通信原理实验报告.docx

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通信原理实验报告

实验报告

课程名称通信原理

实验名称通信原理实验

专业通信工程

班级

学号

姓名

指导教师

2011年12月16日

实验一

实验名称抽样定理和PAM调制解调实验评分　

实验日期2011年12月12日指导教师

姓名专业班级学号

一、实验目的：

1、通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。

2、通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。

二、实验要求：

掌握抽样定理，理解脉冲幅度调制的原理。

三、实验内容：

1、观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号，并注意观察它们之间的相互关系及特点。

2、改变模拟输入信号或抽样时钟的频率，多次观察波形。

四、实验记录：

未经抽样的波形：

图一

PAM自然抽样波形：

图二

平顶抽样波形：

图三

“PAM-SIN”和“OUT”波形的对比1

图四

“PAM-SIN”和“OUT”波形的对比2

图五

五、实验结论与体会

在本次实验中，我进一步理解了脉冲幅度调制的原理，学会运用抽样定理进行无混叠抽样，如果抽样频率选择不当就会导致混叠现象的出现。

通过对平顶抽样和自然抽样的对比加深了对二者之间区别的理解。

自然抽样的已抽样信号ms（t）的脉冲“顶部”是随m（t）变化的，即在顶部保持了m（t）变化的规律。

平顶抽样的已抽样信号其每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值，但其形状都相同。

在实际中，平顶抽样的PAM信号常常采用保持电路来实现，得到的脉冲为矩形脉冲。

同时我也进一步了解到：

由于在离散点取值，直流分量被滤除，所以已抽样信号中不含直流分量；系统失真可能是采样频率选取不当引起也可能是系统噪声引起；因为抽样信号的频率远高于输入信号的频率，采用低通滤波器可以滤除抽样时钟信号使信号无失真还原。

由此我们在理论课上所学的知识在实验中得到了很好地验证，提高了我们理论结合实践的能力。

实验二

实验名称移频键控FSK调制与解调实验评分　

实验日期2011年12月12日指导教师

姓名专业班级学号

一、实验目的：

1、掌握用键控法产生FSK信号的方法。

2、掌握FSK过零检测解调的原理。

二、实验要求：

1、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。

2、根据实验测试记录，在坐标纸上画出各测量点的波形图，并分析实验现象。

3、写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进建议。

三、实验内容：

1、观察FSK调制信号波形。

2、观察FSK解调信号波形。

3、观察FSK过零检测解调器各点波形。

四、实验记录：

点“FSK-NRZ”和点“FSK-OUT”输出的波形：

图一

“FSK-OUT”处观测单独载波调制波形：

图二

S4为1101时“FSK-OUT”处观测单独载波调制波形：

图三

S2拨为“1000”时“FSK-DOUT”处的波形：

图四

“FSK-NRZ”处的波形：

图五

“OUT2”处的波形：

图六

“FSK-NRZ”和“OUT2”处的波形比较：

图七

五、实验结论与体会

在本次实验中我们进行学习了频移键控FSK的调制与解调。

2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的，被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化，即载频为

时代表传0，载频为

时代表传1。

显然，2FSK信号完全可以看成两个分别以

和

为载频、以

和

为被传二进制序列的两种2ASK信号的合成。

它的产生可以选择频率选择法或载波调频法。

同时我们可以看到由于频率选择法产生的2FSK信号为两个彼此独立的载波振荡器输出信号之和，在二进制码元状态转换时刻，2FSK信号的相位通常是不连续的，这会不利于已调信号功率谱旁瓣分量的收敛。

2FSK信号有多种方法解调，如包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法等。

其中过零检测法对FSK调制信号进行解调是利用2FSK信号的过零点数随不同载频而异，由检出过零点数就可以得到关于频率的差异的基本思想来实现的。

实验中我们还要注意，由于是电学实验，我们接线时一定要断开电源，接线完毕检查无误后再打开电源，以防烧毁电子元件。

实验三

实验名称载波同步提取实验评分　

实验日期2011年12月12日指导教师

姓名专业班级学号

一、实验目的：

1、掌握用科斯塔斯（Costas）环提取相干载波的原理与实现方法。

2、了解相干载波相位模糊现象的产生原因。

二、实验要求：

1、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。

2、对实验思考题加以分析，按照要求做出回答，并尝试画出本实验的电路原理图。

3、写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进建议

三、实验内容：

1、观察科斯塔斯环提取相干载波的过程。

2、观察科斯塔斯环提取的相干载波，并做分析。

四、实验记录：

信号源输出点“PN”与模块7的信号输出点“TH5”的输出波形：

反向时：

图一

同向时：

图二

模块7的信号输出点“载波输出”的频率（128k）:

图三

五、实验结论与体会：

在本次实验中我进一步学习了载波同步提取的各种方法及原理，包括导频插入法和直接法。

直接法又包括平方变换法和平方环法以及科斯塔斯环法。

我们重点进行了科斯塔斯环法的学习，了解了它的提取同步载波的工作过程。

它的解调环路的优点是：

该解调环在载波恢复的同时，即可解调出数字信息；该解调环电路结构简单，整个载波恢复环路可用模拟和数字集成电路实现。

但该解调环路的缺点是：

存在相位模糊。

采用相位比较法可以克服相位模糊。

通过本次实验我再次感受到具备细心、信心、耐心等心理素质对于我们理工科学生的重要性。

只有具备良好的心态我们才能在错误中吸取教训，在不断更正中逐渐逼近真相事实，进而取得进步。

实验四

实验名称两路ＰＣＭ时分复用实验评分　

实验日期2011年12月12日指导教师

姓名专业班级学号

一、实验目的：

１、掌握时分复用的概念。

２、了解时分复用的构成及工作原理。

３、了解时分复用的优点与缺点。

４、了解时分复用在整个通信系统中的作用。

二、实验要求：

1、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。

2、根据实验测试记录，在坐标纸上画出各测量点的波形图，并分析实验现象。

3、写出本实验的心得体会。

三、实验内容：

对两路模拟信号进行PCM编码，然后进行复用，观察复用后的信号。

四、实验记录：

“FJOUT”处的输出波形：

图一

改变编码为01000110时“FJOUT”处的输出波形:

图二

改变编码为11111111时“FJOUT”处的输出波形:

图三

五、实验结论与体会：

本次实验我们通过实验指导书的学习掌握了时分复用的概念、了解了时分复用的构成及工作原理、明白了时分复用的优点与缺点以及时分复用在整个通信系统中的作用。

在实验中我们通过不断调整相应数据得到不同的波形，在示波器使用的过程中由于操作的不当导致波形无法显示。

这让我们了解到做实验不仅要细心还要有对结果的预判能力，这样才能及时调整方向，高效地完成实验工作。

同时，我们也要注意团队的沟通，及时共享信息相互交流意见，最终达到理想的实验目的。

实验五

实验名称数字基带传输系统实验　　　　评分　

实验日期2011年12月12日指导教师

姓名专业班级学号

一、实验目的：

了解基带传输系统的构成。

二、实验要求：

1、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。

2、根据实验测试记录，在坐标纸上画出各测量点的波形图，并分析实验现象。

3、写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进建议。

三、实验内容

１、信号源产生的二进制数字信号经码型变化模块之后送入同步提取模块，再进行码型反变换，最后得到原始的二进制数字信号并在信号源终端显示。

四、实验记录：

光条对应图：

图一

实验中HDB3编码输出：

图二

五、实验结论和体会：

本次实验我们通过实际操作了解了数字基带传输系统的构成。

其过程为：

信号源产生的二进制数字信号经码型变化模块之后送入同步提取模块，再进行码型反变换，最后得到原始的二进制数字信号并在信号源终端显示。

实验结果显示光条U6和U2显示一致，Ｕ４和Ｕ３显示一致。

这表明实验的结果比较理想。

但在实验的过程中，我们也遇到了一些麻烦。

刚开始的时候，光条显示不一致。

经过对电路的严格检查没有短路现象，判断电线完好；进而多次重复连接并检查电路，判断接线无误；多次检查相应设置，判断设置无误。

通过层层检测最终判定是相应模块与实验箱的接触不良。

由此排除故障最终得到了预期结果。

通过本次实验锻炼了我们排错纠错的能力，培养了坚持不懈的毅力。

同时也让我们真正体味到理工科学生需要严谨务实，一丝不苟的治学精神。