太原理工大学通信原理实验报告.docx
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太原理工大学通信原理实验报告.docx
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太原理工大学通信原理实验报告
太原理工大学学生实验报告
学院名称
现代科技学院
专业班级
通信07-2
学号
实验成绩
学生姓名
温和
同组人姓名
实验日期
课程名称
通信原理
实验题目
信号源实验
实验一信号源实验
一、实验目的
1、掌握频率连续变化的各种波形的产生方法
2、掌握用FPGA产生伪随机码的方法
3、掌握码型可变NTZ码的产生方法
4、了解用FPGA进行电路设计的基本方法
5、了解帧同步信号与同步信号在整个通信系统中的作用
6、熟练掌握信号源模块的使用方法
二、实验内容
1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示
2、观察点频方波信号的输出
3、观察点频正弦波信号的输出
4、波动拨码开关,观察码型可变NRZ码的输出
5、观察位同步信号和帧同步信号输出
6、改变FPGA程序,扩展其他波形
三、实验器材
1、信号源模块
2、20M双踪示波器
3、频率计
4、PC机
5、连接线
四、实验原理
信号源模块可以大致分成模拟部分和数字部分,分别产生模拟信号和数字信号。
1、模拟信号源部分
实验室名称
指导教师签名
太原理工大学学生实验报告
学院名称
现代科技学院
专业班级
学号
实验成绩
学生姓名
同组人姓名
实验日期
课程名称
实验题目
模拟信号源部分可以输出频率和幅度可任意改变的正弦波(频率变化范围100Hz~10KHz)、三角波(频率变化范围100Hz~1KHz)、方波(频率变化范围100Hz~10KHz)、锯齿波(频率变化范围100Hz~1KHz)以及32KHz、64KHz、1MHz、的点频正弦波(幅度可以调节)。
其电路原理框图如上图。
我们已经将各种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005(2864)并存放在固
定的地址中。
2、数字信号源部分
数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波、NRZ码以及位同步信号和帧同步信号。
实验室名称
指导教师签名
太原理工大学学生实验报告
学院名称
现代科技学院
专业班级
学号
实验成绩
学生姓名
同组人姓名
实验日期
课程名称
实验题目
晶振出来的方波信号经3分频后分别送入分频器和另外一个可预知分频器分频,前一频器分频后可得到1MHz、256KHz、64KHz、8KHz的方波以及8KHz的窄脉冲信号。
可预置分频的分频比可通过拨码开关SW101、SW102来改变,分频比范围是1~9999。
分频后的新号即为整个系统的位同步信号(从信号输出点“BS”输出)。
数字信号源部分还包括一个NRZ码产生电路,通过该电路可产生24位为一帧的周期性NRZ码序列,该序列的码型可通过拨码开关SW103、SW104、SW105来改变。
五、实验步骤
1插上电源线,打开交流开关,再按下开关POWER1、POWER2,按一下复位键,信号源模块开始工作。
2模拟信号源部分
3、观察“32K正弦波”、“64K正弦波”、“1M正弦波”可并分别改变各正弦波的幅度。
4、按下“复位”波形指示灯“三角波”亮,数码管M001~M004显示“2000”。
5、按一下“波形选择”,“三角波”亮,输出波形为是三角波。
逐次按下“波形选择”轮流输出正弦波、三角波、锯齿波和方波。
6、波形选择为正弦波,改变输出信号的频率,观察“模拟输出”点的波形,计算其频率是否与数码管显示的一致。
转动“幅度调节1”改变幅度
7、分别选择为三角波,锯齿波,方波重复上述实验
8、模拟信号放大通道:
链接“模拟输出”点与“IN”点,观察“OUT”点波形,转动“幅度调节2”改变输出信号的幅度
9、数字信号源部分
10、拨码开关SW101、SW102的作用是改变分频器的分频比,将拨码开关SW101、SW102设置为,SW103、SW104、SW105设置为,观察BS、2BS、FS、NRZ波形。
11、改变各拨码开关的设置,重复观察一上各点波形。
12、观察1024K、256K、64K、32K、8K、Z8K各点波形
六实验思考题
1、位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用?
位同步:
目的是使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步,有下面两种方式:
外同步——发送端发送数据时同时发送同步时钟信号,接收方用同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。
自同步——通过特殊编码(如曼彻斯特编码),这些数据编码信号包含了同步信号,接收方从中提取同步信号来锁
实验室名称
指导教师签名
太原理工大学学生实验报告
学院名称
现代科技学院
专业班级
学号
实验成绩
学生姓名
同组人姓名
实验日期
课程名称
实验题目
定自己的时钟脉冲频率。
帧同步:
识别一个帧的起始和结束。
帧(Frame)数据链路中的传输单位——包含数据和控制信息的数据块。
面向字符的——以同步字符(SYN,16H)来标识一个帧的开始,适用于数据为字符类型的帧。
面向比特的——以特殊位序列(7EH,即)来标识一个帧的开始,适用于任意数据类型的帧。
七、实验结果
0.5kfangbo2BS
256kBS
1024kFS
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指导教师签名
太原理工大学学生实验报告
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现代科技学院
专业班级
学号
实验成绩
学生姓名
同组人姓名
实验日期
课程名称
实验题目
模拟放大NFS
NRZSJ
1M32K
64KFB
实验室名称
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专业班级
学号
实验成绩
学生姓名
同组人姓名
实验日期
课程名称
实验题目
锯齿波三角波
正弦波
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专业班级
通信07-2
学号
实验成绩
学生姓名
温和
同组人姓名
实验日期
课程名称
通信原理
实验题目
脉冲幅度调制与解调实验
实验七脉冲幅度调制与解调实验
一.实验目的
1.理解脉冲幅度的原理特点
2.了解脉冲幅度调制波形的频谱特点
二.实验内容
1.观察基带信号,脉冲幅度调制信号,抽样时钟的波形,并注意观察他们的关系及特点
2.改变基带信号或抽样信号的频率,重复观察波形
3.观察脉冲幅度调制波形的频谱
三.实验器材
信号源模块PANAM模块终端模块频谱分析模块20M双踪示波器频率计音频信号发生器立体声单放机立体声耳机连接线
四.实验原理
1.抽样定理表明:
一个频带限制在(0,fh)内的时间连续信号m(t),如果以1/2fh秒的时间对他进行等间隔抽样,则m(t)将被所得到的抽样值所确定
Ms=m(t)δ(t)
2.已抽样信号的频谱是无穷多个间隔为ws的M(w)相叠加而成。
3.若抽样间隔变得大余1/2fh则M(w)和的卷积在相邻周期内存在重叠,因此不能由Ms(w)恢复M(w)。
可见T=1/2fh是抽样的最大间隔
实验室名称
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学院名称
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专业班级
学号
实验成绩
学生姓名
同组人姓名
实验日期
课程名称
实验题目
4.所谓脉冲振幅调制,既是脉冲载波的幅度水基带信号变化的一种调制方式
实验室名称
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专业班级
学号
实验成绩
学生姓名
同组人姓名
实验日期
课程名称
实验题目
5.若要借条出原始语音信号,则将调制信号送至截止频率为3400Hz的低频滤波器
五.实验步骤
1.将信号源模块,PAMAM模块,终极模块,频谱分析模块小心地固定在主机箱上,确保电源接触良好
2.插上电源线,打开主机箱的交流开关,在分别按下四个模块中的开关,对应的发光二极管发光,按一下复位键,四个模块均开始工作
3.将信号源模块产生的2khz的正弦波送入PAMAM模块的输入点“PAM音频输入”。
将信号源模块产生的62.5KHz的方波送入PAMAM模块的信号输入点“PAM始终输入”,观察“调制输出”和“解调输出”点的波形
4.将点“PAM音频输入”和“解调输出”的波形分别送入频谱分析模块,观察其频谱并比较之
实验室名称
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学院名称
现代科技学院
专业班级
学号
实验成绩
学生姓名
同组人姓名
实验日期
课程名称
实验题目
5.将单放机输出的信号经过信号源模块放大后送入PAMAM模块的输入点“PAM时钟输入”,引入适当时钟信号,重复上述观察
6.将“解调输出”引入终端模块,用耳机听还原出来的声音,与单放机直接输出的声音比较,判断该通信系统性能的优劣。
六、实验思考题
1、简述抽样定理
一个频带限制在(0,fh)内的时间连续信号m(t),信号可以用等间隔抽样的抽样值唯一表示。
而抽样间隔必须不大于1/2fh。
2、本实验是什么方式的抽样?
为什么?
本实验是利用窄矩形脉冲来代替理想的窄冲击串进行抽样的。
原因是理想的冲击脉冲物理实现困难。
3、本实验抽样形式和理想抽样有何区别?
理论和实验相结合加以分析。
窄矩形脉冲由于具有延时,通过实验得到的采样图形发现,其并不能精确的表示该点的实际情况,即实际的电压值,均存在一定得误差。
但是频率越高的窄矩形脉冲,其与实际情况越逼近。
4、在抽样之后调制波形中不包含直流分量,为什么?
在抽样之后调制波形中包含直流分量。
因为输入的原信号的均值不为零。
5、为什么采用低通滤波器就可以完成PAM解调?
因为2PAM信号的产生过程,未经高频分量搬移,原信号经调整后变为窄带的低频信号。
只要低通滤波器的带宽满足条件(不考虑码间串扰),让所传输的基带信号基本上不失真的通过,在经过抽样和判决可恢复出原始信号。
6、造成系统失真的原因有哪些?
系统的失真可以由于是抽样的频率值的问题,也可以是系统噪音造成的失真。
七、实验数据
调制输出解调输出
实验室名称
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太原理工大学学生实验报告
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实验题目
PM音频输入波形PM音频输入频谱分析
调制输出调制输出频谱分析
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温
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- 太原 理工大学 通信 原理 实验 报告