实验四PCM编译码器系统 (55)实验五AMI/HDB3码型变换实验 (62)实验六CMI码型变换实验 (70)实验七帧成形及其传输实验 (77)实验八帧同步提取系统实验 (83)实验九电话交换呼叫处理通信系统综合实验 (87)实验十时分复用（TDM）通信系统综合实验 (92)实验系统概述1.1概述通信原理综合实验系统中，涉及有数字调制解调技术、纠错编译码技术、语音编码技术、数字复接技术、基带传输技术、电话接口技术、数字接口技术等。
该系统将当今的核心技术和新器件融入通信原理课程，其具有以卜-特点：1.先进性：数字信号处理（DSP）技术+FPGA技术：2.全而性：通过这些测试接口，可以对每一•种电路模块的功能和性能有一个全面的了解。
3.系统性：每个电路测试模块可以放入多个系统中进行综合实验，4.基础性：与当今通信原理课程和教学大纲结合紧密；5.使用性：便于老师对实验内容的组织和实施。
1.2电路组成概述在通信原理综合实验系统屮，主要由下列功能模块组成:1、显示控制模块2、FPGA初始化模块3、信道接口模块4、DSP+FPGA处理模块5、D/A模块6、屮频调制模块7、中频解调模块8、A/D模块9、测试模块10汉明编码模块、11、汉明译码模块12、噪芦模块13、电话接口（1、2）模块14、D TMF （1、2）模块15、P AM模块16、A DPCM （1、2）模块17、C VSD发模块18、C VSD收模块19、帧传输复接模块20、帧传输解复接模块21、A MI/HDB3 码模块22、C MI编码模块23、C MI译码模块24、模拟锁相环模块25、数字锁相环模块在该唤件平台中，模块化功能较强，其电路布局见图121所示。
通信原理实验指导书
通信原理实验指导书信息工程系目录实验一数字信号源实验 (3)实验二数字调制实验 (7)实验三2ASK、2FSK数字解调实验..............................................1 7 实验四PCM编译码及TDM时分复用实验 (23)实验一数字信号源实验一、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、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
3、掌握数字信号源电路组成原理。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、帧同步信号（FS）、位同步时钟（BS）。
2、用示波器观察NRZ、FS、BS三信号的对应关系。
3、学习电路原理图。
三、基本原理本模块是实验系统中数字信号源，即发送端，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170.5KB，帧结构如图1-2所示。
帧长为24位，其中首位无定义，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。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。
发光二极管亮状态表示‘1’码，熄状态表示‘0’码。
本模块有以下测试点及输入输出点：∙ CLK-OUT 时钟信号测试点，输出信号频率为4.433619MHz ∙ BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点，频率为170.5KHz ∙ FS 信源帧同步信号输出点/测试点,频率为7.1KHz∙ NRZ-OUT NRZ信号输出点/测试点图1-3为数字信源模块的电原理图。
图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关系如下：∙晶振CRY：晶体；U1：反相器7404∙分频器US2：计数器74161；US3：计数器74193；US4：计数器40160∙并行码产生器KS1、KS2、KS3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对应∙八选一US5、US6、US7：8位数据选择器4512∙三选一US8：8位数据选择器4512∙倒相器US10：非门74HC04∙抽样US9：D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。
通信原理课程实验指导书
（2）以发送时钟（TPM01）作同步，观测发送信号（TPi03）的波形。测量过零点抖动与眼皮厚度（换算成码元宽度的百分数）。
（3）用KG02输入不同的测试数据（0/1码，11101010），观察TPi03的信号（主要从信号的最佳点收敛情况、过零抖动情况进行判断）。总结信号特征并解释原因。
其中，α是滚降因子，取值范围为0到1。一般α=0.25~1时，随着α的增加，相邻符号间隔内的时间旁瓣减小，这意味着增加α可以减小位定时抖动的敏感度，但增加了占用的带宽。对于矩形脉冲BPSK信号能量的90%大约在1.6Rb的带宽内，而对于α=0.5升余弦滤波器，所有能量则在1.5Rb的带宽内。如图1.1Nyquist升余弦滤波基带传输频域与时域特性
注意：FSK的数据输入信号来源于基带成形模块的测试序列，其通过KG02来选择不同的数据，数据速率受KG03控制，在FSK实验中KG03设置在500bps（KG03处于2-3状态）。
FSK解调框图见图2.2：
图2.2 FSK解调方框图
FSK解调的工作原理是用一个模拟锁相环UE02(CD4046)对输入的FSK信号进行鉴频。在解调模块中采用一个PLL环，当输入的FSK频率出现变化时，锁相环也随之变化，它是通过控制环路的输入电压TPE04来达到的。这样当输入信号频率为20～24KHz时，锁相环的VCO控制电压为高电平，输出码元为1；反之当输入信号频率为6～9KHz时，锁相环的VCO控制电压为低电平，输出码元为0。压控振荡器(VCO)的控制电压直接反映了FSK信号中的码元变化。将该VCO的输入控制电压送入比较器中之后就能得到的FSK接收解调的数字信号。
图1.4基带传输的框图
通信原理实验指导书
目录实验一信号发生器系统实验 (2)实验二中央集中控制器系统单元实验 (10)实验三脉冲幅度调制（PAM）及系统实验 (18)实验四脉冲编码调制（PCM）及系统实验 (25)实验五增量调制编码系统实验 (38)实验六增量调制系统译码实验 (46)实验七基本锁相环、锁相式数字频率合成器系统实验 (57)实验八二相PSK（DPSK）调制实验 (78)实验九二相（PSK、DPSK）解调器 (88)实验十 FSK调制解调系统实验 (104)实验十一通信系统综合实验 (110)实验一信号发生器系统实验一、实验目的1．了解多种时钟信号的产生方法。
2．掌握用数字电路产生伪随机序列码的实现方法。
3．了解PCM编码中的收、发帧同步信号的产生过程。
二、预习要求阅读本实验原理部分内容，理解信号发生器系统的原理，熟悉各芯片的功能。
三、实验仪器仪表1．THKTXZ-1型通信系统原理综合实验箱；2．双踪示波器；3．繁用表。
四、实验电路工作原理时钟信号乃是其它各其它各级电路的重要组成部分，在通信电路及其它电路中，若没有时钟信号，则电路基本工作条件得不到满足而无法工作。
因此，我们在做电子与通信原理各项实验时，必须先对所有的时钟信号加以了解、熟悉，以便能顺利地进行后面的各项实验。
（一）电路组成信号发生器电路是供给实验箱各实验系统的各种时钟信号和其它有用信号与测试信号，实验电原理框图见图1-1所示：图1-1信号发生器原理框图图1-2是信号发生器电原理图，由以下电路组成： 1．内时钟信号源；2．多级分频及脉冲编码调制（PCM CODEC ）系统收、发帧同步信号产生电路；3．伪随机序列码产生电路； 4．简易正弦信号发生器电路。
（二）电路工作原理 1．内时钟信号源内时钟信号源电路由晶振J 101（4.096MHz ）、电阻R 101和R 102、电容C 101、非门U 101：A 和U 101：B 、U 106：B 组成，若电路加电工作后，在U 101：A 的输出端输出一个比较理想的方波信号，输出振荡频率为4.096MHz ，经过D 触发器进行二分频，输出为2.048MHz 方波信号，输出送到信号转接开关K 101的1脚。
通信原理指导书(最终)(DOC46页)
实验一数字信号发生实验一、实验目的1．了解多种时钟信号的产生方法；2.了解ＰCＭ编码中的收、发帧同步信号的产生过程；3.掌握３级、4级、５级伪随机码的编码方法和伪随机码性质。
二、实验仪器与设备1.THEXZ-2B型实验箱、数字信号发生模块；2．２０MHz双踪示波器。
三、实验原理时钟信号乃是数字通信各级电路的重要组成部分，在数字通信电路中，若没有时钟信号,则电路基本工作条件将得不到满足而无法工作。
(一）电路组成时钟与伪码发生实验是供给PＣM、PSK、FSＫ、ＨDB3等实验所需时钟和基带信号，由以下电路组成:1.内时钟信号源,图1８-１。
2.多级分频及脉冲编码调制系统收、发帧同步信号产生电路,图18-1。
３.三级伪随机码发生电路,图１8-2；4．四级伪随机码发生电路,图18-3;5.五级伪随机码发生电路,图18-４。
图18-1 时钟及多级分频及脉冲编码调制系统收、发帧同步信号产生电原理图图18－2三级伪码发生电原理图图18-3 四级伪码发生电原理图１8-4 五级伪码发生电原理图(二)电路工作原理1.时钟信号源时钟信号源由钟振Ｙ1提供，若电路加电后，在CＬK测试点输出一个比较理想的方波信号,输出振荡频率为4.096MＨz,经过D触发器进行二分频，输出为２.04８MHz方波信号。
2.三级基准信号分频及ＰＣM编码调制收发帧同步信号产生电路该电路的输入时钟信号为２.04８MH Z的方波,由可预置四位二进制计数器（带直接清零)组成的三级分频电路组成，逐次分频变成1K方波,由第一级分频电路产生的P12８KＨZ 窄脉冲和由第二级分频电路产生的Q8ＫＨ窄脉冲进行与非后输出，即为ＰCＭ编译码中的收、发分帧同步信号Ｐ８K。
3.三级伪随机码发生器电路伪随机序列,也称作m序列，它的显著特点是：(a)随机特性;（b)预先可确定性;(c)可重复实现。
本电路采用带有两个反馈的三级反馈移位寄存器，示意图见图18-5。
若设初始状态为111(Q2Ｑ1Ｑ０=11１),则在CP时钟作用下移位一次后,由Q1与Q０模二加产生新的输入Ｑ=Q0错误!Ｑ1＝１错误!1=0，则新状态为Ｑ２Q1Q０=011。
- 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)。
实验一数字信号发生实验一、实验目的1．了解多种时钟信号的产生方法；2．了解PCM编码中的收、发帧同步信号的产生过程；3．掌握3级、4级、5级伪随机码的编码方法和伪随机码性质。
二、实验仪器与设备1．THEXZ-2B型实验箱、数字信号发生模块；2．20MHz双踪示波器。
三、实验原理时钟信号乃是数字通信各级电路的重要组成部分，在数字通信电路中，若没有时钟信号，则电路基本工作条件将得不到满足而无法工作。
（一）电路组成时钟与伪码发生实验是供给PCM、PSK、FSK、HDB3等实验所需时钟和基带信号，由以下电路组成：1．内时钟信号源，图18-1。
2．多级分频及脉冲编码调制系统收、发帧同步信号产生电路，图18-1。
3．三级伪随机码发生电路，图18-2；4．四级伪随机码发生电路，图18-3；5．五级伪随机码发生电路，图18-4。
图18-1 时钟及多级分频及脉冲编码调制系统收、发帧同步信号产生电原理图图18-2 三级伪码发生电原理图图18-3 四级伪码发生电原理图18-4 五级伪码发生电原理图（二）电路工作原理1．时钟信号源时钟信号源由钟振Y1提供，若电路加电后，在CLK测试点输出一个比较理想的方波信号，输出振荡频率为4.096MHz，经过D触发器进行二分频，输出为2.048MHz方波信号。
2．三级基准信号分频及PCM编码调制收发帧同步信号产生电路该电路的输入时钟信号为2.048MH Z的方波，由可预置四位二进制计数器（带直接清零）组成的三级分频电路组成，逐次分频变成1K方波，由第一级分频电路产生的P128KH Z窄脉冲和由第二级分频电路产生的Q8KH窄脉冲进行与非后输出，即为PCM编译码中的收、发分帧同步信号P8K。
3．三级伪随机码发生器电路伪随机序列，也称作m序列，它的显著特点是：（a）随机特性；（b）预先可确定性；（c）可重复实现。
本电路采用带有两个反馈的三级反馈移位寄存器，示意图见图18-5。
若设初始状态为111（Q2Q1Q0=111），则在CP时钟作用下移位一次后，由Q1与Q0模二加产生新的输入Q=Q0○+ Q1=1○+1=0，则新状态为Q2Q1Q0=011。
当移位二次时为Q2Q1Q0=001；当移位三次为Q2Q1Q0=100；移位四次后为Q2Q1Q0=010；移位五次后为Q2Q1Q0=101；移位六次后为Q2Q1Q0=110；移位七次后为Q2Q1Q0=111；即又回到初始状态Q2Q1Q0=111。
该状态转移情况可直观地用“状态转移图”表示。
见图18-6。
图18-2是实验系统中3级伪随机序列码发生器电原理图。
从图中可知，这是由三级D 触发器和异或门组成的三级反馈移存器。
在测量点PN处的码型序列为1110010周期性序列。
若初始状态为全“零”则状态转移后亦为全“零”，需增加U8A三输入与非门“破全零状态”。
图18-5 具有两个反馈抽头的3级伪随机序列码发生器图18-6 状态转移图4．四级伪随机码发生电路图18-3是实验系统中4级伪随机序列码发生器电原理图。
从图中可知，这是由4级D 触发器和异或门组成的4级反馈移位寄存器。
本电路是利用带有两个反馈抽头的4级反馈移位寄存器，其示意图见图18-7，状态转移图见表18-1，在测量点PN处的码序列为111100010011010。
图18-7 具有两个反馈抽头的4级伪随机序列码发生器5．五级伪随机码发生电路图18-4是实验系统中5级伪随机序列码发生器电原理图，从图中可知，这是由5级D 触发器和异或门组成的5级反馈移位寄存器。
本电路是利用带有两个反馈抽头（注意，反馈点是Q0与Q2）的5级反馈移位寄存器，其示意图见图18-8，状态转移图见表18-1，在测量点PN处的码序列为1111100011011101010000100101100。
图18-8 具有两个反馈抽头的5级伪随机序列码发生器三级伪随机码四级伪随机码五级伪随机码Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0Q4Q3Q2Q1Q0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 10 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 11 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 10 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 11 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 01 1 0 0 1 1 0 1 10 1 1 0 1 1 1 0 11 0 1 1 0 1 1 1 00 1 0 1 1 0 1 1 11 0 1 0 0 1 0 1 11 1 0 1 1 0 1 0 11 1 1 0 0 1 0 1 01 1 1 1 0 0 1 0 10 0 0 1 00 0 0 0 11 0 0 0 00 1 0 0 00 0 1 0 01 0 0 1 00 1 0 0 11 0 1 0 01 1 0 1 00 1 1 0 10 0 1 1 01 0 0 1 11 1 0 0 1通过以上三个个例的介绍，我们可将伪随机码的特性归纳如下：伪随机码是数字通信中重要信码之一，常作为数字通信中的基带信号源，应用于扰码、误码测试、扩频通信、保密通信等领域。
伪随机码又称m 序列，简称nrz 。
伪随机码的特性包括四个方面：1．由n 级移位寄存器产生的伪随机序列，其周期为2n -1；2．信码中“0”、“1”出现次数大致相等，“1”码只比“0”码多一个； 3．在周期内共有2n -1个游程，“1”的游程和“0”的游程个数相等； 4．具有类似白噪声的自相关函数，其自相关函数为：其中n 是伪随机序列的寄存器级数。
例如：用4个D 触发器和一个异或门构成的伪码发生器具有以下特性：1) 周期为21-1=15；2) 在周期内“0”出现24 -1-1=7次，“1”出现24 -1=8次；3) 周期内共有24 -1=8个游程；“1”的游程个数是4，“0”的游程个数亦是4。
4) 具有双值自相关特性，其自相关系数为：四、实验步骤1．电路通电，用20MHz 双踪示波器观察CLK 、2048K 、1024K 、512K 、256K 、128K 、64K 、32K 、16K 、8K 、2K 、1K 、P8K 、P128K 、Q8K 各测试点波形并记录之。
2．用20MHz 双踪示波器（直流档）观察“0”（全零码）、“1”（全一码）测试点的波形，并作记录。
3．用一号导线连接64K 及NRZ3CLK ，用双踪示波器观察NRZ3CLK 及NRZ3测试点，记录三级伪码波形。
4．同步骤3，连接64K 及NRZ4CLK ，观察NRZ4CLK 及NRZ4测试点，记录四级伪码波形。
同上，测试五级伪码并记录。
5．按照3级、4级、5级伪随机码的反馈移位寄存器示意图推算伪随机码码序，并与测量值作比较。
6．验证伪随机码的四个特性。
五、实验报告1．分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。
2．根据实验测试记录，画出各测量点的波形图。
3．按照反馈移位寄存器推算3级、4级、5级伪随机码的码序，并与测量值作比较。
4．验证伪随机码的四个特性。
⎪ ⎩⎪ ⎨ ⎧ - ≤ ≤ - - = = 2 2 1 ) 1 2N( 1 0 1n n τ / τ ρ(τ) ⎩⎨⎧-≤≤--==221)12(10144τ / τ ρ(τ)实验二抽样定理和脉冲调幅及解调实验一、实验目的1．学习PAM脉冲幅度解调的原理和方法；2．进一步验证抽样定理；2．观察了解PAM信号形成过程，了解抽样定理的必要性。
二、实验仪器与设备1．THEXZ-2B型实验箱、PAM双路抽样脉冲发生实验模块、抽样定理和脉冲调幅实验模块、PAM脉冲幅度解调实验2．20MHz双踪示波器、万用表三、实验原理在通信技术中为了获取最大的经济效益，就必须充分利用信道的传输能力，扩大通信容量。
因此，采取多路化制式是极为重要的通信手段。
最常用的多路复用体制是频分多路复用（FDM）通信系统和时分多路复用(TDM)通信系统。
频分多路技术是利用不同频率的正弦载波对基带信号进行调制，把各路基带信号频谱搬移到不同的频段上，在同一信道上传输。
而时分多路系统中则是利用不同时序的脉冲对基带信号进行抽样，把抽样后的脉冲信号按时序排列起来，在同一信道中传输。
利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样”，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。
在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。
并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原信号。
抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。
数字通信系统是以此定理作为理论基础的。
在工作设备中，抽样过程是模拟信号数字化的第一步。
抽样性能的优劣关系到整个系统的性能指标。
图20-1 单路PCM系统示意图作为例子，图20-1示意地画出了传输一路语音信号的PCM系统。
从图中可以看出要实现对语音的PCM编码，首先就要对语音信号进行抽样，然后才能进行量化和编码。
因此，抽样过程是语音信号数字化的重要环节，也是一切模拟信号数字化的重要环节。
为了让实验者形象地观察抽样过程，加深对抽样定理的理解，本实验提供了一种典型的抽样电路。
除此，本实验还模拟了两路PAM通信系统，从而帮助实验者初步了解时分多路的通信方式。
（一）抽样定理抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)如果它的最高频率为f H（即m(t)的频谱中没有f H以上的分量），可以唯一地由频率等于或大于2f H的样值序列所决定。
因此，对于一个最高频率为3400Hz 的语音信号m(t)，可以用频率大于或等于6800Hz 的样值序列来表示。
抽样频率f s 和语音信号m(t)的频谱如图20-2和图20-3所示。
由频谱可知，用截止频率为f H 的理想低通滤波器可以无失真地恢复原始信号m(t)，这就说明了抽样定理的正确性。
实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz 的语音信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz 的防卫带，见图20-4。
如果f s ＜2f H ，就会出现频谱混迭的现象，如图20-5所示。
fHMff HMff s 2f sf Hf s +f Hf s +2理想低通滤波器图20-2 语音信号的频谱 图20-3 语言信号的抽样频谱和抽样信号的频谱0fMff s 2f sff s +f f s +2一般低通滤波器0fHMff s 2f sfHf s +f Hf s +2图20-4 留出防卫带的语音信号的抽样频谱 图20-5 f s ＜2f H 时语音信号的抽样频谱在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率f H 的正弦波来代替实际的语音信号，采用标准抽样频率f s=8KHz ，改变音频信号的频率f H ，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。