通信原理实验大纲

《通信原理》课程实验教学大纲

本课程适用于：计算机科学与技术本科专业参考学时：16学时

一、制定实验教学大纲的依据

《通信原理》实验教学大纲是根据《通信原理》课程教学大纲的实验教学环节的要求而制定。

二、实验教学的性质地位和任务

“通信原理”课程具有理论性强、数学公式推导多、抽象概念多等特点，与“信号与线性系统分析”、“概率论与数理统计”等先修课程联系紧密。为了更好地理解和掌握本课程中的基本内容，并为后续的专业课程学习打下基础，必须有相应的配套实验。实验主要以MATLAB软件为基础进行仿真，主要内容有：随机过程的MATLAB仿真、脉冲编码调制的MATLAB仿真、数字基带传输系统的MATLAB仿真、数字调制信号的MATLAB仿真。

三、课程基本要求

1.熟悉MATLAB运行环境；

2.掌握MATLAB程序编辑、编译和运行的过程；

3.掌握MATLAB随机变量发生函数；

4.掌握脉冲编码调制基本原理，会用MATLAB对抽样值进行A律13折线编码；

5.掌握常用数字基带信号波形，理解无码间干扰及频谱形状；

6.掌握MATLAB画眼图方法；

7.掌握数字调制信号的波形图，理解已调信号的频谱特点。

四、实验内容与要求

项目一：MATLAB软件基础

1.实验目的

（1）熟悉MATLAB运行环境；

（2）掌握MATLAB程序编辑、编译和运行的过程；

（3）学会编写简单的MATLAB应用程序；

（4）掌握MATLAB基本绘图功能。

2.具体内容

（1）在M文件中编写程序，实现求和功能；

（2）利用plot函数进行二维绘图。

3.主要仪器设备与工具

（1）每人一台PC机；

（2）实验配置为：MATLAB7.0。

项目二：随机过程的MATLAB仿真

1.实验目的

（1）利用MATLAB产生随机变量；

（2）利用MATLAB估计随机信号的自相关函数；

（3）掌握随机信号的自相关函数与功率谱的关系。

2.具体内容

（1）产生均值为0、方差为1的高斯随机信号，其长度为0.5s。计算该信号的自相关函数；

（2）在（-1/2,1/2）内产生一均匀分布的随机数N=1000的离散时间序列，计算该序列的自相关函数，并求序列的功率谱。

3.主要仪器设备与工具

（1）每人一台PC机；

（2）实验配置为：MATLAB7.0。

项目三：脉冲编码调制的MATLAB仿真

1.实验目的

（1）掌握脉冲编码调制的基本原理；

（2）理解均匀PCM与非均匀PCM；

（3）利用MATLAB对抽样值进行A律13折线编码。

2.具体内容

（1）产生一幅度为1和w=1的正弦序列。采用均匀PCM方案，将其进行8

级和16级量化。在同一坐标系内绘出原始信号和量化信号的曲线，并对上述两种情况得到的量化信噪比SQNR进行比较。

（2）设输入信号抽样值为+1270个量化单位，按照A律13折线特性编制成8位码。

3.主要仪器设备与工具

（1）每人一台PC机；

（2）实验配置为：MATLAB7.0。

项目四：数字基带传输系统的MATLAB仿真

1.实验目的

（1）利用MATLAB画出常用数字基带信号的波形图；

（2）掌握无码间干扰条件及频谱形状；

（3）利用MATLAB画眼图。

2.具体内容

（1）用单极性不归零码和单极性归零码来表示信息序列100110000101，画出波形示意图。

（2）用MATLAB画出a=0、0.5、1的升余弦滚降系统频谱，并画出各自对应的时域波形。

（3）产生一个二进制随机方波信号，绘出该方波通过升余弦滤波器后，其高频分量被滤掉后的眼图。

3.主要仪器设备与工具

（1）每人一台PC机；

（2）实验配置为：MATLAB7.0。

项目五：数字调制信号的MATLAB仿真

1.实验目的

（1）掌握数字调制的工作原理；

（2）掌握ASK、FSK及PSK信号的波形图；

（3）理解ASK、FSK及PSK信号的频谱特点。

2.具体内容

（1）当输入的二元序列为1001101001时，画出2ASK信号的波形及其频谱，其中载波频率与码元速率相等。

（2）当输入的二元序列为110010时，画出2FSK信号的波形及其频谱，其中发“1”码时，载波频率是码元速率的4倍；发“0”码时，载波频率是码元速率的2倍。

（3）当输入的二元序列为10010011时，画出2PSK信号的波形及其频谱，其中载波频率是码元速率的2倍。

3.主要仪器设备与工具

（1）每人一台PC机；

（2）实验配置为：MATLAB7.0。

五、实验学时分配

实验内容及课时安排如下表：

六、实验教材或实验指导书

《数字通信原理》李白萍编著西安电子科技大学出版社 2012 七、实验考核

1．实验教学考核的原则：

学生需要独立完成实验工作、需要能够运行的且具有基本功能的程序、需要完成实验报告。

2．实验考核的办法及形式

实验过程中完成的程序需在课堂中进行检查，实验报告在实验完成后两日内以电子文档或固定格式的书面形式进行提交。

实验成绩最后计入课程的平时成绩。