第一篇:疊加原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證線性電路中的疊加原理以及其適用范圍。
2、學(xué)習(xí)直流儀器儀表的測(cè)試方法。
二、實(shí)驗(yàn)器材 序號(hào)
名稱
數(shù)量
備注
穩(wěn)壓、穩(wěn)流源
DG04
直流電路實(shí)驗(yàn)
DG05
直流電壓、電流表
D31-2
三、實(shí)驗(yàn)原理 疊加原理指出:在有多個(gè)獨(dú)立源共同作用下的線性電路中,通過(guò)每一個(gè)元件的電流或其兩端的電壓,可以看成是由每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。
線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號(hào)(某獨(dú)立源的值)增加或減小 K 倍時(shí),電路的響應(yīng)(即在電路其他各電阻元件上所建立的電流和電壓值)也將增加或減小 K 倍。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 實(shí)驗(yàn)線路如圖3-4-1所示。
圖3-4—1
1、按圖3-4-1,取 U 1 =+12V,U 2 調(diào)至+6V。
2、U 1 電源單獨(dú)作用時(shí)(將開關(guān) S1撥至 U1側(cè),開關(guān) S2撥至短路側(cè)),用直流數(shù)字電壓表和毫安表(接電流插頭)測(cè)量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓,數(shù)據(jù)記入表格中。
3、U 2 電源單獨(dú)作用時(shí)(將開關(guān) S 1 撥至短路側(cè),開關(guān) S 2 撥至 U 2 側(cè)),重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2的測(cè)量和記錄。
4、令 U 1 和 U 2 共同作用時(shí)(將開關(guān) S1和
S2分別撥至 U 1 和 U 2 側(cè)),重復(fù)上述的測(cè)量和記錄。
五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析
線性疊加定理數(shù)據(jù)記錄表
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 I? I? I? Uab Ucd Uad Ude Ufa U? 單獨(dú)作用 8.360-2.274 6.313 2.378 0.845 3.26 4.351 4.379
U? 單獨(dú)作用-1.06 3.586 2.422-3.46-1.24 1.245-0.59-0.537 U? ,U? 共同作用 7.423 1.231 8.761-1.248-0.411 4.413 3.797 3.783
非線性疊加定理數(shù)據(jù)記錄表
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 I? I? I? Uab Ucd Uad Ude Ufa U? 單獨(dú)作用 8.556-2.23 6.296 0.38 0.663 3.161 4.395 4.397 U? 單獨(dú)作用 0.041 0.041 0.045-0.002 5.872 0 0 0 U? ,U? 共同作用 7.82 0 7.836-0.002-2.089 3.957 3.974 3.953 電源單獨(dú)作用時(shí),將另外一出開關(guān)投向短路側(cè),不能直接將電壓源短接置零。
電阻改為二極管后,疊加原理不成立。
六、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 測(cè)量電壓、電流時(shí),應(yīng)注意儀表的極性與電壓、電流的參考方向一致,這樣紀(jì)錄的數(shù)據(jù)才是準(zhǔn)確的。
第二篇:實(shí)驗(yàn)基爾霍夫定律疊加原理的驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)基爾霍夫定律及疊加原理的驗(yàn)證
一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.驗(yàn)證基爾霍夫定律的正確性,加深對(duì)基爾霍夫定律的理解。
2.學(xué)會(huì)用電流插頭、插座測(cè)量各支路電流的方法。
3.驗(yàn)證線性電路疊加原理的正確性,從而加深對(duì)線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。
二.實(shí)驗(yàn)原理
基爾霍夫定律是電路的基本定律,測(cè)量某電路的各支路電流及多個(gè)元件兩端的電壓,應(yīng)能分別滿足基爾霍夫電流定律和電壓定律。即對(duì)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言,應(yīng)有∑I=0;對(duì)任何一個(gè)閉合回路而言,應(yīng)有∑U=0。
運(yùn)用上述定律時(shí)必須注意電流的正方向,此方向可預(yù)先任意設(shè)定。
疊加原理指出:在有幾個(gè)獨(dú)立源共同作用下的線性電路中,通過(guò)每一個(gè)元件的電流或其兩端的電壓,可以看成是由每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。
線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號(hào)(某獨(dú)立源的值)增加或減?。吮稌r(shí),電路的響應(yīng)(即在電路其他各電阻元件上所建立的電流和電壓值)也將增加或減?。吮?。
三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.直流電壓表0~20V
2.直流毫安表
3.恒壓源(+6V,+12V,0~30V)
4.實(shí)驗(yàn)線路板
四.實(shí)驗(yàn)電路
基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)線路如圖2—1所示
疊加原理實(shí)驗(yàn)線路如圖2-2所示。
五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
基爾霍夫定律
1.實(shí)驗(yàn)前先任意設(shè)定三條支路的電流參考方向,如圖中的I1、I2、I3所示,并熟悉線路
結(jié)構(gòu),掌握各開關(guān)的操作使用方法。
2.分別將E1、E2兩路直流穩(wěn)壓源(E1為+6V,+12V切換電源,E2接0~30V可調(diào)直流穩(wěn)壓源)接入電路,令E1=6V,E2=12V。
3.熟悉電源插頭的結(jié)構(gòu),將電流插頭的兩端接至數(shù)字毫安表的“+、-”兩端。
4.將電流插頭分別插入三條支路的三個(gè)電流插座中,讀出并記錄電流值。5.用直流數(shù)字電壓表分別測(cè)量?jī)陕冯娫醇半娮柙系碾妷褐担浫?/p>
數(shù)據(jù)表2-1中
疊加原理
1.E1為+6V、+12V切換電源,取E1=+12V,E2為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)至+6V; 2.令E1電源單獨(dú)作用時(shí)(將開關(guān)K1投向E1側(cè),開關(guān)K2投向短路側(cè)),用直流電壓表和毫安表(接電流插頭)測(cè)量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓,3.令E2電源單獨(dú)作用時(shí)(將開關(guān)K1投向短路側(cè),開關(guān)K2投向E2側(cè)),重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2的測(cè)量和記錄。
4.令E1和E2共同作用時(shí)(開關(guān)K1和K2分別投向E1和E2側(cè)),重復(fù)上述的測(cè)量和記錄。
5.將E2的數(shù)值調(diào)至+12V,重復(fù)上述3項(xiàng)的測(cè)量并記錄。
數(shù)據(jù)記入表格2—2。表2—
2六.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1.所有需要測(cè)量的電壓值,均以電壓表測(cè)量的讀數(shù)為準(zhǔn),不以電源表盤 指示值為測(cè)量的電壓值。
2.防止電源兩端碰線短路。
3.若用指針式電流表進(jìn)行測(cè)量時(shí),要識(shí)別電流插頭所接電流表的“+、-”極性,倘若不換接極性,則電表指針可能反偏(電流為負(fù)值時(shí)),此時(shí)必須調(diào)換電流表極性,重新測(cè)量,此時(shí)指針正偏,但讀得的電流值必須冠以負(fù)號(hào)。
4.用電流表測(cè)量各支路電流時(shí),應(yīng)注意儀表的極性及數(shù)據(jù)表格中“+、-”號(hào)的記錄。5.注意儀表量程的及時(shí)更換。
七.預(yù)習(xí)思考題
1.根據(jù)圖1-1的電路參數(shù),計(jì)算出待測(cè)的電流I1、I2和I3和各電阻上的電壓值,記入表中,以便實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí),可正確地選定毫安表和電壓表的量程。
2.實(shí)驗(yàn)中,若用萬(wàn)用表直流毫安檔測(cè)各支路電流,什么情況下可能出現(xiàn)毫安表指針?lè)雌瑧?yīng)如何處理,在記錄數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意什么?若用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測(cè)量時(shí),則會(huì)有什么顯示
3.疊加原理中E1、E2分別單獨(dú)作用,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何操作?可否直接將不作用的電源(E1或E2)置零(短接)?
4.實(shí)驗(yàn)電路中,若有一個(gè)電阻器改為二極管,試問(wèn)疊加原理的迭加性與齊次性還成立嗎?為什么?
八.實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn),驗(yàn)證KCL的正確性。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個(gè)閉合回路,驗(yàn)證KVL的正 確性。
3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格,進(jìn)行分析、比較、歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,即驗(yàn)證線性電路的疊加性與齊次性。
4.各電阻器所消耗的功率能否用疊加原理計(jì)算得出?試用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行計(jì)算并作結(jié)論。
5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)步驟6及分析數(shù)據(jù)表格1-3,你能得出什么樣的結(jié)論? 6.誤差原因分析。心得體會(huì)及其他
第三篇:數(shù)據(jù)庫(kù)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
南 京 曉 莊 學(xué) 院
《數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)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(kù);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(yǔ)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(shuō)明。
(4)總結(jié)“模板”的使用方法,并舉例說(shuō)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)。
第四篇: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(guò)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(lái)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(lái)傳輸一個(gè)二進(jìn)制信息序列??梢杂枚M(jìn)制“1”來(lái)對(duì)應(yīng)于載頻f1,而“0”用來(lái)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(guò)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):
第五篇: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);
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(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)。
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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
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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
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和HDB3碼。
AMI碼
HDB3碼
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(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
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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
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CH1接信源單元的NRZ-OUT,CH2依次接HDB3單元的BS-R
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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
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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(guò)3,頻譜中含有較強(qiáng)的離散譜fS成分,故可 通過(guò)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(guò)整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信號(hào)。
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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
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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
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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(méi)有影響的)示波器CH1接AK、CH2接2FSK
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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。
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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(guò)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(wú),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(shuō)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(guò)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(guò)程。ud的這種變化表示了環(huán)路的捕捉過(guò)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(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。
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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
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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?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(lái)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
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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(guò)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(guò)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(wú)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(guò)零檢測(cè)解調(diào)器的解調(diào)過(guò)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(lái)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。