电子信息通信专业通信原理实验.docx
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电子信息通信专业通信原理实验
郑州航空工业管理学院
通信原理实验报告
FM调制
t=0:
0.0001:
1.5;
fc=50;%载波信号频率
ct=cos(2*pi*fc*t);%生成载波
subplot(2,1,1);
plot(t,ct);
axis([0,1.5,-1,1]);
xlabel('t'),
title('载频信号波形');
subplot(2,1,2);
Y1=fft(ct);%对载波信号进行傅里叶变换
plot(abs(Y1));
title('载波信号频谱');
axis([0,150,0,10000]);
%============调制信号=====================
t=0:
0.0001:
1.5;%设置步长
A1=15;%调制信号振幅
f=5;%调制信号频率
mt=A1*cos(2*pi*f*t);%生成调制信
subplot(2,1,1);
plot(t,mt);
axis([0,1.5,-17,17]);
xlabel('t'),title('调制信号');
subplot(2,1,2);
Y2=fft(mt);%对调制信号进行傅里叶变换
plot(abs(Y2));
title('调制信号频谱');
axis([10000,20000,0,100000]);
%============FM已调信号====================
dt=0.0001;%设定时间步长
t=0:
dt:
1.5;%产生时间向量
A2=15;%设定调制信号幅度←可更改
fm=5;%设定调制信号频率←可更改
mt=A2*cos(2*pi*fm*t);%生成调制信号
fc=50;%设定载波频率←可更改
ct=cos(2*pi*fc*t);%生成载波
kf=10;%设定调频指数
int_mt
(1)=0;%对mt进行积分
fori=1:
length(t)-1
int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt;
end
sfm=A2*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_mt);
subplot(4,1,1);plot(t,mt);%绘制调制信号的时域图
xlabel('时间t');
title('调制信号的时域图');
subplot(4,1,2);plot(t,ct);%绘制载波的时域图
xlabel('时间t');
title('载波的时域图');
subplot(4,1,3);
plot(t,sfm);%绘制已调信号的时域图
xlabel('时间t');
title('已调信号的时域图')
subplot(4,1,4);
Y3=fft(sfm);%对调制信号进行傅里叶变换
plot(abs(Y3));
title('调制信号频谱');
axis([10000,20000,0,100000]);
SSB调制
表达式其中“+”号对应下单边带,“-”号对应上单边带,是m(t)的希尔伯特变换,其频谱与m(t)的频谱的关系为产生上单边带的SSB信号。
fs=800;T=200;N=T*fs;dt=1/fs;t=[-T/2:
dt:
T/2-dt];df=1/T;f=[-fs/2:
df:
fs/2-df];fm=1;fc=20;m=cos(2*pi*fm*t);M=t2f(m,fs);MH=-j*sign(f).*M;mh=real(f2t(MH,fs));s=m.*cos(2*pi*fc*t)-mh.*sin(2*pi*fc*t);S=t2f(s,fs);figure
(1)plot(f,abs(S))axis([10,30,0,max(abs(S))])figure
(2)plot(t,s)axis([0,2,-1.2,1.2])
归零码信号和归零码信号属于PAM信号
产生占空比为50%的单极性归零信号,码元速率是5kbit/sL=64;%每个码元间隔内的采样点数
N=2^10;%总采样点数
M=N/L;%总码元数
Rs=5;%kbit/s
Ts=1/Rs;%码元间隔是0.2ms
T=M*Ts;
fs=N/T;
t=[-(T/2):
1/fs:
(T/2-1/fs)];
f=[-N/2:
(N/2-1)]/T;
EP=zeros(1,N);
forloop=1:
1000
a=(randn(1,M)>0);%产生单极性数据
tmp=zeros(L,M);
space=0.5;%space是占空比
L1=L*space;
tmp([1:
L1],:
)=ones(L1,1)*a;
s=tmp(:
)';
S=t2f(s,fs);
P=abs(S).^2;%样本信号的功率谱密度
EP=EP*(1-1/loop)+P/loop;%随机过程的功率谱是各个样本的功率谱的数学期望,采用累计平均的编程方法
end
figure
(1)
plot(t,s,’r’)
axis([-3,+3,-2,3])
figure
(2)
plot(f,EP,’p’)
xlabel('f(kHz)')
ylabel('功率谱(W/kHz)')
axis([-80,80,0,max(abs(EP))])
实验一AMI/HDB3编译码过程
一、实验目的
熟悉AMI/HDB3编译码的工作过程。
观察AMI/HDB3码型变换编译码电路的测量点波形。
二、实验工作原理使用HDB3专用集成电路CD22103芯片
三、实验内容
使用示波器观察个测量点的波形,并记录。
四、实验结果
AMI/HDB3编译码电路的测量点波形图如下:
TP12编译时钟
TP14AMI-TP14AMI+
TP16基带信号输出TP15HDB3码输出
输入的码流由HDB3编码器的1脚在2脚时钟信号的推动下输入,HDB3与AMI由开关选择。
编码之后的结果在HDB3编码器的14、15脚输出。
而后在电路上直接由HDB3编码器的11、13脚返回,再由U解码器进行译码。
正确译码之后应与原来的波形应一致,但由于HDB3的编译码规则较复杂,当前的输出HDB3码字可能与前4个码字有关,因而HDB3的编译码时延较大。
AMI与HDB3的选择可通过开关K01设置,当K101设置在左侧时,HDB3编码器完成HDB3编译码过程;当K101设置在右侧时,HDB3编码器完成AMI编译码过程。
实验二FSK调制实验
一、实验电路图
二、实验原理
输入的基带信号由跳线开关K904接入后分成两路,一路控制f1=32KHz的载频,另一路经倒相去控制f2=16KHz的载频。
当基带信号为“1”时,模拟开关1打开,模拟开关2关闭,此时输出f1=32KHz,当基带信号为“0”时,模拟开关1关闭,模拟开关2开通,此时输出f2=16KHz。
于是可在输出端得到已调的FSK信号。
电路中的两路载频(f1、f2)由CPLD可编程数字信号发生器产生。
三、实验内容测试FSK调制电路TP901—TP906各测量点波形,并作详细分析。
四、实验结果测试点的各点波形:
TP91TP94
TP93TP96
其中由于模拟开关没有工作,TP96输出的波形没有合成。
实验三FSK解调实验
一、实验目的
理解利用锁相环解调FSK的原理和实现方法。
二、实验原理
FSK集成电路模拟锁相环解调器的工作原理是十分简单,在设
锁相环时,使它锁定在FSK的一个载频f1上,对应输出高电平,而对另一载频f2失锁,对应输出低电平,在锁相环路滤波器输出端就可以得到解调的基带信号序列。
FSK锁相环解调器中的集成锁相环选用了MC14046。
MC14046集成电路内有两个数字式鉴相器(PDⅠ、PDⅡ)、一个压控振荡器(VCO),还有输入放大电路等,环路低通滤波器接在集成电路的外部。
当输入信号为16KHz时,环路失锁。
此时环路对16KHz载频的跟踪破坏。
可见,环路对32KHz载频锁定时输出高电平,对16KHz载频失锁时就输出低电平。
只要适当选择环路参数,使它对32KHz锁定,对16KHz失锁,则在解调器输出端就得到解调输出的基带信号序列。
三、实验电路图
四、实验内容测试FSK解调电路各测量点波形,并作详细分析。
五、实验结果测试点的各点波形如下:
TP99TP98
实验四抽样定理与PAM通信系统实验
一、实验目的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特点。
通过实验对电路组成、波形和所测数据的分析,加深理解PAM调制方式的优缺点。
二、实验电路原理
由CPLD产生的等于8KHz抽样脉冲、大于8KHz抽样脉冲、小于
8KHz抽样脉冲这三种抽样脉冲通过开关来选择。
可在TP62处很方便的观测到脉冲频率变化情况和输出的波形。
三、实验内容抽样定理实验脉冲幅度调制(PAM)及系统实验四、实验步骤1.脉冲幅度调制实验步骤用示波器在TP61处观察测量,以该点信号输出幅度不失真时为好,如有削顶失真则减小外加信号源的输出幅度或调节W03。
在TP62处观察其取样脉冲信号。
2.PAM通信系统实验步骤分别将J601的第1排、第2排和第3排相连,即改变抽样频率fsr,使f>fsr、fc=2fsr、fc<2fsr,在TP63、TP64处用示波器观测系统
输出波形,以判断和验证抽样定理在系统中的正确性,同时做详细记录和绘图,记下在系统通信状态下的奈奎斯特速率。
并分析比较。
五、实验结果
各点波形如下:
TP61
抽样频率:
4kHz
TP63TP64TP62
抽样频率:
8kHz
TP62TP63TP64
抽样频率:
16kHz
TP62TP64 TP63
说明:
在不同的抽样频率下,可以看见波形的失真程度不同,由抽样频率大于等于2倍的信号最高频率,可以验证,抽样频率在满足条件的基础上,越大,失真程度越小。
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- 关 键 词:
- 电子信息 通信 专业 原理 实验