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,调制解调实验

1、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

2、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

3、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(相位的一个周期的方波 二、实验结果 CMIBPH HDB3 AMI三、结果分析各码型波形

4、如上所示, 我们发现许多波形产生了不同程度的畸变, 表现是幅值不是单一 的水平线, 而成了曲线。 更为重要的一点是, 编码所产生的波形与原码的波形有一定的时延, 即编码波形与原码波形上下不对应,分析原因如下:1,编码需要消耗一定时间,而且编码 的复杂度不同,所产生的时延也不同; 2,编码和原码波形通过不同的线路传输,时延也是 不同的。当然,所有这些时延都是很小的,且无法避免,只有尽量减小。实验二 移相键控(PSK/DPSK调制与解调实验 一、实验原理1、 2PSK/2DPSK调制原理框图如图所示: 2DPSK 调制原理框图2、 2DPSK 解调原理 (a (b(a 极性比较法 (b 相位比较法

5、2DPSK 解调原理框图二、实验结果 DPSK PSK三、 结果分析从 2DPSK 信号产生的方法,我们知道:先对二进制数字基带信号进行差分编码,即把 表示数字信息序列的绝对码变换成相对码(差分码 ,然后再根据相对码进行绝对调相,从 而产生二进制差分相移键控信号。而解调的时候,是对 2DPSK 信号进行相干解调,恢复出 相对码, 再经码反变换器变换成绝对码, 从而恢复出发送的二进制数字信息。 而且可以避免 PSK 中由于载波相位模糊性带来的反相工作。在实验中,我们组的实验波形也是极其不稳定,在 stop 后的 DPSK 和 PSK 波形出现了 很多的锯齿,没有理想中的光滑,但都达到了实验的要求

6、。 实验三 眼图实验一、实验原理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。 眼图的模型二、实验结果 PN 序列 眼图 三、结果分析 眼图是指利用实验的方法估计和改善 （通过调整） 传输系统性能时在示波器上观察到的 一种图形。由于示波器的余辉作用，扫描所得的每一个码元波形将重叠在一起，从而形成眼 图

7、。眼图 的 “眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的越大，且眼图越端正， 表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。改变滤波器的截止频率相当于改变信噪比，相 应的会改变眼图的幅值，即眼睛张开的大小。 在本次实验中，由于新进的示波器的扫描频率过高，导致屏幕呈现的眼图如上图所示， 即扫描所得的每一个码元波形没有重叠在一起， 而是显示各自比较清晰的混合的线迹。 我们 进行多次实验，所得的眼图均为这样。在知道实验无法成功的原因后，我们从网上搜索相关 内容-如果示波器的频率可调节，那么就应该能够做出令人满意的波形图像。很显然，我 们实验所用的示波器无法做到这点。 实验四 一、实验原理 抽样定

8、理和 PAM 调制解调实验 K1 话音输入 隔离电路 PAM调制电路 2 1 PAM解调（低通滤波） 3 取样保持电路 VCC TP3 PAM TH4 TH U2A 4 06 6 1 2 E1 1 0u F/16 V 7 6 TL0 82 TP1 PAMCLK R1 1 0K R2 1 0K C1 R9 1 0k 4 7 40 4 U1E 12 7 40 4 11 7 40 4 10 R46 1 0k R47 1 0k R26 1 0k 3 33 K1 SW SPDT TP2 PAM-SIN R7 1 0K +12 V 1 8 E2 3 1 0u F/16 V R3 1 0k U3A 1 2

9、R4 1 0k 5 U3B TL0 82 13 4 -1 2V U1A 1 7 40 4 U1F 13 2 3 U1B 1 图 14 脉冲振幅调制电路原理框图 1 TH3 TH 二、实验结果 PAM 解码后的 PAM 平顶抽样 三、结果分析 抽样在通信中占据重要的地位。 模拟信号数字化的一个重要过程即是抽样， 量化， 编码， 通过抽样及抽样后的处理，利用 DSP 的优势，可将一个模拟信号转变为数字信号进行处理。 理想的抽样定理，是用冲激函数去抽样，但是实际的抽样脉冲的宽度和高度都是有限的，这 时抽样定理仍然正确。从另一个角度看，可以把周期性脉冲序列看作是非正弦波，而抽样过 程可以看作是用模拟信号对它进行振幅调制，即上图所