第一篇：北郵通信原理軟件實驗報告(包含一部分思考題)(中)

編程題實驗三：

通過仿真測量占空比為25%、50%、75%以及100%的單雙極性歸零碼波形及其功率譜。（編程）

源程序： clear all

exec t2f.sci;

exec f2t.sci;

M=1000;

//觀察碼元個數(shù)

L=2^5;

//每個碼元間隔內(nèi)的采樣點數(shù) N=M*L;

//總采樣點數(shù) Rs=5;//采樣速率 Ts=1/Rs;//碼元間隔 T=M*Ts;//觀察時間 fs=N/T;//頻率分辨率

t=[-(T/2):1/fs:(T/2-1/fs)];EP=zeros(1,N);//累計初值，單，為全零向量 EPs=zeros(1,N);//累計初值，雙，為全零向量 for loop=1:1000

//1000個樣本 a=round((rand(1,M)));as=2*round((rand(1,M)))-1;tmp=zeros(L,M);tmps=zeros(L,M);//L1=L*0.25;//占空比25% //L1=L*0.5;//占空比50% //L1=L*0.75;//占空比75% L1=L*1;//占空比100% tmp([1:L1],:)=ones(L1,1)*a;tmps([1:L1],:)=ones(L1,1)*as;s=tmp(:)';ss=tmps(:)';S=t2f(s,fs);Ss=t2f(ss,fs);P=abs(S).^2/T;Ps=abs(Ss).^2/T;EP=EP*(1-1/loop)+P/loop;EPs=EPs*(1-1/loop)+Ps/loop;end;xset(“window”,1)title(“單極性不歸零碼信號的波形”)plot(t,s,'LineWidth',2);mtlb_axis([-2,2,-1.1,1.1]);xlabel(“t/ms”)ylabel(“s(t)(V)”)mtlb_grid df=1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];xset(“window”,2)title(“單極性不歸零碼信號的功率譜”)xlabel(“f/KHz”)plot(f,EP);mtlb_axis([-40,40,0,0.5]);xset(“window”,9)title(“雙極性歸零碼信號的波形”)plot(t,ss);mtlb_axis([-2,2,-1.1,1.1]);xlabel(“t/ms”)ylabel(“s(t)(V)”)df=1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];xset(“window”,4)title(“雙極性歸零碼信號的功率譜”)xlabel(“f/KHz”)plot(f,EPs);mtlb_axis([-40,40,0,0.5])

實驗結(jié)果： A.占空比為100%

、B、占空比為75%

C、占空比50%

D.、占空比為25%的時候：

實驗結(jié)論：

(1)、關(guān)于碼的極性的討論：

當(dāng)是單極性碼的時候，功率譜具有連續(xù)譜，直流分量，和諧波分量（若占空比為25%和75%，功率譜中沒有4n次諧波分量；若占空比為50%，功率譜中沒有偶次諧波分量）。當(dāng)是雙極性碼的時候，功率譜只有連續(xù)譜，沒有直流分量和諧波分量。、（2）、關(guān)于占空比的討論：

隨著占空比的增加，功率譜的主瓣寬度逐漸減小，且減小的越慢。

實現(xiàn)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)

實驗?zāi)康模?/p>

利用編程實現(xiàn)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)（參考第2章編程語法-實驗題-附錄.pdf中例5）

1）畫出發(fā)送端輸入碼序列波形和功率譜、發(fā)送濾波器輸出波形和功率譜

2）畫出接收端采樣判決后碼序列波形和功率譜、接收濾波器輸出波形和功率譜

3）畫出接收濾波器輸出信號眼圖（在升余弦滾將系數(shù)分別為0、0.5、1的情況下）4）分別畫出升余弦滾將系數(shù)為0、0.5、1，采樣判決點在眼圖最大處的系統(tǒng)的實際誤碼曲線（Pe~s/n0曲線），并在同坐標(biāo)系中畫出理論誤碼曲線

5）改變采樣點重復(fù)1）~4）。

程序代碼：

主程序： clear all exec t2f.sci;exec f2t.sci;exec eyes.sci;

k=13;N=2^k;//采樣點數(shù)

L=16;//每碼元的采樣點數(shù) M=N/L;//碼元數(shù) Rb=2;//碼速率是2Mb/s Ts=1/Rb;//碼元間隔 dt=Ts/L;//時域采樣間隔 fs=1/dt;//采樣速率

df=1/(N*dt);//頻域采樣間隔 T=N*dt;//截短時間 Bs=N*df/2;//系統(tǒng)帶寬

f=[-Bs+df/2:df:Bs];//頻域橫坐標(biāo) t=[-T/2+dt/2:dt:T/2];//時域橫坐標(biāo)

alpha=1;//升余弦滾降系數(shù) Hcos=zeros(1,N);ii=find(abs(f)>(1-alpha)/(2*Ts)&abs(f)<=(1+alpha)/(2*Ts));Hcos(ii)=Ts/2*(1+cos(%pi*Ts/alpha*(abs(f(ii))-(1-alpha)/(2*Ts))));ii=find(abs(f)<=(1-alpha)/(2*Ts));Hcos(ii)=Ts;GT=sqrt(Hcos);GR=GT;//最佳系統(tǒng)的發(fā)送接收濾波器的傅式變換 EPC=zeros(1,N);EPB=zeros(1,N);EP1=zeros(1,N);EP2=zeros(1,N);RECT=ones(L,1);

for l1=1:20;

Eb_N0(l1)=(l1-1);//信噪比

eb_n0(l1)=10^(Eb_N0(l1)/10);

Eb=1;

n0=Eb/eb_n0(l1);//信道的噪聲譜密度

sita=n0*Bs;//信道中噪聲功率

n_err=0;//誤碼計數(shù)

for loop=1:100

a=sign(rand(1,M,“normal”));

tmp1=RECT*a;

seq_send=tmp1(:)';

//發(fā)送端產(chǎn)生序列！

S1=t2f(seq_send,fs);

P1=abs(S1).^2/T;//樣本信號的功率譜密度

EP1=EP1*(1-1/loop)+P1/loop;//隨機過程的功率譜是各個樣本的功率譜的數(shù)學(xué)期望

EP11=20+10*log10(EP1+%eps);

sp=zeros(1,N);//產(chǎn)生沖激序列

sp(1:L:N)=a/dt;

SP=t2f(sp,fs);

SH=SP.*GT;

sh=real(f2t(SH,fs));

//通過發(fā)送濾波器后的信號！

PB=abs(SH).^2/T;//過升余弦后能量譜密度

EPB=EPB*(1-1/loop)+PB/loop;//求平均

EPBB=20+10*log10(EPB+%eps);

nw=sqrt(sita)*rand(1,N,“normal”);//信道噪聲

SY=SH.*GR;

sy=real(f2t(SY,fs));

r=sy+nw;//接收信號

R=t2f(r,fs);

PC=abs(R).^2/T;

EPC=EPC*(1-1/loop)+PC/loop;//收端

EPCC=20+10*log10(EPC+%eps);

sd=r(L/4:L:N);//*取樣??！

sdp=sign(sd);//判決

tmp2=RECT*sdp;

seq_reci=tmp2(:)';

//接收端信號！

S2=t2f(seq_reci,fs);

P2=abs(S2).^2/T;//樣本信號的功率譜密度

EP2=EP2*(1-1/loop)+P2/loop;

EP22=20+10*log10(EP2+%eps);

n_err=n_err+length(find(sdp~=a));//錯誤累計 end Pe(l1)=n_err/(M*loop);

xset(“window”,5)

plot(Eb_N0,log10(Pe+%eps),'g');//Pe~Eb/N0曲線畫圖

xlabel('Eb/N0');ylabel('Pe');title(“Pe~Eb/N0曲線”);

eb_n0=10.^(Eb_N0/10);

set(gca(),“auto_clear”,“off”)

k = log10(0.5*erfc(sqrt(eb_n0)));

plot(Eb_N0,k)

mtlb_axis([0,15,-3.5,0]);

xlabel('Eb/N0')

ylabel('Pe')

legend('實際的','理論的');

set(gca(),“auto_clear”,“on”)end

xset(“window”,1)subplot(2,2,1)plot(t,seq_send)title(“最初產(chǎn)生序列輸出波形”)mtlb_axis([0,L,-1.5,1.5])xgrid subplot(2,2,2)plot(t,sh)title(“通過發(fā)送濾波器后的信號波形”)xlabel(“t(ms)”)ylabel(“s2(t)(V)”)mtlb_axis([0,L,-2.5,2.5])xgrid subplot(2,2,3)plot(t,sy)title(“采樣前的信號波形”)xlabel(“t(ms)”)ylabel(“y(t)(V)”)mtlb_axis([0,L,-2,2])xgrid subplot(2,2,4)plot(t,seq_reci)title(“判決后輸出序列”)mtlb_axis([0,L,-1.5,1.5])xgrid xset(“window”,2)subplot(2,2,1)plot(f,EP11)xlabel(“f/kHz”)ylabel(“|FMf|/(V/Hz)”)mtlb_axis([-10,10,-20,max(EP11)])title(“發(fā)送序列頻率譜”)xgrid subplot(2,2,2)plot(f,EPBB)title(“發(fā)送濾波器輸出功率譜”)xlabel(“f(kHz)”)ylabel(“功率譜(W/kHz)”)mtlb_axis([-10,10,0,max(EPBB)])xgrid subplot(2,2,3)plot(f,EPCC)title(“判決后輸出功率譜”)xlabel(“f(kHz)”)ylabel(“功率譜(W/kHz)”)mtlb_axis([-10,10,0,max(EPCC)])xgrid subplot(2,2,4)plot(f,EP22)xlabel(“f/kHz”)ylabel(“|FMf|/(V/Hz)”)mtlb_axis([-10,10,-20,max(EP22)])title(“接收序列頻率譜”)xgrid xset(“window”,3)subplot(2,1,1)title(“發(fā)送端眼圖”)eyes(sh,L,3)xgrid subplot(2,1,2)title(“接收端眼圖”)eyes(sy,L,3)xgrid

眼圖程序：

function eyes(result,L,Na)N=length(result);tt=0:1:Na*L;set(gca(),“auto_clear”,“off”)for jj=1:Na*L:N-Na*L

plot(tt,result(jj:jj+Na*L));end

set(gca(),“auto_clear”,“on”);endfunction

實驗結(jié)果： 滾降系數(shù)為1：

滾降系數(shù)為0.5：

滾降系數(shù)為0：

思考題：

（1）數(shù)字基帶系統(tǒng)中的升余弦滾降濾波器對輸入信號進(jìn)行的什么處理？結(jié)合擴展實驗（1）和（2）的實驗結(jié)果，從頻域和時域的角度敘述。

答： 實現(xiàn)匹配濾波，滿足奈奎斯特采樣定理，提升接收端信噪比。

（2）根據(jù)擴展實驗（3）的實驗結(jié)果，分析滾降系數(shù)大小對眼圖清晰度和眼睛大小的影響。

答：滾降系數(shù)越大，眼圖越清晰，眼睛越大。

（3）比較并分析擴展實驗（5）的結(jié)果與擴展實驗（1）~（4）的結(jié)果的異同。

答：更改采樣點數(shù)，圖形大致相同，但是由于采樣點數(shù)減少，圖形失真相對明顯，眼圖質(zhì)量降低。

（4）結(jié)合擴展實驗結(jié)果分析滾降系數(shù)大小與誤碼性能、信道帶寬的關(guān)系。

答：滾降系數(shù)越大，信道帶寬越寬。改變滾降系改變滾降系數(shù)對誤碼率不產(chǎn)生影響。

（5）計算機仿真精度與哪些因素有關(guān)？

答:總采樣點數(shù)、碼元采樣點數(shù)、時域采樣密度、頻域采樣密度。

QPSK調(diào)制與解調(diào)

調(diào)制部分：

【實驗?zāi)康模骸?了解QPSK調(diào)制的作用及其調(diào)制原理；理解QPSK調(diào)制各模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及它們各自的作用；學(xué)會使用QPSK調(diào)制模塊搭建復(fù)雜通信系統(tǒng)

【實驗原理】

QPSK也稱為四進(jìn)制移相鍵控，該信號的正弦載波有4個可能的離散相位狀態(tài)，每個載波相位攜帶2個二進(jìn)制符號，其信號表示式為

QPSK的信號表示形式也可以寫為：

【實驗步驟】： 模塊搭建：

參數(shù)設(shè)置，見講義。

【思考題】

1、QPSK調(diào)制中，delay模塊起到的作用是什么？

答：延時，產(chǎn)生OQPSk信號。

2、QPSK調(diào)制有哪些缺點？

答：可能在利用四次方環(huán)或科斯塔環(huán)解調(diào)提取載波的時候會有恢復(fù)載波四重相位模糊對相干解調(diào)輸出的現(xiàn)象。

解調(diào)部分： 【實驗?zāi)康摹?/p>

1、了解QPSK解調(diào)的作用及其調(diào)制原理

2、理解QPSK解調(diào)各模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及它們各自的作用

3、學(xué)會使用QPSK解調(diào)模塊搭建復(fù)雜通信系統(tǒng)

【實驗原理】

在加性高斯白噪聲信道條件下，QPSK信號的最佳接收框圖如下：

圖

【實驗步驟】

1、根據(jù)QPSK解調(diào)原理，下面對二進(jìn)制隨機碼進(jìn)行QPSK解調(diào)，將各模塊按如下方式連接：

圖

參數(shù)設(shè)置見講義。

結(jié)果：

開始的時候，因為時延的關(guān)系，解調(diào)輸出比輸入超前：

調(diào)節(jié)時延后，輸出和輸入基本同步：

沒有時延的時候，解調(diào)輸出和輸入的關(guān)系圖：

【思考題】

1、找到QPSK解調(diào)超級模塊的判決部分，查看其參數(shù)設(shè)置情況，看是否可以在合理范圍內(nèi)更改其判決條件。

答：不可以。

2、查看放大器前后波形的變化。并思考放大器對于判決起到的作用。

答：放大過小，會使判決失效。當(dāng)放大過大的時候，會引起判決錯誤。

3、延時器Delay①在解調(diào)過程的必要性。

答：主要為使輸入和解調(diào)輸出時鐘同步，方便觀察。

擴展實驗：數(shù)字基帶系統(tǒng)的仿真（綜合）

【實驗?zāi)康摹?/p>

1.了解在理想限帶及加性白高斯噪聲信道條件下數(shù)字基帶系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計方法，完成在仿真平臺上的系統(tǒng)搭建與仿真。2.進(jìn)一步熟悉SCICOS 下的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計。

3.運用工具庫現(xiàn)有的通信工具模塊搭建系統(tǒng)，利用其功能全面且封裝性強的特點，針對數(shù)字基帶系統(tǒng)進(jìn)行橫向功能分解，使系統(tǒng)設(shè)計更加精煉、準(zhǔn)確。

4.深入學(xué)習(xí)數(shù)字基帶系統(tǒng)核心傳輸節(jié)點的性能，并掌握眼圖示波器的使用方法，觀察接收濾波器輸出的眼圖和功率譜密度，判斷系統(tǒng)傳輸?shù)恼_性和精準(zhǔn)性，調(diào)試以達(dá)到最佳傳輸效果。

【實驗原理】 若使得在接收端抽樣時刻碼間干擾為零，則系統(tǒng)的合成傳遞函數(shù)必須滿足以下條件：

則接收到的確定信號的頻譜僅取決與發(fā)送濾波器的特性，所以接收濾波器的應(yīng)與發(fā)送濾波器共軛匹配，即：

這樣，在理想限帶信道情況下，既要使接收端抽樣時刻的抽樣值無碼間干擾，又要使得在抽樣時刻抽樣值的信噪比最大，則

綜上所述，數(shù)字PAM 信號通過限帶信道、并受到加性噪聲干擾的情況下，在限帶信道為理想低通條件下，最佳基帶傳輸?shù)陌l(fā)送及接收濾波的設(shè)計原則為：總的收發(fā)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)要符合無碼間干擾基帶傳輸?shù)纳嘞姨匦?；且又要考慮在抽樣時刻信噪比最大的收、發(fā)濾波共軛匹配的條件。

可得無碼間干擾的條件下，其系統(tǒng)框圖如圖5.150：

【實驗步驟】 方案

一、編程實現(xiàn)理想基帶傳輸系統(tǒng)的升余弦特性

1、按圖5.151 所示將各模塊連接成數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)。

2、在同一參數(shù)被不止一個模塊調(diào)用的情況下可以統(tǒng)一利用一個符號表示，不過需要在 Diagram菜單中的Context中對這個符號進(jìn)行預(yù)先定義。

在本次系統(tǒng)設(shè)計中，需要在【Diagram】中的“Context”中進(jìn)行內(nèi)容設(shè)置。具體設(shè)計見講義。

3：“sending filter”與“receiving filter”的實現(xiàn) 具體的參數(shù)設(shè)計見講義。

實驗結(jié)果：

仿真結(jié)果對比：

眼圖：

方案

二、利用根升余弦濾波器模塊實現(xiàn)基帶傳輸系統(tǒng)的升余弦特性

1、按照圖5.156搭建數(shù)字基帶系統(tǒng)

2、Contex內(nèi)容設(shè)置。

3、參數(shù)設(shè)置如

實驗結(jié)果： 眼圖仿真：

采樣信號頻譜圖：

接收濾波器輸出的頻譜圖:

仿真結(jié)果對比：

原信號（黑）與接收匹配濾波器的輸出信號（綠）波形:

------------------------------結(jié)束

心得體會

通信原理是門以實驗為輔助的學(xué)科，實驗、學(xué)習(xí)和觀察等實踐環(huán)節(jié)對我們掌握知識、科學(xué)方法、培養(yǎng)我們的動手能力和懷疑的精神都起到了至關(guān)重要的作用。

說實話，通信原理軟件實驗的整個實驗周期很長，看起來我們擁有的時間很充足，但其實不是這個樣子的。因為，當(dāng)時的實驗，好多東西還沒有學(xué)過，所以堂而皇之的去仿真，根本不知道是在干什么。所以，提前預(yù)習(xí)成了必要的條件，這樣就可以先熟悉熟悉，然后等老師講完課后，才發(fā)現(xiàn)，原來我所理解知識還是和老師理解的有著一些偏差，和實驗過程有和一些偏差。也就是說，實驗在某種程度上和理論不是一回事，這就是為什么要做實驗的目的所在，也就是說，我們所學(xué)習(xí)的理論要完完全全的應(yīng)用于理論是多么的困難。讀書一月，不如實踐一天，實踐一天，不如在時間后思考幾分鐘。

因為可以用自己的筆記本，感覺通原軟件實驗比硬件實驗的機動性更強，這樣，在保持實驗慣性的前提下，一下子就能做完一個實驗，這樣就很有成就感，能激發(fā)更大的興趣。記得在昨晚平常的實驗后，為了做拓展實驗，晚上不睡覺都能利用筆記本畫圖，仿真和分析。課件，興趣對人的學(xué)習(xí)主動性的促進(jìn)作用是多么的大。在這個過程中，我發(fā)現(xiàn)自己對于圖形和數(shù)字之類的實驗結(jié)果很是敏感，注意力在這些東西上面比較集中，這樣，我覺得對于自己擅長干什么應(yīng)該是比較清楚的了。

在這中間，我也發(fā)現(xiàn)我的動手能力還有待進(jìn)一步提升，當(dāng)有些實驗需要很強的動手能力時我還不能從容應(yīng)對不足歸不足，但是有提升空間還是好的；我的探索方式還有待改善，當(dāng)面對一些復(fù)雜的實驗時有時候會不細(xì)致，導(dǎo)致仿真結(jié)果錯誤或者根本沒法仿真，這樣排查的時間占去了實驗時間的一部分，排查錯誤的過程也是比較枯燥的，不過能堅持下來也是很好的；我的結(jié)果分析還得提高，這樣就能以更多的思考方式獲得更多的知識，這些知識不只是理論性的，不只是客觀的，還有主觀的。

總之，通信原理軟件實驗我收獲頗豐。因為我不僅僅是獲得了知識，更重要的是讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足，包括將理論應(yīng)用于實踐的能力。如果能將學(xué)習(xí)的知識，舉一反三，靈活運用，莫不是人生一件很有價值的事情。通過這幾次的實驗，我們對通信原理有了一定的認(rèn)識，不再對通信局限于信息傳遞這樣的概念。也讓我們真正認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的重要性，也認(rèn)識到我所接觸的是這些技術(shù)和領(lǐng)域是多么的令人贊嘆。

本學(xué)期實驗，開闊了我的視野，理論和實踐結(jié)合，使我對課本概念和原理的抽象之處有了更深刻的理解，使我們鞏固了所學(xué)知識，也接觸了從未學(xué)過的東西，比如SCILAB 4的應(yīng)用。我的實踐能力得到了提高，知識積累也變得更加豐富，我比較滿意，同時我還要再接再厲，為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

第二篇：北郵2014《現(xiàn)代通信技術(shù)》實驗報告二

2014《現(xiàn)代通信技術(shù)》實驗報告二

信息與通信工程學(xué)院

現(xiàn)代通信技術(shù)實驗報告

班

級：

姓

名：

序

號： 學(xué)

號： / 18

2014《現(xiàn)代通信技術(shù)》實驗報告二

日

期：2014年4月16日/30日

目錄

實驗一 微波通信實驗..................................................................................................3

一、實驗原理........................................................................................................3

二、實驗過程........................................................................................................3

三、實驗心得體會................................................................................................3 實驗二 組網(wǎng)及VLAN的應(yīng)用....................................................................................4

一、實驗?zāi)康?.......................................................................................................4

二、實驗內(nèi)容........................................................................................................4

三、實驗原理........................................................................................................5

1、VLAN簡介..............................................................................................5

2、交換機的端口..........................................................................................6

3、廣播風(fēng)暴..................................................................................................7

四、實驗過程........................................................................................................7

五、結(jié)果與體會..................................................................................................12 附錄..............................................................................................................................14

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2014《現(xiàn)代通信技術(shù)》實驗報告二

實驗一 微波通信實驗

一、實驗原理

微波是指頻率為300MHz到300GHz的電磁波。微波具有直線傳播的特性，為了克服地球的凸起必須采用中繼接力的方式。實際中一般距離50km就有一個中繼站。一條數(shù)字微波通信線路由兩端的終端站，若干中繼站和電波的傳播空間構(gòu)成。典型的數(shù)字微波端站由微波天線，射頻收發(fā)模塊，基帶收發(fā)部分，傳輸接口等部分組成。

微波發(fā)信機多采用中頻調(diào)制的方式。中頻信號是已經(jīng)經(jīng)過調(diào)制的信號，上變頻器將中頻信號搬移到指定的微波波道，然后經(jīng)過微波功放，經(jīng)過天線發(fā)射出去。

微波收信機多采用超外差式接收結(jié)構(gòu)。通過本振與接收的微波信號進(jìn)行混頻，得到固定中頻信號，然后對中頻進(jìn)行放大和濾波。

二、實驗過程

本實驗數(shù)字微波通信系統(tǒng)為：34Mbit/s QPSK系統(tǒng) ,中頻頻率是70MHz，射頻頻率是6GHz。在實驗中信號不是直接發(fā)送出去，而且通過實體線路連接到接收方，通過信道衰減器模擬微波的遠(yuǎn)距離傳輸。

我們觀察了眼圖，將示波器連接到中頻接收機的眼圖觀測點，通過控制信道衰減器來控制接收噪聲的大小。我們觀察到，一開始，信噪比大，眼圖輪廓很清晰，眼睛睜得很開。微波站兩邊電話通話聽的清楚。不過隨著我們控制信道，使其衰減加劇，我們可以觀察到示波器里眼圖的眼睛輪廓慢慢不清晰了，眼睛越來越小。在眼睛還沒完全閉上之前，我們還是能聽到電話的聲音，但是此時已經(jīng)有一些雜音了。最后在眼圖完全閉上后，我們就只能聽到電話里的噪聲了，不管對方聲音多大也不能在這邊的電話里面聽到了。從混亂的眼圖，我們可以知道信噪比急劇惡化，判決出錯，無法還原出信號。

實驗室的頻譜儀雖然老，但是它能觀察到的頻譜范圍很寬，能觀察到6GHz的頻譜。我們在頻譜儀上觀察了射頻的頻譜。

三、實驗心得體會

第三次實驗課結(jié)束后，我沒有及時記錄，到寫報告的時候已經(jīng)過去三周了，所以有些實驗現(xiàn)象忘了。下次要吸取這個教訓(xùn)，實驗結(jié)束后要及時記錄下來。

在實驗課的開頭，老師帶我們回憶了通信原理的框圖，信源編碼，信道編碼，調(diào)制，解調(diào)，信道解碼，信源解碼，線路碼，交織等等，幫助我們從整體框架上

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2014《現(xiàn)代通信技術(shù)》實驗報告二

理解通信原理。老師指著微波站，介紹說這個微波站就是典型的通信原理框圖。實驗室的微波站是比較老式的，比較大，所以我們能看到微波站的各個部分和通信原理的框圖對應(yīng)的很好。通過對微波站各個部分的介紹，我們對通信原理的框圖有了感性的認(rèn)識。老師還幫我們回顧了采樣，量化，編碼等。通信里面的定理并不多，比如香農(nóng)定理，奈奎斯特采樣定理等。奈奎斯特采樣定理架起了模擬信號與數(shù)學(xué)信號之間的橋梁，將信源進(jìn)行數(shù)字化，發(fā)揮了重大的作用。

之前我在學(xué)習(xí)通信原理第四章模擬調(diào)制的時候，我不太明白為什么要先調(diào)制到中頻，而不直接調(diào)制到指定的射頻頻段。經(jīng)過這次實驗我知道了中頻頻率為70MHz。把射頻信號變到較低的中頻信號的好處是，便于解調(diào)器的實現(xiàn)，便于更好得濾波，不同頻率的接收機可以共用一套電路，只須改變本振和射頻調(diào)諧回路的諧振頻率即可。通過這次微波通信的實驗，我們對通信系統(tǒng)用了比較完整的了解，讓我們在通信原理里面學(xué)的理論知識在現(xiàn)實中有了對應(yīng)，理解了通原里的框圖在現(xiàn)實中是如何實現(xiàn)的。

這學(xué)期的課程里我也選了《移動通信》這門課，所以對微波、中繼等知識的了解還是有一定的鋪墊。雖然微波現(xiàn)在用得不那么多了，但是它卻是不可或缺的備用路徑。像無法架設(shè)光纖或者假設(shè)成本過高的地方如海底、山區(qū)、高原，微波通信非常必要。而像災(zāi)害易發(fā)區(qū)，比如萬一地震了，光纖斷了，那么牢固的微波中繼站既不易損害，又容易修復(fù)，是盡快恢復(fù)災(zāi)區(qū)通信的必要手段。老師說汶川地震的時候從災(zāi)區(qū)傳出來的第一條消息就是由那里的無線電愛好者發(fā)出來的。這次實驗中，老師有問到怎樣避免連續(xù)的比特錯誤，我脫口而出我知道的交織技術(shù)。原來我們之前學(xué)習(xí)的知識就是這樣一步步為我們的通信服務(wù)的。

實驗二 組網(wǎng)及VLAN的應(yīng)用

一、實驗?zāi)康?/p>

1.熟悉組成LAN的主要設(shè)備，了解掌握LAN的基本特點以及LAN中的常用技術(shù)；

2.認(rèn)識了解LAN、VLAN以及子網(wǎng)的建立和聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)配置和協(xié)議； 3.進(jìn)一步了解VLAN的隔離廣播功能； 4.了解VLAN的互訪功能。

二、實驗內(nèi)容

（1）通過Console口訪問以太網(wǎng)交換機、路由器

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（2）通過微機Telnet到以太網(wǎng)交換機、路由器（3）（4）（5）（6）初步了解一些簡單命令

用ping命令測試Vlan網(wǎng)絡(luò)連通性，加深對Vlan的基本原理和特點的認(rèn)識 通過多臺交換機串聯(lián)擴大網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)組播功能 觀察廣播風(fēng)暴現(xiàn)象

（7）簡單介紹路由器的相關(guān)知識

三、實驗原理

1、VLAN簡介

VLAN，是英文Virtual Local Area Network的縮寫，中文名為“虛擬局域網(wǎng)”，VLAN是一種將局域網(wǎng)（LAN）設(shè)備從邏輯上劃分（注意，不是從物理上劃分）成一個個網(wǎng)段（或者說是更小的局域網(wǎng)LAN），從而實現(xiàn)虛擬工作組（單元）的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。

VLAN這一新興技術(shù)主要應(yīng)用于交換機和路由器中，但目前主流應(yīng)用還是在交換機之中。不過不是所有交換機都具有此功能，只有三層以上交換機才具有此功能，這一點可以查看相應(yīng)交換機的說明書即可得知。VLAN的好處主要有三個：

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（1）端口的分隔。即便在同一個交換機上，處于不同VLAN的端口也是不能通信的。這樣一個物理的交換機可以當(dāng)作多個邏輯的交換機使用。

（2）網(wǎng)絡(luò)的安全。不同VLAN不能直接通信，杜絕了廣播信息的不安全性。

（3）靈活的管理。更改用戶所屬的網(wǎng)絡(luò)不必?fù)Q端口和連線，只更改軟件配置就可以了。VLAN（虛擬局域網(wǎng)）主要有以下幾種劃分方式,分別為:（1）基于端口劃分的VLAN；（2）基于MAC地址劃分VLAN；（3）基于網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN；（4）根據(jù)IP組播劃分VLAN；（5）按策略劃分的VLAN；

（6）按用戶定義、非用戶授權(quán)劃分的VLAN。

基于端口的VLAN的方式是最常應(yīng)用的一種VLAN劃分方法，應(yīng)用也最為廣泛、最有效，目前絕大多數(shù)VLAN協(xié)議的交換機都提供這種VLAN配置方法。老師課上講到的就是基于端口劃分的VLAN。

2、交換機的端口

交換機端口鏈路類型介紹

交換機以太網(wǎng)端口共有三種鏈路類型：Access、Trunk和Hybrid。（1）Access類型的端口只能屬于1個VLAN，一般用于連接計算機的端口；

（2）Trunk類型的端口可以屬于多個VLAN，可以接收和發(fā)送多個VLAN的報文，一般用于交換機之間連接的端口；

（3）Hybrid類型的端口可以屬于多個VLAN，可以接收和發(fā)送多個VLAN的報文，可以用于交 換機之間連接，也可以用于連接用戶的計算機。

其中，Hybrid端口和Trunk端口的相同之處在于兩種鏈路類型的端口都可以允許多個VLAN的報文發(fā)送時打標(biāo)簽；不同之處在于Hybrid端口可以允許多個VLAN的報文發(fā)送時不打標(biāo)簽，而Trunk端口只允許缺省VLAN的報文發(fā)送時不打標(biāo)簽。

三種類型的端口可以共存在一臺以太網(wǎng)交換機上，但Trunk端口和Hybrid端口之間不能直接切換，只能先設(shè)為Access端口，再設(shè)置為其他類型端口。例如：Trunk端口不能直接被設(shè)置為Hybrid端口，只能先設(shè)為Access端口，再設(shè)置為Hybrid端口。各類型端口使用注意事項：

配置Trunk端口或Hybrid端口，并利用Trunk端口或Hybrid端口發(fā)送多個VLAN報文時一定要注意：本端端口和對端端口的缺省VLAN ID(端口的PVID)要保持一致。

當(dāng)在交換機上使用isolate-user-vlan來進(jìn)行二層端口隔離時，參與此配置的端口的鏈路類型會自動變成Hybrid類型。

Hybrid端口的應(yīng)用比較靈活，主要為滿足一些特殊應(yīng)用需求。此類需求多為在無法下發(fā)訪問控制規(guī)則的交換機上，利用Hybrid端口收發(fā)報文時的處理機制，來完成對同一網(wǎng)段的PC機之間的二層訪問控制。

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3、廣播風(fēng)暴

所謂廣播風(fēng)暴，簡單的講，當(dāng)廣播數(shù)據(jù)充斥網(wǎng)絡(luò)無法處理，并占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致正常業(yè)務(wù)不能運行，甚至徹底癱瘓，這就發(fā)生了“廣播風(fēng)暴”。一個數(shù)據(jù)幀或包被傳輸?shù)奖镜鼐W(wǎng)段(由廣播域定義)上的每個節(jié)點就是廣播；由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞脑O(shè)計和連接問題，或其他原因?qū)е聫V播在網(wǎng)段內(nèi)大量復(fù)制，傳播數(shù)據(jù)幀，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降，甚至網(wǎng)絡(luò)癱瘓，這就是廣播風(fēng)暴。

四、實驗過程

1.通過Console口訪問以太網(wǎng)交換機 示意圖：

2.打開超級終端，新建連接時進(jìn)行設(shè)置 / 18

2014《現(xiàn)代通信技術(shù)》實驗報告二

3.打開交換機，選擇更改界面語言

4.鍵入？查看可用命令 / 18

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5.嘗試鍵入一些簡單命令

6.VLAN的基本配置 示意圖

首先建立兩個VLAN：VLAN2和VLAN3

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分別進(jìn)入E0/

1、E0/

2、E0/3以太網(wǎng)端口視圖進(jìn)行配置

使用display interface命令查看，可以看到E0/

1、E0/2的默認(rèn)VLAN變?yōu)閂LAN2，E0/3的默認(rèn)VLAN變?yōu)閂LAN3

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2014《現(xiàn)代通信技術(shù)》實驗報告二

下面可以通過在計算機上使用ping命令檢測設(shè)置是否正確

在設(shè)置VLAN前，從Host3：192.168.0.3能夠ping通Host1：192.168.0.1，而設(shè)置VLAN后則ping不同

設(shè)置VLAN后，從Host2：192.168.0.2上能夠ping通Host1：192.168.0.1，而不能夠ping通Host3：192.168.0.3

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五、結(jié)果與體會

這次實驗，我們組四個女生都沒有參加過計網(wǎng)的課設(shè)，所以我們中間遇到了很多問題，然后跑去別的組請教做過課設(shè)的同學(xué)，磕磕絆絆地最終完成了。一開始我們連好線路，打開超級終端，設(shè)置好各種參數(shù)后，我們按照講義一步一步地執(zhí)行，但是我們第一步便出了點小問題：我們想先ping一下我們的連線有沒有連好，IP設(shè)置是否如我們所料，于是用超級終端ping。但是始終顯示的結(jié)果是連接不上。后來我猜測，有可能不是用超級終端ping，而是在命令提示符上ping。一試果然成功。后來，我們繼續(xù)按照教程做。但是我們遇到了一個問題：怎么把尖括號變成方括號？我們都記得老師上課有講過，但是因為接受的內(nèi)容一下子太多了，我們沒記住那么多，于是我只好跑去問臨組做過計網(wǎng)課設(shè)的同學(xué)。之后進(jìn)行得后面的步驟。后來我們翻了一下教程的前一頁，是有介紹的，只怪我們太粗心沒有發(fā)現(xiàn)。一開始我們沒考慮那么多（當(dāng)然在做之前也不知道），隨便插的端口，14,16,20端口。后來，在執(zhí)行display命令的時候，我們就哭了。因為它從1號端口一個個顯示，要一直摁回車到20端口！吃一塹長一智，我們再做不會再隨便插大數(shù)字端口了。而我們真正的問題是在廣播風(fēng)暴上。我們發(fā)現(xiàn)我們一連好線路就會產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。我們一開始以為這不正確，后來問了做過計網(wǎng)課設(shè)的同學(xué)后，他告訴我們這是正常的。組織廣播風(fēng)暴的方法老師也講過，一種是硬件上的，即切斷線路。

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這在實際操作中是不太可能的；另一種就是軟件上的，我們需要輸入一個命令，從軟件上阻止廣播風(fēng)暴。遺憾的是我并不了解軟件上的阻止廣播風(fēng)暴機理是怎樣的，只知道輸入命令便可以阻止了。以下是我們做VLAN部分的ping結(jié)果：

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通過實驗我初步了解了VLAN，交換機端口類型，廣播風(fēng)暴等內(nèi)容。我準(zhǔn)備讀研的時候就讀網(wǎng)絡(luò)方向的，這次的實驗真的給我一個切身的體會，讓我對計算機網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了極大的興趣。理論與實踐的結(jié)合，讓我印象更加深刻。但是遺憾的一點是我們操作不夠熟練，沒有完成老師布置的選作任務(wù)。如果還有機會的話我肯定會把后面的實驗也一起做了。

至此現(xiàn)代通信技術(shù)實驗課也結(jié)束了。我真的感覺這門課開設(shè)的實驗很有用，不僅掃盲，而且真正讓我們認(rèn)識到了我們學(xué)的是什么，我們?yōu)槭裁磳W(xué)這方面的知識，通信到底是什么。作為一名未來的通信人，我終于對我們的專業(yè)有了一個新的認(rèn)知與定位，獲益匪淺。

附錄

VLAN部分的操作： [H3C]vlan 2 [H3C-vlan2]quit [H3C]vlan 3 [H3C-vlan3]quit [H3C]int [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/14 [H3C-Ethernet1/0/14]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/14]port access vlan 2 [H3C-Ethernet1/0/14]quit [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/16 [H3C-Ethernet1/0/16]port link [H3C-Ethernet1/0/16]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/16]port [H3C-Ethernet1/0/16]port a [H3C-Ethernet1/0/16]port access vlan 2

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[H3C-Ethernet1/0/16]quit [H3C]inter [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/20 [H3C-Ethernet1/0/20]port link [H3C-Ethernet1/0/20]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/20]port a [H3C-Ethernet1/0/20]port access vlan 3 [H3C-Ethernet1/0/20]quit

Ethernet1/0/14是 UP 發(fā)送的IP幀的幀格式是 PKTFMT_ETHNT_2 硬件地址是000f-e25f-688c 導(dǎo)線類型是 雙絞線 端口環(huán)回沒有設(shè)置

端口硬件類型是 100_BASE_TX 100Mbps-速度 模式, 全雙工 模式

鏈路速度類型是自協(xié)商, 鏈路雙工類型是自協(xié)商, 流量控制: 不使能

最大幀長 1536 最多允許廣播報文占用接口流量的百分比: 100% 缺省VLAN ID: 2 網(wǎng)線類型為: normal 端口模式: access Tagged

VLAN ID : 無

Untagged VLAN ID : 2 最后 300 秒鐘的輸入: 0包/秒 0字節(jié)/秒

最后 300 秒鐘的輸出: 0包/秒 6字節(jié)/秒

輸入(合計):

219 報文, 28361 字節(jié)

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廣播包, 24 多播包, 0 暫停包

輸入(正常):

219 報文, 28361 字節(jié)

廣播包, 24 多播包, 0 暫停包

輸入 :

0 輸入錯誤, 0 超短包, 0 超長包, 輸入碰撞錯誤, 0 輸入描述符錯誤,奇偶錯誤

輸出(合計):

389 報文, 56227 字節(jié)

253 廣播包, 76 多播包, 0 暫停包

輸出(正常):

389 報文,暫停包

輸出 :

0 輸出錯誤, 緩沖失敗

0 丟失, 0 延時, 0 沖突, 0 被滯后沖突

-包被滯后發(fā)送,不完整, 0 校驗和錯誤

0 幀錯誤, 丟失,字節(jié)

227 廣播包, 77 多播包,下溢錯誤,丟失載波

Ethernet1/0/20是 UP 發(fā)送的IP幀的幀格式是 PKTFMT_ETHNT_2 硬件地址是000f-e25f-688c 導(dǎo)線類型是 雙絞線 端口環(huán)回沒有設(shè)置

端口硬件類型是 100_BASE_TX 100Mbps-速度 模式, 全雙工 模式

鏈路速度類型是自協(xié)商, 鏈路雙工類型是自協(xié)商, 流量控制: 不使能

最大幀長 1536 最多允許廣播報文占用接口流量的百分比: 100%

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2014《現(xiàn)代通信技術(shù)》實驗報告二

缺省VLAN ID: 3 網(wǎng)線類型為: normal 端口模式: access Tagged

VLAN ID : 無

Untagged VLAN ID : 3 最后 300 秒鐘的輸入: 0包/秒 2字節(jié)/秒

最后 300 秒鐘的輸出: 0包/秒 2字節(jié)/秒

輸入(合計):

187 報文, 25382 字節(jié)

廣播包, 22 多播包, 0 暫停包

輸入(正常):

187 報文, 25382 字節(jié)

廣播包, 22 多播包, 0 暫停包

輸入 :

0 輸入錯誤, 0 超短包, 0 超長包, 輸入碰撞錯誤, 0 輸入描述符錯誤,奇偶錯誤

輸出(合計):

315 報文, 44026 字節(jié)

218 廣播包, 75 多播包, 0 暫停包

輸出(正常):

315 報文,暫停包

輸出 :

0 輸出錯誤, 緩沖失敗

0 丟失, 0 延時, 0 沖突, 0 被滯后沖突

-包被滯后發(fā)送,-丟失載波

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第三篇：北郵信通院移動通信實驗報告

北京郵電大學(xué) 移動通信實驗報告

班級：

2010211126

專業(yè)：

信息工程

姓名：

學(xué)號：

班內(nèi)序號：

一、實驗?zāi)康?/p>

1、移動通信設(shè)備的認(rèn)知 a)了解機柜結(jié)構(gòu)

b)了解移動通信設(shè)備組成和機框結(jié)構(gòu) c)了解移動通信設(shè)備各單元的功能及連接方式

2、網(wǎng)管操作和 OMT 創(chuàng)建小區(qū) a)了解OMC系統(tǒng)的基本功能和操作 b)掌握OMT如何創(chuàng)建小區(qū)

3、移動通信業(yè)務(wù)的建立與信令流程 a)了解TD-SCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) b)掌握基本業(yè)務(wù)測試環(huán)境的搭建

c)掌握CS業(yè)務(wù)與普通PS業(yè)務(wù)信令流程，體驗視頻通話

二、實驗設(shè)備

TD‐SCDMA 移動通信設(shè)備一套

三、實驗內(nèi)容

1、TD_SCDMA系統(tǒng)認(rèn)識

聽了老師的講授后，我了解到了TD_SCDMA系統(tǒng)是時分雙工的同步CDMA系統(tǒng)，知道了TD_SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的三個重要接口（Iu接口、Iub接口、Uu接口），認(rèn)識了TD_SCDMA系統(tǒng)的物理層結(jié)構(gòu)，熟悉了TD_SCDMA系統(tǒng)的六大關(guān)鍵技術(shù)以及其后續(xù)演進(jìn)LTE。

2、CN開卡

開卡過程如下圖所示：

3、硬件認(rèn)知

1）整套移動通信設(shè)備如下：

2）RNC設(shè)備認(rèn)知

TDR3000設(shè)備機框外形結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示

機框主要功能如下：

支持 14 個板位，作為19〞機框通用背板使用。

滿足 PICMG3.0、PICMG3.1 規(guī)范。

實現(xiàn)機框內(nèi)以太交換雙星型物理連接拓?fù)洹?/p>

對各前插板提供板位編號（HA0~7）。

對各前插板提供 Fabric、Base、CLK、Update 數(shù)據(jù)通路。

提供對所有 FRU 單元的IPMB 總線通路。

提供‐48V 冗余供電通路。

ATCA 機框的UPDATE CHANNEL 設(shè)計規(guī)則為物理板位1 與13、2 與14、3 與11、4 與12、5 與 9、6 與10、7 與8 兩兩之間設(shè)計UPDATE CHANNEL。

圖 1：機框背板功能分布示意圖

由上圖可知，ATCA 機框的UPDATE CHANNEL 設(shè)計規(guī)則為物理板位1 與13、2 與14、3 與11、4 與12、5 與9、6 與10、7 與8 兩兩之間設(shè)計UPDATE CHANNEL。其中藍(lán)色連線表示具有Update Channel 連線的板位分配，物理板位7，8 固定為兩塊交換板，其余板位固定為功能板。

圖 2：機框背板接口后視圖

機框物理上是一種13U 標(biāo)準(zhǔn)的ATCA 插箱，機框背板主體尺寸為ATCA 標(biāo)準(zhǔn)定義部分： 354.8mmX426.72mm。主體之下為背板的風(fēng)扇、電源接口引入部分，風(fēng)扇接口包括風(fēng)扇電源和IPMI 接口，背板與電源模塊之間的電源接口包括兩路－48V 供電和四路風(fēng)扇電源輸入。背板與各前插

板之間的電源接口采用分散供電方式，每個前插板有兩路‐48V 供電。背板下部左右兩部分中間位

置各預(yù)留1 英寸安裝輸入電源插座（‐48V/風(fēng)扇電源）。

單板結(jié)構(gòu)

單板相關(guān)描述中，采用“邏輯板（物理板）”的描述方式，其中邏輯板為從軟件功能及操作維護(hù)臺顯示的單板；物理板為硬件單板，其單板名稱印刷在在物理單板面板下方。采用該表達(dá)方式的目的，是便于使用者能隨時直觀地了解邏輯板與物理板的映射關(guān)系，避免不熟悉兩種單板類型映射關(guān)系的用戶頻繁地查找單板對應(yīng)關(guān)系表。TDR3000 各種單板的類型及功能如下

機框槽位布局如下：

可以使用LDT軟件查看硬件是否正常，由下圖可以看出，硬件連接均正常。

其中使用的各單板功能如下：

? GCPA（GMPA+SPMC+HDD）全局控制處理板完成以下功能：

? 全局處理板完成 RNC 全局資源的控制與處理、以及與OMC‐R 的連接。全局控制板 支持板載2.5〞 IDE 80GB 硬盤數(shù)據(jù)存儲功能；

? 處理以下協(xié)議：RANAP 協(xié)議中的復(fù)位，資源復(fù)位，過載控制消息；SCCP 管理、MTP3B 管理、ALCAP 管理、M3UA 管理協(xié)議等； ? 兩塊 GCPA 以主備用方式工作； ? RSPA（GMPA+SPMC）無線網(wǎng)絡(luò)信令處理板完成以下功能：

? 處理 Iu，Iub 接口的控制面協(xié)議以及傳輸網(wǎng)絡(luò)高層協(xié)議，完成無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理，以及呼叫處理功能；

? 處理的協(xié)議有：RRC 協(xié)議，RANAP 部分協(xié)議，NBAP 協(xié)議，無線資源管理；SCCP 部 分協(xié)議，ALCAP 部分協(xié)議，MTP3B 部分協(xié)議，M3UA 部分協(xié)議，SCTP 協(xié)議等； ? 兩塊 RSPA 以主備用方式工作；

? ONCA/IPUA（MNPA+GEIC）板的主要功能如下：

? ONCA/IPUA（MNPA+GEIC）配合GEIB 后插板完成4xFE/GE 接口功能。? 網(wǎng)絡(luò)處理器完成外部 IP 到內(nèi)部IP 的轉(zhuǎn)換、處理功能； ? TCSA（MASA）板的主要功能如下：

? 支持控制面 Base 交換和業(yè)務(wù)面Fabric 交換兩級交換，完成業(yè)務(wù)和控制面的L2、L3 以太交換功能；

? 固定使用 2 個交換板槽位，即框中的第7、8 槽位；

? 同時完成整個機框的 ShMC（機框管理器）功能，同時兼容IPMC 功能，可根據(jù)不同 ATCA 機框進(jìn)行靈活配置；

? 提供架框號的編碼配置功能；

? 支持對網(wǎng)同步時鐘的接入、分配功能； ? 以主備用方式工作； ? RTPA（MDPA）板由單板控制模塊、單板以太交換模塊、DSP 處理模塊、電源模塊、IPMC 模塊組成，主要功能如下：

? 單板控制模塊完成板內(nèi)的各種控制管理功能；

? 單板以太交換模塊實現(xiàn)完成 RTPA（MDPA）板內(nèi)的以太數(shù)據(jù)交換；

? DSP 處理模塊主要由DSP 和其外圍來實現(xiàn)，完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和協(xié)議的處理；

? 電源轉(zhuǎn)換模塊從背板接入雙路‐48V 電源，經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換后，給單板提供各 種芯片正常工作的各種電壓；

? IPMC 模塊主要完成單板上電的控制，以及溫度、電壓監(jiān)控等功能。? PTPA（MNPA）板的主要功能如下： ? 完成 Iu‐PS 用戶面協(xié)議處理功能；

? GTPU 處理板，完成IP(OA)、UDP、TCP、GTP‐U 協(xié)議模塊處理； ? Host 部分完成網(wǎng)絡(luò)處理器運行狀態(tài)監(jiān)視、性能統(tǒng)計等功能。

3）Node B設(shè)備

EMB5116 基站主要分為如下幾個主要組成部分：主機箱、電源單元、EMx 板卡、風(fēng)機及濾網(wǎng)單元、功能板卡

硬件單元排布如圖3所示。

圖 3：1EMB5116 槽位框圖

4、LMT-B 使用LMT-B軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布配,完成光纖與RRU的配置 1）單天線模式配置 配置參數(shù)見下圖：

圖表 4： 單天線模式配置詳細(xì)參數(shù)

圖表 5：單天線模式配置結(jié)果

2）分布式單天線模式配置： 配置參數(shù)見下圖：

圖表 6：分布式天線模式配置詳細(xì)參數(shù)

圖表 7：分布式天線配置結(jié)果

3）智能天線模式配置參數(shù)如下：將天線模式改為智能天線，并需要在連接天線處添加天線，其它參數(shù)與單天線相同。添加的天線信息如下：

圖表 8：所添加天線信息

圖表 9：智能天線模式配置詳細(xì)參數(shù)

圖表 10：智能天線配置結(jié)果

5、LDT信令跟蹤

圖 11：設(shè)備監(jiān)視圖

圖表 12：信令跟蹤結(jié)果

6、網(wǎng)管操作和OMT創(chuàng)建小區(qū)

實驗步驟： 增加一個 R4 小區(qū)

選擇邏輯基站—小區(qū)集—右鍵選擇快速創(chuàng)建小區(qū)

第一步：

小區(qū)基本信息： 小區(qū)標(biāo)識（CellId）：

同一個RNC 中的CellId 配置值要求不能重復(fù)； 小區(qū)參數(shù)標(biāo)識（CellParameterId）：

小區(qū)參數(shù)標(biāo)識ID 唯一標(biāo)識了小區(qū)中的一組參數(shù)：下行同步序列SYNC‐DL、上行同步

序列SYNC‐UL sequences、擾碼、midamble 碼；

小區(qū)特性：

主頻段時隙轉(zhuǎn)換點：3（說明小區(qū)時隙為2 上4 下，一般為2 上4 下）； 其他頻段時隙轉(zhuǎn)換點：可以與主頻段不一致；

HSDPA 特性：

非HSDPA 小區(qū)（可根據(jù)需要選擇：HSDPA 小區(qū)或混合DPA 小區(qū)，這里我們選擇非HSDPA 小

區(qū)是因為我們要創(chuàng)建一個R4 小區(qū)）； HSUPA 特性：

不支持HSUPA 小區(qū)（可根據(jù)需要選擇支持HSUPA 小區(qū)，這里我們選擇不支持HSUPA 小區(qū)

是因為我們要創(chuàng)建一個R4 小區(qū)）；

位置區(qū)信息：

位置區(qū)代碼：由RNC 全局參數(shù)決定（實驗室環(huán)境與RNC 一致：比如RNC2，那么就是2）；

路由區(qū)代碼：由RNC 全局參數(shù)決定（實驗室環(huán)境與RNC 一致：比如RNC2，那么就是2）；

服務(wù)區(qū)代碼：實驗室環(huán)境為107； UPA 有效數(shù)：1（固定）；

其他信息默認(rèn)，然后選擇下一步

第二步：

根據(jù)需要選擇輔載波的數(shù)量；

主載波上行時隙至少要選擇一個PRACH； 然后選擇下一步；

第三步：

信道功率信息和UpPCH 信道功率信息選擇默認(rèn)即可，這些數(shù)值在創(chuàng)建完小區(qū)之后，根據(jù)需要 是可以修改的；

選擇完成，一個R4 小區(qū)創(chuàng)建完畢。

四、實驗總結(jié)

此次實驗不僅讓我更加深入的了解了TD_SCDMA系統(tǒng)，還認(rèn)識了許多和移動通信有關(guān)的設(shè)備，體驗了視頻通話和手機電視等先進(jìn)的移動通信技術(shù)，極大的增強了我對移動通信的興趣。

第四篇：通信原理實驗報告

1，必做題目

1.1 無線信道特性分析 1.1.1 實驗?zāi)康?/p>

1)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 實驗內(nèi)容

1)基于simulink搭建一個QPSK發(fā)送鏈路，QPSK調(diào)制信號經(jīng)過了瑞利衰落信道，觀察信號經(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，多徑相對時延為[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相對平均功率為[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：

移動通信系統(tǒng)

1.1.3 實驗作業(yè)

1)根據(jù)信道參數(shù)，計算信道相干帶寬和相干時間。

fm=200;t=[0 4e-06 8e-06 1.2e-05];p=[10^0 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)設(shè)置較長的仿真時間（例如10秒），運行鏈路，在運行過程中，觀察并分析瑞利信道輸出的信道特征圖（觀察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function）。（配合截圖來分析）Impulse Response(IR)

移動通信系統(tǒng)

從沖擊響應(yīng)可以看出，該信道有四條不同時延的路徑。多徑信道產(chǎn)生隨機衰落，信道沖擊響應(yīng)幅值隨機起伏變化?？梢钥闯觯撔诺赖臎_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。Frequency Response(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。

移動通信系統(tǒng)

IR Waterfall

頻率展寬后，信號的沖激響應(yīng)不再平坦，是由于多徑信道中不同信道的疊加影響

Doppler Spectrum

由于多普勒效應(yīng)，接受信號的功率譜展寬擴展到fc-fm至fc+fm范圍。

移動通信系統(tǒng)

3)觀察并分析信號在經(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個相位 后

移動通信系統(tǒng)

信號經(jīng)過多徑信道后，相位和幅值均發(fā)生了隨機變化，信號不再分布在四個點附近，可以看出信號質(zhì)量很差。說明多徑信道對信號產(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實驗?zāi)康?/p>

掌握基于simulink的BPSK、QPSK典型通信系統(tǒng)的鏈路實現(xiàn)，仿真BPSK/QPSK信號在AWGN信道、單徑瑞利衰落信道下的誤碼性能。

1.2.2實驗作業(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信號在EbN0為0~10dB時（間隔：

移動通信系統(tǒng)

1dB）誤碼性能曲線。仿真參數(shù)：

a)仿真點數(shù)：106

b)信源比特速率：1Mbps。

Bpsk通信鏈路

QPSK通信鏈路

BPSK AWGN參數(shù)

移動通信系統(tǒng)

QPSK AWGN參數(shù)

用bertool畫出BPSK信號的誤碼率曲線（0~10dB）

移動通信系統(tǒng)

由此可見BPSK和QPSK的在同一Eb/No時誤比特率基本一樣，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獲得了信道衰落值（勾選衰落信道模塊的“Complex path gain port”）。仿真并繪出BPSK和QPSK信號在EbN0為0~40dB時（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

移動通信系統(tǒng)

QPSK通信鏈路

瑞利單徑信道參數(shù)

移動通信系統(tǒng)

QPSK AWGN參數(shù)

移動通信系統(tǒng)

BPSK AWGN參數(shù)

BPSK/QPSK 0-40db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實驗?zāi)康?/p>

1.掌握基于simulink的單發(fā)多收（SIMO）16QAM仿真通信鏈路；

2.仿真SIMO 16QAM信號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實驗內(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實驗原理

移動信道的多徑傳播引起的瑞利衰落、時延擴展以及伴隨接收機移動過程產(chǎn)生的多普勒頻移使接收信號受到嚴(yán)重的衰落；陰影效應(yīng)會使接收的信號過弱而造成信號的中斷；信道存在噪聲和干擾，也會使接收信號失真而造成誤碼。因此，在移動通信系統(tǒng)中需要采取一些數(shù)字信號處理技術(shù)來改善接收信號的質(zhì)量。其中，多天線分集接收技術(shù)就是一個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衰落獨立的信號加以處理，合理地利用這些信號的能量來改善接收信號的質(zhì)量。

分集技術(shù)總體來說分為兩類，針對陰影衰落的宏觀分集和針對微觀衰落的微觀分集。本實驗主要注重微觀分集。分集技術(shù)對信號的處理包含兩個過程，首 先是要獲得M個相互獨立的多徑信號分量，然后對它們進(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。

選擇合并是最簡單的一種，在所接收的多路信號中，合并器選擇信噪比最高的一路輸出。最大比值合并會將所有路信號的能量和信息都利用上，會明顯改善

移動通信系統(tǒng)

合并器輸出的信噪比。基于這樣的考慮，最大比值合并把各支路信號加權(quán)后合并。各路信號權(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，但是卻容易實現(xiàn)得多，其主要思想是將各路信號賦予相同權(quán)值相加。2.1.4 實驗仿真 2.1.4.1實驗框圖

系統(tǒng)整體框圖

移動通信系統(tǒng)

接收分集

二分集等增益合并

移動通信系統(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 實驗結(jié)論

移動信道的多徑傳播引起的瑞利衰落、時延擴展以及伴隨接收機移動過程產(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)計中，我們小組學(xué)習(xí)研究了對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驗。通過仿真實驗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；而通過對誤碼率曲線的分析，可以看出：對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直接序列擴頻系統(tǒng)性能分析

2.2.1實驗?zāi)康?/p>

1）了解直接序列擴頻系統(tǒng)的原理

2）基于simulink搭建直接序列擴頻仿真通信鏈路，仿真分析在不同信道條件下的誤比特率性能。

3）觀察體會直接序列擴頻對誤碼率的改善程度 2.2.2 實驗內(nèi)容

1)搭建基于simulink搭建直接序列擴頻仿真通信鏈路，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。

移動通信系統(tǒng)

2.2.3實驗原理

所謂直接序列擴頻，就是直接用具有高碼率的擴頻碼序列在發(fā)送端去擴展信號的頻譜。而在接收端，用相同的擴頻碼序列去進(jìn)行解擴，把展寬的擴頻信號還原成原始的信息。

直擴系統(tǒng)的抗干擾能力是由接收機對干擾的抑制產(chǎn)生的，如果干擾信號的帶寬與信息帶寬相同（即窄帶），此干擾信號經(jīng)過發(fā)送機偽噪聲碼調(diào)制后將展寬為與發(fā)送信號相同的帶寬，而其譜密度卻降低了若干倍。相反，直擴信號經(jīng)偽噪聲碼解擴后變成了窄帶信息，從而使增益提高了若干倍。

實驗原理框圖

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)

直接序列擴頻通信系統(tǒng)

2.2.4實驗仿真

直接序列擴頻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

移動通信系統(tǒng)

PN序列2kbps

移動通信系統(tǒng)

b.擴頻前后頻譜變化: 擴頻前頻譜：

類似sinc函數(shù)的頻譜

擴頻后頻譜：

頻譜明顯展寬 功率譜密度降低

移動通信系統(tǒng)

擴頻調(diào)制后波形：

移動通信系統(tǒng)

解擴解調(diào)波形：

c.誤比特率

AWGN信道（仿真點數(shù)1e6）

移動通信系統(tǒng)

BPSK理論誤碼率（-7到10dB的誤比特率曲線)

通過兩者對比，我們可以發(fā)現(xiàn)直接序列擴頻通信系統(tǒng)對Eb/No的改善近似為13dB，這和理論分析出的值接近。

第五篇：通信原理實驗報告

通信原理實驗報告

中南大學(xué)

《通信原理》實驗報告

姓 名 班 級 學(xué) 號

課程名稱 指導(dǎo)教師

通信原理 董健

通信原理實驗報告

目錄

通信原理實驗報告

實驗一 數(shù)字基帶信號

一、實驗?zāi)康?/p>

1、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號波形特點。

2、掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。

3、掌握從HDB3碼信號中提取位同步信號的方法。

4、掌握集中插入幀同步碼時分復(fù)用信號的幀結(jié)構(gòu)特點。

5、了解HDB3（AMI）編譯碼集成電路CD22103。

二、實驗內(nèi)容

1、用示波器觀察單極性非歸零碼（NRZ）、傳號交替反轉(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、實驗步驟

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波形。

用信源單元的FS作為示波器的外同步信號，示波器探頭的地端接在實驗板任何位置的GND點均可，進(jìn)行下列觀察：

（1）示波器的兩個通道探頭分別接信源單元的NRZ-OUT和BS-OUT，對照發(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碼對應(yīng)的發(fā)光管亮，0碼對應(yīng)的發(fā)光管熄）；

通信原理實驗報告

（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，觀察本實驗給定的集中插入幀同步碼時分復(fù)用信號幀結(jié)構(gòu)，和NRZ碼特點。

通信原理實驗報告

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信號作為示波器的外同步信號。

（1）示波器的兩個探頭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碼對應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。觀察時應(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個碼元。

全1碼對應(yīng)的AMI碼

全1碼對應(yīng)的HDB3碼

通信原理實驗報告

全0碼對應(yīng)的AMI碼

（2）將K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000態(tài)，觀察并記錄對應(yīng)的AMI碼

通信原理實驗報告

和HDB3碼。

AMI碼

HDB3碼

通信原理實驗報告

（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，觀察這些信號波形。

CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI單元的DET

CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的DET HDB3

通信原理實驗報告

CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI單元的BPF

CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的BPF

CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI單元的BS-R

通信原理實驗報告

CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的BS-R

通信原理實驗報告

CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI單元的NRZ

CH1接信源單元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3單元的NRZ

通信原理實驗報告

四、根據(jù)實驗現(xiàn)象回答

1.根據(jù)實驗觀察和紀(jì)錄回答：

（1）不歸零碼和歸零碼的特點是什么？

不歸零碼特點：脈沖寬度τ 等于碼元寬度Ts 歸零碼特點：τ ＜Ts（2）與信源代碼中的“1”碼相對應(yīng)的AMI碼及HDB3碼是否一定相同？為什么？ 與信源代碼中的“1”碼對應(yīng)的AMI 碼及HDB3 碼不一定相同。因信源代碼中的 “1”碼對應(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：

***001 AMI: 10000-110000-1000001 HDB3：10001-11-100-100010-1 2.總結(jié)從HDB3碼中提取位同步信號的原理。HDB3位同步信號

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€占空比等于0.5的單極性歸零碼，其連0個數(shù)不超過3，頻譜中含有較強的離散譜fS成分，故可 通過窄帶帶通濾波器得到一個相位抖動較小的正弦信號，再經(jīng)過整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信號。

通信原理實驗報告

實驗二 數(shù)字調(diào)制

一、實驗?zāi)康?/p>

1、掌握絕對碼、相對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信號的方法。

3、掌握相對碼波形與2PSK信號波形之間的關(guān)系、絕對碼波形與2DPSK信號波形之間的關(guān)系。

4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信號的頻譜與數(shù)字基帶信號頻譜之間的關(guān)系。

二、實驗內(nèi)容

1、用示波器觀察絕對碼波形、相對碼波形。

2、用示波器觀察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號波形。

3、用頻譜儀觀察數(shù)字基帶信號頻譜及2ASK、2FSK、2DPSK信號的頻譜。

三、實驗步驟

本實驗使用數(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，打開實驗箱電源開關(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信號作為示波器的外同步信號，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)絕對碼至相對碼變換規(guī)律以及從相對碼至絕對碼的變換規(guī)律 AK波形

通信原理實驗報告

BK波形

3、示波器CH1接2DPSK，CH2分別接AK及BK，觀察并總結(jié)2DPSK信號相位變化與絕對碼的關(guān)系以及2DPSK信號相位變化與相對碼的關(guān)系（此關(guān)系即是2PSK信號相位變化與信源代碼的關(guān)系）。注意：2DPSK信號的幅度比較小，要調(diào)節(jié)示波器的幅度旋鈕，而且信號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

通信原理實驗報告

CH1接2DPSK，CH2接BK

4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；觀察這兩個信號與AK的關(guān)系（注意“1”碼與“0”碼對應(yīng)的2FSK信號幅度可能不相等，這對傳輸信息是沒有影響的）示波器CH1接AK、CH2接2FSK

通信原理實驗報告

示波器CH1接AK、CH2接2ASK

四、實驗總結(jié)

1、設(shè)絕對碼為全

1、全0或1001 1010，求相對碼。

2、設(shè)相對碼為全

1、全0或1001 1010，求絕對碼。

3、設(shè)信息代碼為1001 1010，假定載頻分別為碼元速率的1倍和1.5倍，畫出2DPSK及2PSK信號波形。

4、總結(jié)絕對碼至相對碼的變換規(guī)律、相對碼至絕對碼的變換規(guī)律并設(shè)計一個由相對碼至絕對碼的變換電路。

通信原理實驗報告

實驗三 模擬鎖相環(huán)與載波同步

一、實驗?zāi)康?/p>

1.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信號中提取相干載波的原理及模擬鎖相環(huán)的設(shè)計方法。

3.了解相干載波相位模糊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

二、實驗內(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信號中提取載波同步信號，觀察相位模糊現(xiàn)象。

三、實驗步驟

本實驗使用數(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，打開實驗箱電源開關(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？請思考），這說明環(huán)路處于鎖定狀態(tài)。用示波器同時觀察調(diào)制單元的CAR和載波同步單元的CAR-OUT，可以看到兩個信號頻率相等。若有頻率計則可分別測量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)榻涣鳎珻AR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，表示環(huán)路已處于失鎖狀態(tài)。失鎖時ud的最大值和最小值就是鎖定狀態(tài)下ud的變化范圍（對應(yīng)于環(huán)路的同步范圍）。環(huán)路處于失鎖狀態(tài)時，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ud會突然變成直流，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。

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5.觀察相干載波相位模糊現(xiàn)象

使環(huán)路鎖定，用示波器同時觀察調(diào)制單元的CAR和載波同步單元的CAR-OUT信號，反復(fù)斷開、接通電源可以發(fā)現(xiàn)這兩個信號有時同相、有時反相。

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四、實驗總結(jié)

1.總結(jié)鎖相環(huán)鎖定狀態(tài)及失鎖狀態(tài)的特點。

答：模擬鎖相環(huán)鎖定的特點：輸入信號頻率與反饋信號的頻率相等，鑒相器輸出電壓為直流。模擬鎖相環(huán)失鎖的特點：鑒相器輸出電壓為不對稱的差拍電壓。2.設(shè)K0=18 HZ/V，根據(jù)實驗結(jié)果計算環(huán)路同步帶ΔfH及捕捉帶ΔfP。答：代入指導(dǎo)書“3式”計算得：v1?12v，則

fH?18?6?108Hz；v2?8v，則fp?18?4?72Hz

3.由公式?n?RCKdKo及??6811?n計算環(huán)路參數(shù)ωn和ζ，式中 Kd=6

2(R25?R68)C114

-6 V/rad，Ko=2π×18 rad/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：?n??n2??18?6.5fn??17.6Hz遠(yuǎn)小于碼速率 ；?111rad43?62?(2?10?5?10)?2.2?105?103?2.2?10?6170.5（波特）；???111?0.6

24.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：平方運算輸出信號中有2fc離散譜，模擬環(huán)輸出信號頻率等于2fc，二分頻，濾波后得到干擾波；?2電路有兩個初始狀態(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)路輸入信號頻率可以改變，試擬訂測量環(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）；

① ud增大到鎖定狀態(tài)下的最大值ud1值為： 4.8 V

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②

繼續(xù)增大C34，ud變?yōu)榻涣鳎ㄉ蠈捪抡闹芷谛盘枺?。?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)時鑒相器輸出電壓為ud2為：2.4 V ud減小到鎖定狀態(tài)下的最小值ud3為 ：1.6 V ⑤ 再繼續(xù)減小C34，ud變?yōu)榻涣鳎ㄏ聦捝险闹芷谛盘枺?，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)時鑒相器輸出電壓為ud4的值為：4.4 V

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實驗四 數(shù)字解調(diào)與眼圖

一、實驗?zāi)康?/p>

1.掌握2DPSK相干解調(diào)原理。

2.掌握2FSK過零檢測解調(diào)原理。

二、實驗內(nèi)容

1.用示波器觀察2DPSK相干解調(diào)器各點波形。

2.用示波器觀察2FSK過零檢測解調(diào)器各點波形。3．用示波器觀察眼圖。

三、實驗步驟

1.復(fù)習(xí)前面實驗的內(nèi)容并熟悉2DPSK解調(diào)單元及2FSK解調(diào)單元的工作原理，接通實驗箱電源。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)實驗

（1）將數(shù)字信源單元的BS-OUT用信號連線連接到2DPSK解調(diào)單元的BS-IN點,以信源單元的FS信號作為示波器外同步信號，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”碼個數(shù)相同時，LPF的正、負(fù)極性信號電平與0電平對稱，否則不對稱

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（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信號與2DPSK解調(diào)單元的MU、LPF、BK、AK-OUT信號之間的關(guān)系。BK與 2DPSK 的MU

BK與 2DPSK 的LPF

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BK與 2DPSK 的BK

AK與 2DPSK 的MU

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AK與 2DPSK 的LPF

AK與 2DPSK 的BK

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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，此時數(shù)字調(diào)制器輸入的基帶信號是偽隨機序列（本系統(tǒng)中是M序列）信號。用示波器觀察2DPSK解調(diào)單元LPF點，即可看到無噪聲狀態(tài)下的眼圖。

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4.2FSK解調(diào)實驗

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用信號連線換接到2FSK解調(diào)單元的BS-IN點,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 FD

AK與 2FSK的 LPF

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AK與 2FSK的 AK-OUT

四、實驗總結(jié)

1.設(shè)絕對碼為1001101，根據(jù)實驗觀察得到的規(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)象的機理。

當(dāng)相干載波為-cosωt時，MU、LPF及BK與載波為cosωt時的狀態(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，是因為在發(fā)端將絕對碼變?yōu)榱讼鄬Υa，在收端又將相對碼變?yōu)榻^對碼，載波相位模糊可 使解調(diào)出來的相對碼有兩種相反的狀態(tài)，但它們對應(yīng)的絕對碼是相同的。