通信原理实验报告

1、通信原理实验报告简介第一篇：通信原理实验报告通信原理实验报告 中南大学 通信原理实验报告 姓 名 班 级 学 号 课程名称 指导教师 通信原理 董健 1 通信原理实验报告 目录 2 通信原理实验报告 实验一 数字基带信号 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ami、hdb3码的编码规则。 3、掌握从hdb3码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解hdb3（ami）编译码集成电路cd22103。 二、实验内容 1、用示波器观察单极性非归零码（nrz）、传号交替反转码（ami）、三阶高密度双极

2、性码（hdb3）、整流后的ami码及整流后的hdb3码。 2、用示波器观察从hdb3码中和从ami码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3 、用示波器观察hdb3、ami译码输出波形 三、实验步骤 1、熟悉数字信源单元和hdb3编译码单元的工作原理。接好电源线，打开电源开关。 2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。 用信源单元的fs作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的gnd点均可，进行下列观察： （1） 示波器的两个通道探头分别接信源单元的nrz-out和bs-out，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管

3、熄）； 3 通信原理实验报告 （2）用开关k1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），k2、k3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和nrz码特点。 4 通信原理实验报告 3、 用示波器观察hdb3编译单元的各种波形。 仍用信源单元的fs信号作为示波器的外同步信号。 （1） 示波器的两个探头ch1和ch2分别接信源单元的nrz-out和hdb3单元的ami-hdb3，将信源单元的k1、k2、k3每一位都置1，观察全1码对应的ami码（开关k4置于左方ami端）波形和hdb3码（开关k4置于右方hdb3端）波形

4、。再将k1、k2、k3置为全0，观察全0码对应的ami码和hdb3码。观察时应注意ami、hdb3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。编码输出ami-hdb3比信源输入nrz-out延迟了4个码元。 全1码对应的ami码 全1码对应的hdb3码 5 通信原理实验报告 全0码对应的ami码 （2）将k1、k2、k3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的ami码6 通信原理实验报告 和hdb3码。 ami码 hdb3码 7 通信原理实验报告 （3）将k1、k2、k3置于任意状态，k4先置左方（ami）端再置右方（hdb3）端，ch1接信源单元

5、的nrz-out，ch2依次接hdb3单元的det、bpf、bs-r和nrz ，观察这些信号波形。 ch1接信源单元的nrz-out，ch2依次接ami单元的det ch1接信源单元的nrz-out，ch2依次接hdb3单元的det hdb3 8 通信原理实验报告 ch1接信源单元的nrz-out，ch2依次接ami单元的bpf ch1接信源单元的nrz-out，ch2依次接hdb3单元的bpf ch1接信源单元的nrz-out，ch2依次接ami单元的bs-r 9 通信原理实验报告 ch1接信源单元的nrz-out，ch2依次接hdb3单元的bs-r 10 通信原理实验报告 ch1接信源单元

6、的nrz-out，ch2依次接ami单元的nrz ch1接信源单元的nrz-out，ch2依次接hdb3单元的nrz 11 通信原理实验报告 四、根据实验现象回答 1. 根据实验观察和纪录回答： （1）不归零码和归零码的特点是什么？ 不归零码特点：脉冲宽度 等于码元宽度ts 归零码特点： ts （2）与信源代码中的“1”码相对应的ami码及hdb3码是否一定相同？为什么？ 与信源代码中的“1”码对应的ami 码及hdb3 码不一定相同。因信源代码中的 “1”码对应的ami 码“1”、“-1”相间出现，而hdb3 码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码

7、有关。 举例： 信源代码： 100001100001000001 ami: 10000-110000-1000001 hdb3：10001-11-100-100010-1 2. 总结从hdb3码中提取位同步信号的原理。 hdb3位同步信号 整流窄带带通滤波器整形移相 hdb3中不含有离散谱fs(fs在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码，其连0个数不超过3，频谱中含有较强的离散谱fs成分，故可 通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。12 通信原理实验报告 实验二 数字调制 一、实验目的 1、掌握绝对码、

8、相对码概念及它们之间的变换关系。 2、掌握用键控法产生2ask、2fsk、2dpsk信号的方法。 3、 掌握相对码波形与2psk信号波形之间的关系、绝对码波形与2dpsk信号波形之间的关系。 4、了解2ask、2fsk、2dpsk信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、实验内容 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2ask、2fsk、2psk、2dpsk信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ask、2fsk、2dpsk信号的频谱。三、实验步骤 本实验使用数字信源单元及数字调制单元。 1、熟悉数字调制单元的工作原理。接通电源，打开实验箱电源开关。将数字调制单

9、元单刀双掷开关k7置于左方n（nrz）端。 2、用数字信源单元的fs信号作为示波器的外同步信号，示波器ch1接信源单元的(nrz-out)ak（即调制器的输入），ch2接数字调制单元的bk，信源单元的k1、k2、k3置于任意状态（非全0），观察ak、bk波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律 ak波形 13 通信原理实验报告 bk波形 3、示波器ch1接2dpsk，ch2分别接ak及bk，观察并总结2dpsk信号相位变化与绝对码的关系以及2dpsk信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2psk信号相位变化与信源代码的关系）。注意：2dpsk信号的幅度比较小，要调节示波器

10、的幅度旋钮，而且信号本身幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。 ch1接2dpsk，ch2接ak 14 通信原理实验报告 ch1接2dpsk，ch2接bk 4、示波器ch1接ak、ch2依次接2fsk和2ask；观察这两个信号与ak的关系（注意“1”码与“0”码对应的2fsk信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的） 示波器ch1接ak、ch2接2fsk 15 通信原理实验报告 示波器ch1接ak、ch2接2ask 四、实验总结 1、设绝对码为全1、全0或1001 1010，求相对码。2、设相对码为全1、全0或1001 1010，求绝对码。 3、设信息代码为1001 1010，假定载

11、频分别为码元速率的1倍和1.5倍，画出2dpsk及2psk信号波形。4、总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码至绝对码的变换电路。16 通信原理实验报告 实验三 模拟锁相环与载波同步 一、 实验目的 1. 掌握模拟锁相环的工作原理，以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念。 2. 掌握用平方环法从2dpsk信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法。 3. 了解相干载波相位模糊现象产生的原因。 二、实验内容 1. 观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程。 2. 观察环路的捕捉带和同步带。 3. 用平方环法从2dpsk信号中提取载波同步信

12、号，观察相位模糊现象。三、实验步骤 本实验使用数字信源单元、数字调制单元和载波同步单元。 1.熟悉载波同步单元的工作原理。接好电源线，打开实验箱电源开关。 2.检查要用到的数字信源单元和数字调制单元是否工作正常（用示波器观察信源nrz-out(ak)和调制2dpsk信号有无，两者逻辑关系正确与否）。 3. 用示波器观察载波同步模块锁相环的锁定状态、失锁状态，测量环路的同步带、捕捉带。 （1）观察锁定状态与失锁状态 打开电源后用示波器观察ud，若ud为直流，则调节载波同步模块上的可变电容c34，ud随c34减小而减小，随c34增大而增大（为什么？请思考），这说明环路处于锁定状态。用示波器同时观察

13、调制单元的car和载波同步单元的car-out，可以看到两个信号频率相等。若有频率计则可分别测量car和car-out频率。在锁定状态下，向某一方向变化c34，可使ud由直流变为交流，car和car-out频率不再相等，环路由锁定状态变为失锁。 接通电源后ud也可能是差拍信号，表示环路已处于失锁状态。失锁时ud的最大值和最小值就是锁定状态下ud的变化范围（对应于环路的同步范围）。环路处于失锁状态时，car和car-out频率不相等。调节c34使ud的差拍频率降低，当频率降低到某一程度时ud会突然变成直流，环路由失锁状态变为锁定状态。 4. 观察环路的捕捉过程 先使环路处于失锁定状态，慢慢调节c

14、34，使环路刚刚进入锁定状态后，关闭电源开关，然后再打开电源，用示波器观察ud，可以发现ud由差拍信号变为直流的变化瞬态过程。ud的这种变化表示了环路的捕捉过程。 17 通信原理实验报告 5. 观察相干载波相位模糊现象 使环路锁定，用示波器同时观察调制单元的car和载波同步单元的car-out信号，反复断开、接通电源可以发现这两个信号有时同相、有时反相。 18 通信原理实验报告 四、 实验总结 1.总结锁相环锁定状态及失锁状态的特点。 答：模拟锁相环锁定的特点：输入信号频率与反馈信号的频率相等，鉴相器输出电压为直流。模拟锁相环失锁的特点：鉴相器输出电压为不对称的差拍电压 。 2.设k0=18

15、hz/v ，根据实验结果计算环路同步带fh及捕捉带fp 。 答：代入指导书“3式”计算得：v1=12v，则fh=18´6=108hz；v2=8v，则fp=18´4=72hz 3.由公式wn=rckdko及z=6811wn计算环路参数n和，式中 kd=6 2(r25+r68)c114 -6 v/rad，ko=2×18 rad/s.v，r25=2×10w，r68=5×10w，c11=2.2×10f 。（fn=n/2应远小于码速率，应大于0.5)。 答：wn=wn2p´18´6.5fn=17.6hz远小于码速率 ；=11

16、1rad43-62p(2´10+5´10)´2.2´105´103´2.2´10-6170.5（波特）；x=´111=0.6 24.总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因。 答：平方运算输出信号中有2fc离散谱，模拟环输出信号频率等于2fc，二分频，滤波后得到干扰波；¸2电路有两个初始状态，导致提取的相干载波有两种相反的相位状态 5.设vco固有振荡频率f0 不变，环路输入信号频率可以改变，试拟订测量环路同步带及捕捉带的步骤。 答：环路处于锁定状态后，慢慢增大c34，使ud增大到锁定状态下

17、的最大值ud1（此值不大于+12v）； ud增大到锁定状态下的最大值ud1值为： 4.8 v 19 通信原理实验报告 继续增大c34，ud变为交流（上宽下窄的周期信号）。 环路失锁。再反向调节减小c34，ud的频率逐渐变低，不对称程度越来越大。 直至变为直流。记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2；继续减小c34，使ud减小到锁定状态下的最小值ud3； 环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2为：2.4 v ud减小到锁定状态下的最小值ud3为 ：1.6 v 再继续减小c34，ud变为交流（下宽上窄的周期信号），环路再次失锁。然后反向增大c34，记环路刚刚由失锁

18、状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4。环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4的值为：4.4 v 20 通信原理实验报告 实验四 数字解调与眼图 一、 实验目的 1. 掌握2dpsk相干解调原理。 2. 掌握2fsk过零检测解调原理。二、 实验内容 1. 用示波器观察2dpsk相干解调器各点波形。 2. 用示波器观察2fsk过零检测解调器各点波形。 3用示波器观察眼图。三、 实验步骤 1. 复习前面实验的内容并熟悉2dpsk解调单元及2fsk解调单元的工作原理，接通实验箱电源。将数字调制单元单刀双掷开关k7置于左方nrz端。 2. 检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元

19、是否工作正常，保证载波同步单元处于同步态！ 3. 2dpsk解调实验 （1）将数字信源单元的bs-out用信号连线连接到2dpsk解调单元的bs-in点,以信源单元的fs信号作为示波器外同步信号，将示波器的ch1接数字调制单元的bk，ch2（建议使用示波器探头的x10衰减档）接2dpsk解调单元的mu。mu与bk同相或反相，其波形应接近图4-3所示的理论波形。 （2）示波器的ch2接2dpsk解调单元的lpf，可看到lpf与mu同相。当一帧内bk中“1”码“0”码个数相同时，lpf的正、负极性信号电平与0电平对称，否则不对称 21 通信原理实验报告 （3）示波器的ch1接vc，调节电位器r39

20、，保证vc处在0电平（当bk中“1”与“0”等概时lpf的中值即为0电平），此即为抽样判决器的最佳门限。 （4）观察数字调制单元的bk与2dpsk解调单元的mu、lpf、bk之间的关系，再观察数字信源单元中ak信号与2dpsk解调单元的mu、lpf、bk、ak-out信号之间的关系。 bk与 2dpsk 的mu bk与 2dpsk 的lpf 22 通信原理实验报告 bk与 2dpsk 的bk ak与 2dpsk 的mu 23 通信原理实验报告 ak与 2dpsk 的lpf ak与 2dpsk 的bk 24 通信原理实验报告 ak与 2dpsk 的ak-out （6）将数字调制单元单刀双掷开关k

21、7置于右方（m序列）端，此时数字调制器输入的基带信号是伪随机序列（本系统中是m序列）信号。用示波器观察2dpsk解调单元lpf点，即可看到无噪声状态下的眼图。 25 通信原理实验报告 4. 2fsk解调实验 将数字调制单元单刀双掷开关k7还原置于左方nrz端。将数字信源单元的bs-out用信号连线换接到2fsk解调单元的bs-in点,示波器探头ch1接数字调制单元中的ak，ch2分别接2fsk解调单元中的fd、lpf、cm及ak-out，观察2fsk过零检测解调器的解调过程（注意：低通及整形2都有倒相作用）。lpf的波形应接近图4-4所示的理论波形。 ak与 2fsk的 fd ak与 2fsk

22、的 lpf 26 通信原理实验报告 ak与 2fsk的 ak-out 四、实验总结 1. 设绝对码为1001101，根据实验观察得到的规律，画出如果相干载波频率等于码速率的1.5倍，在car-out与car同相、反相时2dpsk相干解调mu、lpf、bs、bk、ak波形示意图，总结2dpsk克服相位模糊现象的机理。 当相干载波为-cost时，mu、lpf及bk与载波为cost时的状态反相，但ak仍不变（第一位与bk的起始电平有关）。2dpsk系统之所能克服相位模糊现象，是因为在发端将绝对码变为了相对码，在收端又将相对码变为绝对码，载波相位模糊可 使解调出来的相对码有两种相反的状态，但它们对应的

23、绝对码是相同的。 27 第二篇：通信原理实验报告1， 必做题目 1.1 无线信道特性分析 1.1.1 实验目的 1) 了解无线信道各种衰落特性； 2) 掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义； 3) 利用matlab中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。 1.1.2 实验内容 1) 基于simulink搭建一个qpsk发送链路，qpsk调制信号经过了瑞利衰落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。仿真参数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为0 4e-06 8e-06 1.2e-05秒，相对平均功率为0 -3 -6 -9db，最大多普勒频移为200hz。例如信道设置如下图所示：

24、 移动通信系统 1.1.3 实验作业 1) 根据信道参数，计算信道相干带宽和相干时间。 fm=200; t=0 4e-06 8e-06 1.2e-05; p=100 10-0.3 10-0.6 10-0.9; 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/fm 2) 设置较长的仿真时间（例如10秒），运行链路，在运行过程中，观察并分析瑞利信道输出的信道特征图（观察impulse response(ir)、frequency response(fr)、ir wate

25、rfall、doppler spectrum、scattering function）。（配合截图来分析） impulse response(ir) 移动通信系统 从冲击响应可以看出，该信道有四条不同时延的路径。多径信道产生随机衰落，信道冲击响应幅值随机起伏变化。可以看出，该信道的冲激响应是多路冲激响应函数的叠加，产生严重的码间干扰。 frequency response(fr) 频率响应特性图不再是平坦的，体现出了多径信道的频率选择性衰落。 移动通信系统 ir waterfall 频率展宽后，信号的冲激响应不再平坦，是由于多径信道中不同信道的叠加影响 doppler spectrum 由于多

26、普勒效应，接受信号的功率谱展宽扩展到fc-fm至fc+fm范围。 移动通信系统 3) 观察并分析信号在经过瑞利衰落信道前后的星座图变化（截图并解释）。 前 标准的qpsk星座图，4个相位 后 移动通信系统 信号经过多径信道后，相位和幅值均发生了随机变化，信号不再分布在四个点附近，可以看出信号质量很差。说明多径信道对信号产生了巨大的干扰。psk/qpsk通信链路搭建与误码性能分析 1.2bpsk/qpsk通信链路搭建与误码性能分析 1.2.1实验目的 掌握基于simulink的bpsk、qpsk典型通信系统的链路实现，仿真bpsk/qpsk信号在awgn信道、单径瑞利衰落信道下的误码性能。 1.

27、2.2实验作业 1) 基于simulink搭建bpsk/qpsk通信链路，经过awgn信道，接收端相干解调，仿真并绘出bpsk和qpsk信号在ebn0为010db时（间隔：移动通信系统 1db）误码性能曲线。 仿真参数： a) 仿真点数：106 b) 信源比特速率：1mbps。 bpsk通信链路 qpsk通信链路 bpsk awgn参数 移动通信系统 qpsk awgn参数 用bertool画出bpsk信号的误码率曲线（010db） 移动通信系统 由此可见bpsk和qpsk的在同一eb/no时误比特率基本一样，这与理论分析一致 2) 在1的基础上，信号先经过平坦（单径）瑞利衰落，再经过awgn

28、信道，假设接收端通过理想信道估计获得了信道衰落值（勾选衰落信道模块的“complex path gain port”）。仿真并绘出bpsk和qpsk信号在ebn0为040db时（间隔：5db）误码性能曲线。 信道仿真参数：最大多普勒频移为100hz。 bpsk通信链路 移动通信系统 qpsk通信链路 瑞利单径信道参数 移动通信系统 qpsk awgn参数 移动通信系统 bpsk awgn参数 bpsk/qpsk 0-40db误码率曲线 bpsk和qpsk在同一eb/no的误比特率基本一致，这和理论基本一致 移动通信系统 2、分组题目 2.1simo系统性能仿真分析 2.1.1实验目的 1.掌握

29、基于simulink的单发多收（simo）16qam仿真通信链路； 2.仿真simo 16qam信号在单径瑞利衰落信道下，不同接收分集数、不同合并方式下的误比特率性能。 2.1.2实验内容 1.掌握单发多收的原理，利用分集技术，搭建单发多收通信系统框图。 2.利用matlab中simulink所包含的通信系统模块搭建基于各种分集技术类型的单发多收通信链路。 3. 比较分析不同接收分集数、不同合并方式下的误比特率性能。 2.1.3实验原理 移动信道的多径传播引起的瑞利衰落、时延扩展以及伴随接收机移动过程产生的多普勒频移使接收信号受到严重的衰落；阴影效应会使接收的信号过弱而造成信号的中断；信道存在

30、噪声和干扰，也会使接收信号失真而造成误码。因此，在移动通信系统中需要采取一些数字信号处理技术来改善接收信号的质量。其中，多天线分集接收技术就是一个非常重要且常见的方法。 分集接收的基本思想就是把接收到的多个衰落独立的信号加以处理，合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。 分集技术总体来说分为两类，针对阴影衰落的宏观分集和针对微观衰落的微观分集。本实验主要注重微观分集。分集技术对信号的处理包含两个过程，首 先是要获得m个相互独立的多径信号分量，然后对它们进行处理以获得信噪比 的改善，这就是合并技术。合并方式共分为三种，选择合并、等增益合并和最大 比值合并。 选择合并是最简单的一种，在所接收

31、的多路信号中，合并器选择信噪比最高的一路输出。最大比值合并会将所有路信号的能量和信息都利用上，会明显改善移动通信系统 合并器输出的信噪比。基于这样的考虑，最大比值合并把各支路信号加权后合并。各路信号权值用数学方法得出。等增益合并性能上不及最大比值合并，但是却容易实现得多，其主要思想是将各路信号赋予相同权值相加。 2.1.4 实验仿真 2.1.4.1实验框图 系统整体框图 移动通信系统 接收分集 二分集等增益合并 移动通信系统 三分集等增益合并 二分集选择合并 三分集选择合并 移动通信系统 二分集最大比值合并 三分集最大比值合并 2.1.4.2 仿真结果 从图中可以看到，通过等增益合并方式能够显

32、著的减小误码率，并且随着eb/n0 的增加而更好的显示出性能优越；相对比不同的分集数可看出，分集数的增加能 有效地减小误码率。 移动通信系统 由图可看到，三种合并方式都能显著地减小误码率，在分集数为二的情况下，效果最好的是最大比值合并，等增益次之，都优于选择合并； 2.1.5 实验结论 移动信道的多径传播引起的瑞利衰落、时延扩展以及伴随接收机移动过程产生的多普勒频移使接收信道受到严重的衰落，所以必须采取相应的抗衰落的措施来提高系统性能。在本次课程设计中，我们小组学习研究了对三种不同分集合并技术在改善系统性能方面的效果的课题实验。通过仿真实验得出的不同分集的误码率，分集技术能有效地减小误码率从而

33、提高系统性能；而通过对误码率曲线的分析，可以看出：对于三种分集合并技术，等分集前提下，最大比值合并优于等增益合并优于选择合并；而对于同一合并技术，增加分集数能优化其性能。 2.2直接序列扩频系统性能分析 2.2.1实验目的 1）了解直接序列扩频系统的原理 2）基于simulink搭建直接序列扩频仿真通信链路，仿真分析在不同信道条件下的误比特率性能。 3）观察体会直接序列扩频对误码率的改善程度 2.2.2 实验内容 1) 搭建基于simulink搭建直接序列扩频仿真通信链路，观察频谱和波形 2）仿真分析在不同信道条件下的误比特率性能。 移动通信系统 2.2.3实验原理 所谓直接序列扩频，就是直接

34、用具有高码率的扩频码序列在发送端去扩展信号的频谱。而在接收端，用相同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。 直扩系统的抗干扰能力是由接收机对干扰的抑制产生的，如果干扰信号的带宽与信息带宽相同（即窄带），此干扰信号经过发送机伪噪声码调制后将展宽为与发送信号相同的带宽，而其谱密度却降低了若干倍。相反，直扩信号经伪噪声码解扩后变成了窄带信息，从而使增益提高了若干倍。 实验原理框图 伯努利信源b(t)x(t)s(t)信道r(t)e(t)tby(tb)dtò判决0y(t)c(t)cos(wct)c(t)cos(wct) 直接序列扩频通信系统 2.2.4实验仿真 直接序列扩频

35、simulink仿真通信链路 a.伯努利序列参数和pn序列参数: 伯努利信源100bps 移动通信系统 pn序列2kbps 移动通信系统 b.扩频前后频谱变化: 扩频前频谱： 类似sinc函数的频谱 扩频后频谱： 频谱明显展宽 功率谱密度降低 移动通信系统 扩频调制后波形： 移动通信系统 解扩解调波形： c.误比特率 awgn信道（仿真点数1e6） 移动通信系统 bpsk理论误码率（-7到10db的误比特率曲线) 通过两者对比，我们可以发现直接序列扩频通信系统对eb/no的改善近似为13db，这和理论分析出的值接近。 第三篇：通信原理实验报告一、 设计目的和意义 1、 2、 3、 熟练地掌握m

36、atlab在数字通信工程方面的应用。 了解信号处理系统的设计方法和步骤。 理解2fsk调制解调的具体实现方法，加深对理论的理解，并实现2fsk的调制解调，画出各个阶段的波形。 4、 5、 学习信号调制与解调的相关知识。 通过编程、调试掌握matlab软件的一些应用，掌握2fsk调制解调的方法，激发学习和研究的兴趣； 二、 设计原理 12fsk介绍： 数字频率调制又称频移键控（fsk），二进制频移键控记作2fsk。数字频移键控是用载波的频率来传送数字消息，即用所传送的数字消息控制的频率。 22fsk调制原理 2fsk调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”

37、来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。本次课程设计采用的是前面一种方法。如下原理图： 图2 调制原理框图 32fsk解调原理 2fsk的解调方式有两种:相干解调方式和非相干解调方式，本次课程设计采用的是相干解调方式。根据已调信号由两个载波f1、f2调制而成，相干解调先用两个分别对f1、f2带通的滤波器对已调信号进行滤波，然后再分别将滤波后的信号与相应的载波f1、f2相乘进行相干解调，再分别低通滤波、用抽样信号进行抽样判决器即可其原理如下： 图3 相干解调原理框图 三、 详细设计步骤 本

38、试验采用两种方式实现fsk的调制 方式一： 产生二进制随机的矩形基带信号，再对基带信号进行取反，得到反基带信号。分别用不同频率的载频对它们进行调制。2fsk信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改变是瞬间完成的。 其表达式为： e2fsk(t)=acos(w1t+jn)acos(w2t+qn) 典型波形如下图所示。由图可见,2fsk信号可以看作两个不同载频的ask信号的叠加。因此2fsk信号的时域表达式又可以写成：s2fsk(t)=åang(t-nts)cos(w1t+qn)+åang(t-nts

39、)cos(w2t+jn)nn_ zak s1(t)1011001t s2(t) tcos(w1t+n)tcos(w2t+n) ts1(t) cos(w1t+n)t s2(t) cos(w2t+n)t2fsk信号t 图1 原理框图 方式一源代码与实验结果： clear all close all fc=10; %载频 fs=100; %系统采样频率 fd=1; %码速率 n=fs/fd; df=10; m=2; i=10;%基带信号码元数 j=5000; a=round(rand(1,i);%产生随机序列 t=linspace(0,5,j); f1=10;%载波1频率 f2=5;%载波2频率 f

40、m=i/5;%基带信号频率 b1=2*f1;%载波1带宽 b2=2*f2;%载波2带宽 %产生基带信号 st1=t; for n=1:10 if a(n)=1; st2(n)=0; else st2(n)=1; end end; figure(1); subplot(411); plot(t,st1); title('基带信号'); axis(0,5,-1,2); subplot(412); plot(t,st2); title('基带信号反码'); axis(0,5,-1,2); %载波信号 s1=cos(2*pi*f1*t); s2=cos(2*pi*f2*

41、t); subplot(413) plot(s1); title('载波信号1'); subplot(414), plot(s2); title('载波信号2'); %调制 f1=st1.*s1;%加入载波1 f2=st2.*s2;%加入载波2 figure(2); subplot(311); plot(t,f1); title('s1*st1'); subplot(312); plot(t,f2); title('s2*st2'); e_fsk=f1+f2; %合成调制信号 subplot(313); plot(t,e_fsk)

42、; %画出调制信号 title('2fsk信号') figure(3) title('加噪后的信号') xlabel('time'); ylabel('amplitude'); e_fsk=awgn(e_fsk,60); %对调制信号加入噪声 plot(t,e_fsk); 方式二： 直接用2fsk的调制与解调函数dmod与ddemod函数对信号进行调制与解调，用加噪函数awgn对已调信号进行加噪，再用求误码率函数symerr 和simbasebandex求出误码率和信噪比并画出其图像。方式二源代码与实验结果： fc=10; %载频

43、fs=100; %系统采样频率 fd=1; %码速率 n=fs/fd; df=10; numsymb=25;%进行仿真的信息代码个数 m=2; %进制数 snrpbit=60;%信噪比 snr=snrpbit/log2(m); seed=12345 54321; numplot=25; %产生25个二进制随机码x=randsrc(numsymb,1,0:m-1);%产生25个二进制随机码 figure(1) stem(0:numplot-1,x(1:numplot),'bx'); title('二进制随机序列') xlabel('time');

44、ylabel('amplitude'); y=dmod(x,fc,fd,fs,'fsk',m,df); %产生调制信号 nummodplot=numplot*fs; t=0:nummodplot-1./fs; figure(2) plot(t,y(1:length(t),'b-'); %画出调制信号 axis(min(t) max(t) -1.5 1.5); title('调制后的信号') xlabel('time'); ylabel('amplitude'); randn('state&#

45、39;,seed(2); y=awgn(y,snr-10*log10(0.5)-10*log10(n),'measured','db');%在已调信号中加入高斯白噪声 figure(3) plot(t,y(1:length(t),'b-');%画出经过信道的实际信号 axis(min(t) max(t) -1.5 1.5); title('加入高斯白噪声后的已调信号') xlabel('time'); ylabel('amplitude'); %相干解调z1=ddemod(y,fc,fd,fs,&#

46、39;fsk',m,df); %带输出波形的相干m元频移键控解调 figure(4) stem(0:numplot-1,z1(1:numplot),'ro') axis(0 numplot -0.5 1.5); title('相干解调后的信号') xlabel('time'); ylabel('amplitude'); figure(5) stem(0:numplot-1,x(1:numplot),'bx'); hold on; stem(0:numplot-1,z1(1:numplot),'ro&

47、#39;); hold off; axis(0 numplot -0.5 1.5); title('相干解调后的信号原序列比较') legend('原输入二进制随机序列','相干解调后的信号') xlabel('time'); ylabel('amplitude'); %误码率统计errorsym ratiosym=symerr(x,z1); figure(6) simbasebandex(0:1:5); title('相干解调后误码率统计') 实验总结： 第四篇：通信报告通信原理实验心得体会通信原

48、理实验心得体会 091180024代岳 通信工程 众所周知，通信原理是电子、通信、计算机、自控和信息处理等专业的重要基础课，所以我们通信工程专业的同学在本学期除了平时要上每周2次，每次2节的通信原理理论课程外，还要上每周1次持续3个小时的实验课来帮助我们理解通信原理课的知识，使同学们掌握和熟悉通信系统的基本理论和分析方法，为后续的学习打下良好的基础。 在做本学期的实验前,我以为跟以往的电子类实验差不多，以验证为主，不会很难做,就像以前做物理实验一样,课上按照要求做完实验,然后课后两下子就将实验报告写完，下次课上一交，就ok了。直到做完本学期所有的通信原理实验时,我才知道其实并不容易做,因为自主

49、设计占了很大一部分，需要查找资料和跟不断跟同学讨论问题来解决难点，但学到的知识与难度成正比,使我获益良多. 首先，在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就很可能会听不懂,这将使我们在做实验时的难度加大,浪费课上完成实验的宝贵时间。比如做bpsk自行设计的实验,你要清楚bpsk系统的传输特性以及输入输出序列的原理,如果我们不清楚,在做实验时才去探索讨论,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半。同时，做实验时,一定要亲力亲为,不要钻空子，务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,最好能理解明白。在完成实验后,还要进行一定的复习和思考。只有这样,你的才会印象深刻,记得牢

50、固。否则,过后不久，也许是半个学期，就会忘得一干二净,这是很糟糕的一种情况。在做实验时,老师还会根据自己的经验,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到通信原理实验的应用是那么的广泛，可以大大增强我们的探索的兴趣。 通过完成本学期的通信原理实验,使我学到了不少实用的通信知识,加深了对通信系统的理解，加强了动手的能力，与理论课完成了很好的互补。更重要的是,在做实验的过程,我们收获了思考问题和解决问题的各种角度以及方法, 提高了在实践中研究问题，分析问题和解决问题的能力，这与做其他的实验是通用的,让我受益匪浅，对以后的学习更加有信心。 第五篇：通信原理实验二通信原理实验二 数字

51、锁相环 一实验目的 1、了解数字锁相环的基本概念 2、熟悉数字锁相环与模拟锁相环的指标 3、掌握全数字锁相环的设计 二 实验仪器 1、jh5001 通信原理综合实验系统 2、20mhz 双踪示波器 3、函数信号发生器 三 实验原理和电路说明 数字锁相环的结构如图2.2.1 所示，其主要由四大部分组成：参考时钟、多模分频器（一般为三种模式：超前分频、正常分频、滞后分频）、相位比较（双路相位比较）、高倍时钟振荡器（一般为参考时钟的整数倍，此倍数大于20）等。数字锁相环均在fpga 内部实现，其工作过程如图2.2.2 所示。 在图2.2.1，采样器1、2 构成一个数字鉴相器，时钟信号e、f 对d 信

52、号进行采样，如果采样值为01，则数字锁相环不进行调整（÷64）；如果采样值为00，则下一个分频系数为（1/63）；如果采样值为11，则下一分频系数为（÷65）。数字锁相环调整的最终结果使本地分频时钟锁在输入的信道时钟上。 在图2.2.2 中也给出了数字锁相环的基本锁相过程与数字锁相环的基本特征。在锁相环开始工作之前的t1 时该，图2.2.2 中d 点的时钟与输入参考时钟c 没有确定的相关系，鉴相输出为00，则下一时刻分频器为÷63 模式，这样使d 点信号前沿提前。在t2 时刻，鉴相输出为01，则下一时刻分频器为÷64 模式。由于振荡器为自由方式，因而在t3 时刻，鉴相输出为11，则下一时刻分频器为÷65 模式，这样使d 点信号前沿滞后。这样，可变分频器不断在三种模式之间进行切换，其最终目的使d 点时钟信号的时钟沿在e、f 时钟上升沿之间，从而使d点信号与外部参考信号达到同步。 在该模块中，各测试点定义如下： 1、tpmz