通信原理信號(hào)源實(shí)驗(yàn)報(bào)告（共五篇）

通信原理信號(hào)源實(shí)驗(yàn)報(bào)告（共五篇）第一篇：通信原理信號(hào)源實(shí)驗(yàn)報(bào)告信號(hào)源實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(本實(shí)驗(yàn)包括CPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)與模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn),共兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉各種時(shí)鐘信號(hào)的特點(diǎn)及波形。2、熟悉各種數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)及波形。3、熟悉各種模擬信號(hào)的產(chǎn)生方法及其用途。4、觀察分析各種模擬信號(hào)波形的特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉CPLD可編程信號(hào)發(fā)生器各測(cè)量點(diǎn)波形。2、測(cè)量并分析各測(cè)量點(diǎn)波形及數(shù)據(jù)。3、學(xué)習(xí)CPLD可編程器件的編程操作。4、測(cè)量并分析各測(cè)量點(diǎn)波形及數(shù)據(jù)。5、熟悉幾種模擬信號(hào)的產(chǎn)生方法,了解信號(hào)的來源、變換過程與使用方法。三、實(shí)驗(yàn)器材1、信號(hào)源模塊一塊2、連接線若干3、20M雙蹤示波器一臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)原理((一))DCPLD可編程數(shù)字信號(hào)發(fā)生器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理CPLD可編程模塊用來產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所需要的各種時(shí)鐘信號(hào)與各種數(shù)字信號(hào)。它由CPLD可編程器件ALTERA公司的EPM240T100C5、下載接口電路與一塊晶振組成。晶振JZ1用來產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)的32、768MHz主時(shí)鐘。1、CPLD數(shù)字信號(hào)發(fā)生器包含以下五部分:1)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路將晶振產(chǎn)生的32、768MHZ時(shí)鐘送入CPLD內(nèi)計(jì)數(shù)器進(jìn)行分頻,生成實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)鐘信號(hào)。通過撥碼開關(guān)S4與S5來改變時(shí)鐘頻率。有兩組時(shí)鐘輸出,輸出點(diǎn)為“CLK1”與“CLK2”,S4控制“CLK1”輸出時(shí)鐘的頻率,S5控制“CLK2”輸出時(shí)鐘的頻率。2)偽隨機(jī)序列產(chǎn)生電路通常產(chǎn)生偽隨機(jī)序列的電路為一反饋移存器。它又可分為線性反饋移存器與非線性反饋移存器兩類。由線性反饋移存器產(chǎn)生出的周期最長(zhǎng)的二進(jìn)制數(shù)字序列稱為最大長(zhǎng)度線性反饋移存器序列,通常簡(jiǎn)稱為m序列。以15位m序列為例,說明m序列產(chǎn)生原理。在圖1-1中示出一個(gè)4級(jí)反饋移存器。若其初始狀態(tài)為(0123,,,aaaa)＝(1,1,1,1),則在移位一次時(shí)1a與0a模2相加產(chǎn)生新的輸入4110a,新的狀態(tài)變?yōu)?1234,,,aaaa)＝(0,1,1,1),這樣移位15次后又回到初始狀態(tài)(1,1,1,1)。不難瞧出,若初始狀態(tài)為全“0”,即“0,0,0,0”,則移位后得到的仍然為全“0”狀態(tài)。這就意味著在這種反饋寄存器中應(yīng)避免出現(xiàn)全“0”狀態(tài),不然移位寄存器的狀態(tài)將不會(huì)改變。因?yàn)?級(jí)移存器共有24=16種可能的不同狀態(tài)。除全“0”狀態(tài)外,剩下15種狀態(tài)可用,即由任何4級(jí)反饋移存器產(chǎn)生的序列的周期最長(zhǎng)為15。a3a2a1a0+輸出圖1-1位m序列產(chǎn)生信號(hào)源產(chǎn)生一個(gè)15位的m序列,由“PN”端口輸出,可根據(jù)需要生成不同頻率的偽隨機(jī)碼,碼型為1111,頻率由S4控制,對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1-2所示。3)幀同步信號(hào)產(chǎn)生電路信號(hào)源產(chǎn)生8K幀同步信號(hào),用作脈沖編碼調(diào)制的幀同步輸入,由“FS”輸出。4)NRZ碼復(fù)用電路以及碼選信號(hào)產(chǎn)生電路碼選信號(hào)產(chǎn)生電路:主要用于8選1電路的碼選信號(hào);NRZ碼復(fù)用電路:將三路八位串行信號(hào)送入CPLD,進(jìn)行固定速率時(shí)分復(fù)用,復(fù)用輸出一路24位NRZ碼,輸出端口為“NRZ”,碼速率由撥碼開關(guān)S5控制,對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1-2。5)終端接收解復(fù)用電路將NRZ碼(從“NRZIN”輸入)、位同步時(shí)鐘(從“BS”輸入)與幀同步信號(hào)(從“FSIN”輸入)送入CPLD,進(jìn)行解復(fù)用,將串行碼轉(zhuǎn)換為并行碼,輸出到終端光條(U6與U4)顯示。2、24位NRZ碼產(chǎn)生電路本單元產(chǎn)生NRZ信號(hào),信號(hào)速率根據(jù)輸入時(shí)鐘不同自行選擇,幀結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。幀長(zhǎng)為24位,其中首位無定義(本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將首位固定為0),第2位到第8位就是幀同步碼(7位巴克碼1110010),另外16位為2路數(shù)據(jù)信號(hào),每路8位。此NRZ信號(hào)為集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)。光條(U1、U2與U3)對(duì)應(yīng)位亮狀態(tài)表示信號(hào)1,滅狀態(tài)表示信號(hào)0?！?110010××××××××××××××××無定義位幀同步碼數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2圖1-2幀結(jié)構(gòu)1)并行碼產(chǎn)生器由手動(dòng)撥碼開關(guān)S1、S2、S3控制產(chǎn)生幀同步碼與16路數(shù)據(jù)位,每組發(fā)光二極管的前八位對(duì)應(yīng)8個(gè)數(shù)據(jù)位。撥碼開關(guān)撥上為1,撥下為0。2)八選一電路采用8路數(shù)據(jù)選擇器74LS151,其管腳定義如圖1-3所示。真值表如表1-1所示。表1-174LS151真值表CBASTRYLLLLD0LLHLD1LHLLD2LHHLD3HLLLD4HLHLD5HHLLD6HHHLD7×××HL圖1-374LS151管腳定義74LS151為互補(bǔ)輸出的8選1數(shù)據(jù)選擇器,數(shù)據(jù)選擇端(地址端)為C、B、A,按二進(jìn)制譯碼,從8個(gè)輸入數(shù)據(jù)D0～D7中選擇一個(gè)需要的數(shù)據(jù)。STR為選通端,低電平有效。本信號(hào)源采用三組8選1電路,U12,U13,U15的地址信號(hào)輸入端A、B、C分別接CPLD輸出的74151_A、74151_B、74151_C信號(hào),它們的8個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端D0～D7分別與S1,S2,S3輸出的8個(gè)并行信號(hào)相連。由表1-1可以分析出U12,U13,U15輸出信號(hào)都就是以8位為周期的串行信號(hào)。((二))模擬信號(hào)源實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理模擬信號(hào)源電路用來產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)所需的各種低頻信號(hào):同步正弦波信號(hào)、非同步信號(hào)與音樂信號(hào)。(一)同步信號(hào)源(同步正弦波發(fā)生器)1、功用同步信號(hào)源用來產(chǎn)生與編碼數(shù)字信號(hào)同步的2KHz正弦波信號(hào),可用在PAM抽樣定理、增量調(diào)制、PCM編碼實(shí)驗(yàn),作為模擬輸入信號(hào)。在沒有數(shù)字存貯示波器的條件下,用它作為編碼實(shí)驗(yàn)的輸入信號(hào),可在普通示波器上觀察到穩(wěn)定的編碼數(shù)字信號(hào)波形。2、電路原理圖2-1為同步正弦信號(hào)發(fā)生器的電路圖。它由2KHz方波信號(hào)產(chǎn)生器(圖中省略了)、同相放大器與低通濾波器三部分組成。C25333321411U19ATL0841098U19CTL084R1920KC35472W1100K2K1TP32KC7104C19104C14104+12V-12VR76k8R106k8R96k8R1510kTH1TH圖2-1同步正弦波產(chǎn)生電路2KHz的方波信號(hào)由CPLD可編程器件U8內(nèi)的邏輯電路通過編程產(chǎn)生?！?K同步正弦波”為其測(cè)量點(diǎn)。U19A及周邊的電阻組成一個(gè)的同相放大電路,起到隔離與放大作用,。U19C及周邊的阻容網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)截止頻率為2K的二階低通濾波器,濾除方波信號(hào)里的高次諧波與雜波,得到正弦波信號(hào)。調(diào)節(jié)W1改變同相放大器的放大增益,從而改變輸出正弦波的幅度(0～5V)。(二)非同步信號(hào)源非同步信號(hào)源利用混合信號(hào)SoC型8位單片機(jī)C8051F330,采用DDS(直接數(shù)字頻率合成)技術(shù)產(chǎn)生。通過波形選擇器S6選擇輸出波形,對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管亮。它可產(chǎn)生頻率為180Hz~18KHz的正弦波、180Hz~10KHz的三角波與250Hz~250KHz的方波信號(hào)。按鍵S7、S8分別可對(duì)各波形頻率進(jìn)行增減調(diào)整。非同步信號(hào)輸出幅度為0~4V,通過調(diào)節(jié)W4改變輸出信號(hào)幅度。可利用它定性地觀察通信話路的頻率特性,同時(shí)用作增量調(diào)制、脈沖編碼調(diào)制實(shí)驗(yàn)的模擬輸入信號(hào)。32184U10ATL082C4104-12V+12VC31041TP4非同步信號(hào)調(diào)節(jié)幅度TH8TH32184U11ATL082R61100W4100KS6SW-PBS7SW-PBS8SW-PBR3010KR6015KC38330PC41100P567U10BTL082C40330PR2722KR2827KR2910KR3347KC26104C24104+12V-12VC37330PP0.31P0.22P0.13P0.04GND5VDD6RST/C2CK7P2.0/C2D8P1.79P0.420P0.519P0.618P0.717P1.016P1.115P1.214P1.313P1.412P1.511P1.610U5C8051F3303.3VR596203.3VC2CKC2DC33104C30104C43100uD9LEDD10LEDD11LEDR77330R78330R80330R76100R74100R73100波形選擇頻率+頻率-567U11BTL082R8310KR823.3KselR811KX013X114X215X312X41X55X62X74INH6A11B10C9VEE7X3VCC16GND8U14CD4051sel+12V567U20BTL082R8710KR853.3KR211K567U9BTL082+12V-12VC42330PR8415KR716.8KR233.3KC44200PR2510K32184U9ATL082sel132184U20ATL082R8810KR863.3KR221Ksel1+12V-12V(三)音樂信號(hào)產(chǎn)生電路1、功用音樂信號(hào)產(chǎn)生電路用來產(chǎn)生音樂信號(hào),作模擬輸入信號(hào)檢查話音信道的開通情況及通話質(zhì)量。2、工作原理D43.3VR34100E410uF/16V1234U21K13PIN1TP10MUSICVCCTH7THC6104C9104+12V-12V32184U7AR4751kR524k7R56100kC10153R628k2R4010k567U7BC22682C11102C20222圖2-3音樂信號(hào)產(chǎn)生電路音樂信號(hào)產(chǎn)生電路見圖2-3。音樂信號(hào)由U21音樂片厚膜集成電路產(chǎn)生。該片的1腳為電源端,2腳為控制端,3腳為輸出端,4腳為公共地端。VCC經(jīng)R34、D4向U21的1腳提供3、3V電源電壓,當(dāng)2腳通過K1輸入控制電壓+3、3V時(shí),音樂片即有音樂信號(hào)從第3腳輸出,經(jīng)低通濾波器輸出,輸出端口為“音樂輸出”(四)載波產(chǎn)生電路1、功用載波產(chǎn)生電路用來產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制所需的正弦波信號(hào),頻率有64KHz與128KHz兩種。2、工作原理64K載波產(chǎn)生電路如圖2-4所示,128K載波產(chǎn)生電路如圖2-5所示64KHz(128KHz)的方波信號(hào)由CPLD可編程器件U8內(nèi)的邏輯電路通過編程產(chǎn)生?！?4K同步正弦波”(“64K”同步正弦波)為其測(cè)量點(diǎn)。U17A(U18A)及周邊的電阻組成一個(gè)的同相放大電路,起到隔離與放大作用。U17D(U18D)及周邊的阻容網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)截止頻率為64K(128KHz)的二階低通濾波器,濾除方波信號(hào)里的高次諧波與雜波,得到正弦波信號(hào)。調(diào)節(jié)W2(W3)改變同相放大器的放大增益,從而改變輸出正弦波的幅度(0～5V)。321411U17ATL084C31104W250KR1451KR2447K121314U17DTL0841TP164KC21470pfC28200pfR354k7R3110K64kC18104C15104C39102R547k+12V-12VTH2TH圖2-464K載波產(chǎn)生電路321411U18ATL084C32104W350KR1651KR2639k121314U18DTL0841TP2128KC23330pfC29100pfR363k3R328k2128kC2104C12104C17470pfR7239k+12V-12VTH3TH圖2-5128K載波產(chǎn)生電路五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、觀測(cè)時(shí)鐘信號(hào)輸出波形。撥碼開關(guān)時(shí)鐘撥碼開關(guān)時(shí)鐘000032、768M1000128K000116、384M100164K00108、192M101032K00114、096M101116K01002、048M11008K01011、024M11014K0110512K11102K0111256K11111K根據(jù)上面表格進(jìn)行測(cè)量:2、用示波器觀測(cè)幀同步信號(hào)輸出波形3、用示波器觀測(cè)偽隨機(jī)信號(hào)輸出波形4、觀測(cè)NRZ碼輸出波形1)將撥碼開關(guān)S1,S2,S3設(shè)置為“0111010101010”,S5設(shè)為“1010”,用示波器觀測(cè)“NRZ”輸出波形。2)保持碼型不變,改變碼速率(改變S5設(shè)置值),用示波器觀測(cè)“NRZ”輸出波形。3)保持碼速率不變,改變碼型(改變S1、S2、S3設(shè)置值),用示波器觀測(cè)“NRZ”輸出波形。1、用示波器測(cè)量“2K同步正弦波”、“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各點(diǎn)輸出的正弦波波形,對(duì)應(yīng)的電位器W1,W2,W3可分別改變各正弦波的幅度。2、用示波器測(cè)量“非同步信號(hào)源”輸出波形。1)按鍵S6選擇為“正弦波”,改變W4,調(diào)節(jié)信號(hào)幅度(調(diào)節(jié)范圍為0～4V),用示波器觀察輸出波形。2)保持信號(hào)幅度為3V,改變S7、S8,調(diào)節(jié)信號(hào)頻率(調(diào)節(jié)范圍為180Hz~18KHz),用示波器觀察輸出波形。3)將波形分別選擇為三角波、方波,重復(fù)上面兩個(gè)步驟。3、將控制開關(guān)K1設(shè)為“ON”,令音樂片加上控制信號(hào),產(chǎn)生音樂信號(hào)輸出,用示波器在“音樂輸出”端口觀察音樂信號(hào)輸出波形。第二篇：通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1，必做題目1.1無線信道特性分析1.1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)了解無線信道各種衰落特性；2)掌握各種描述無線信道特性參數(shù)的物理意義；3)利用MATLAB中的仿真工具模擬無線信道的衰落特性。1.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1)基于simulink搭建一個(gè)QPSK發(fā)送鏈路，QPSK調(diào)制信號(hào)經(jīng)過了瑞利衰落信道，觀察信號(hào)經(jīng)過衰落前后的星座圖，觀察信道特性。仿真參數(shù)：信源比特速率為500kbps，多徑相對(duì)時(shí)延為[04e-068e-061.2e-05]秒，相對(duì)平均功率為[0-3-6-9]dB，最大多普勒頻移為200Hz。例如信道設(shè)置如下圖所示：移動(dòng)通信系統(tǒng)1.1.3實(shí)驗(yàn)作業(yè)1)根據(jù)信道參數(shù)，計(jì)算信道相干帶寬和相干時(shí)間。fm=200;t=[04e-068e-061.2e-05];p=[10^010^-0.310^-0.610^-0.9];t2=t.^2;E1=sum(p.*t2)/sum(p);E2=sum(p.*t)/sum(p);rms=sqrt(E1-E2.^2);B=1/(2*pi*rms)T=1/fm2)設(shè)置較長(zhǎng)的仿真時(shí)間（例如10秒），運(yùn)行鏈路，在運(yùn)行過程中，觀察并分析瑞利信道輸出的信道特征圖（觀察ImpulseResponse(IR)、FrequencyResponse(FR)、IRWaterfall、DopplerSpectrum、ScatteringFunction）。（配合截圖來分析）ImpulseResponse(IR)移動(dòng)通信系統(tǒng)從沖擊響應(yīng)可以看出，該信道有四條不同時(shí)延的路徑。多徑信道產(chǎn)生隨機(jī)衰落，信道沖擊響應(yīng)幅值隨機(jī)起伏變化?？梢钥闯?，該信道的沖激響應(yīng)是多路沖激響應(yīng)函數(shù)的疊加，產(chǎn)生嚴(yán)重的碼間干擾。FrequencyResponse(FR)頻率響應(yīng)特性圖不再是平坦的，體現(xiàn)出了多徑信道的頻率選擇性衰落。移動(dòng)通信系統(tǒng)IRWaterfall頻率展寬后，信號(hào)的沖激響應(yīng)不再平坦，是由于多徑信道中不同信道的疊加影響DopplerSpectrum由于多普勒效應(yīng)，接受信號(hào)的功率譜展寬擴(kuò)展到fc-fm至fc+fm范圍。移動(dòng)通信系統(tǒng)3)觀察并分析信號(hào)在經(jīng)過瑞利衰落信道前后的星座圖變化（截圖并解釋）。前標(biāo)準(zhǔn)的QPSK星座圖，4個(gè)相位后移動(dòng)通信系統(tǒng)信號(hào)經(jīng)過多徑信道后，相位和幅值均發(fā)生了隨機(jī)變化，信號(hào)不再分布在四個(gè)點(diǎn)附近，可以看出信號(hào)質(zhì)量很差。說明多徑信道對(duì)信號(hào)產(chǎn)生了巨大的干擾。PSK/QPSK通信鏈路搭建與誤碼性能分析1.2BPSK/QPSK通信鏈路搭建與誤碼性能分析1.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆栈趕imulink的BPSK、QPSK典型通信系統(tǒng)的鏈路實(shí)現(xiàn)，仿真BPSK/QPSK信號(hào)在AWGN信道、單徑瑞利衰落信道下的誤碼性能。1.2.2實(shí)驗(yàn)作業(yè)1)基于simulink搭建BPSK/QPSK通信鏈路，經(jīng)過AWGN信道，接收端相干解調(diào)，仿真并繪出BPSK和QPSK信號(hào)在EbN0為0~10dB時(shí)（間隔：移動(dòng)通信系統(tǒng)1dB）誤碼性能曲線。仿真參數(shù)：a)仿真點(diǎn)數(shù)：106b)信源比特速率：1Mbps。Bpsk通信鏈路QPSK通信鏈路BPSKAWGN參數(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)QPSKAWGN參數(shù)用bertool畫出BPSK信號(hào)的誤碼率曲線（0~10dB）移動(dòng)通信系統(tǒng)由此可見BPSK和QPSK的在同一Eb/No時(shí)誤比特率基本一樣，這與理論分析一致2)在1的基礎(chǔ)上，信號(hào)先經(jīng)過平坦（單徑）瑞利衰落，再經(jīng)過AWGN信道，假設(shè)接收端通過理想信道估計(jì)獲得了信道衰落值（勾選衰落信道模塊的“Complexpathgainport”）。仿真并繪出BPSK和QPSK信號(hào)在EbN0為0~40dB時(shí)（間隔：5dB）誤碼性能曲線。信道仿真參數(shù)：最大多普勒頻移為100Hz。BPSK通信鏈路移動(dòng)通信系統(tǒng)QPSK通信鏈路瑞利單徑信道參數(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)QPSKAWGN參數(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)BPSKAWGN參數(shù)BPSK/QPSK0-40db誤碼率曲線BPSK和QPSK在同一Eb/No的誤比特率基本一致，這和理論基本一致移動(dòng)通信系統(tǒng)2、分組題目2.1SIMO系統(tǒng)性能仿真分析2.1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握基于simulink的單發(fā)多收（SIMO）16QAM仿真通信鏈路；2.仿真SIMO16QAM信號(hào)在單徑瑞利衰落信道下，不同接收分集數(shù)、不同合并方式下的誤比特率性能。2.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.掌握單發(fā)多收的原理，利用分集技術(shù)，搭建單發(fā)多收通信系統(tǒng)框圖。2.利用MATLAB中simulink所包含的通信系統(tǒng)模塊搭建基于各種分集技術(shù)類型的單發(fā)多收通信鏈路。3.比較分析不同接收分集數(shù)、不同合并方式下的誤比特率性能。2.1.3實(shí)驗(yàn)原理移動(dòng)信道的多徑傳播引起的瑞利衰落、時(shí)延擴(kuò)展以及伴隨接收機(jī)移動(dòng)過程產(chǎn)生的多普勒頻移使接收信號(hào)受到嚴(yán)重的衰落；陰影效應(yīng)會(huì)使接收的信號(hào)過弱而造成信號(hào)的中斷；信道存在噪聲和干擾，也會(huì)使接收信號(hào)失真而造成誤碼。因此，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中需要采取一些數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來改善接收信號(hào)的質(zhì)量。其中，多天線分集接收技術(shù)就是一個(gè)非常重要且常見的方法。分集接收的基本思想就是把接收到的多個(gè)衰落獨(dú)立的信號(hào)加以處理，合理地利用這些信號(hào)的能量來改善接收信號(hào)的質(zhì)量。分集技術(shù)總體來說分為兩類，針對(duì)陰影衰落的宏觀分集和針對(duì)微觀衰落的微觀分集。本實(shí)驗(yàn)主要注重微觀分集。分集技術(shù)對(duì)信號(hào)的處理包含兩個(gè)過程，首先是要獲得M個(gè)相互獨(dú)立的多徑信號(hào)分量，然后對(duì)它們進(jìn)行處理以獲得信噪比的改善，這就是合并技術(shù)。合并方式共分為三種，選擇合并、等增益合并和最大比值合并。選擇合并是最簡(jiǎn)單的一種，在所接收的多路信號(hào)中，合并器選擇信噪比最高的一路輸出。最大比值合并會(huì)將所有路信號(hào)的能量和信息都利用上，會(huì)明顯改善移動(dòng)通信系統(tǒng)合并器輸出的信噪比?；谶@樣的考慮，最大比值合并把各支路信號(hào)加權(quán)后合并。各路信號(hào)權(quán)值用數(shù)學(xué)方法得出。等增益合并性能上不及最大比值合并，但是卻容易實(shí)現(xiàn)得多，其主要思想是將各路信號(hào)賦予相同權(quán)值相加。2.1.4實(shí)驗(yàn)仿真2.1.4.1實(shí)驗(yàn)框圖系統(tǒng)整體框圖移動(dòng)通信系統(tǒng)接收分集二分集等增益合并移動(dòng)通信系統(tǒng)三分集等增益合并二分集選擇合并三分集選擇合并移動(dòng)通信系統(tǒng)二分集最大比值合并三分集最大比值合并2.1.4.2仿真結(jié)果從圖中可以看到，通過等增益合并方式能夠顯著的減小誤碼率，并且隨著Eb/N0的增加而更好的顯示出性能優(yōu)越；相對(duì)比不同的分集數(shù)可看出，分集數(shù)的增加能有效地減小誤碼率。移動(dòng)通信系統(tǒng)由圖可看到，三種合并方式都能顯著地減小誤碼率，在分集數(shù)為二的情況下，效果最好的是最大比值合并，等增益次之，都優(yōu)于選擇合并；2.1.5實(shí)驗(yàn)結(jié)論移動(dòng)信道的多徑傳播引起的瑞利衰落、時(shí)延擴(kuò)展以及伴隨接收機(jī)移動(dòng)過程產(chǎn)生的多普勒頻移使接收信道受到嚴(yán)重的衰落，所以必須采取相應(yīng)的抗衰落的措施來提高系統(tǒng)性能。在本次課程設(shè)計(jì)中，我們小組學(xué)習(xí)研究了對(duì)三種不同分集合并技術(shù)在改善系統(tǒng)性能方面的效果的課題實(shí)驗(yàn)。通過仿真實(shí)驗(yàn)得出的不同分集的誤碼率，分集技術(shù)能有效地減小誤碼率從而提高系統(tǒng)性能；而通過對(duì)誤碼率曲線的分析，可以看出：對(duì)于三種分集合并技術(shù)，等分集前提下，最大比值合并優(yōu)于等增益合并優(yōu)于選擇合并；而對(duì)于同一合并技術(shù)，增加分集數(shù)能優(yōu)化其性能。2.2直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)性能分析2.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）了解直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的原理2）基于simulink搭建直接序列擴(kuò)頻仿真通信鏈路，仿真分析在不同信道條件下的誤比特率性能。3）觀察體會(huì)直接序列擴(kuò)頻對(duì)誤碼率的改善程度2.2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1)搭建基于simulink搭建直接序列擴(kuò)頻仿真通信鏈路，觀察頻譜和波形2）仿真分析在不同信道條件下的誤比特率性能。移動(dòng)通信系統(tǒng)2.2.3實(shí)驗(yàn)原理所謂直接序列擴(kuò)頻，就是直接用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)送端去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜。而在接收端，用相同的擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行解擴(kuò)，把展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息。直擴(kuò)系統(tǒng)的抗干擾能力是由接收機(jī)對(duì)干擾的抑制產(chǎn)生的，如果干擾信號(hào)的帶寬與信息帶寬相同（即窄帶），此干擾信號(hào)經(jīng)過發(fā)送機(jī)偽噪聲碼調(diào)制后將展寬為與發(fā)送信號(hào)相同的帶寬，而其譜密度卻降低了若干倍。相反，直擴(kuò)信號(hào)經(jīng)偽噪聲碼解擴(kuò)后變成了窄帶信息，從而使增益提高了若干倍。實(shí)驗(yàn)原理框圖伯努利信源b(t)x(t)s(t)信道r(t)e(t)Tby(Tb)dt判決0y(t)c(t)cos(wct)c(t)cos(wct)直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)2.2.4實(shí)驗(yàn)仿真直接序列擴(kuò)頻simulink仿真通信鏈路a.伯努利序列參數(shù)和PN序列參數(shù):伯努利信源100bps移動(dòng)通信系統(tǒng)PN序列2kbps移動(dòng)通信系統(tǒng)b.擴(kuò)頻前后頻譜變化:擴(kuò)頻前頻譜：類似sinc函數(shù)的頻譜擴(kuò)頻后頻譜：頻譜明顯展寬功率譜密度降低移動(dòng)通信系統(tǒng)擴(kuò)頻調(diào)制后波形：移動(dòng)通信系統(tǒng)解擴(kuò)解調(diào)波形：c.誤比特率AWGN信道（仿真點(diǎn)數(shù)1e6）移動(dòng)通信系統(tǒng)BPSK理論誤碼率（-7到10dB的誤比特率曲線)通過兩者對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)對(duì)Eb/No的改善近似為13dB，這和理論分析出的值接近。第三篇：通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告中南大學(xué)《通信原理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名班級(jí)學(xué)號(hào)課程名稱指導(dǎo)教師通信原理董健通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告目錄通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一數(shù)字基帶信號(hào)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號(hào)波形特點(diǎn)。2、掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。3、掌握從HDB3碼信號(hào)中提取位同步信號(hào)的方法。4、掌握集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。5、了解HDB3（AMI）編譯碼集成電路CD22103。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用示波器觀察單極性非歸零碼（NRZ）、傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼（AMI）、三階高密度雙極性碼（HDB3）、整流后的AMI碼及整流后的HDB3碼。2、用示波器觀察從HDB3碼中和從AMI碼中提取位同步信號(hào)的電路中有關(guān)波形。、用示波器觀察HDB3、AMI譯碼輸出波形三、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉數(shù)字信源單元和HDB3編譯碼單元的工作原理。接好電源線，打開電源開關(guān)。2、用示波器觀察數(shù)字信源單元上的各種信號(hào)波形。用信源單元的FS作為示波器的外同步信號(hào)，示波器探頭的地端接在實(shí)驗(yàn)板任何位置的GND點(diǎn)均可，進(jìn)行下列觀察：（1）示波器的兩個(gè)通道探頭分別接信源單元的NRZ-OUT和BS-OUT，對(duì)照發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)，判斷數(shù)字信源單元是否已正常工作（1碼對(duì)應(yīng)的發(fā)光管亮，0碼對(duì)應(yīng)的發(fā)光管熄）；通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告（2）用開關(guān)K1產(chǎn)生代碼×1110010（×為任意代碼，1110010為7位幀同步碼），K2、K3產(chǎn)生任意信息代碼，觀察本實(shí)驗(yàn)給定的集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，和NRZ碼特點(diǎn)。通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告3、用示波器觀察HDB3編譯單元的各種波形。仍用信源單元的FS信號(hào)作為示波器的外同步信號(hào)。（1）示波器的兩個(gè)探頭CH1和CH2分別接信源單元的NRZ-OUT和HDB3單元的AMI-HDB3，將信源單元的K1、K2、K3每一位都置1，觀察全1碼對(duì)應(yīng)的AMI碼（開關(guān)K4置于左方AMI端）波形和HDB3碼（開關(guān)K4置于右方HDB3端）波形。再將K1、K2、K3置為全0，觀察全0碼對(duì)應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。觀察時(shí)應(yīng)注意AMI、HDB3碼的碼元都是占空比為0.5的雙極性歸零矩形脈沖。編碼輸出AMI-HDB3比信源輸入NRZ-OUT延遲了4個(gè)碼元。全1碼對(duì)應(yīng)的AMI碼全1碼對(duì)應(yīng)的HDB3碼通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告全0碼對(duì)應(yīng)的AMI碼（2）將K1、K2、K3置于011100100000110000100000態(tài)，觀察并記錄對(duì)應(yīng)的AMI碼通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告和HDB3碼。AMI碼HDB3碼通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告（3）將K1、K2、K3置于任意狀態(tài)，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的DET、BPF、BS-R和NRZ，觀察這些信號(hào)波形。CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI單元的DETCH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的DETHDB3通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI單元的BPFCH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的BPFCH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI單元的BS-R通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的BS-R通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI單元的NRZCH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的NRZ通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和紀(jì)錄回答：（1）不歸零碼和歸零碼的特點(diǎn)是什么？不歸零碼特點(diǎn)：脈沖寬度τ等于碼元寬度Ts歸零碼特點(diǎn)：τ＜Ts（2）與信源代碼中的“1”碼相對(duì)應(yīng)的AMI碼及HDB3碼是否一定相同？為什么？與信源代碼中的“1”碼對(duì)應(yīng)的AMI碼及HDB3碼不一定相同。因信源代碼中的“1”碼對(duì)應(yīng)的AMI碼“1”、“-1”相間出現(xiàn)，而HDB3碼中的“1”，“-1”不但與信源代碼中的“1”碼有關(guān)，而且還與信源代碼中的“0”碼有關(guān)。舉例：信源代碼：***001AMI:10000-110000-1000001HDB3：10001-11-100-100010-12.總結(jié)從HDB3碼中提取位同步信號(hào)的原理。HDB3位同步信號(hào)整流窄帶帶通濾波器整形移相HDB3中不含有離散譜fS(fS在數(shù)值上等于碼速率)成分。整流后變?yōu)橐粋€(gè)占空比等于0.5的單極性歸零碼，其連0個(gè)數(shù)不超過3，頻譜中含有較強(qiáng)的離散譜fS成分，故可通過窄帶帶通濾波器得到一個(gè)相位抖動(dòng)較小的正弦信號(hào)，再經(jīng)過整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信號(hào)。通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二數(shù)字調(diào)制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握絕對(duì)碼、相對(duì)碼概念及它們之間的變換關(guān)系。2、掌握用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的方法。3、掌握相對(duì)碼波形與2PSK信號(hào)波形之間的關(guān)系、絕對(duì)碼波形與2DPSK信號(hào)波形之間的關(guān)系。4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的頻譜與數(shù)字基帶信號(hào)頻譜之間的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用示波器觀察絕對(duì)碼波形、相對(duì)碼波形。2、用示波器觀察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號(hào)波形。3、用頻譜儀觀察數(shù)字基帶信號(hào)頻譜及2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的頻譜。三、實(shí)驗(yàn)步驟本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元。1、熟悉數(shù)字調(diào)制單元的工作原理。接通電源，打開實(shí)驗(yàn)箱電源開關(guān)。將數(shù)字調(diào)制單元單刀雙擲開關(guān)K7置于左方N（NRZ）端。2、用數(shù)字信源單元的FS信號(hào)作為示波器的外同步信號(hào)，示波器CH1接信源單元的(NRZ-OUT)AK（即調(diào)制器的輸入），CH2接數(shù)字調(diào)制單元的BK，信源單元的K1、K2、K3置于任意狀態(tài)（非全0），觀察AK、BK波形，總結(jié)絕對(duì)碼至相對(duì)碼變換規(guī)律以及從相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律AK波形通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告BK波形3、示波器CH1接2DPSK，CH2分別接AK及BK，觀察并總結(jié)2DPSK信號(hào)相位變化與絕對(duì)碼的關(guān)系以及2DPSK信號(hào)相位變化與相對(duì)碼的關(guān)系（此關(guān)系即是2PSK信號(hào)相位變化與信源代碼的關(guān)系）。注意：2DPSK信號(hào)的幅度比較小，要調(diào)節(jié)示波器的幅度旋鈕，而且信號(hào)本身幅度可能不一致，但這并不影響信息的正確傳輸。CH1接2DPSK，CH2接AK通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告CH1接2DPSK，CH2接BK4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；觀察這兩個(gè)信號(hào)與AK的關(guān)系（注意“1”碼與“0”碼對(duì)應(yīng)的2FSK信號(hào)幅度可能不相等，這對(duì)傳輸信息是沒有影響的）示波器CH1接AK、CH2接2FSK通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器CH1接AK、CH2接2ASK四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、設(shè)絕對(duì)碼為全1、全0或10011010，求相對(duì)碼。2、設(shè)相對(duì)碼為全1、全0或10011010，求絕對(duì)碼。3、設(shè)信息代碼為10011010，假定載頻分別為碼元速率的1倍和1.5倍，畫出2DPSK及2PSK信號(hào)波形。4、總結(jié)絕對(duì)碼至相對(duì)碼的變換規(guī)律、相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律并設(shè)計(jì)一個(gè)由相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換電路。通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)三模擬鎖相環(huán)與載波同步一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握模擬鎖相環(huán)的工作原理，以及環(huán)路的鎖定狀態(tài)、失鎖狀態(tài)、同步帶、捕捉帶等基本概念。2.掌握用平方環(huán)法從2DPSK信號(hào)中提取相干載波的原理及模擬鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)方法。3.了解相干載波相位模糊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.觀察模擬鎖相環(huán)的鎖定狀態(tài)、失鎖狀態(tài)及捕捉過程。2.觀察環(huán)路的捕捉帶和同步帶。3.用平方環(huán)法從2DPSK信號(hào)中提取載波同步信號(hào)，觀察相位模糊現(xiàn)象。三、實(shí)驗(yàn)步驟本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元、數(shù)字調(diào)制單元和載波同步單元。1.熟悉載波同步單元的工作原理。接好電源線，打開實(shí)驗(yàn)箱電源開關(guān)。2.檢查要用到的數(shù)字信源單元和數(shù)字調(diào)制單元是否工作正常（用示波器觀察信源NRZ-OUT(AK)和調(diào)制2DPSK信號(hào)有無，兩者邏輯關(guān)系正確與否）。3.用示波器觀察載波同步模塊鎖相環(huán)的鎖定狀態(tài)、失鎖狀態(tài)，測(cè)量環(huán)路的同步帶、捕捉帶。（1）觀察鎖定狀態(tài)與失鎖狀態(tài)打開電源后用示波器觀察ud，若ud為直流，則調(diào)節(jié)載波同步模塊上的可變電容C34，ud隨C34減小而減小，隨C34增大而增大（為什么？請(qǐng)思考），這說明環(huán)路處于鎖定狀態(tài)。用示波器同時(shí)觀察調(diào)制單元的CAR和載波同步單元的CAR-OUT，可以看到兩個(gè)信號(hào)頻率相等。若有頻率計(jì)則可分別測(cè)量CAR和CAR-OUT頻率。在鎖定狀態(tài)下，向某一方向變化C34，可使ud由直流變?yōu)榻涣?，CAR和CAR-OUT頻率不再相等，環(huán)路由鎖定狀態(tài)變?yōu)槭фi。接通電源后ud也可能是差拍信號(hào)，表示環(huán)路已處于失鎖狀態(tài)。失鎖時(shí)ud的最大值和最小值就是鎖定狀態(tài)下ud的變化范圍（對(duì)應(yīng)于環(huán)路的同步范圍）。環(huán)路處于失鎖狀態(tài)時(shí)，CAR和CAR-OUT頻率不相等。調(diào)節(jié)C34使ud的差拍頻率降低，當(dāng)頻率降低到某一程度時(shí)ud會(huì)突然變成直流，環(huán)路由失鎖狀態(tài)變?yōu)殒i定狀態(tài)。4.觀察環(huán)路的捕捉過程先使環(huán)路處于失鎖定狀態(tài)，慢慢調(diào)節(jié)C34，使環(huán)路剛剛進(jìn)入鎖定狀態(tài)后，關(guān)閉電源開關(guān)，然后再打開電源，用示波器觀察ud，可以發(fā)現(xiàn)ud由差拍信號(hào)變?yōu)橹绷鞯淖兓矐B(tài)過程。ud的這種變化表示了環(huán)路的捕捉過程。通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告5.觀察相干載波相位模糊現(xiàn)象使環(huán)路鎖定，用示波器同時(shí)觀察調(diào)制單元的CAR和載波同步單元的CAR-OUT信號(hào)，反復(fù)斷開、接通電源可以發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)信號(hào)有時(shí)同相、有時(shí)反相。通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.總結(jié)鎖相環(huán)鎖定狀態(tài)及失鎖狀態(tài)的特點(diǎn)。答：模擬鎖相環(huán)鎖定的特點(diǎn)：輸入信號(hào)頻率與反饋信號(hào)的頻率相等，鑒相器輸出電壓為直流。模擬鎖相環(huán)失鎖的特點(diǎn)：鑒相器輸出電壓為不對(duì)稱的差拍電壓。2.設(shè)K0=18HZ/V，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算環(huán)路同步帶ΔfH及捕捉帶ΔfP。答：代入指導(dǎo)書“3式”計(jì)算得：v112v，則fH186108Hz；v28v，則fp18472Hz3.由公式nRCKdKo及6811n計(jì)算環(huán)路參數(shù)ωn和ζ，式中Kd=62(R25R68)C114-6V/rad，Ko=2π×18rad/s.v，R25=2×10，R68=5×10，C11=2.2×10F。（fn=ωn/2π應(yīng)遠(yuǎn)小于碼速率，ζ應(yīng)大于0.5)。答：nn2186.5fn17.6Hz遠(yuǎn)小于碼速率；111rad4362(210510)2.21051032.2106170.5（波特）；1110.624.總結(jié)用平方環(huán)提取相干載波的原理及相位模糊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。答：平方運(yùn)算輸出信號(hào)中有2fc離散譜，模擬環(huán)輸出信號(hào)頻率等于2fc，二分頻，濾波后得到干擾波；2電路有兩個(gè)初始狀態(tài)，導(dǎo)致提取的相干載波有兩種相反的相位狀態(tài)5.設(shè)VCO固有振蕩頻率f0不變，環(huán)路輸入信號(hào)頻率可以改變，試擬訂測(cè)量環(huán)路同步帶及捕捉帶的步驟。答：環(huán)路處于鎖定狀態(tài)后，慢慢增大C34，使ud增大到鎖定狀態(tài)下的最大值ud1（此值不大于+12V）；①ud增大到鎖定狀態(tài)下的最大值ud1值為：4.8V通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告②繼續(xù)增大C34，ud變?yōu)榻涣鳎ㄉ蠈捪抡闹芷谛盘?hào)）。③環(huán)路失鎖。再反向調(diào)節(jié)減小C34，ud的頻率逐漸變低，不對(duì)稱程度越來越大。④直至變?yōu)橹绷?。記環(huán)路剛剛由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)鑒相器輸出電壓為ud2；繼續(xù)減小C34，使ud減小到鎖定狀態(tài)下的最小值ud3；環(huán)路剛剛由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)鑒相器輸出電壓為ud2為：2.4Vud減小到鎖定狀態(tài)下的最小值ud3為：1.6V⑤再繼續(xù)減小C34，ud變?yōu)榻涣鳎ㄏ聦捝险闹芷谛盘?hào)），環(huán)路再次失鎖。然后反向增大C34，記環(huán)路剛剛由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)鑒相器輸出電壓為ud4。環(huán)路剛剛由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)鑒相器輸出電壓為ud4的值為：4.4V通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)四數(shù)字解調(diào)與眼圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握2DPSK相干解調(diào)原理。2.掌握2FSK過零檢測(cè)解調(diào)原理。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用示波器觀察2DPSK相干解調(diào)器各點(diǎn)波形。2.用示波器觀察2FSK過零檢測(cè)解調(diào)器各點(diǎn)波形。3．用示波器觀察眼圖。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.復(fù)習(xí)前面實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容并熟悉2DPSK解調(diào)單元及2FSK解調(diào)單元的工作原理，接通實(shí)驗(yàn)箱電源。將數(shù)字調(diào)制單元單刀雙擲開關(guān)K7置于左方NRZ端。2.檢查要用到的數(shù)字信源、數(shù)字調(diào)制及載波同步單元是否工作正常，保證載波同步單元處于同步態(tài)！3.2DPSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)（1）將數(shù)字信源單元的BS-OUT用信號(hào)連線連接到2DPSK解調(diào)單元的BS-IN點(diǎn),以信源單元的FS信號(hào)作為示波器外同步信號(hào)，將示波器的CH1接數(shù)字調(diào)制單元的BK，CH2（建議使用示波器探頭的x10衰減檔）接2DPSK解調(diào)單元的MU。MU與BK同相或反相，其波形應(yīng)接近圖4-3所示的理論波形。（2）示波器的CH2接2DPSK解調(diào)單元的LPF，可看到LPF與MU同相。當(dāng)一幀內(nèi)BK中“1”碼“0”碼個(gè)數(shù)相同時(shí)，LPF的正、負(fù)極性信號(hào)電平與0電平對(duì)稱，否則不對(duì)稱通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告（3）示波器的CH1接VC，調(diào)節(jié)電位器R39，保證VC處在0電平（當(dāng)BK中“1”與“0”等概時(shí)LPF的中值即為0電平），此即為抽樣判決器的最佳門限。（4）觀察數(shù)字調(diào)制單元的BK與2DPSK解調(diào)單元的MU、LPF、BK之間的關(guān)系，再觀察數(shù)字信源單元中AK信號(hào)與2DPSK解調(diào)單元的MU、LPF、BK、AK-OUT信號(hào)之間的關(guān)系。BK與2DPSK的MUBK與2DPSK的LPF通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告BK與2DPSK的BKAK與2DPSK的MU通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告AK與2DPSK的LPFAK與2DPSK的BK通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告AK與2DPSK的AK-OUT（6）將數(shù)字調(diào)制單元單刀雙擲開關(guān)K7置于右方（M序列）端，此時(shí)數(shù)字調(diào)制器輸入的基帶信號(hào)是偽隨機(jī)序列（本系統(tǒng)中是M序列）信號(hào)。用示波器觀察2DPSK解調(diào)單元LPF點(diǎn)，即可看到無噪聲狀態(tài)下的眼圖。通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告4.2FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)將數(shù)字調(diào)制單元單刀雙擲開關(guān)K7還原置于左方NRZ端。將數(shù)字信源單元的BS-OUT用信號(hào)連線換接到2FSK解調(diào)單元的BS-IN點(diǎn),示波器探頭CH1接數(shù)字調(diào)制單元中的AK，CH2分別接2FSK解調(diào)單元中的FD、LPF、CM及AK-OUT，觀察2FSK過零檢測(cè)解調(diào)器的解調(diào)過程（注意：低通及整形2都有倒相作用）。LPF的波形應(yīng)接近圖4-4所示的理論波形。AK與2FSK的FDAK與2FSK的LPF通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告AK與2FSK的AK-OUT四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.設(shè)絕對(duì)碼為1001101，根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察得到的規(guī)律，畫出如果相干載波頻率等于碼速率的1.5倍，在CAR-OUT與CAR同相、反相時(shí)2DPSK相干解調(diào)MU、LPF、BS、BK、AK波形示意圖，總結(jié)2DPSK克服相位模糊現(xiàn)象的機(jī)理。當(dāng)相干載波為-cosωt時(shí)，MU、LPF及BK與載波為cosωt時(shí)的狀態(tài)反相，但AK仍不變（第一位與BK的起始電平有關(guān)）。2DPSK系統(tǒng)之所能克服相位模糊現(xiàn)象，是因?yàn)樵诎l(fā)端將絕對(duì)碼變?yōu)榱讼鄬?duì)碼，在收端又將相對(duì)碼變?yōu)榻^對(duì)碼，載波相位模糊可使解調(diào)出來的相對(duì)碼有兩種相反的狀態(tài)，但它們對(duì)應(yīng)的絕對(duì)碼是相同的。第四篇：通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、設(shè)計(jì)目的和意義1、2、3、熟練地掌握matlab在數(shù)字通信工程方面的應(yīng)用。了解信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟。理解2FSK調(diào)制解調(diào)的具體實(shí)現(xiàn)方法，加深對(duì)理論的理解，并實(shí)現(xiàn)2FSK的調(diào)制解調(diào)，畫出各個(gè)階段的波形。4、5、學(xué)習(xí)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的相關(guān)知識(shí)。通過編程、調(diào)試掌握matlab軟件的一些應(yīng)用，掌握2FSK調(diào)制解調(diào)的方法，激發(fā)學(xué)習(xí)和研究的興趣；二、設(shè)計(jì)原理1．2FSK介紹：數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控（FSK），二進(jìn)制頻移鍵控記作2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制的頻率。2．2FSK調(diào)制原理2FSK調(diào)制就是使用兩個(gè)不同的頻率的載波信號(hào)來傳輸一個(gè)二進(jìn)制信息序列。可以用二進(jìn)制“1”來對(duì)應(yīng)于載頻f1，而“0”用來對(duì)應(yīng)于另一相載頻w2的已調(diào)波形，而這個(gè)可以用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立的頻率源w1、f2進(jìn)行選擇通。本次課程設(shè)計(jì)采用的是前面一種方法。如下原理圖：圖2調(diào)制原理框圖3．2FSK解調(diào)原理2FSK的解調(diào)方式有兩種:相干解調(diào)方式和非相干解調(diào)方式，本次課程設(shè)計(jì)采用的是相干解調(diào)方式。根據(jù)已調(diào)信號(hào)由兩個(gè)載波f1、f2調(diào)制而成，相干解調(diào)先用兩個(gè)分別對(duì)f1、f2帶通的濾波器對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號(hào)與相應(yīng)的載波f1、f2相乘進(jìn)行相干解調(diào)，再分別低通濾波、用抽樣信號(hào)進(jìn)行抽樣判決器即可其原理如下：圖3相干解調(diào)原理框圖三、詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟本試驗(yàn)采用兩種方式實(shí)現(xiàn)FSK的調(diào)制方式一：產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)的矩形基帶信號(hào)，再對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行取反，得到反基帶信號(hào)。分別用不同頻率的載頻對(duì)它們進(jìn)行調(diào)制。2FSK信號(hào)便是符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)于載頻f1，而符號(hào)“0”對(duì)應(yīng)于載頻f2（與f1不同的另一載頻）的已調(diào)波形，而且f1與f2之間的改變是瞬間完成的。其表達(dá)式為：e2FSK(t){Acos(1tn)Acos(2tn)典型波形如下圖所示。由圖可見,2FSK信號(hào)可以看作兩個(gè)不同載頻的ASK信號(hào)的疊加。因此2FSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式又可以寫成：s2FSK(t)[ang(tnTs)]cos(1tn)[ang(tnTs)]cos(2tn)nn_zaks1(t)1011001ts2(t)tcos(w1t+θn)tcos(w2t+φn)ts1(t)cos(w1t+θn)ts2(t)cos(w2t+φn)t2FSK信號(hào)t圖1原理框圖方式一源代碼與實(shí)驗(yàn)結(jié)果：clearallcloseallFc=10;%載頻Fs=100;%系統(tǒng)采樣頻率Fd=1;%碼速率N=Fs/Fd;df=10;M=2;i=10;%基帶信號(hào)碼元數(shù)j=5000;a=round(rand(1,i));%產(chǎn)生隨機(jī)序列t=linspace(0,5,j);f1=10;%載波1頻率f2=5;%載波2頻率fm=i/5;%基帶信號(hào)頻率B1=2*f1;%載波1帶寬B2=2*f2;%載波2帶寬%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%產(chǎn)生基帶信號(hào)st1=t;forn=1:10ifa(n)<1;form=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=0;endelseform=j/i*(n-1)+1:j/i*nst1(m)=1;endendendst2=t;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%基帶信號(hào)求反forn=1:j;ifst1(n)>=1;st2(n)=0;elsest2(n)=1;endend;figure(1);subplot(411);plot(t,st1);title('基帶信號(hào)');axis([0,5,-1,2]);subplot(412);plot(t,st2);title('基帶信號(hào)反碼');axis([0,5,-1,2]);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%載波信號(hào)s1=cos(2*pi*f1*t);s2=cos(2*pi*f2*t);subplot(413)plot(s1);title('載波信號(hào)1');subplot(414),plot(s2);title('載波信號(hào)2');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%調(diào)制F1=st1.*s1;%加入載波1F2=st2.*s2;%加入載波2figure(2);subplot(311);plot(t,F1);title('s1*st1'