第一篇：《檢測(cè)原理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

課程名稱

檢測(cè)原理實(shí)驗(yàn)

學(xué)生學(xué)院

自動(dòng)化學(xué)院

專業(yè)班級(jí)

2014 級(jí)物聯(lián)網(wǎng)(2)班

學(xué)

號(hào)

3114001491

學(xué)生姓名

盧 陽

課程教師

潘運(yùn)紅

2015 年 11 月 23 日

實(shí)驗(yàn)一

熱電偶測(cè)溫及校驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?與要求（一）目的：

1.了解熱電偶的結(jié)構(gòu)及測(cè)溫工作原理；

2.掌握熱電偶校驗(yàn)的基本方法；

3.學(xué)習(xí)如何定期檢驗(yàn)熱電偶誤差，判斷是否及格。

（二）要求：

觀察熱電偶，了解溫控電加熱器工作原理;通過對(duì) K 型熱電偶的測(cè)溫和校驗(yàn)，了解熱電偶的結(jié)構(gòu)及測(cè)溫工作原理；掌握熱電偶的校驗(yàn)的基本方法；學(xué)習(xí)如何定期檢驗(yàn)熱電偶誤差，判斷是否合格。

熱 電偶 被

測(cè)

量

溫

度

二、實(shí)驗(yàn)結(jié) 果和數(shù)據(jù)處理 三、結(jié)論

答：根據(jù)國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)表 1 判斷熱電偶是否合格。

表 1

熱電偶溫度允許誤差表 50℃ 70℃ 90℃ 110℃ 130℃ 150℃ 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶熱電勢(shì)(mv)1.7 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 2 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 3 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 4 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3平均電勢(shì)(mv)1.63 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 修正電勢(shì)(mv)1.495 1.495 1.495 1.495 1.495 1.495 實(shí)際電勢(shì)(mv)3.125 4.295 5.595 6.995 8.395 9.795 分度表溫度(℃)5

被校熱電偶熱電勢(shì)(mv)1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 2 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 3 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 4 1.0 1.8 2.6 3.5 4.3 5.2平均電勢(shì)(mv)1.0 1.8 2.6 3.5 4.38 5.2 修正電勢(shì)(mv)1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 實(shí)際電勢(shì)(mv)2.0 2.8 3.6 4.5 5.38 6.2 分度表溫度(℃)5

兩偶溫度誤差(℃)0 1 0 0 1 0 兩偶誤差(Δδ%)0 2% 0 0 2% 0

經(jīng) 計(jì) 算，兩偶誤差在允許范圍內(nèi)，故此次試驗(yàn)所用的熱電偶是合格的。

四、思考題 1.分析產(chǎn)生校驗(yàn)誤差的各種因素，思考如何處理可以減小誤差？ 答：（1）爐溫不夠恒定，變動(dòng)太大導(dǎo)致測(cè)量值不同，消除方法為爐溫達(dá)到檢定溫度時(shí)，應(yīng)確保爐溫恒定才進(jìn)行檢定(在 5 分鐘內(nèi)溫度波動(dòng)變化不大于 1～2℃,觀察標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的毫伏值)。

（2）冷端溫度不為零度。消除方法為檢定前要確保冰點(diǎn)恒溫器內(nèi)存在冰水混合物，這樣可確保冷端溫度為零度。

（3）直流電位差計(jì)忘記調(diào)零。消除方法為使用電位差計(jì)前先進(jìn)行調(diào)零。

2.將平臺(tái)上的熱電偶轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左邊，顯示的溫度值真實(shí)與否？為什么？ 答：將轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左邊，指示溫度是標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 K 測(cè)試點(diǎn)溫度，顯示的溫度與 E 分度熱電偶有差別。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)向 K 分度熱電偶時(shí)，溫度數(shù)字溫度并非為加熱爐內(nèi)溫度，會(huì)引起誤差。

熱電偶名稱 分度號(hào) 溫度范圍 允許偏差 鎳鉻—鎳硅 K 0～400℃ ±3％ 鎳鉻－錳白銅 E ≤300℃ ±3％

實(shí)驗(yàn)三

光纖位 移傳感器的測(cè)量 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?與要求（一）目的：

1．了解光纖位移傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理，2．掌握光纖位移傳感器的輸入——輸出特性。

（二）要求：

光纖傳感技術(shù)是適隨著光纖通信和集成光學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來的新型傳感技術(shù)。通過光纖位移傳感器來測(cè)量位移，掌握這種傳感器的特性。本光纖傳感器為反射式，光纖采用 Y 型結(jié)構(gòu)，兩束多模光纖合并于一端組成光纖探頭，一束作為接收，另一端作為光源發(fā)射，近紅外二極管發(fā)出的近紅外光經(jīng)光源光纖照射至被測(cè)物，由被測(cè)物反射的光信號(hào)經(jīng)接收光纖傳輸至光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，反射光的強(qiáng)弱與反射物與光纖探頭的距離成一定的比例關(guān)系，通過對(duì)光強(qiáng)的檢測(cè)就可得知位置量的變化。

二、實(shí)驗(yàn) 結(jié)果和數(shù)據(jù)處理

X（mm）

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 V（mv）

18.8 389.3 819 1146

1

X（mm）

5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0

V（mv）

763 681 6

399 363 332 304

三、結(jié)論 接收光纖光源光纖?xX反射體變換器VVout光纖位移傳感器光纖探頭 圖 5

反射式光纖位移傳感器原理及接線 答：

光纖傳感器測(cè)量位移的工作原理:

光纖傳感器為反射式，光纖采用 Y 型結(jié)構(gòu)，兩束多模光纖合并于一端組成光纖探頭，一束作為接收，另一端作為光源發(fā)射，近紅外二極管發(fā)出的近紅外光經(jīng)光源光纖照射至被測(cè)物，由被測(cè)物反射的光信號(hào)經(jīng)接收光纖傳輸至光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，反射光的強(qiáng)弱與反射物與光纖探頭的距離成一定的比例關(guān)系，通過對(duì)光強(qiáng)的檢測(cè)就可得知位置量的變化。

****** 2 4 6 8 10 12V-X 曲線 位移距離如再加大，就可觀察到光纖傳感器輸出特性曲線的前坡與后坡波形，作出 V-X 曲線，通常測(cè)量用的是線性較好的前坡范圍。

思考題 1.與為什么要分析線性較好的范圍？ 答：這與光纖傳感器的特性有關(guān)，當(dāng)位移達(dá)到某一值以后，輸出信號(hào)與位移不再呈線性關(guān)系此時(shí)達(dá)不到測(cè)量目的。

2.光纖通信與測(cè)量的原理一樣嗎？ 答：不一樣。光纖通訊是對(duì)光信號(hào)的傳遞，利用光的變化進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)的傳遞；而測(cè)量是將一種介質(zhì)的變化量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，如電信號(hào)。

第二篇：數(shù)據(jù)庫原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

南 京 曉 莊 學(xué) 院

《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》

課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)一 SQL Server 2005常用服務(wù)與實(shí)用工具實(shí)驗(yàn)

所在院(系): 數(shù)學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院 班級(jí)：

學(xué)號(hào)：

姓名：

１.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)了解Microsoft 關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server的發(fā)展歷史及其特性。(2)了解SQL Server 2005的主要組件、常用服務(wù)和系統(tǒng)配置。

(3)掌握Microsoft SQL Server Management Studio 圖形環(huán)境的基本操作方法。了解使用“SQL Server 2005 聯(lián)機(jī)從書”獲取幫助信息的方法；了解“查詢編輯器”的使用方法；了解模板的使用方法。

2.實(shí)驗(yàn)要求

(1)收集整理Microsoft關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server的相關(guān)資料，總結(jié)其發(fā)展歷史及SQL Server 2005主要版本類別和主要功能特性。

(2)使用SQL Server配置管理器查看和管理SQL Server 2005服務(wù)。

(3)使用Microsoft SQL Server Management Studio連接數(shù)據(jù)庫；使用SQL Server幫助系統(tǒng)獲得所感興趣的相關(guān)產(chǎn)品主題/技術(shù)文檔。

(4)使用Microsoft SQL Server Management Studio“查詢編輯器”編輯并執(zhí)行Transact-SQL查詢語句。

(5)查看Microsoft SQL Server 2005模板，了解模板的使用方法。(6)按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3.實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果和總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟/結(jié)果

(1)簡(jiǎn)要總結(jié)SQL Server系統(tǒng)發(fā)展歷史及SQL Server 2005主要版本類別與主要功能特性。

(2)總結(jié)SQL Server Management Studio的主要操作方法。

(3)總結(jié)查詢編輯器的功能和主要操作方法,并舉例說明。

(4)總結(jié)“模板”的使用方法，并舉例說明。

4．實(shí)驗(yàn)思考：

查詢相關(guān)資料，簡(jiǎn)要描述SQL Server 2005的主要服務(wù)。

第三篇：通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、設(shè)計(jì)目的和意義1、2、3、熟練地掌握matlab在數(shù)字通信工程方面的應(yīng)用。了解信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和步驟。

理解2FSK調(diào)制解調(diào)的具體實(shí)現(xiàn)方法，加深對(duì)理論的理解，并實(shí)現(xiàn)2FSK的調(diào)制解調(diào)，畫出各個(gè)階段的波形。

4、5、學(xué)習(xí)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的相關(guān)知識(shí)。

通過編程、調(diào)試掌握matlab軟件的一些應(yīng)用，掌握2FSK調(diào)制解調(diào)的方法，激發(fā)學(xué)習(xí)和研究的興趣；

二、設(shè)計(jì)原理

1．2FSK介紹：

數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控（FSK），二進(jìn)制頻移鍵控記作2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制的頻率。

2．2FSK調(diào)制原理

2FSK調(diào)制就是使用兩個(gè)不同的頻率的載波信號(hào)來傳輸一個(gè)二進(jìn)制信息序列?？梢杂枚M(jìn)制“1”來對(duì)應(yīng)于載頻f1，而“0”用來對(duì)應(yīng)于另一相載頻w2的已調(diào)波形，而這個(gè)可以用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立的頻率源w1、f2進(jìn)行選擇通。本次課程設(shè)計(jì)采用的是前面一種方法。如下原理圖：

圖2 調(diào)制原理框圖 3．2FSK解調(diào)原理

2FSK的解調(diào)方式有兩種:相干解調(diào)方式和非相干解調(diào)方式，本次課程設(shè)計(jì)采用的是相干解調(diào)方式。根據(jù)已調(diào)信號(hào)由兩個(gè)載波f1、f2調(diào)制而成，相干解調(diào)先用兩個(gè)分別對(duì)f1、f2帶通的濾波器對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行濾波，然后再分別將濾波后的信號(hào)與相應(yīng)的載波f1、f2相乘進(jìn)行相干解調(diào)，再分別低通濾波、用抽樣信號(hào)進(jìn)行抽樣判決器即可其原理如下：

圖3 相干解調(diào)原理框圖

三、詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟

本試驗(yàn)采用兩種方式實(shí)現(xiàn)FSK的調(diào)制 方式一：

產(chǎn)生二進(jìn)制隨機(jī)的矩形基帶信號(hào)，再對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行取反，得到反基帶信號(hào)。分別用不同頻率的載頻對(duì)它們進(jìn)行調(diào)制。2FSK信號(hào)便是符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)于載頻f1，而符號(hào)“0”對(duì)應(yīng)于載頻f2（與f1不同的另一載頻）的已調(diào)波形，而且f1與f2之間的改變是瞬間完成的。

其表達(dá)式為：

e2FSK(t)?{Acos(?1t??n)Acos(?2t??n)

典型波形如下圖所示。由圖可見,2FSK信號(hào)可以看作兩個(gè)不同載頻的ASK信號(hào)的疊加。因此2FSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式又可以寫成：s2FSK(t)?[?ang(t?nTs)]cos(?1t??n)?[?ang(t?nTs)]cos(?2t??n)nn_

zak s1(t)1011001t s2(t)tcos(w1t+θn)tcos(w2t+φn)ts1(t)cos(w1t+θn)t s2(t)cos(w2t+φn)t2FSK信號(hào)t

圖1 原理框圖 方式一源代碼與實(shí)驗(yàn)結(jié)果： clear all close all Fc=10;%載頻

Fs=100;%系統(tǒng)采樣頻率 Fd=1;%碼速率 N=Fs/Fd;df=10;M=2;i=10;%基帶信號(hào)碼元數(shù) j=5000;a=round(rand(1,i));%產(chǎn)生隨機(jī)序列 t=linspace(0,5,j);f1=10;%載波1頻率 f2=5;%載波2頻率 fm=i/5;%基帶信號(hào)頻率 B1=2*f1;%載波1帶寬 B2=2*f2;%載波2帶寬

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%產(chǎn)生基帶信號(hào) st1=t;for n=1:10 if a(n)<1;for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=0;end else for m=j/i*(n-1)+1:j/i*n st1(m)=1;end end end st2=t;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%基帶信號(hào)求反 for n=1:j;if st1(n)>=1;st2(n)=0;else st2(n)=1;end end;figure(1);subplot(411);plot(t,st1);title('基帶信號(hào)');axis([0,5,-1,2]);subplot(412);plot(t,st2);title('基帶信號(hào)反碼');axis([0,5,-1,2]);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%載波信號(hào) s1=cos(2*pi*f1*t);s2=cos(2*pi*f2*t);subplot(413)plot(s1);title('載波信號(hào)1');subplot(414), plot(s2);title('載波信號(hào)2');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%調(diào)制 F1=st1.*s1;%加入載波1 F2=st2.*s2;%加入載波2 figure(2);subplot(311);plot(t,F1);title('s1*st1');subplot(312);plot(t,F2);title('s2*st2');e_fsk=F1+F2;%合成調(diào)制信號(hào) subplot(313);plot(t,e_fsk);%畫出調(diào)制信號(hào) title('2FSK信號(hào)')figure(3)title('加噪后的信號(hào)')xlabel('Time');ylabel('Amplitude');e_fsk=awgn(e_fsk,60);%對(duì)調(diào)制信號(hào)加入噪聲 plot(t,e_fsk);

方式二：

直接用2FSK的調(diào)制與解調(diào)函數(shù)dmod與ddemod函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，用加噪函數(shù)awgn對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行加噪，再用求誤碼率函數(shù)symerr 和simbasebandex求出誤碼率和信噪比并畫出其圖像。方式二源代碼與實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

Fc=10;

%載頻

Fs=100;

%系統(tǒng)采樣頻率

Fd=1;

%碼速率

N=Fs/Fd;

df=10;

numSymb=25;%進(jìn)行仿真的信息代碼個(gè)數(shù) M=2;

%進(jìn)制數(shù)

SNRpBit=60;%信噪比

SNR=SNRpBit/log2(M);

seed=[12345 54321];

numPlot=25;

%產(chǎn)生25個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼

x=randsrc(numSymb,1,[0:M-1]);%產(chǎn)生25個(gè)二進(jìn)制隨機(jī)碼

figure(1)

stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');

title('二進(jìn)制隨機(jī)序列')

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');

y=dmod(x,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);%產(chǎn)生調(diào)制信號(hào) numModPlot=numPlot*Fs;

t=[0:numModPlot-1]./Fs;

figure(2)

plot(t,y(1:length(t)),'b-');%畫出調(diào)制信號(hào) axis([min(t)max(t)-1.5 1.5]);

title('調(diào)制后的信號(hào)')

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');

randn('state',seed(2));

y=awgn(y,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),'measured',[],'dB');%在已調(diào)信號(hào)中加入高斯白噪聲

figure(3)

plot(t,y(1:length(t)),'b-');%畫出經(jīng)過信道的實(shí)際信號(hào)

axis([min(t)max(t)-1.5 1.5]);

title('加入高斯白噪聲后的已調(diào)信號(hào)')

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');%相干解調(diào)

z1=ddemod(y,Fc,Fd,Fs,'fsk',M,df);

%帶輸出波形的相干M元頻移鍵控解調(diào)

figure(4)stem([0:numPlot-1],z1(1:numPlot),'ro')axis([0 numPlot-0.5 1.5]);title('相干解調(diào)后的信號(hào)')xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');figure(5)

stem([0:numPlot-1],x(1:numPlot),'bx');

hold on;

stem([0:numPlot-1],z1(1:numPlot),'ro');

hold off;

axis([0 numPlot-0.5 1.5]);

title('相干解調(diào)后的信號(hào)原序列比較')legend('原輸入二進(jìn)制隨機(jī)序列','相干解調(diào)后的信號(hào)')

xlabel('Time');

ylabel('Amplitude');%誤碼率統(tǒng)計(jì)

[errorSym ratioSym]=symerr(x,z1);figure(6)

simbasebandex([0:1:5]);

title('相干解調(diào)后誤碼率統(tǒng)計(jì)')

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：

第四篇：通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

中南大學(xué)

《通信原理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào)

課程名稱 指導(dǎo)教師

通信原理 董健

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

目錄

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)一 數(shù)字基帶信號(hào)

一、實(shí)驗(yàn)?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(hào)波形特點(diǎn)。

2、掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。

3、掌握從HDB3碼信號(hào)中提取位同步信號(hào)的方法。

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

5、了解HDB3（AMI）編譯碼集成電路CD22103。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、用示波器觀察單極性非歸零碼（NRZ）、傳號(hào)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(hào)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(shí)驗(yàn)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(hào)波形。

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

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

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)給定的集中插入幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，和NRZ碼特點(diǎn)。

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)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(hào)作為示波器的外同步信號(hào)。

（1）示波器的兩個(gè)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(duì)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(duì)應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。觀察時(shí)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(gè)碼元。

全1碼對(duì)應(yīng)的AMI碼

全1碼對(duì)應(yīng)的HDB3碼

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

全0碼對(duì)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(duì)應(yīng)的AMI碼

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

和HDB3碼。

AMI碼

HDB3碼

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)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(hào)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(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)報(bào)告

四、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和紀(jì)錄回答：

（1）不歸零碼和歸零碼的特點(diǎn)是什么？

不歸零碼特點(diǎn)：脈沖寬度τ 等于碼元寬度Ts 歸零碼特點(diǎn)：τ ＜Ts（2）與信源代碼中的“1”碼相對(duì)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(duì)應(yīng)的AMI 碼及HDB3 碼不一定相同。因信源代碼中的 “1”碼對(duì)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(hào)的原理。HDB3位同步信號(hào)

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

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字調(diào)制

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握絕對(duì)碼、相對(duì)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(hào)的方法。

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

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

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、用示波器觀察絕對(duì)碼波形、相對(duì)碼波形。

2、用示波器觀察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號(hào)波形。

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

三、實(shí)驗(yàn)步驟

本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(hào)作為示波器的外同步信號(hào)，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(duì)碼至相對(duì)碼變換規(guī)律以及從相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律 AK波形

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)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(hào)相位變化與絕對(duì)碼的關(guān)系以及2DPSK信號(hào)相位變化與相對(duì)碼的關(guān)系（此關(guān)系即是2PSK信號(hào)相位變化與信源代碼的關(guān)系）。注意：2DPSK信號(hào)的幅度比較小，要調(diào)節(jié)示波器的幅度旋鈕，而且信號(hào)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(shí)驗(yàn)報(bào)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(gè)信號(hào)與AK的關(guān)系（注意“1”碼與“0”碼對(duì)應(yīng)的2FSK信號(hào)幅度可能不相等，這對(duì)傳輸信息是沒有影響的）示波器CH1接AK、CH2接2FSK

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

示波器CH1接AK、CH2接2ASK

四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

1、設(shè)絕對(duì)碼為全

1、全0或1001 1010，求相對(duì)碼。

2、設(shè)相對(duì)碼為全

1、全0或1001 1010，求絕對(duì)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(hào)波形。

4、總結(jié)絕對(duì)碼至相對(duì)碼的變換規(guī)律、相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律并設(shè)計(jì)一個(gè)由相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換電路。

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)三 模擬鎖相環(huán)與載波同步

一、實(shí)驗(yàn)?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(hào)中提取相干載波的原理及模擬鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)方法。

3.了解相干載波相位模糊現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

二、實(shí)驗(yàn)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(hào)中提取載波同步信號(hào)，觀察相位模糊現(xiàn)象。

三、實(shí)驗(yàn)步驟

本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(hào)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(cè)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(qǐng)思考），這說明環(huán)路處于鎖定狀態(tài)。用示波器同時(shí)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(gè)信號(hào)頻率相等。若有頻率計(jì)則可分別測(cè)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?，CAR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(hào)，表示環(huán)路已處于失鎖狀態(tài)。失鎖時(shí)ud的最大值和最小值就是鎖定狀態(tài)下ud的變化范圍（對(duì)應(yīng)于環(huán)路的同步范圍）。環(huán)路處于失鎖狀態(tài)時(shí)，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(shí)ud會(huì)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(hào)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。

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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(shí)觀察調(diào)制單元的CAR和載波同步單元的CAR-OUT信號(hào)，反復(fù)斷開、接通電源可以發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)信號(hào)有時(shí)同相、有時(shí)反相。

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

四、實(shí)驗(yàn)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(diǎn)。

答：模擬鎖相環(huán)鎖定的特點(diǎn)：輸入信號(hào)頻率與反饋信號(hào)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(diǎn)：鑒相器輸出電壓為不對(duì)稱的差拍電壓。2.設(shè)K0=18 HZ/V，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算環(huán)路同步帶ΔfH及捕捉帶ΔfP。答：代入指導(dǎo)書“3式”計(jì)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(jì)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(yùn)算輸出信號(hào)中有2fc離散譜，模擬環(huán)輸出信號(hào)頻率等于2fc，二分頻，濾波后得到干擾波；?2電路有兩個(gè)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(hào)頻率可以改變，試擬訂測(cè)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

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

②

繼續(xù)增大C34，ud變?yōu)榻涣鳎ㄉ蠈捪抡闹芷谛盘?hào)）。③ 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(duì)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(shí)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(shí)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?hào)），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(shí)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(shí)鑒相器輸出電壓為ud4的值為：4.4 V

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)四 數(shù)字解調(diào)與眼圖

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握2DPSK相干解調(diào)原理。

2.掌握2FSK過零檢測(cè)解調(diào)原理。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.用示波器觀察2DPSK相干解調(diào)器各點(diǎn)波形。

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

三、實(shí)驗(yàn)步驟

1.復(fù)習(xí)前面實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)

（1）將數(shù)字信源單元的BS-OUT用信號(hào)連線連接到2DPSK解調(diào)單元的BS-IN點(diǎn),以信源單元的FS信號(hào)作為示波器外同步信號(hào)，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(gè)數(shù)相同時(shí)，LPF的正、負(fù)極性信號(hào)電平與0電平對(duì)稱，否則不對(duì)稱

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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

BK與 2DPSK 的LPF

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

BK與 2DPSK 的BK

AK與 2DPSK 的MU

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

AK與 2DPSK 的LPF

AK與 2DPSK 的BK

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

4.2FSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)

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(hào)連線換接到2FSK解調(diào)單元的BS-IN點(diǎn),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(cè)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

通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

AK與 2FSK的 AK-OUT

四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

1.設(shè)絕對(duì)碼為1001101，根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jī)理。

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

第五篇：通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1，必做題目

1.1 無線信道特性分析 1.1.1 實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1)基于simulink搭建一個(gè)QPSK發(fā)送鏈路，QPSK調(diào)制信號(hào)經(jīng)過了瑞利衰落信道，觀察信號(hào)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(duì)時(shí)延為[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相對(duì)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(dòng)通信系統(tǒng)

1.1.3 實(shí)驗(yàn)作業(yè)

1)根據(jù)信道參數(shù)，計(jì)算信道相干帶寬和相干時(shí)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(shí)間（例如10秒），運(yùn)行鏈路，在運(yùn)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(dòng)通信系統(tǒng)

從沖擊響應(yīng)可以看出，該信道有四條不同時(shí)延的路徑。多徑信道產(chǎn)生隨機(jī)衰落，信道沖擊響應(yīng)幅值隨機(jī)起伏變化?？梢钥闯?，該信道的沖激響應(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(dòng)通信系統(tǒng)

IR Waterfall

頻率展寬后，信號(hào)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(hào)的功率譜展寬擴(kuò)展到fc-fm至fc+fm范圍。

移動(dòng)通信系統(tǒng)

3)觀察并分析信號(hào)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(gè)相位 后

移動(dòng)通信系統(tǒng)

信號(hào)經(jīng)過多徑信道后，相位和幅值均發(fā)生了隨機(jī)變化，信號(hào)不再分布在四個(gè)點(diǎn)附近，可以看出信號(hào)質(zhì)量很差。說明多徑信道對(duì)信號(hào)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(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

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

1.2.2實(shí)驗(yàn)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(hào)在EbN0為0~10dB時(shí)（間隔：

移動(dòng)通信系統(tǒng)

1dB）誤碼性能曲線。仿真參數(shù)：

a)仿真點(diǎn)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(dòng)通信系統(tǒng)

QPSK AWGN參數(shù)

用bertool畫出BPSK信號(hào)的誤碼率曲線（0~10dB）

移動(dòng)通信系統(tǒng)

由此可見BPSK和QPSK的在同一Eb/No時(shí)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(hào)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(jì)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(hào)在EbN0為0~40dB時(shí)（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(dòng)通信系統(tǒng)

QPSK通信鏈路

瑞利單徑信道參數(shù)

移動(dòng)通信系統(tǒng)

QPSK AWGN參數(shù)

移動(dòng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)?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(hào)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理

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

分集技術(shù)總體來說分為兩類，針對(duì)陰影衰落的宏觀分集和針對(duì)微觀衰落的微觀分集。本實(shí)驗(yàn)主要注重微觀分集。分集技術(shù)對(duì)信號(hào)的處理包含兩個(gè)過程，首 先是要獲得M個(gè)相互獨(dú)立的多徑信號(hào)分量，然后對(duì)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(jiǎn)單的一種，在所接收的多路信號(hào)中，合并器選擇信噪比最高的一路輸出。最大比值合并會(huì)將所有路信號(hào)的能量和信息都利用上，會(huì)明顯改善

移動(dòng)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(hào)加權(quán)后合并。各路信號(hào)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(shí)現(xiàn)得多，其主要思想是將各路信號(hào)賦予相同權(quán)值相加。2.1.4 實(shí)驗(yàn)仿真 2.1.4.1實(shí)驗(yàn)框圖

系統(tǒng)整體框圖

移動(dòng)通信系統(tǒng)

接收分集

二分集等增益合并

移動(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)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(shí)驗(yàn)結(jié)論

移動(dòng)信道的多徑傳播引起的瑞利衰落、時(shí)延擴(kuò)展以及伴隨接收機(jī)移動(dòng)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(jì)中，我們小組學(xué)習(xí)研究了對(duì)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(shí)驗(yàn)。通過仿真實(shí)驗(yàn)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(duì)誤碼率曲線的分析，可以看出：對(duì)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(duì)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(kuò)頻系統(tǒng)性能分析

2.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1）了解直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的原理

2）基于simulink搭建直接序列擴(kuò)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(huì)直接序列擴(kuò)頻對(duì)誤碼率的改善程度 2.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1)搭建基于simulink搭建直接序列擴(kuò)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(dòng)通信系統(tǒng)

2.2.3實(shí)驗(yàn)原理

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

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

實(shí)驗(yàn)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(kuò)頻通信系統(tǒng)

2.2.4實(shí)驗(yàn)仿真

直接序列擴(kuò)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(dòng)通信系統(tǒng)

PN序列2kbps

移動(dòng)通信系統(tǒng)

b.擴(kuò)頻前后頻譜變化: 擴(kuò)頻前頻譜：

類似sinc函數(shù)的頻譜

擴(kuò)頻后頻譜：

頻譜明顯展寬 功率譜密度降低

移動(dòng)通信系統(tǒng)

擴(kuò)頻調(diào)制后波形：

移動(dòng)通信系統(tǒng)

解擴(kuò)解調(diào)波形：

c.誤比特率

AWGN信道（仿真點(diǎn)數(shù)1e6）

移動(dòng)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(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)對(duì)Eb/No的改善近似為13dB，這和理論分析出的值接近。