重郵通信原理實驗報告

教育資料教育資料通信原理實驗報告學院：通信與信息工程學院專業(yè)：通信工程班級 姓名： 學號： 實驗二：模擬線性調制系統(tǒng)仿真一、實驗目的1、掌握模擬調制系統(tǒng)的調制和解調原理；2、理解相干解調。二、實驗內容、編寫、 、 調制，并畫出時域波形和頻譜；2完成 調制和相干解調。三、實驗步驟、、線性調制)假定調制信號為m(t);cos2兀ft載波c(t);cos2兀ft,f=1kHz,TOC\o"1-5"\h\zm cmf=10kHz；繪制調制信號和載波的時域波形。c)進行調制，s(t)=m(t)?c(t);進行調制，s(t)=[1+m(t)]?c(t);DSB AM繪制 已調信號和 已調信號的波形，并與調制信號波形進行對照。)用相移法進行 調制，分別得到上邊帶和下邊帶信號，s(t)=m(t)(t)?c(t)_m-rti(t)?c(t),mi(t)=sin2兀ft,c(t)=sin2兀ft。SSB2 +2Q mQ c)對載波、調制信號、 已調信號、已調信號和 已調信號進行變換，得到其頻譜，并繪制出幅度譜。2信號的解調)用相干解調法對 信號進行解調，解調所需相干載波可直接采用調制載波；)將 E調信號與相干載波相乘；3)設計低通濾波器，將乘法器輸出中的高頻成分濾除，得到解調信號；4)繪制低通濾波器的頻率響應；)對乘法器輸出和濾波器輸出進行 變換，得到頻譜；6)繪制解調輸出信號波形，繪制乘法器輸出和解調器輸出信號幅度譜；）繪制解調載波與發(fā)送載波同頻但不同相時的解調信號的波形實驗代碼：的源程序實驗結果圖：*20O0521 1.5t⑸2.5X10-3思考題：1與調制信號比較，、和 的時域波形和頻譜有何不同？答：時域波形的上包絡其形狀與調制信號的波形相同，只是幅度有所增大；而 時域波形的上包絡則不再與調制信號相同，但幅度卻不變。調制信號的頻譜頻率相對較低，只有一個沖擊，功率較大；已調信號頻譜集中出現(xiàn)在附近，有三個沖擊，中間一個功率較大，且與調制信號的功率接近，其余兩個大約為其一半；已調信號頻譜也是集中在 左右，只有兩個沖擊，以 為對稱軸對稱分布，功率為調制信號的一半左右；已調信號頻譜就是已調信號兩個沖擊的分解。3、采用相干解調時，接收端的本地載波與發(fā)送載波同頻不同相時，對解調性能有何影響？答：導致載波失真，不能完好的解調原波形。實驗二： 系統(tǒng)仿真一、實驗目的：1、掌握脈沖編碼調制原理；2、理解量化級數(shù)、量化方法與量化信噪比的關系。3、理解非均勻量化的優(yōu)點。二、實驗內容：1對模擬信號進行抽樣和均勻量化，改變量化級數(shù)和信號大小，根據(jù) 仿真獲得量化誤差和量化信噪比誤差和量化信噪比。三、實驗步驟1、均勻量化產生一個周期的正弦波 （以 頻率進行采樣，并進行級均勻量化，用 函數(shù)在同一張圖上繪出原信號和量化后的信號。以 的抽樣頻率對 進行抽樣，并進行級均勻量化。繪出正弦波波形用函數(shù)）樣值圖，量化后的樣值圖、量化誤差圖后三個用 函數(shù)）以對進行采樣，改變量化級數(shù)，分別仿真得到編碼位數(shù)為?位時的量化信噪比，繪出量化信噪比隨編碼位數(shù)變化的曲線。另外繪出理論的量化信噪比曲線進行比較。在編碼位數(shù)為和時采用均勻量化，在輸入信號衰減為? 時，以均間隔仿真得到均勻量化的量化信噪比，繪出量化信噪比隨信號衰減變化的圖形。注意，輸入信號減小時，量化范圍不變；抽樣頻率為0實驗代碼：函數(shù)：主程序：結果圖：、實驗思考題：、圖2-表3明均勻量化信噪比與量化級數(shù)（或編碼位數(shù)）的關系是怎樣的？答：量化信噪比隨著量化級數(shù)的增加而提高，當量化級數(shù)較小是不能滿足通信質量的要求。實驗三：數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)一、實驗目的1、掌握數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率計算；理解信道噪聲和碼間干擾對系統(tǒng)性能的影響；2、掌握最佳基帶傳輸系統(tǒng)中的“無碼間干擾傳輸”和“匹配濾波器”的設計方法；3、理解眼圖的作用，理解碼間干擾和信道噪聲對眼圖的影響。二、實驗內容1、誤碼率的計算O和誤碼率之間的性能曲線2、眼圖的生成（1）基帶信號采用矩形脈沖波形（2）基帶信號采用滾降頻譜特性的波形三、實驗步驟及結果1、誤碼率的計算隨機產生 個二進制信息數(shù)據(jù)，采用雙極性碼，映射為土A隨機產生高斯噪聲要求。為? ，疊加在發(fā)送信號上，直接按判決規(guī)則進行判決，然后與原始數(shù)據(jù)進行比較，統(tǒng)計出錯的數(shù)據(jù)量，與發(fā)送數(shù)據(jù)量相除得到誤碼率。畫出。和誤碼率之間的性能曲線，并與理論誤碼率曲線相比較。程序代碼：2）隨機產生100個0二0進制信息數(shù)據(jù)，采用雙極性碼，映射為±1基,帶波形采用根升余弦頻譜。隨機產生信道高斯白噪聲要求 為?，疊加在發(fā)送信號上，通過匹配濾波器后，按判決規(guī)則進行判決，得到誤碼率。畫出 和誤碼率之間的性能曲線。、繪制眼圖設基帶信號波形為滾降系數(shù)為的升余弦波形，符號周期 ，試繪出不同滾降系數(shù)（ ,時的時域脈沖波形（保存為圖）。隨機生成一系列二進制序列，選擇的升余弦波形，畫出多個信號的波形，（保存為圖）6通過高斯白噪聲信道，選擇的升余弦波形，分別繪制出無噪聲干擾以及信噪比為、、、時的眼圖。實驗結果圖：

四、實驗思考題1、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關？答：數(shù)字基帶的誤碼率與輸入的信噪比有關，信噪比又與輸入信號的能量以及噪聲的能量有關。2、碼間干擾和信道噪聲對眼圖有什么影響？答;碼間干擾和信道噪聲可以看做同一類型，都是對信號起負面作用的，只是來源不同。碼間干擾來自信號自身，是可以通過優(yōu)化信號來避免的，而信道噪聲是無法避免的，始終存在。對眼圖的影響無非就是：會使眼圖比較閉合，幅度畸變范圍變大，噪聲容限變小，過零點畸變時間變久。3、觀察圖3－5和圖3－6，觀察不同滾降系數(shù)對時域波形的影響。答：當a時，是實際中常采用的升余弦頻譜特性，它的波形最瘦，拖尾按t速率衰減，抑制碼間串擾的效果最好。當滾降系數(shù)a越小時，波形越來越胖，尾巴的衰減速率越來越小。4、圖3－7可以得出什么結論？答：右圖3-可7以看出，信噪比越高，眼圖的效果越好，當無噪聲干擾時，眼圖形狀清晰可見，“眼睛”張開較大，當信噪比為0時，眼圖徹底混亂，看不清楚形狀。實驗四：系統(tǒng)仿真一、實驗目的：i掌握 調制和解調原理；2理解數(shù)字基帶信號和 號的功率譜密度的關系。3、理解星座圖的作用二、實驗原理三、實驗內容：1、生成基帶信號和頻帶信號的時域波形和功率譜（必做）3 發(fā)送信號和接收信號的星座圖。必做）四、實驗步驟1、繪制時頻波形）設基帶波形為矩形波，設載波頻率為 H符號速率為 ，畫出信號的時域波形和功率譜。）設基帶波形為滾降波形，設載波頻率為 H符號速率為 ，畫出信號的時域波形和功率譜；要求對比滾降系數(shù)分別為0.和51時的情況。3 發(fā)送信號和接收信號的星座圖繪制發(fā)送端 信號的星座圖；繪制出信噪比為 和時的接收信號星座圖實驗代碼：教育資料教育資料