实验一 眼图实验
实验十六眼图实验
一、实验目的
1、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；
2、掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验内容
1、观测眼图并记录分析。
三、实验器材
1、信号源模块一块
2、③号模块一块
3、④号模块一块
4、20M双踪示波器一台
四、实验内容
一个实际的基带传输系统，尽管经过了十分精心的设计，但要使其传输特性完全符合理想情况是困难的，甚至是不可能的。因此，码间干扰也就不可能完全避免。码间干扰问题与发送滤波器特性、信道特性、接收滤波器特性等因素有关，因而计算由于这些因素所引起的误码率就非常困难，尤其在信道特性不能完全确知的情况下，甚至得不到一种合适的定量分析方法。在码间干扰和噪声同时存在的情况下，系统性能的定量分析，就是想得到一个近似的结果都是非常繁杂的。
下面我们介绍能够利用实验手段方便的估计系统性能的一种方法。这种方法的具体做法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。这时就可以从示波器显示的图形上，观察出码间干扰和噪声的影响，从而估计出系统性能的优劣程度。所谓眼图是指示波器显示的这种波形，因为在传输二进制信号波形时，它很像人的眼睛。
为了说明眼图和系统性能之间的关系，我们把眼图简化为一个模型，如图16-1所示。该图表述下列意思：
.
图16-1 眼图的模型
（1）最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻；
（2
）对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏；
（3）图的阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围；
（4）图中央的横轴位置对应判决门限电平；
（5）在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声容限（或称噪声边际），即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。
眼图观测的波形如下图所示：
眼图是在同步状态下，各个周期的随机信码波形重叠在一起所构成的动态波形图，其形状类似一个眼睛故名眼图，它是用于观察是否存在码间干扰的最简单直观的方法。
实际上眼图就是随机信号在反复扫描的过程中叠加在一起的综合反应。眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当输出端信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以估算出码间干扰的大小。
五、实验步骤
（一）ASK调制解调观察眼图
1、将信号源模块和模块3、4固定在主机箱上，将塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。
2、关闭电源。按照下表完成实验连线：
* 检查连线是否正确，检查无误后打开电源
3、打开电源，并打开模块3、4的电源开关，以信号输入点“ASK-NRZ”的信号为内触
发源，观察信号输出点“ASK-DOUT”处的波形，并调节的电位器W1，确定在该点观察到稳定的PN序列；
4、以信号源模块时钟“CLK1”信号作为触发源，用示波器观察“TH2”处的波形，即
为眼图的观测点。调节电位器W3，改变滤波器截至频率，观察眼图波形的变化；
5、实验结束拆除连线，关闭模块电源开关和实验箱电源。
通信原理实验报告
通信原理实验报告七 实验十六：眼图实验 ——2014xxxxxx 许子涵 一、实验目的 1、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义； 2、掌握眼图观测的方法并记录研究 二、实验内容 1、观测眼图并记录分析。 三、实验器材 1、信号源模块一块 2、③号模块一块 3、④号模块一块 4、 20M 双踪示波器一台 四、实验数据 1、ASK调制解调眼图 ASK-DOUT TH2 FSK眼图 PSK/DPSK眼图 五、分析 眼图是通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。具体做法是：用一个示波器跨接在抽样判决器的输入端，然后调整
示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。这样就可以从示波器上显示的波形来观察码间串扰和信道噪声等因素影响的情况，从而估计系统系能的优劣。 如果存在码间串扰，示波器的扫描迹线就不完全重合，“眼睛”的线迹会显得杂乱，而且张开的较小；如果码间串扰小到可以忽略，则眼图将会是标准的“大眼睛”。当存在噪声时，眼图的线迹就变成比较模糊的带状的线，噪声越大，线条越粗越模糊，“眼睛”张开得越小。同时我们还可以利用眼图来找到最佳判决门限，求出噪声容限，改善系统性能。 接收二进制双极性波形时，在一个码元周期内只能看到一只眼睛；若是M进制的双极性波形，则在一个码元周期内可以看到纵向显示的（M-1）只眼睛。若接收的是经过码型变换后得到的AMI码或HDB3码，眼图中间将会出现一根代表0的水平线，因为它们的波形都具有三电平。 六、思考题 思考信噪比、码间干扰是如何在眼图中体现的 答：眼图的“眼睛”张开的大小反映着的强弱。“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示越小；反之表示越大。 当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰，“眼睛”将张开得更小。与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。
光接收机的动态范围及眼图观测
光接收机的动态范围及眼图观测 一、实验目的 1.了解光收端机动态范围的指标要求。 2.掌握光收端机眼图的观测方法。 二、实验内容 1.了解光收端机眼图的观测方法。 2.用示波器观察眼图。 三、实验仪器 1.光纤通信实验系统1台。 2.示波器1台。 3.万用表1部。 4.光纤跳线1根。 四、实验原理 （一） 动态范围 在实际的光纤通信线路中，光接收机的输入光信号功率是固定不变的，当系统的中继距离较短时，光接收机的输入光功率就会增加。一个新建的线路，由于新器件和系统设计时考虑的富余度也会使光接收机的输入光功率增加。为了保证系统的正常工作，对输入信号光功率的增加必须限制在一定的范围内，因为信号功率增加到某一数值时将对接收机性能产生不良影响。在模拟通信系统中，输入信号过大将使放大器超载，输出信号失真，降低信噪比。在数字通信系统中，当输入信号功率增加到某一数值时，将使系统出现误码。应该指出，在数字通信系统中，放大器输出信号的失真在测试时应与模拟系统区别开来。 为了保证数字通信系统的误码特性，光接收机的输入光信号只能在某一定范围内变化，光接收机这种能适应输入信号在一定范围内变化的能力称为光接收机的动态范围，它可以表示为： max min 10lg ()P D dB P （式 18-1） 式中，Pmax 是光接收机在不误码条件下能接收的最大信号平均光功率；Pmin 是光接收机的灵敏度，即最小可接收光功率。一般来说，要求光接收机的动态范围大一点较好，但如果要求过大则会给设备的生产带来一些困难。 如何才能保证光接收机的动态范围呢？从光接收机内部来说，就是通过它的自动增益控制（AGC ）来实现的。光接收机的AGC 与电接收机的AGC 有相同之处，也有不同之处。
实验6.数字基带信号的眼图实验
实验六 数字基带信号的眼图实验 一、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MATLAB 语言编程。 二、实验原理和电路说明 1、基带传输特性 基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该 图3-1 基带系统的分析模型 抑制码间干扰。设输入的基带信号为()n s n a t nT δ-∑，s T 为基带信号的码元周期，则经过 基带传输系统后的输出码元为 ()n s n a h t nT -∑。其中 1()()2j t h t H e d ωωωπ +∞ -∞ = ? （3-1） 理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足： 10()0,s k h kT k =?=? ? ， 为其他整数 (3-2) 频域应满足： ()0,s s T T H πωωω? ≤ ?=? ?? ，其他 (3-3)
图3-2 理想基带传输特性 此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。 由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格 定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况下，只要满足： 222(),s i s s s s i H H H H T T T T T ππ π π ωωωωω?????? +=-+++=≤ ? ? ??????? ∑ (3-4) 基带信号就可实现无码间干扰传输。这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。 从实际的滤波器的实现来考虑，采用具有升余弦频谱特性()H ω时是适宜的。 (1)(1)1sin (),2(1)()1,0(1) 0,s s s s s s T T T T H T T ππαπαωωαπαωωπαω???-+--≤≤??? ??? ?-? =≤≤?? ?+>? ?? (3-5) 这里α称为滚降系数，01α≤≤。 所对应的其冲激响应为： ()222sin cos()()14s s s s t T t T h t t t T T παππα= - (3-6) 此时频带利用率降为2/(1)Baud/Hz α+，这同样是在抽样值无失真条件下，所能达到的最 高频率利用率。换言之，若输入码元速率' 1/s s R T >，则该基带传输系统输出码元会产生码
实验一升余弦滚降系统及眼图
实验一升余弦滚降系统及眼图 、实验目的 1. 理解无码间串扰系统的原理； 2. 理解升余弦滚降系统的工作原理; 3. 理解眼图的工作原理及实现方法。 、实验仪器及软件 电脑、MATLAB7.0软件 三、实验原理 1. 无码间串扰系统 若想消除码间串扰，应有 a n h k n T s t00 （1-1） n k 由于a n是随机的，要想通过各项相互抵消使码间串扰为0是不行的，这就需要对h t的波形提出 要求，如果相邻码元的前一个码元的波形到达后一个码元抽样判决时刻时已经衰减到0,如图1-1（a）所示的波形，就能满足要求。但这样的波形不易实现，因为实际中的h t波形有很长的“拖尾”，也 正是由于每个码元拖尾"造成对相邻码元的串扰，但只要让它在t0 T s，t0 2T s等后面码元抽样判决 时刻上正好为0，就能消除码间串扰，如图1-1（b）所示。这也是消除码间串扰的基本思想。著名的奈 奎斯特第一准则就给出了无码间串扰时基带传输特性应满足的频率条件： (1-2) 图1-1消除码间串扰 显然，满足式（1-2）的系统H 并不是唯一的，容易想到的一种就是H 为一个理想低通滤
波器。 2. 升余弦滚降系统 理想低通特性的基带系统具有最大的频带利用率。但实际上理想低通系统在应用中存在两个问题： 是实现极为困难，二是理想的冲击响应 h t 的“拖尾”很长，衰减很慢，当定时存在偏差时，可能 出现严重的码间串扰。实际使用中常采用升余弦频谱特性的系统，其系统传输特性如下: T s ,0 其中， 称为滚降系数。 其单位冲激响应为 sin t T s cos g 一 tT s y l 4 3. 眼图 一个实际的基带传输系统尽管经过了十分精心的设计，但要 使其传输特性完全符合理想情况是非常困难的，甚至是不可能的。 码间干扰问题与发送滤波器特性、信道特性、接收滤波器特性等 因素有关，因而计算由于这些因素所引起的误码率就非常困难， 尤其在信道特性不能完全确知的情况下，甚至得不到一种合适的 定量分析方法。在码间干扰和噪声同时存在的情况下，很难做到 系统性能的定量分析，就是想得到一个近似的结果都是非常繁杂 的，因此，实际应用中需要用简便的实验手段来评价系统的性能, 比较常用的一种方法就是眼图。 所谓眼图就是指通过用示波器观察接收端得基带信号波形， 从而估计和调整系统性能的一种方法。因为在传输二进制信号波 形时，示波器显示的图形很像人的眼睛，所以称为“眼图” 四、实验步骤 假设随机二进制序列为“” ，“1 ”码对应的基带波形为升余弦 波形，持续时间为 T s ; “0”码对应的基带波形与“ 1”码相反。 （1）通过MATLAB 画出滚降系数分别为 1和 0.5时基 带信号波形及其眼图； (2)基带信号中加性高斯白噪声，画出合成信号的波形及其眼图。 利用MATLAB 画出基带信号波形及其眼图的流程图如图 1-2所 cos 」 T S 1 2T s 1 2T s (1-3) 0, f 1 2T (1-4) 图1-2升余弦滚降系统眼图程序流程图
眼图观测实验 光纤通信_实验5实验报告
课程名称：光纤通信 实验名称：实验5 眼图观测实验 姓名： 班级： 学号： 实验时间： 指导教师： 得分：
一、实验目的 1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。 2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。 二、实验内容 1、观测数字光纤传输系统中的眼图张开和闭合效果。 2、记录眼图波形参数，分析系统传输性能。 三、实验器材 1.主控&信号源模块 2.25号光收发模块 3.示波器 四、实验原理 1、实验原理框图
眼图测试实验系统框图 2、实验框图说明 本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道； 通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。 3、眼图基本概念及实验观察方法 所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。 ●被测系统的眼图观测方法 通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。 眼图测试方法框图 ●眼图的形成示意图
一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。 八种状态如下所示： 八种状态示意图 眼图合成示意图如下所示： 眼图合成示意图 一般在无串扰等影响情况下从示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近。 ●眼图参数及系统性能 眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当光收端机输出端信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以估算出光
眼图实验报告
眼图实验报告 眼图实验报告 引言： 眼图是一种常用的电信测量工具，用于分析数字信号的质量和稳定性。通过观察信号在示波器屏幕上的显示，我们可以获得信号的波形、噪声和时钟抖动等信息。本实验旨在通过眼图分析方法，对数字信号进行测量和评估。 一、实验目的 本实验的主要目的是通过眼图实验，了解数字信号的质量和稳定性，并掌握使用眼图进行信号分析的方法。 二、实验原理 眼图是一种通过示波器观察信号波形的方法。在示波器屏幕上，我们可以看到一系列的“眼睛”，每个“眼睛”代表了一个数据位。通过观察这些“眼睛”的开闭程度和位置，我们可以判断信号的质量和稳定性。 在眼图中，水平轴代表时间，垂直轴代表信号的电压。每个“眼睛”由上下两条边界线和中间的开放区域组成。边界线的位置和开放区域的大小反映了信号的噪声和时钟抖动情况。边界线越平整，开放区域越大，表示信号质量越好；反之，表示信号质量较差。 三、实验步骤 1. 连接示波器和信号源：将信号源的输出与示波器的输入相连。 2. 设置示波器参数：根据实际情况，设置示波器的触发模式、时间基准和垂直尺度等参数。 3. 调整示波器触发：通过调整示波器的触发模式和触发电平，使信号能够稳定
地显示在示波器屏幕上。 4. 观察眼图：调整示波器的水平和垂直尺度，观察眼图的显示情况。注意观察 边界线的平整程度和开放区域的大小。 5. 分析眼图：根据眼图的显示结果，分析信号的质量和稳定性。可以通过观察 边界线的位置和开放区域的大小，判断信号是否存在噪声和时钟抖动。 6. 记录实验数据：将实验中观察到的眼图结果记录下来，以备后续分析和比较。 四、实验结果与分析 通过眼图实验，我们观察到了不同信号的眼图，并进行了分析。在实验中，我 们发现开放区域较大、边界线平整的眼图代表了较好的信号质量和稳定性，而 开放区域较小、边界线波动较大的眼图则表示信号质量较差。 实验中，我们还观察到了一些常见的眼图特征。例如，当信号存在噪声时，眼 图的开放区域会变小，边界线会变得不规则；当信号存在时钟抖动时，眼图的 边界线会出现波动。 五、实验总结 通过本次眼图实验，我们对数字信号的质量和稳定性有了更深入的了解。眼图 作为一种常用的电信测量工具，可以帮助我们评估信号的质量，分析信号的噪 声和时钟抖动等问题。 在实验中，我们学会了使用示波器观察眼图，并通过观察眼图的开放区域和边 界线，判断信号的质量和稳定性。通过实验结果的分析，我们可以进一步了解 信号的特点和问题，并采取相应的措施进行改进和优化。 总的来说，眼图实验是一种简单而有效的方法，可以帮助我们更好地了解数字 信号的特性。通过不断的实验和分析，我们可以提高对数字信号的认识，为实
眼图观测实验报告
眼图观测实验报告 一、实验目的 1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。 2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。 二、实验器材 主控&信号源模块 25号光收发模块 示波器 三、实验原理 1、实验原理框图 2、实验框图说明 本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道；通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。 3、眼图基本概念及实验观察方法 所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。 被测系统的眼图观测方法： 通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。
眼图的形成示意图 一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。 八种状态如下所示： 眼图参数及系统性能 眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当光收端机输出端信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以估算出光收端机码间干扰的大小。 其中，垂直张开度水平张开度 从眼图中我们可以得到以下信息： （1）最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻。 （2）眼图斜边的斜率表示了定时误差灵敏度。斜率越大，对位定时误差越敏感。 （3）在抽样时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示最大信号畸变。 （4）眼图中央的横轴位置应对应于判决门限电平。 （5）在抽样时刻上，眼图上下两阴影区的间隔距离的一半为噪声容限，若噪声瞬时值超过它就会出现错判。 （6）眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小，即过零点失真的变动范围；它对利用信号零交点的平均位置来提取定时信息的接收系统来说影响定时信息的提取。 四、实验步骤
眼图观察实验
眼图观察实验 实验九眼图观察实验 实验内容 1、PN码/CMI码的眼图。 2、噪声、码间干扰对眼图的影响。 3、眼图的垂直张开度与水平张开度。 一、实验目的 1、熟悉基带信号的眼图观察方法。 2、学会用眼图判断数字信道的传输质量。 3、分析眼图的垂直张开度与水平张开度。 二、眼图观察电路 眼图是在同步状态下，各个周期的随机信码波形，重叠在一起所构成的组合波形。其形状类似一只眼睛故名眼图。其形成是由于人眼的视觉暂留作用把随机信号在荧屏上反复扫描的波形复合起来。眼图是用来观察数字传输系统是否存在码间干扰的最简单、直观的方法。将示波器置于外同步状态，平台的输出时钟接往示波器的通道1，伪随机码接往示波器的通道2，缓慢调整示波器的“同步”旋钮，当时钟与信码的相位同步时即可在示波器屏幕上观察到眼图。眼图的垂直张开度反映信码幅度的变化量，可用来表示系统的抗噪声能力，垂直张开度越大，抗噪声能力越强。水平张开度则反映信码的码间干扰。水平张开度越大，表示信码的码间干拢越小。垂直张开度与水平张开度越大，越有利于信码再生器的判决，还原出来信码的误码率就越小。 Vt11垂直张开度E= 水平长开度E1= 0tV22 V V 12 t 1 t 2
图9-1 模型化眼图 平台上专门设置有眼图观察电路，它是一级由运算放大器和RC网络组成的低 通滤波器，把输入数字信号的高频分量滤除，得到一个模拟的升余弦波，以获得眼图观察效果。输入的PN码数字信号由U101 CDLD可编程模块二内的数字信号产生电路产生，经过 U101 CPLD可编程模块二 70 CMI码 34 产生电路 35 5 36 31 PN2 2KB/S PN 32 码产生电路 CMIOUT CMI MCMI 数字信号眼图 FCMI 测试点测试点 TP902 TP903 HPN2 FPN2 眼 HPN2 CMI码 1 图 HPN32 2 PN32 3 K02 观 FPN32 察 HC1 1KHz方波电产生电路 FC1 路 HC2 FC2 32KHz方波产生电路 U301 U302 FPGA可编程模块一 39 CMI码产生电路 47 2KB/S PN 码产生电路 48 32KB /S PN 码产生电路 ? ? ? ? 图9-2 眼图观察方框图 ? ? FPGA/CPLD模块选择开关K01和PN码/CMI码选择开关K02的3~2送入眼图观察电路。 在进行眼图分析时还可用跳线选择其它数字信号，输入眼图观察电路。图9-2 是眼图观察电 路(包括信号源在内)的方框图。图9-3是眼图观察电路图。 图9-2中U301、U302 FPGA可编程模块是供学生编程使用的，学生可以在计算机上编程用软件下载方法在U302中产生各种数字信号，信号输出的引脚已连接FPGA/CPLD可编程模块选择开关K01的对应引脚。 TP902+12V TP9031 1 11 4R902 U901AE902100 TL084GND10uF K901R903 47KR9043PINE90131CMIOUT- 12V10uF147K223PN32C90291P TP901 1
通信原理实验,码型变换,移相键控调制与解调,眼图,抽样定理,.
实验一码型变换实验 一、基本原理 在数字通信中, 不使用载波调制装置而直接传送基带信号的系统, 我们称它为基带传输系统,基本结构如图所示。 干扰 基带传输系统的基本结构 基带信号是代码的一种电表示形式。在实际的基带传输系统中, 并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。对传输用的基带信号的主要要求有两点:(1对各种代码的要求,期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型; (2 对所选码型的电波形要求, 期望电波形适宜于在信道中传输。 AMI :AMI 码的全称是传号交替反转码。这是一种将信息代码 0(空号和 1(传号按如下方式进行编码的码:代码的 0仍变换为传输码的 0, 而把代码中的 1交替地变换为传输码的 +1, -1, +1, -1,……。 HDB3:HDB 3码是对 AMI 码的一种改进码,它的全称是三阶高密度双极性码。其编码规则如下:先检察消息代码(二进制的连 0情况,当没有 4个或 4个以上连 0串时,按照 AMI 码的编码规则对信息代码进行编码; 当出现 4个或 4个以上连 0串时, 则将每 4个连 0小段的第 4个 0变换成与前一非 0符号 (+1或 -1 同极性的符号, 用V 表示 (即 +1记为 +V, -1记为 -V ,为使附加 V 符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性,还必须保证相邻 V 符号也应极性交替。当两个相邻 V 符号之间有奇数个非 0符号时,用取代节“ 000V ” 取代 4连 0信息码; 当两个相邻 V 符号间有偶数个非 0符号时, 用取代节“ B00V ” 取代 4连 0信息码。
CMI :CMI 码是传号反转码的简称,其编码规则为:“ 1”码交替用“ 11”和“ 00”表示; “ 0”码用“ 01”表示。 BPH :BPH 码的全称是数字双相码,又称 Manchester 码,即曼彻斯特码。它是对每个二进制码分别利用两个具有 2个不同相位的二进制新码去取代的码,编码规则之一是: 0→ 01(零相位的一个周期的方波 1→ 10(π相位的一个周期的方波二、实验结果 CMI BPH
通信原理实验(1-8)
通信原理 实验报告 学院：信息工程学院 专业：通信工程 学号：6 姓名：李瑞鹏
实验一 带通信道模拟及眼图实验 一、实验目的 1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义； 2、 掌握眼图观测的方法并记录研究。 二、实验器材 1、 主控&信号源、9号、13号、17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、实验原理框图 带通信道模拟框图 2、实验原理框图 带通信道是将直接调制的PSK 信号和经过升余弦滤波后调制的PSK 信号送入带通信道，比较两种状况的眼图。然后，改变带通信道的带宽重复观测。 四、实验步骤 概述：该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围，观测信道的眼图输出变化情况，了解和分析信道输出原因. 1、关电，按表格所示进行连线。 2PSK 调制信号 加升余弦滤波的带通信道模拟
【250KHz~262KHz带通信道】。 3、此时系统初始状态为：PN15为8K。 4、实验操作及波形观测。 （1）以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点，观察输出眼图波形。 （2）调节17号板W1噪声幅度调节，调节噪声幅度，观察眼图波形变化。17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。 （3）在主控菜单中改变带通信道频率范围，观察输出眼图变化，并分析原因。 五、实验报告 1、完成实验并思考实验中提出来的问题。 2、分析实验电路工作原理，简述其工作过程。 3、整理信号在传输过程中的各点波形。
实验二 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
完整版眼图观测实验
武夷学院实验报告 课程名称：通信原理实验项目名称：眼图观测实验姓名：专业：通信工程班级:一班学号：同组成员：匚 -、实验准备［1L: 实验目的 1、掌握眼图观测的方法。 2、掌握相关眼图的测量方法。 实验内容 1、观测眼图。 2、测量沿途的判决电平、噪声容限。 实验模块 1、通信原理11号模块 2、双踪示波器模块 实验原理 在实际系统中，完全消除码间串扰是十分困难的，而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学 上便于处理的统计规律，还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣，在实验室中，通常 用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响，这就是眼图分析法。 如果将输入波形输入示波器的Y轴，并且当示波器的水平扫描周期和码元定时同步时，在示波器上显示的图形很象人的眼睛，因此被称为眼图。二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”。眼图是由各段码元波形叠加而成的，眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻， 位于两峰值中间的水平线是判决门限电平。
最佳抽样时刻最大信号失真量 噪声容限 ■ ————————— 1^——_ 可以抽样的时间 过零点失真 图23-1 眼图的一般描述 在无码间串扰和噪声的理想情况下，波形无失真，“眼”开启得最大。当有码间串扰时，波形失真， 引起“眼”部分闭合。若再加上噪声的影响，则使眼图的线条变得模糊，“眼”开启得小了，因此，“眼”张开的大小表示了失真的程度。由此可知，眼图能直观地表明码间串扰和噪声的影响，可评价一个基带传输系统性能的优劣。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统 的传输性能。通常眼图可以用图7.6所示的图形来描述。由此图可以看出： （1）眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。显然，最佳抽样时 刻应选在眼睛张开最大的时刻。 （2 ）眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜边越陡，系统对定时抖动越敏 感。 （3）眼图左（右）角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围，称为零点失真量，在许多接收 设备中，定时信息是由信号零点位置来提取的，对于这种设备零点失真量很重要。 （4）在抽样时刻，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量。 （5）在抽样时刻上、下两阴影区间隔的一半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误 判决； （6）横轴对应判决门限电平。
通信原理硬件实验一 眼图实验
电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告 学号：姓名： 实验名称：硬件实验一眼图实验成绩： 一、实验目的 1.掌握眼图观测方法； 2.学会用眼图分析通信系统性能； 二、实验仪器 1.RZ9681实验平台 2.实验模块： •主控模块A1 •基带信号产生与码型变换模块-A2 •信道编码与频带调制模块-A4 •纠错译码与频带解调模块-A5 3.信号连接线 4.100M双通道示波器 5.PC机（二次开发） 三、实验原理 1.1 什么是眼图? 所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。 在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。 眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。 在下图眼图示意图中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。 在图中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。眼图中央的垂直线表示取样时刻。当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。当波形有失真时，“眼睛”部分闭合，取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。换言之，在
使用matlab绘制眼图
使用matlab绘制眼图
使用matlab 绘制数字基带信号的眼图实验 一、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MATLAB 语言编程。 二、实验原理和电路说明 1、基带传输特性 基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该 () n s n a t nT δ-∑() H ω() n s n a h t nT -∑基带传输抽样判决 图3-1 基带系统的分析模型 抑制码间干扰。设输入的基带信号为()n s n a t nT δ-∑， s T 为基带信号的码元周期，则经过基带传输系统 后的输出码元为()n s n a h t nT -∑。其中 1()()2j t h t H e d ωωω π +∞-∞ = ⎰ （3-1） 理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准
则，基带传输系统在时域应满足： 10()0,s k h kT k =⎧=⎨ ⎩， 为其他整数 (3-2) 频域应满足： ()0,s s T T H πωωω⎧ ≤⎪=⎨ ⎪⎩ ，其他 (3-3) ω s T () H ωs T π s T π - 图3-2 理想基带传输特性 此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。 由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况下，只要满足： 222(),s i s s s s i H H H H T T T T T ππ π π ωωωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫ +=-+++=≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝ ⎭⎝ ⎭ ∑ (3-4) 基带信号就可实现无码间干扰传输。这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。 从实际的滤波器的实现来考虑，采用具有升余
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使用matlab绘制眼图Lt D
使用matlab 绘制数字基带信号的眼图实验 一、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的根本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MATLAB 语言编程。 二、实验原理和电路说明 1、基带传输特性 基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该 () n s n a t nT δ-∑() H ω() n s n a h t nT -∑基带传输抽样判决 图3-1 基带系统的分析模型 抑制码间干扰。设输入的基带信号为()n s n a t nT δ-∑， s T 为基带信号的码元周期，那么经过基带传输系 统后的输出码元为()n s n a h t nT -∑。其中 1()()2j t h t H e d ωωω π +∞-∞ = ⎰ 〔3-1〕 理论上要到达无码间干扰，依照奈奎斯特第一准
那么，基带传输系统在时域应满足： 10()0,s k h kT k =⎧=⎨ ⎩， 为其他整数 (3-2) 频域应满足： ()0,s s T T H πωωω⎧ ≤⎪=⎨ ⎪⎩ ，其他 (3-3) ω s T () H ωs T π s T π - 图3-2 理想基带传输特性 此时频带利用率为2/Baud Hz ,这是在抽样值无失真条件下，所能到达的最高频率利用率。 由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况下，只要满足： 222(),s i s s s s i H H H H T T T T T ππ π π ωωωωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫ +=-+++=≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝ ⎭⎝ ⎭ ∑ (3-4) 基带信号就可实现无码间干扰传输。这种滤波器克服了拖尾太慢的问题。 从实际的滤波器的实现来考虑，采用具有升余
基于MATLAB的眼图仿真《通信原理》
基于MATLAB的眼图仿真 ——及其与通信实验箱之结果的比较 摘要 通信实验往往可以从硬件和软件两方面着手设计，并加以横向比较，从而达到更深刻地理解和领会通信理论原理的目的。本设计选取眼图为研究对象。可靠性是通信系统的重要指标之一，而眼图是定性衡量传输系统可靠性能——码间串扰大小及受信道噪声的影响等——的方法，简单直观；除了用通信实验箱实现眼图的观察外，软件仿真具有前者所不具备的优点，本设计以MATLAB为主要工具实现了眼图的仿真模拟。 硬件方面使用北京掌宇金仪科教仪器设备有限公司生产的TIMS-301 F系列实验系统，只需较少的模块就能完成眼图的实现，缺点是灵活性不够；MATLAB由初始的矩阵实验室发展成一款具有广泛用途的科学实验软件，在通信系统仿真方面是有效而便捷的。MATLAB本身内置功能强大的函数库和讲解详细的帮助文档，前者使得眼图的仿真更加高效。 眼图仿真考虑了以下几方面因素的影响：调制数字信号的方式、传输系统（滤波）、信道噪声及其大小等等；给出了MATLAB语言编程和Simulink动态建模两种眼图的实现方式，通过仿真有效的验证了眼图判断噪声大小、系统性能的有效性，并尝试了通过眼图调整通信系统的抗干扰能力。 关键字：通信系统，眼图，仿真，MATLAB
Simulation of Eye Diagram Based on Matlab ——& Comparison with the rusult of TIMS Abstract Experiment in communication system can often be coducted on hardware as well as by sofeware, and by drawing comparison with each other, the principles of the theories in communication system could be understood more deeply and properly . The Eye Diagram was chosed to be studied in this design. The reliability is one of the most important indexes in evaluating the performance of a communication system. Eye Diagram is such a tool to observe the performance of communication systems. By using an Eye Diagram, the magnitude of the noise and the Intersymbole Interference (ISI) could be diagnosed by and large. Two methods were employed to achieve the Eye Diagram. One was the TIMS-301F teaching & experimental system, which is simple but inflexible; the other was using the language of MATLAB which contains programming by matlab and establishing drammic models of communication system in Simulink. Comparison was drawn between the two. Many factors were considered in the simulation of Eye Diagram, such as the way which a digital signal was modulated before transmiting, the transmit system, noise of the channel, the filter and so on. Some phenomenons can be observed and some principles be tested, beside, it also tries to improve/adjust the communication system with the help of the Eye Diagram. Key Words: Communication System, Eye Diagram, Simulation, MATLAB