通訊原理實驗報告

2021-03-04 04:05:24 字數 4236 閱讀 8200

實驗一簡單基帶傳輸系統分析

一、實驗目的:

通過本次實驗,旨在達到以下目的:

1. 結合實踐,加強對數字基帶通訊系統原理和分析方法的掌握;

2. 掌握系統時域波形分析、功率譜分析和眼圖分析的方法;

3.進一步熟悉systemview軟體的使用,掌握主要操作步驟。

二、實驗內容

構造乙個簡單示意性基帶傳輸系統。以雙極性pn碼發生器模擬乙個資料信源,碼速率為100bit/s,低通型通道中的雜訊為加性高斯雜訊(標準差=0.3v)。要求:

1.觀測接收輸入和低通濾波器輸出的時域波形;

2.觀測接收濾波器輸出的眼圖;

3.觀測接收輸入和濾波輸出的功率譜;

4.比較原基帶訊號波形和判決恢復的基帶訊號波形。

三、實驗原理

簡單的基帶傳輸系統原理框圖如圖2-1-1所示,該系統並不是無碼間干擾設計的,為使基帶訊號能量更為集中,形成濾波器採用高斯濾波器。

四、實驗要求

1. 數字基帶傳輸系統**電路圖;

2. 獲得信源的pn碼輸出波形、經高斯脈衝形成濾波器後的碼序列波形、濾波器輸入端訊號波形、抽樣判決器輸出端恢復的基帶訊號波形;

3. 對比輸入端pn碼波形和輸出端恢復的波形,並分析兩者的區別;

4. 對比pn碼和經高斯脈衝形成濾波器後的碼的功率譜,並分析兩者的差別;

5. 對比通道輸入端訊號和訊號輸出端訊號的眼圖,並分析兩者的差別。

五、實驗結果和分析

圖 2-1-2 建立的簡單基帶傳輸**分析系統

信源的pn碼輸出波形:

功率譜:

經高斯脈衝形成濾波器後的碼序列波形:

經高斯脈衝形成濾波器後的碼序列波形的功率譜:

濾波器輸入端訊號波形:

抽樣判決器輸出端恢復的基帶訊號波形:

通道輸入端訊號眼圖:

通道輸出端訊號眼圖:

結果分析:

1、對比輸入端pn碼波形和輸出端恢復的波形,並分析兩者的區別

輸出端恢復的波形有延遲

2、對比pn碼和經高斯脈衝形成濾波器後的碼的功率譜,並分析兩者的差別;

經高斯脈衝形成濾波器後的碼的功率譜主要集中在低頻端,能量相對集中,而pn碼的功率譜主瓣外的分量較大。

3、對比通道輸入端訊號和訊號輸出端訊號的眼圖

從圖可以看出,由於通道的不理想和疊加雜訊的影響,通道輸出眼圖將比輸入的差些,通道輸入眼圖明顯比較平滑。

六、主要部件引數

七、實驗心得體會

通過本次實驗,初步熟悉了systemview軟體的使用,並能夠進行執行使用,、對數字基帶通訊系統原理和分析方法更加的了解;學會了系統時域波形分析、功率譜分析和眼圖分析的方法;在實驗過程中發現系統的輸出波形自分析起始時刻開始常常有一段時間的過渡過程,過渡狀態期間的眼圖較差,所以設定眼圖觀察的起始時刻應讓過這段時間,才能使眼圖的演示更加明顯,將初始時間調整為0.005s。通過實驗操作發現引數的設定會影響整個實驗結果,發現自己的理論知識不牢,使得引數的設定不夠準確,自己應該加強理論知識的學習。

實驗二二進位制鍵控系統2ask與2fsk分析

一、 實驗目的

通過本次實驗,旨在達到以下目的:

1. 掌握2ask和2fsk調製的原理與實現;

2. 掌握相干解調法的原理與實現;

3. 加強對2ask和2fsk訊號的時域波形和功率譜等知識點的掌握。

二、實驗內容

分別建立2ask和2fsk系統的調製和解調系統**電路圖,觀察系統中各指定點訊號的時域波形和頻譜結構,並對實驗結果進行分析。

一、 2ask調製與相干解調系統分析

一、實驗原理

相干接收2ask系統組成如圖2-2-1所示:

圖2-2-1 2ask調製與相干解調系統工作原理圖

二、實驗要求:

1. 2ask調製和相干解調**電路圖;

2. 獲得信源的pn碼輸出波形、2ask調製波形、2ask解調波形;

3. 對比輸入端pn碼波形和輸出端解調恢復的波形,並分析兩者的區別;

4. 獲得2ask訊號的功率譜,並對之進行分析;

5. 改變token6的引數,設定f=800hz,其他引數不變。對比解調恢復的波形與輸入端pn碼波形,並對對比結果進行分析。

三、實驗結果和分析

圖2-2-2 **系統組成系統

信源的pn碼輸出波形:

2ask調製波形:

2ask解調波形:

抽樣判決器輸出端的2ask解調波形:

2ask訊號的功率譜:

解調恢復的波形:

輸入端pn碼波形:

結果分析:

1、 對比輸入端pn碼波形和輸出端解調恢復的波形,並分析兩者的區別;

輸出端解調恢復的波形和輸入端pn碼波形相比有一定的延時

2、獲得2ask訊號的功率譜,並對之進行分析;

2ask訊號的功率譜是基帶訊號功率譜的線性搬移,功率主要集中在主瓣內。

3、改變token6的引數,設定f=800hz,其他引數不變。對比解調恢復的波形與輸入端pn碼波形,並對對比結果進行分析。

解調恢復的波形:

輸入端pn碼波形:

只改變token6的引數,導致調製用的載波token2和解呼叫的載波token6頻率不同,因此解調恢復的波形對比輸入波形產生誤碼。

四、主要部件引數

token0: 雙極性二進位制基帶碼源(pn碼),引數:amp=1v;offset=0v;rate=100hz;no.of level=2;

token1,5: 乘法器;

token2: 正弦載波訊號源,引數:amp=1v;f=1000hz;phase=0;

token3: 加法器;

token4: 高斯雜訊源,引數:std deviation=0.5v;mean=0v;

token6: 正弦本地同步載波訊號源,引數設定同token2;

token7: 模擬低通濾波器,引數:butterworth_lowpass iir;no.of poles=5;locuttoff=300hz;

token8,9,10,12:信宿接收分析器(sink8,sink9,sink10)。

token11:***parison=』>=』,true output=1v,false output=0v,a input=t14 output0,

b input=t15output0

token13: interpolating,rate=10000hz,aperture=0 sec,aperture jitter=0 sec,

token14: last value ,gain=2

token15: amp=0v;f=1hz;phase=0

二、相干解調2fsk系統分析

一、實驗原理

以話帶數據機中ccitt v.23建議規定的2fsk標準為例,該標準為:碼速率1200bit/s; f0=1300hz及f1=2100hz。

要求建立符合ccitt v.23建議的2fsk**系統,調製採用「鍵控法」產生2fsk訊號,解調採用「相干解調法」。系統組成及原理如圖2-2-3所示。

2fsk鍵控法原理方框圖

2fsk相干解調法原理方框圖

二、實驗要求

1、2fsk調製和相干解調**電路圖,其中,2fsk相干解調**電路圖中各元件的型別和引數列表給出。

a) 獲得信源的pn碼輸出波形、2fsk調製波形、上支路恢復波形、下支路恢復波形和2fsk解調波形;

3、對比輸入端pn碼波形和輸出端解調恢復的波形,並分析兩者的區別;

4、獲得2fsk訊號的功率譜,並對之進行分析;

5、改變兩路輸入載波的頻率引數,其他引數不變。觀測2fsk訊號的功率譜形狀隨著|f2-f1|值改變的變化情況。

三、實驗結果和分析

2fsk調製和相干解調**電路圖

信源的pn碼輸出波形:

2fsk調製波形

上支路恢復波形

下支路恢復波形:

2fsk解調波形:

結果分析:

1、對比輸入端pn碼波形和輸出端解調恢復的波形

輸出端解調恢復的波形和輸入端pn碼波形相比有延時

2、 獲得2fsk訊號的功率譜,並對之進行分析;

2fsk訊號的功率譜

由於對相位不連續的2fsk訊號,可以看成兩路不同載頻的2ask訊號的疊加,即這裡2fsk頻譜可以近似看成中心頻率分別為f1=65hz和f2=35hz的兩個2ask頻譜的組合,這裡|f2-f1|>fs,功率譜出現雙峰。

3、 改變兩路輸入載波的頻率引數,其他引數不變。觀測2fsk訊號的功率譜形狀隨著|f2-f1|值改變的變化情況。

改變兩路輸入載波的頻率引數,若|f2-f1|fs,出現雙峰

四、主要部件引數

五、 實驗心得

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