信道频分复用技术

1、实验二信道频分复用技术一、实验目的1. 了解信息的基带、频带传输的基本概念2. 理解信息的幅度调制3. 理解对单一信道通过频分进行复用4. 了解System View系统软件，并学会使用System View软件进行简单的通信系统仿真设计5. 通过实验测试和观察加深对通信网络课程中所讲述频分复用技术的理解二、基本知识1 基带信号与频带信号：在通信系统中，发送端的信息要变换成原始电信号，接收端恢复原始电信号并要变换成接收信息。这里的原始电信号一般含有直流成分，和频率较低的频谱分量，称为基带信号。基带信号往往不能直接作为传输信号，因此必须将基带信号转换成其频带适合信道传输的的信号，并在接收端进行相

2、反变换。这个变换和反变换分别称为调制和解调。经过调制的信号称为已调信号或频带信号，它携带有信息，而且更适合在选定的信道中传输。2 幅度调制：对不同的信道根据经济技术等因素，可以采用不同的调制方式。根据载波参数的不同，分为幅度调制和角度调制。在幅度调制中有常规调幅（AM）、双边带调制（DSB）、单边带调制（SSB）和残留边带调制。如果m(t)为基带调制信号，为直流分量，为载波，s(t)为已调信号，一个双边带调幅（AM）表示如下： 公式（1） 3 频分多址：频分多址以频率来区分信道，如下图示。频分多址方式将发送方信息调制到通信频带内的不同载频位置上，这些载频在频率轴上分别排开，互不重叠。接收方可以

3、根椐载波频率的不同来识别发送方地址，从而完成多址联接。在频分多址方式中，N个波道在频率轴上严格分割，但在时间上和空间是重叠的。4 频分复用的实现：如下图所示，图中设有n路基带信号，为了限制已调信号的带宽，各路信号首先由低通滤波器进行限带，限带后的信号分别对不同频率的载波进行线性调制（如：调幅），形成频率不同的已调信号。为了避免已调信号的频谱交叠，各路信号由带通滤波器进行限带，相加形成频分复用信号后送往信道传输。在接收端首先用带通滤波器将多路信号分开，各路信号由各自的解调器进行解调，再以低通滤波器滤波，恢复为原调制信号。5 扩频通信：将待传送的信息数据用伪随机序列调制，实现频谱扩展后再进行传输，

4、接收端则采用相同的伪随机序列进行相关解调，恢复出原始信息数据。如下图所示：信息数据D通过常规的载波调制变成带宽为B1的信号，然后用扩频序列发生器产生的伪随机码做扩频调制，形成带宽为B2、功率谱密度极低的扩频信号后再发射；在接收端，须用与发送端相同的伪随机码做扩频解调处理，把宽带信号恢复成窄带信号，并用常规的信号处理方法解调出信息数据D。信息调制扩频扩频序列发生器解扩解调信息接收扩频序列发生器同步电路 D B1 B2 B2 B1 D扩频通信基本原理图三、实验设备1. 计算机2. System View仿真软件3. FDMA实验模块四 实验内容及步骤第一步：基本调幅的验证（熟悉systemview

5、）1.运行计算机桌面“System View”快捷方式。2.   设置系统运行时间。单击工具条中的系统定时“System Time”按钮，把采样频率“Samp1e Rate”设置为100Hz，采样点数“No. of Samples”设置为128。3.  定义一个幅度为1V，频率为10Hz的正弦信号源。从图符库中拖出一个信号源图符   “Source”到设计窗口，双击该图符，在出现的信号源库窗口中，选择周期信号“Periodic”中的正弦信号“Sinusoid”，按“Parameter”按钮，将参数设置窗口中的频率“Frequency”定义为5。

6、图符变成    。同理，再次拖取一个频率为50的图符。4. 同上，在信号源图符中拖出图符并双击，在出现的函数库窗口中，选择“Aperiodic”中的“step Fct”并在参数设置窗口中的文字框中输入6。图符变成。5.从图符库中拖出相加和相乘。5. 定义三个接收图符。拖动两个接收器图符    到设计窗口，双击它们，将它们都定义为“Graphic Display”的“SystemView”信号接收类型    。6.连接图符。将信号源图符5HZ的正弦输出选择sin连接，50HZ的正弦输出选择cos连接。得到如

7、下图所示：7.运行系统。单击工具条中的运行按钮运行系统，这时就会在第一个接收图形显示区中显示出正弦信号，在第二个接收图形显示区中显示出平方后的信号。8. 也可在分析窗口中显示信号。单击“Analysis”按钮进入分析窗口，这时应该可以看到两三个图形，其中两个分别是5HZ、50Hz的正弦信号，另一个是调制后的信号。9.对输入的信号进行谱分析。单击    接收计算器按钮，选择“Spectrum”分析按钮，并分两次选中W0、W1，就会出现两个新的图形，分别对应前面两个波形的频谱图.10. 记录波形并分析信号与频谱之间的对应关系。第二步运行FDMA（频分多址）与直接序列扩频的系统仿真电路图，并调试运行，记录相关的波形及频谱图。 文件名分别为 fdma.svu 和 直接序列扩频以及频分复用.svu 分析模块在整个系统中的作用，并相应地做记录.五、实验要求1. 认真观察并对比模拟仿真的电路与实际电路的差别，并认真思考原理，将各个观察点的波形与模拟仿真图中的波形做对比，找出差别，并考虑造成差别的原因，最后思考整个实验从模拟仿真到模块实现的过程。2.有能力的同学自己的思路设计一套频分多址的硬件电路并争取在开放实验中验证。认真完成思考题。七.实验报告内容。1简述本实验的原理。2