移动通信实验二

移动通信实验二（9篇）

1.移动通信实验二 篇一

2014《现代通信技术》实验报告二

信息与通信工程学院

现代通信技术实验报告

班

级：

姓

名：

序

号： 学

号： / 18

2014《现代通信技术》实验报告二

日

期：2014年4月16日/30日

目录

实验一 微波通信实验..................................................................................................3

一、实验原理........................................................................................................3

二、实验过程........................................................................................................3

三、实验心得体会................................................................................................3 实验二 组网及VLAN的应用....................................................................................4

一、实验目的........................................................................................................4

二、实验内容........................................................................................................4

三、实验原理........................................................................................................5

1、VLAN简介..............................................................................................5

2、交换机的端口..........................................................................................6

3、广播风暴..................................................................................................7

四、实验过程........................................................................................................7

五、结果与体会..................................................................................................12 附录..............................................................................................................................14

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2014《现代通信技术》实验报告二

实验一 微波通信实验

一、实验原理

微波是指频率为300MHz到300GHz的电磁波。微波具有直线传播的特性，为了克服地球的凸起必须采用中继接力的方式。实际中一般距离50km就有一个中继站。一条数字微波通信线路由两端的终端站，若干中继站和电波的传播空间构成。典型的数字微波端站由微波天线，射频收发模块，基带收发部分，传输接口等部分组成。

微波发信机多采用中频调制的方式。中频信号是已经经过调制的信号，上变频器将中频信号搬移到指定的微波波道，然后经过微波功放，经过天线发射出去。

微波收信机多采用超外差式接收结构。通过本振与接收的微波信号进行混频，得到固定中频信号，然后对中频进行放大和滤波。

二、实验过程

本实验数字微波通信系统为：34Mbit/s QPSK系统 ,中频频率是70MHz，射频频率是6GHz。在实验中信号不是直接发送出去，而且通过实体线路连接到接收方，通过信道衰减器模拟微波的远距离传输。

我们观察了眼图，将示波器连接到中频接收机的眼图观测点，通过控制信道衰减器来控制接收噪声的大小。我们观察到，一开始，信噪比大，眼图轮廓很清晰，眼睛睁得很开。微波站两边电话通话听的清楚。不过随着我们控制信道，使其衰减加剧，我们可以观察到示波器里眼图的眼睛轮廓慢慢不清晰了，眼睛越来越小。在眼睛还没完全闭上之前，我们还是能听到电话的声音，但是此时已经有一些杂音了。最后在眼图完全闭上后，我们就只能听到电话里的噪声了，不管对方声音多大也不能在这边的电话里面听到了。从混乱的眼图，我们可以知道信噪比急剧恶化，判决出错，无法还原出信号。

实验室的频谱仪虽然老，但是它能观察到的频谱范围很宽，能观察到6GHz的频谱。我们在频谱仪上观察了射频的频谱。

三、实验心得体会

第三次实验课结束后，我没有及时记录，到写报告的时候已经过去三周了，所以有些实验现象忘了。下次要吸取这个教训，实验结束后要及时记录下来。

在实验课的开头，老师带我们回忆了通信原理的框图，信源编码，信道编码，调制，解调，信道解码，信源解码，线路码，交织等等，帮助我们从整体框架上

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理解通信原理。老师指着微波站，介绍说这个微波站就是典型的通信原理框图。实验室的微波站是比较老式的，比较大，所以我们能看到微波站的各个部分和通信原理的框图对应的很好。通过对微波站各个部分的介绍，我们对通信原理的框图有了感性的认识。老师还帮我们回顾了采样，量化，编码等。通信里面的定理并不多，比如香农定理，奈奎斯特采样定理等。奈奎斯特采样定理架起了模拟信号与数学信号之间的桥梁，将信源进行数字化，发挥了重大的作用。

之前我在学习通信原理第四章模拟调制的时候，我不太明白为什么要先调制到中频，而不直接调制到指定的射频频段。经过这次实验我知道了中频频率为70MHz。把射频信号变到较低的中频信号的好处是，便于解调器的实现，便于更好得滤波，不同频率的接收机可以共用一套电路，只须改变本振和射频调谐回路的谐振频率即可。通过这次微波通信的实验，我们对通信系统用了比较完整的了解，让我们在通信原理里面学的理论知识在现实中有了对应，理解了通原里的框图在现实中是如何实现的。

这学期的课程里我也选了《移动通信》这门课，所以对微波、中继等知识的了解还是有一定的铺垫。虽然微波现在用得不那么多了，但是它却是不可或缺的备用路径。像无法架设光纤或者假设成本过高的地方如海底、山区、高原，微波通信非常必要。而像灾害易发区，比如万一地震了，光纤断了，那么牢固的微波中继站既不易损害，又容易修复，是尽快恢复灾区通信的必要手段。老师说汶川地震的时候从灾区传出来的第一条消息就是由那里的无线电爱好者发出来的。这次实验中，老师有问到怎样避免连续的比特错误，我脱口而出我知道的交织技术。原来我们之前学习的知识就是这样一步步为我们的通信服务的。

实验二 组网及VLAN的应用

一、实验目的

1.熟悉组成LAN的主要设备，了解掌握LAN的基本特点以及LAN中的常用技术；

2.认识了解LAN、VLAN以及子网的建立和联网、网络配置和协议； 3.进一步了解VLAN的隔离广播功能； 4.了解VLAN的互访功能。

二、实验内容

（1）通过Console口访问以太网交换机、路由器

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（2）通过微机Telnet到以太网交换机、路由器（3）（4）（5）（6）初步了解一些简单命令

用ping命令测试Vlan网络连通性，加深对Vlan的基本原理和特点的认识 通过多台交换机串联扩大网络实现组播功能 观察广播风暴现象

（7）简单介绍路由器的相关知识

三、实验原理

1、VLAN简介

VLAN，是英文Virtual Local Area Network的缩写，中文名为“虚拟局域网”，VLAN是一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分（注意，不是从物理上划分）成一个个网段（或者说是更小的局域网LAN），从而实现虚拟工作组（单元）的数据交换技术。

VLAN这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但目前主流应用还是在交换机之中。不过不是所有交换机都具有此功能，只有三层以上交换机才具有此功能，这一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。VLAN的好处主要有三个：

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（1）端口的分隔。即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。

（2）网络的安全。不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不安全性。

（3）灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线，只更改软件配置就可以了。VLAN（虚拟局域网）主要有以下几种划分方式,分别为:（1）基于端口划分的VLAN；（2）基于MAC地址划分VLAN；（3）基于网络层划分VLAN；（4）根据IP组播划分VLAN；（5）按策略划分的VLAN；

（6）按用户定义、非用户授权划分的VLAN。

基于端口的VLAN的方式是最常应用的一种VLAN划分方法，应用也最为广泛、最有效，目前绝大多数VLAN协议的交换机都提供这种VLAN配置方法。老师课上讲到的就是基于端口划分的VLAN。

2、交换机的端口

交换机端口链路类型介绍

交换机以太网端口共有三种链路类型：Access、Trunk和Hybrid。（1）Access类型的端口只能属于1个VLAN，一般用于连接计算机的端口；

（2）Trunk类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，一般用于交换机之间连接的端口；

（3）Hybrid类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，可以用于交 换机之间连接，也可以用于连接用户的计算机。

其中，Hybrid端口和Trunk端口的相同之处在于两种链路类型的端口都可以允许多个VLAN的报文发送时打标签；不同之处在于Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签，而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。

三种类型的端口可以共存在一台以太网交换机上，但Trunk端口和Hybrid端口之间不能直接切换，只能先设为Access端口，再设置为其他类型端口。例如：Trunk端口不能直接被设置为Hybrid端口，只能先设为Access端口，再设置为Hybrid端口。各类型端口使用注意事项：

配置Trunk端口或Hybrid端口，并利用Trunk端口或Hybrid端口发送多个VLAN报文时一定要注意：本端端口和对端端口的缺省VLAN ID(端口的PVID)要保持一致。

当在交换机上使用isolate-user-vlan来进行二层端口隔离时，参与此配置的端口的链路类型会自动变成Hybrid类型。

Hybrid端口的应用比较灵活，主要为满足一些特殊应用需求。此类需求多为在无法下发访问控制规则的交换机上，利用Hybrid端口收发报文时的处理机制，来完成对同一网段的PC机之间的二层访问控制。

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3、广播风暴

所谓广播风暴，简单的讲，当广播数据充斥网络无法处理，并占用大量网络带宽，导致正常业务不能运行，甚至彻底瘫痪，这就发生了“广播风暴”。一个数据帧或包被传输到本地网段(由广播域定义)上的每个节点就是广播；由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播在网段内大量复制，传播数据帧，导致网络性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。

四、实验过程

1.通过Console口访问以太网交换机 示意图：

2.打开超级终端，新建连接时进行设置 / 18

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3.打开交换机，选择更改界面语言

4.键入？查看可用命令 / 18

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5.尝试键入一些简单命令

6.VLAN的基本配置 示意图

首先建立两个VLAN：VLAN2和VLAN3

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分别进入E0/

1、E0/

2、E0/3以太网端口视图进行配置

使用display interface命令查看，可以看到E0/

1、E0/2的默认VLAN变为VLAN2，E0/3的默认VLAN变为VLAN3

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下面可以通过在计算机上使用ping命令检测设置是否正确

在设置VLAN前，从Host3：192.168.0.3能够ping通Host1：192.168.0.1，而设置VLAN后则ping不同

设置VLAN后，从Host2：192.168.0.2上能够ping通Host1：192.168.0.1，而不能够ping通Host3：192.168.0.3

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五、结果与体会

这次实验，我们组四个女生都没有参加过计网的课设，所以我们中间遇到了很多问题，然后跑去别的组请教做过课设的同学，磕磕绊绊地最终完成了。一开始我们连好线路，打开超级终端，设置好各种参数后，我们按照讲义一步一步地执行，但是我们第一步便出了点小问题：我们想先ping一下我们的连线有没有连好，IP设置是否如我们所料，于是用超级终端ping。但是始终显示的结果是连接不上。后来我猜测，有可能不是用超级终端ping，而是在命令提示符上ping。一试果然成功。后来，我们继续按照教程做。但是我们遇到了一个问题：怎么把尖括号变成方括号？我们都记得老师上课有讲过，但是因为接受的内容一下子太多了，我们没记住那么多，于是我只好跑去问临组做过计网课设的同学。之后进行得后面的步骤。后来我们翻了一下教程的前一页，是有介绍的，只怪我们太粗心没有发现。一开始我们没考虑那么多（当然在做之前也不知道），随便插的端口，14,16,20端口。后来，在执行display命令的时候，我们就哭了。因为它从1号端口一个个显示，要一直摁回车到20端口！吃一堑长一智，我们再做不会再随便插大数字端口了。而我们真正的问题是在广播风暴上。我们发现我们一连好线路就会产生广播风暴。我们一开始以为这不正确，后来问了做过计网课设的同学后，他告诉我们这是正常的。组织广播风暴的方法老师也讲过，一种是硬件上的，即切断线路。

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这在实际操作中是不太可能的；另一种就是软件上的，我们需要输入一个命令，从软件上阻止广播风暴。遗憾的是我并不了解软件上的阻止广播风暴机理是怎样的，只知道输入命令便可以阻止了。以下是我们做VLAN部分的ping结果：

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通过实验我初步了解了VLAN，交换机端口类型，广播风暴等内容。我准备读研的时候就读网络方向的，这次的实验真的给我一个切身的体会，让我对计算机网络产生了极大的兴趣。理论与实践的结合，让我印象更加深刻。但是遗憾的一点是我们操作不够熟练，没有完成老师布置的选作任务。如果还有机会的话我肯定会把后面的实验也一起做了。

至此现代通信技术实验课也结束了。我真的感觉这门课开设的实验很有用，不仅扫盲，而且真正让我们认识到了我们学的是什么，我们为什么学这方面的知识，通信到底是什么。作为一名未来的通信人，我终于对我们的专业有了一个新的认知与定位，获益匪浅。

附录

VLAN部分的操作： [H3C]vlan 2 [H3C-vlan2]quit [H3C]vlan 3 [H3C-vlan3]quit [H3C]int [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/14 [H3C-Ethernet1/0/14]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/14]port access vlan 2 [H3C-Ethernet1/0/14]quit [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/16 [H3C-Ethernet1/0/16]port link [H3C-Ethernet1/0/16]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/16]port [H3C-Ethernet1/0/16]port a [H3C-Ethernet1/0/16]port access vlan 2

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[H3C-Ethernet1/0/16]quit [H3C]inter [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/20 [H3C-Ethernet1/0/20]port link [H3C-Ethernet1/0/20]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/20]port a [H3C-Ethernet1/0/20]port access vlan 3 [H3C-Ethernet1/0/20]quit

Ethernet1/0/14是 UP 发送的IP帧的帧格式是 PKTFMT_ETHNT_2 硬件地址是000f-e25f-688c 导线类型是 双绞线 端口环回没有设置

端口硬件类型是 100_BASE_TX 100Mbps-速度 模式, 全双工 模式

链路速度类型是自协商, 链路双工类型是自协商, 流量控制: 不使能

最大帧长 1536 最多允许广播报文占用接口流量的百分比: 100% 缺省VLAN ID: 2 网线类型为: normal 端口模式: access Tagged

VLAN ID : 无

Untagged VLAN ID : 2 最后 300 秒钟的输入: 0包/秒 0字节/秒

最后 300 秒钟的输出: 0包/秒 6字节/秒

输入(合计):

219 报文, 28361 字节

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广播包, 24 多播包, 0 暂停包

输入(正常):

219 报文, 28361 字节

广播包, 24 多播包, 0 暂停包

输入 :

0 输入错误, 0 超短包, 0 超长包, 输入碰撞错误, 0 输入描述符错误,奇偶错误

输出(合计):

389 报文, 56227 字节

253 广播包, 76 多播包, 0 暂停包

输出(正常):

389 报文,暂停包

输出 :

0 输出错误, 缓冲失败

0 丢失, 0 延时, 0 冲突, 0 被滞后冲突

-包被滞后发送,不完整, 0 校验和错误

0 帧错误, 丢失,字节

227 广播包, 77 多播包,下溢错误,丢失载波

Ethernet1/0/20是 UP 发送的IP帧的帧格式是 PKTFMT_ETHNT_2 硬件地址是000f-e25f-688c 导线类型是 双绞线 端口环回没有设置

端口硬件类型是 100_BASE_TX 100Mbps-速度 模式, 全双工 模式

链路速度类型是自协商, 链路双工类型是自协商, 流量控制: 不使能

最大帧长 1536 最多允许广播报文占用接口流量的百分比: 100%

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2014《现代通信技术》实验报告二

缺省VLAN ID: 3 网线类型为: normal 端口模式: access Tagged

VLAN ID : 无

Untagged VLAN ID : 3 最后 300 秒钟的输入: 0包/秒 2字节/秒

最后 300 秒钟的输出: 0包/秒 2字节/秒

输入(合计):

187 报文, 25382 字节

广播包, 22 多播包, 0 暂停包

输入(正常):

187 报文, 25382 字节

广播包, 22 多播包, 0 暂停包

输入 :

0 输入错误, 0 超短包, 0 超长包, 输入碰撞错误, 0 输入描述符错误,奇偶错误

输出(合计):

315 报文, 44026 字节

218 广播包, 75 多播包, 0 暂停包

输出(正常):

315 报文,暂停包

输出 :

0 输出错误, 缓冲失败

0 丢失, 0 延时, 0 冲突, 0 被滞后冲突

-包被滞后发送,-丢失载波

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2.移动通信实验二 篇二

上个世纪30年代, 这项技术所应用的“量子纠缠”效应曾被爱因斯坦称作幽灵般的超距离作用, 直至今天, 某些报道中也出现过这样的描述, 称要实现文本、语言或者图像的传输, 只须通过该“幽灵通信”就能瞬间实现传递 (超光速通信) 。那么, 量子通信是否真如众人所说的神乎奇乎, 它能否掀起一场新的信息安全技术革命浪潮, 又或者仅仅是出现在科研书上的几个高大上的概念性文字?本文将对其详细讲述。

全球量子热

何为量子神技

科技界与产业界被云计算、大数据等热词刷屏多时, 今天终于迎来了一种更为高精尖的技术——量子通信。

通过查阅相关资料发现, 量子通信发展至今已有些历史, 可为什么在国内到当前才被争相热议?这还得追溯到年初评选的2014年中国十大科技进展, 中国科学技术大学潘建伟院士团队的“量子通信安全传输创世界纪录”成功上榜。随后不久, 中国工商银行成功应用量子通信技术, 实现了该行北京分行电子档案信息在同城间的加密传输。中国的量子通信技术创世界之最, 并且在银行业首次得到成功应用, 这两场重头戏, 彻底地打响和提高了量子通信在公众面前的知名度与活跃度。

那么, 岁末年初闯出来的这只“黑马”究竟是什么来头?引用国际顶级量子专家王肇中教授的话, 量子通信就是单模光纤两端加上能代替常用光模块功能的、光量子态的发送和接收设备, 实现基于物理加密的保密通信。

传统的保密通信分为加密、接收、解密3个过程, 量子保密通信的过程与之相同, 只不过加密与解密的密钥改用微观粒子携带的量子态信息。简单地说, 微观世界里, 有共同来源的两个微观粒子之间存在纠缠关系, 若一方状态发生改变, 另一方的状态也会相应作出变化, 而这种相互感应的关系不受双方空间距离的限制。正是这幽灵般的相互作用, 为信息社会的安全通信带来了福音。

一直以来, 保密通信始终是非常重要的科研领域, 且历史悠久。古人的信件常以火漆封口, 一旦拆封便会留下泄密痕迹, 运用于量子通信系统中的量子密码同样有此神技, 因此, 量子通信堪称不可破译的通信方式。基于量子不可克隆的原理, 任何干扰量子密码的操作都会改变量子的状态, 有人即使截获了量子密码, 得到的终究是毫无意义的信息, 同时, 信息的合法接收者也能从量子状态的改变中得知该密码曾被截获。目前, 在量子通信的两种方式中, 量子密码通信应用最为成熟, 另一种方式称为量子隐性传送。

全球竞技热

量子密码通信真正闯入科学研究领域是在1984年。这一年, IBM华生实验室工程师本奈特和布拉萨德提出了全新的通信协议。由于量子通信在多领域潜在的应用价值和发展前景, 此后便掀起了国际量子通信的竞技狂潮。

美国是最早将量子通信纳入国家战略、国防和安全研发计划的国家, 世界第一个量子密码通信网络正是由美国投入运行, 它位于马萨诸塞州的剑桥城, 网络传输距离约为10千米。目前, 一套辐射美国主要城市、总长超过1万千米的环美量子通信网络正在悄悄酝酿。

日本将量子通信技术作为国家级高技术列入开发计划始于2000年。与其他国家不同的是, 各大电子工业巨头的加入带来了持续不断的更加稳定的光源和更为紧密的探测器, 为日本量子通信技术迈向实用化, 以及实用化后的运用水平贡献良多。

“欧洲量子科学技术”计划和“欧洲量子信息处理与通信”计划, 是欧盟在欧洲核子中心和航天技术采取国际合作后的又一大规模国际合作。此外, 还专门成立了包括英国、法国、德国、意大利、奥地利和西班牙等国在内的量子信息物理学研究网。种种推进, 足以窥见欧盟在发展量子通信方面的宏图战略。

中国跻身第一方阵

基础研究势如破竹

鉴于量子通信仅有30年的发展历史, 且中国涉足量子通信领域的研究时间与发达国家相差无几, 因此, 在这个高精尖的科技领域, 中国没有特别沉重的历史包袱。在国际化的竞争中, 中国在应用研究的多个方面势如破竹, 其中, 城域量子通信的关键技术已达世界先进水平, 与欧美发达国家旗鼓相当。

中国能有如此高的成就, 离不开科研专家以及高校、科技企业的协同合作, 在这里不得不提的是华人顶级量子通信专家潘建伟教授及其科研团队。

早在上世纪90年代, 在国外留学的潘建伟教授便开始投入量子通信的研究中。当时在奥地利进行的“量子态的隐性传输”试验, 堪称国际上的首次实现。在过去的十余年间, 他带领自己的研究团队, 屡次在量子通信领域获得突破性进展。其一, 在光子纠缠态的制备与操纵上连续刷新了世界纪录, 在8年的时间里分别实现了五光子、六光子以及八光子多光子纠缠态的操作, 与欧美发达国家的研发水平拉开了一段距离;其二, 扫除了量子通信中的一大绊脚石, 完成了广域量子通信网络和全球网络亟须解决的“量子中继器”的实现与操作;其三, 验证并实现了一次又一次的长距离量级的自由空间量子隐形传态和双向纠缠分发, 为基于卫星的广域量子通信以及大尺度量子计算、量子信息技术应用与实施奠定了坚实基础。

应用研究并行

量子通信绝非仅仅是概念上的创新。随着信息技术手段的不断升级, 保密措施也变得愈加复杂, 特别是在国家大力推行信息安全战略的背景下, 凭借着保密性强这一绝对优势, 并在信息传输容量、传输速度等方面有着革命性的突破, 如今的量子通信已在若干方向实现了初步的实用化。

在军事、国防等国家级保密通信方面, 中国已在世界各国面前作出表率。建国60周年国庆阅兵期间, 在通信量不少于一场战役的大阅兵的关键时期, 量子保密通信热线出色地完成了通信保障任务, 使中国一跃成为首个将这种技术实用化的国家。

近日, 中国工商银行将量子通信技术应用于电子档案信息在同城间的加密传输, 实现了该技术在国内银行业的首次应用, 这再一次证明量子通信在多元领域的应用价值。

人人皆知, 银行乃金融命脉。在信息化时代, 随着金融市场的日趋成熟, 各项业务不断推陈出新, 整个园区的网络安全承载了该银行系统的稳步运营, 而信息也成为极其重要的商品。因此, 如何有效地保护信息安全、管理和维护银行系统安全, 也成为银行业网络建设时需要解决的主要问题。出于灾备的需求, 目前银行业在内的高端用户多采用“两地三中心”的建设方案, 未来量子通信能否在这方面作出技术性的革新, 非常值得期待。

按照预定的研发和推广计划, 我国正在逐步构建量子通信全国架构的局面。针对信息安全要求较高的政府、金融、医疗等用户, “合肥城域量子通信试验示范网”已于2012年完成, 网络覆盖合肥主要城区, 连接40组“量子电话”用户和16组“量子视频用户”;而在2014年投入使用的“济南量子通信试验网”, 则面对用户的日常需求, 实现安全的文件传输和视频、语音通信;同年, 世界第一条量子信息保密干线——“京沪干线”量子通信工程也紧锣密鼓地开工建设, 预计两年后交付。

研究与应用并行, 可见在量子通信领域, 中国绝非坐谈之客。

量子通信前景瞻观

“神坛”模式有争议

对传统的通信而言, 实现信息的传输是其基本目的, 如当下流行的文件、视频和语音等经典通信形式。而当前量子通信在全球的应用研究, 主要还是传输密钥的方式, 该应用现象导致业内人士对量子通信开启的“神坛”模式有所争议。

他们提出的疑义是, 回顾国内已建成使用的合肥、济南量子通信试验网, 仅仅是对量子密钥分发的实现, 即便是中国即将发射的量子通信试验卫星, 也只是通过量子态解决保密问题, 而非传输大容量数据。因此, 称为“量子通信”实属勉强。

对此潘建伟给出了一个国际上的解释, 量子隐形传态、量子纠缠交换和量子密钥分发等若干技术统称为量子通信。很明显, 这种定义趋向广义, 认为量子通信是通过量子态来传递信息, 无论是经典信息亦或是量子信息。他认为, 基于现有技术水平的限制, 目前量子通信的技术优势的确是主要体现在安全性方面, 而大容量传输的实现与提高, 今后有可能借由容错编码、密集编码等技术研究来实现突破。

另外, 出于隔空取物的神往, 部分人相信, 有了量子通信技术的辅助, 就能实现文件等信息的瞬间传递, 即前文所提的“超光速通信”。这种观点遭到了北京计算科学研究中心量子光学与量子信息实验室游建强教授的否定, “完全通过量子纠缠, 不可能传递所有的信号, 纠缠是一个物理现象, 不可能加载全部的信息。”他认为, 这在科学上是不准确的。

虽然理论上量子通信并没有传输介质的限制, 但在现实运用中, 无论是哪种量子传输方式, 都需要传统的通信技术的参与。显然, 这一辟谣同时也说明了, 量子通信实际上是量子网络与传统通信的相结合, 不可能存在完全替代传统通信技术一说。

中国的路径选择

目前, 欧美主要国家都投入重金用于量子通信的研发应用, 可以说, 纵然长路漫漫, 但谁获得先机, 谁就掌握了发展的主动权。而在这场长跑竞赛中, 回首过去, 从研发的硕果累累中可以看到, 中国始终位列第一方阵;展望未来, 中国在量子通信领域又将如何选择?

一般情况下, 对一件新产品的考验, 无非就是技术和市场两项因素, 量子通信也不例外。从技术的角度分析, 摆在眼前有3个技术瓶颈, 分别是单光子源、量子中继器以及量子存储。基于现有技术的限制, 由于找不到理想的单光子光源和完美的量子中继器, 潘建伟团队研发了基于光线诱骗态实现量子密钥分发, 而实现远程量子通信亟须的量子中继器则可以用卫星代替。

然而, 没有产业化作支撑, 技术的实现也将是无源之水。走出实验室并走向市场, 这是各国都在努力的方向。国内的量子通信技术水平已达国际领先水平, 下一步便是要着重于定位的问题。部分专家认为, 量子通信是现有传统通信的互补, 两者融合是一个取长补短的过程, 因此, 它应该有不同于传统通信的发展路径, 量子通信应专注于重点领域的发展需求, 而非现有网络广撒网的性质。

3.移动应用评测实验室 篇三

4款移动音频内容平台横向评测

中国的手机移动音频市场作为移动应用产业的重要应用领域，近两年来呈蓬勃发展的趋势。目前，很多电信增值业务服务提供商已经看中了这一机遇，纷纷推出了自己音频内容平台，也开始尝试各种不同的方式来拓展手机音频业务。基于此，移动应用评测实验室近期召集多名研究人员，对现有市场中的多个移动音频内容平台进行基于用户体验的横向评测，并形成此评测报告。通过对现有的提供移动音频内容平台的企业进行筛选，得出了如下表所示4个移动音频内容平台参与评测研究。

1百灵鸟

易获得性：★★★☆

百灵鸟下载方式灵活多样，能借助第三方网站和自己的WAP网站对软件进行宣传。但目前匹配智能手机型号不到100种，且没有自己的官方因特网，仅通过第三方网站进行的宣传和下载不具权威性。

实用性：★★★★

能通过歌曲名和歌手名的关键字对歌曲进行搜索。歌曲播放缓冲时间短，声音流畅，保真度高。能对歌词进行搜索和同步显示。但歌曲和歌词的下载很慢，不支持模糊搜索；搜索到想要的内容没有相关信息介绍；播放音乐时不能接打电话，如音乐中断不能保存音乐播放的进程；没有音频评论功能。

可用性：★★★★☆

该软件容易下载和安装，步骤简单，界面美观，反应速度快，即使是快进一直按着，歌曲也能一直跟进。播放某一音频内容时，可显示其它音频内容的列表，菜单分类合理，菜单转换过程有动感，趣味性强。播放器设计简洁，且界面设置能即时保存。但播放器只有进程条，没有时间显示。在下载搜索歌曲和歌词的网络连接过程中，取消键经常不显示，快进键与快退键，分别标出快捷键“7”和“9”，并与右边的音量相连，容易使用户误解。

服务周到性：★★★

有“软件更新”菜单，操作方便。提供客服QQ，手机客户端设置有反馈意见的菜单。不需要退订。但没有软件卸载的菜单项和客户服务的电话联系方式。

用户体验总体得分：★★★★

2百播书客

易获得性：★★★★

下载方式灵活多样，有自己的官方网站，可以通过手机短信向好友进行推荐，还能通过发短信获得软件，接触渠道较为权威。但目前仅能够支持不到100种智能手机型号，不支持多普达等windows mobile系统，且没有对收费内容的具体收费情况进行介绍。

实用性：★★★★

平台提供了具有独一无二的内容资源。具有对内容的搜索功能并可对相关信息进行预览。提供了内容试播、试消费等，并具有历史书签功能。具有。评论功能和音频社区模块。但声音的保真程度不高，时常有中断，皮肤单调且快进之后音频内容与文字内容要经过较长时间才能匹配。

可用性：★★★

该软件容易下载和安装，播放器视觉效果很好。但播放音频内容时启动速度缓慢；界面没置不能即时保存；音频的内容栏目与功能项放在一起，设置混乱且功能键名称不明确。

服务周到性：★★★★

会自动检查新版本，自动升级后再运行程序，整个过程由预先设计的程序自动完成，不需用户操作。提供客服热线，客服QQ群，能很方便地通过用于机客户端的程序及时通过短信反馈意见。但没有软件卸载的菜单项；反馈有时不能得到及时有效的回复。

用户体验总体得分：★★★★

3 Soogle

易获得性：★★★

能借助第三方网站宣传和下载，但没有自己的官方网站，资料来源不够权威；目前匹配的智能手机型号不多。

实用性：★★★☆

内容丰富，不仅有音乐，还有其它音频内容，如英语、相声、电台等。声音流畅、清晰，保真程度好。有论坛等信息交互的内容。具有针对音频名称的搜索功能，并能支持模糊搜索。但栏目分类很模糊，逻辑性不强。试听的缓冲时间较长，需要1分钟至2分钟不等。当用户在播放途中突然中断时，不能保存中断位器。

可用性：★★☆

该软件容易下载和安装，步骤简单，容易操作。音频播放器的部分功能用数字进行操作，简单明了。但列表中的歌曲多于一页时没有显示列表中歌曲的数目，也不能进行翻页，只能一项一项地移动；停止功能只能通过菜单方式实现而没有快捷键；下载管理界中也没有显示下载进程，用户不知道歌曲下载了多少。

服务周到性：★★★

能自动检测升级版本，有“软件升级”菜单，操作方便。提供客服电话、邮件、客服QQ群。没有软件卸载的菜单项。手机客户端未能设置反馈意见的程序，而且客服电话有问题，打不通。未提供退订功能。

用户体验总体得分：★★★

4猫抓播霸

易获得性：★★★

有自己的官方因特网进行宣传，对其核心功能和交费说明清楚。但目前支持的智能手机型号不多，需要增加支持手机型号的数量。

实用性：★★★☆

内容具有独特性。但没有搜索和查询功能，特色内容暂时不能播放。声音不稳定，时高时低，清晰度不高。当用户在播放途中突然中断时，不能保存中断位置。

可用性：★★☆

该软件操作简单，容易理解和学习。主界面各菜单一目了然，菜单分类合理，含义清晰，图标清晰，可理解性强，操作具有动感，趣味性强。但播放器只有播放和暂停功能，播放内容不能由用户选择，整个软件的音频播放功能不强。

服务周到性：★★★

有“软件更新”菜单。提供客服电话、邮件、客服QQ及QQ群。但手机客户端未能设置反馈意见界面，而且客服电话对反映的问题不能提供准确的解答。

用户体验总体得分：★★★

总结起来，各产品在四个维度和总体得分上的情况如下表所示。

通过对评测量表的加权和统计分析，我们得出了如下评测结果：

综合用户体验最佳的移动音频内容平台：百灵鸟；

“易获得性”最佳的移动音频内容平台：百播书客；

“实用性”最佳的移动音频内容平台：百播书客；

“可用性”最佳的移动音频内容平台：百灵鸟；

4.移动通信实验报告1 篇四

08级通信二班 张晓宇200800120295

背景

随着社会经济的迅猛发展，人们对通信的需求也日益迫切迫切，对通信的qos要求也越来越高，移动通信的目标是实现任何时间，在任何地方、与任何人都能及时沟通联系和交流信息。随着移动通信技术经历了1G、2G，到3G的逐步商业化、4G的研发，距离移动通信的目标越来越近，但仍有一段距离，这其中衰落是影响通信质量的主要因素。

衰落是影响通信质量的主要因素之一，快衰落的深度可达30-40db，在这种情况之下通过加大发射功率不仅是难以克服衰落，而且会造成对其他电台的干扰，在这种背景之下，分集技术应运而生。

关键字：移动通信 抗衰落 分集技术

分集技术简介.分集技术的基本概念

分集技术是指接收端对他收到的多个衰落特性相互独立（携带同一信息）的信号进行特定的处理过程，以降低信号电平起伏的方法。

分集有两重含义：一是分散传输，使接收端能得到多个统计独立、携带同一信息的衰落信号；而是集中处理，即使接收到的多个统计独立的衰落信号进行合并（包括选择和组合）以降低衰落的影响。

2.分集技术的基本原理

分集的基本原理是通过多个衰落独立的信道（时间、频率、空间、极化）接收到承载相同信息的多个副本信号，由于多个信道的传输特性不同，信号多个副本的衰落就不会相同，也就是说各信号相互不相关，因此，接收机使用多个衰落相互独立的信息能较为正确的恢复出原发送信号。

3.分集方式的分类

分集技术涉及到空间、时间、频率、相位和编码多种资源相互组合的一种多天线技术。根据获得不相关信号的方法的不同,可分为如下几个大类：空间分集、频率分集、时间分集、极化分集等。1）空间分集

空间分集是利用场强随空间的随机变化实现的，空间距离越大，多径传播的差异就越大，所接收场强的相关性就越小。当天线间的距离>10*波长时，各天线接收信号为完全不相关信号。

空间分集接收的优点是分集增益高，缺点是需另外单独的接收天线，增加成本。2）频率分集

频率分集是采用两个或两个以上具有一定频率间隔的微波频率同时发送和接收同一信息，然后进行合成或选择，利用位于不同频段的信号经衰落信道后在统计上的不相关特性，即不同频段衰落统计特性上的差异，来实现抗频率选择性衰落的功能。

频率分集与空间分集相比较，其优点是在接收端可以减少接受天线及相应设备的数量，缺点是占用更多的频带资源。3）时间分集

时间分集是将同一信号在不同时间区间多次重发，只要各次发送时间间隔足够大，则各次发送降格出现的衰落将是相互独立统计的。时间分集正是利用这些衰落在统计上互不相关的特点，即时间上衰落统计特性上的差异来实现抗时间选择性衰落的功能。4）极化分集

在移动环境下,两副在同一地点,极化方向相互正交的天线发出的信号呈现出不相关的衰落特性。利用这一特点,在收发端分别装上垂直极化天线和水平极化天线,就可以得到两路衰落特性不相关的信号，极化分集实际上是空间分集的特殊情况。极化分集又包括正交极化、45°极化等。

案例分析——空间分集

空间分集是利用场强随空间的随机变化实现的，当天线间的空间距离越大，多径传播的差异就越大，也就是说各路信号的衰落也就越相互独立，所以接收信号的相关性就越小。所谓相关性是表明信号间相似的程度，因此确定必要的空间距离是空间分集的重要内容。经过测试和统计，CCIR建议为了获得满意的分集效果，移动单元两天线间距至少大于0.6个波长，即d>0.6*波长，并且最好选在l/4的奇数倍附近。若减小天线间距，即使小到1/4，也能起到相当好的分集效果。

空间分集分为空间分集发送和空间分集接收两个系统。分集发放是指相同信号经过不同天线发送，而空间分集接收是指通过不同的天线接收相同的信号。如下图所示为空间分集接收。空间分集接收是在空间不同的相同垂直高度上设置几副天线，同时接收一个发射天线的微波信号，然后合成或选择其中一个强信号，这种方式称为空间分集接收。

5.移动通信实验二 篇五

实验报告

姓名 学号 班级： 实验名称

短波通信设备仿真操作

实验时长：120分钟 实验目的：

通过短波仿真训练系统，达到熟悉在用装备的性能特点，具备初级操作使用短波装备的能力。实验要求：

1、写出仿真技术功能、技术指标。

2、写出组装操作步骤及对应的操作内容。实验一：

设备名称：短波电台

一、功能介绍

二、技术性能介绍

实验时间 实验地点

指导教师

信息实验室

（一）通用技术指标：

（二）接收技术指标：

三、使用注意事项：

四、操作步骤及对应的操作内容

实验二：

设备名称：IC-M700PRO短波电台

一、战术介绍

二、技术性能指标

6.通信原理实验报告 篇六

中南大学

《通信原理》实验报告

姓 名 班 级 学 号

课程名称 指导教师

通信原理 董健

通信原理实验报告

目录

通信原理实验报告

实验一 数字基带信号

一、实验目的

1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。

3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。

4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。

二、实验内容

1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。

2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形

三、实验步骤

1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。接好电源线，打开电源开关。

2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。

用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：

（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；

通信原理实验报告

（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。

通信原理实验报告

3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。

（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察时应注意AMI、HDB3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。编码输出AMI-HDB3比信源输入NRZ-OUT延迟了4个码元。

全1码对应的AMI码

全1码对应的HDB3码

通信原理实验报告

全0码对应的AMI码

（2）将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的AMI码

通信原理实验报告

和HDB3码。

AMI码

HDB3码

通信原理实验报告

（3）将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ，观察这些信号波形。

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的DET

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET HDB3

通信原理实验报告

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的BPF

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的BPF

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的BS-R

通信原理实验报告

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的BS-R

通信原理实验报告

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的NRZ

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的NRZ

通信原理实验报告

四、根据实验现象回答

1.根据实验观察和纪录回答：

（1）不归零码和归零码的特点是什么？

不归零码特点：脉冲宽度τ 等于码元宽度Ts 归零码特点：τ ＜Ts（2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同？为什么？ 与信源代码中的“1”码对应的AMI 码及HDB3 码不一定相同。因信源代码中的 “1”码对应的AMI 码“1”、“-1”相间出现，而HDB3 码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。

举例： 信源代码：

***001 AMI: 10000-110000-1000001 HDB3：10001-11-100-100010-1 2.总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。HDB3位同步信号

整流窄带带通滤波器整形移相

HDB3中不含有离散谱fS(fS在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码，其连0个数不超过3，频谱中含有较强的离散谱fS成分，故可 通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。

通信原理实验报告

实验二 数字调制

一、实验目的

1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。

2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。

3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。

4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。

二、实验内容

1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。

2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。

3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。

三、实验步骤

本实验使用数字信源单元及数字调制单元。

1、熟悉数字调制单元的工作原理。接通电源，打开实验箱电源开关。将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方N（NRZ）端。

2、用数字信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号，示波器CH1接信源单元的(NRZ-OUT)AK（即调制器的输入），CH2接数字调制单元的BK，信源单元的K1、K2、K3置于任意状态（非全0），观察AK、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律 AK波形

通信原理实验报告

BK波形

3、示波器CH1接2DPSK，CH2分别接AK及BK，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系）。注意：2DPSK信号的幅度比较小，要调节示波器的幅度旋钮，而且信号本身幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。

CH1接2DPSK，CH2接AK

通信原理实验报告

CH1接2DPSK，CH2接BK

4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（注意“1”码与“0”码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的）示波器CH1接AK、CH2接2FSK

通信原理实验报告

示波器CH1接AK、CH2接2ASK

四、实验总结

1、设绝对码为全

1、全0或1001 1010，求相对码。

2、设相对码为全

1、全0或1001 1010，求绝对码。

3、设信息代码为1001 1010，假定载频分别为码元速率的1倍和1.5倍，画出2DPSK及2PSK信号波形。

4、总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码至绝对码的变换电路。

通信原理实验报告

实验三 模拟锁相环与载波同步

一、实验目的

1.掌握模拟锁相环的工作原理，以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念。

2.掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法。

3.了解相干载波相位模糊现象产生的原因。

二、实验内容

1.观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程。2.观察环路的捕捉带和同步带。

3.用平方环法从2DPSK信号中提取载波同步信号，观察相位模糊现象。

三、实验步骤

本实验使用数字信源单元、数字调制单元和载波同步单元。

1.熟悉载波同步单元的工作原理。接好电源线，打开实验箱电源开关。

2.检查要用到的数字信源单元和数字调制单元是否工作正常（用示波器观察信源NRZ-OUT(AK)和调制2DPSK信号有无，两者逻辑关系正确与否）。

3.用示波器观察载波同步模块锁相环的锁定状态、失锁状态，测量环路的同步带、捕捉带。

（1）观察锁定状态与失锁状态

打开电源后用示波器观察ud，若ud为直流，则调节载波同步模块上的可变电容C34，ud随C34减小而减小，随C34增大而增大（为什么？请思考），这说明环路处于锁定状态。用示波器同时观察调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT，可以看到两个信号频率相等。若有频率计则可分别测量CAR和CAR-OUT频率。在锁定状态下，向某一方向变化C34，可使ud由直流变为交流，CAR和CAR-OUT频率不再相等，环路由锁定状态变为失锁。

接通电源后ud也可能是差拍信号，表示环路已处于失锁状态。失锁时ud的最大值和最小值就是锁定状态下ud的变化范围（对应于环路的同步范围）。环路处于失锁状态时，CAR和CAR-OUT频率不相等。调节C34使ud的差拍频率降低，当频率降低到某一程度时ud会突然变成直流，环路由失锁状态变为锁定状态。

4.观察环路的捕捉过程

先使环路处于失锁定状态，慢慢调节C34，使环路刚刚进入锁定状态后，关闭电源开关，然后再打开电源，用示波器观察ud，可以发现ud由差拍信号变为直流的变化瞬态过程。ud的这种变化表示了环路的捕捉过程。

通信原理实验报告

5.观察相干载波相位模糊现象

使环路锁定，用示波器同时观察调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT信号，反复断开、接通电源可以发现这两个信号有时同相、有时反相。

通信原理实验报告

四、实验总结

1.总结锁相环锁定状态及失锁状态的特点。

答：模拟锁相环锁定的特点：输入信号频率与反馈信号的频率相等，鉴相器输出电压为直流。模拟锁相环失锁的特点：鉴相器输出电压为不对称的差拍电压。2.设K0=18 HZ/V，根据实验结果计算环路同步带ΔfH及捕捉带ΔfP。答：代入指导书“3式”计算得：v112v，则

fH186108Hz；v28v，则fp18472Hz

3.由公式nRCKdKo及6811n计算环路参数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应远小于码速率，ζ应大于0.5)。

答：nn2186.5fn17.6Hz远小于码速率 ；111rad4362(210510)2.21051032.2106170.5（波特）；1110.6

24.总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因。

答：平方运算输出信号中有2fc离散谱，模拟环输出信号频率等于2fc，二分频，滤波后得到干扰波；2电路有两个初始状态，导致提取的相干载波有两种相反的相位状态 5.设VCO固有振荡频率f0 不变，环路输入信号频率可以改变，试拟订测量环路同步带及捕捉带的步骤。

答：环路处于锁定状态后，慢慢增大C34，使ud增大到锁定状态下的最大值ud1（此值不大于+12V）；

① ud增大到锁定状态下的最大值ud1值为： 4.8 V

通信原理实验报告

②

继续增大C34，ud变为交流（上宽下窄的周期信号）。③ 环路失锁。再反向调节减小C34，ud的频率逐渐变低，不对称程度越来越大。

④ 直至变为直流。记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2；继续减小C34，使ud减小到锁定状态下的最小值ud3；

环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2为：2.4 V ud减小到锁定状态下的最小值ud3为 ：1.6 V ⑤ 再继续减小C34，ud变为交流（下宽上窄的周期信号），环路再次失锁。然后反向增大C34，记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4。环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4的值为：4.4 V

通信原理实验报告

实验四 数字解调与眼图

一、实验目的

1.掌握2DPSK相干解调原理。

2.掌握2FSK过零检测解调原理。

二、实验内容

1.用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。

2.用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。3．用示波器观察眼图。

三、实验步骤

1.复习前面实验的内容并熟悉2DPSK解调单元及2FSK解调单元的工作原理，接通实验箱电源。将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方NRZ端。

2.检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元是否工作正常，保证载波同步单元处于同步态！

3.2DPSK解调实验

（1）将数字信源单元的BS-OUT用信号连线连接到2DPSK解调单元的BS-IN点,以信源单元的FS信号作为示波器外同步信号，将示波器的CH1接数字调制单元的BK，CH2（建议使用示波器探头的x10衰减档）接2DPSK解调单元的MU。MU与BK同相或反相，其波形应接近图4-3所示的理论波形。

（2）示波器的CH2接2DPSK解调单元的LPF，可看到LPF与MU同相。当一帧内BK中“1”码“0”码个数相同时，LPF的正、负极性信号电平与0电平对称，否则不对称

通信原理实验报告

（3）示波器的CH1接VC，调节电位器R39，保证VC处在0电平（当BK中“1”与“0”等概时LPF的中值即为0电平），此即为抽样判决器的最佳门限。

（4）观察数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK之间的关系，再观察数字信源单元中AK信号与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK、AK-OUT信号之间的关系。BK与 2DPSK 的MU

BK与 2DPSK 的LPF

通信原理实验报告

BK与 2DPSK 的BK

AK与 2DPSK 的MU

通信原理实验报告

AK与 2DPSK 的LPF

AK与 2DPSK 的BK

通信原理实验报告

AK与 2DPSK 的AK-OUT

（6）将数字调制单元单刀双掷开关K7置于右方（M序列）端，此时数字调制器输入的基带信号是伪随机序列（本系统中是M序列）信号。用示波器观察2DPSK解调单元LPF点，即可看到无噪声状态下的眼图。

通信原理实验报告

4.2FSK解调实验

将数字调制单元单刀双掷开关K7还原置于左方NRZ端。将数字信源单元的BS-OUT用信号连线换接到2FSK解调单元的BS-IN点,示波器探头CH1接数字调制单元中的AK，CH2分别接2FSK解调单元中的FD、LPF、CM及AK-OUT，观察2FSK过零检测解调器的解调过程（注意：低通及整形2都有倒相作用）。LPF的波形应接近图4-4所示的理论波形。

AK与 2FSK的 FD

AK与 2FSK的 LPF

通信原理实验报告

AK与 2FSK的 AK-OUT

四、实验总结

1.设绝对码为1001101，根据实验观察得到的规律，画出如果相干载波频率等于码速率的1.5倍，在CAR-OUT与CAR同相、反相时2DPSK相干解调MU、LPF、BS、BK、AK波形示意图，总结2DPSK克服相位模糊现象的机理。

7.通信原理实验课程教学改革与探索 篇七

(一) 改革理论教学, 突出数字通信

理论教学与实践教学是相辅相成的, 理论教学为实践教学提供理论基础, 而通过实践教学可以反映理论教学的效果。要想提高课程的实践教学质量, 首先应从理论教学开始。而通信原理课程的教学大纲规定, 要求学生掌握通信系统的基本原理, 尤其是数字通信的原理, 使学生具有深入研究和掌握现代高新通信技术与理论分析的能力。为了达到这个要求, 确定了课程内容改革的重点在于三点:1.以数字通信为重点。模拟通信的内容在高频电子线路课程中已讲过, 随着数字电路的发展和超大规模集成电路生产水平的提高, 数字通信是发展的目标。所以通信原理课程要以数字通信为重点, 精简教学内容, 同时要使教学内容具有实用性和先进性, 在课程中主要讲解数字通信, 介绍以数字通信原理为理论依据的现代通信原理。2.增加数字载波调制技术的内容。随着移动通信、卫星通信和计算机通信技术的发展和广泛应用, 新的数字载波调制技术不断涌现, 应重点介绍新的数字载波调制技术, 例如计算机通信中广泛应用到的数字载波调制技术, 而对二进制幅度、频移和相移键控原理只作简单介绍。学生通过先进数字调制解调技术的学习, 对及时熟悉和掌握新的数字载波调制技术和先进的通信原理很有必要。3.注重通信理论和典型系统的结合。现代通信日益向着高速化和网络化方向发展, 为了使学生对现代通信有一个系统的了解, 有必要着重介绍几个典型数字通信系统, 例如GSM和CDMA方式的数字蜂窝移动通信系统及数字无线寻呼系统, 让学生了解这些具体数字通信系统采用的调制解调技术, 把数字通信理论和实际数字通信系统有机地结合起来。

(二) 改革实践教学, 提高实验水平

通信原理实验教学一直存在着实验内容陈旧、实验手段落后等问题, 以往的实验内容主要是FSK、PSK、PCM等几个典型的验证性实验, 主要满足于验证理论结果, 学生处于被动地位, 积极性不高, 实验效果不好。为此, 改用以学生为主体的验证性+设计性实验的教学方法, 强调理论与实践相结合。

1. 结合EDA技术教学, 加强学生应用能力培养。

与传统的实验方式相比较, 采用EDA技术进行电子线路的分析和设计, 突出了实验教学以学生为中心的开放性和综合性的特点。此外由于EDA软件向用户提供了多种测试仪器和分析工具, 节省了设计经费, 缩短了设计时间, 提高了设计的效率。因此, 把EDA课程教学与通信原理实践教学结合起来是适应信息技术发展的需要, 也是高等教育实践环节教学改革的必然趋势。具体设计题目包括数字基带传输系统、数字频带传输、模拟信号的数字化传输、汉明码/循环码的编译码、位同步等等。学生可以根据自己的兴趣, 围绕通信原理课程知识自由选题。利用EDA设计软件MAX+plusⅡ, 采用VHDL编程, 并将程序通过计算机串口下载在EDA实验箱上, 以验证各设计的仿真结果。例如, 由EDA设计软件可实现PCM的A律压缩编码器设计, 其仿真结果如图1所示。

2. 引入SystemView仿真软件改革实验教学环节。

在实验教学环节, 除了要求学生先完成必要的几个验证性实验, 如PSK通信系统、PCM编码译码实验外, 还重点要求学生理解这些实验的原理与实际电路是如何相结合的。例如通信原理理论教学中的调制过程用了乘法器, 那么在实际通信系统中乘法器是如何实现的, 学生完成验证性实验后就可进行设计性实验。为了使得设计性实验能够顺利开展, 需加入由通信系统仿真软件实现的虚拟实验, 使学生更好的理解相关通信系统的基本原理。实验项目可以主要集中在数字通信部分, 也可以设置一些对典型通信系统的仿真, 通过改变具体的参数, 观察输出信号的波形能否达到设计的要求, 从而更好的理解通信系统中的基本概念、原理。具体设计题目包括模拟频率调制系统设计和分析、数字基带传输系统的码间干扰和眼图观测、数字频带传输系统 (2ASK, 2PSK, 2DPSK, 2FSK) 的设计和分析、PCM编码解码系统、线性分组编码、扩频通信系统的仿真等。以2FSK传输系统为例, 借助典型通信系统仿真软件SystemView, 其调制信号和解调信号仿真波形如图2、图3。

3. 引入MATLAB软件改革实验教学环节。

长期以来通信原理课的基础实验创新不多, 各厂家或院校设计制造的实验设备采用的实验方法雷同, 大部分实验项目都选择了专用芯片或大规模可编程逻辑电路, 很大程度上限制了对实验过程的可操作性。经常是某些实验学生按照老师指导或根据实验指导教材做完实验之后, 不知实验结果缘何而来, 根本没能起到用实验来验证理论知识, 进而达到巩固课堂知识的目的。针对这些不足, 将MATLAB/SIMULINK可视化动态仿真应用到通信原理课程的实验教学中, 使一些抽象的概念和原理可视化, 有助于学生理解和接受, 既提高了教学质量和效率, 又可为学生提供良好的通信系统开发、设计、模拟、调试和分析平台, 锻炼其分析和解决问题的能力。以高速率无线通信系统中多载波数据通信OFDM技术的仿真分析为例, 其在对数坐标下的PSD仿真波形如图4所示。通过仿真系统设计与分析, 可以帮助学生理解OFDM信号产生原理和频域特性, 从而验证OFDM是一种有效对抗信号波形间干扰的高速传输技术。

4. 引入LabVIEW软件改革实验教学环节。

以EWB/Multisim等为代表的硬件仿真, 从系统的硬件实现角度仿真实际电路。以MATLAB/Simulink、SystemView等为代表的软件仿真是抽象的、原理级仿真, 没有相应的硬件支持。通信原理实验课程应由软件仿真实验系统、硬件实验系统和虚拟实验系统组成为三位一体的实验体系, 前两类仿真各自独立进行, 两者之间缺乏联系和衔接, 使学生感觉理论和实际之间有距离, 没有既能实现原理级仿真, 又可作为硬件实现的通信平台将理论和实际衔接起来。为解决上述教学改革中突出的热点、难点问题, 结合通信系统的构成具有模块化的特点, 可以采用虚拟仪器开发工具LabVIEW实现通信原理虚拟实验系统教学环节, 为高校通信原理课程的教学提供新的途径, 为课程的理论教学、实验、课程设计、毕业设计和科研提供支持, 具有广泛的应用前景。以多通道通信系统滤波处理实验为例, 其系统加入带通滤波器的星座图如图5所示。通过LabVIEW软件设计, 有效帮助学生理解滤波处理在消除频谱泄漏、缩减通道宽度和消除邻通道间干扰等方面的重要性。

实验教学的目的是在教学内容上力求与实际的通信系统相结合;在教学模式上力求把以教为主的教学模式转变为以学为主的教学模式, 通过对通信原理课程的实验教学改革, 达到了培养学生主动性和创造性的目的。教改方案已在学校06级、07级电子信息工程专业中实施, 在实践教学中取得了明显的效果, 学生在整个学习过程中处理问题的能力与过去相比得到了较大的提高, 对教学质量的提高和应用型人才的培养非常有益, 得到了学生的好评。

参考文献

[1]樊昌信, 曹丽娜.通信原理[M].第6版.北京:国防工业出版社, 2006.

[2]王福昌, 熊兆飞, 黄本雄.通信原理[M].北京:清华大学出版社, 2006.

[3]邓小芳, 田克纯.“通信原理”课程教改探索与实践[J].桂林电子科技大学学报, 2007.08:303-305.

[4]章帆, 覃永新, 苏珊.EDA技术在通信原理课程设计中的应用[J].科技信息, 2008, Vol33:598-599.

8.光纤通信实验教学改革探析 篇八

【摘要】 针对光纤通信技术高速发展给人才培养及其课程教学提出的适应性要求，结合中南民族大学通信与电子信息类专业光通信方向的教改实践，对课程的实践教学方法进行了探索。在现有光纤通信实验基础上，作好基础实验，加深学生对基本概念的理解，增设仿真实验和创新性实验，开拓学生视野和知识面。实践证明，这种改进型的实验教学方式可以使学生能够更好地掌握光纤通信的基本概念，提高学生的实际动手能力，激发学生的创新能力，为学生之后从事相关专业领域的工作与学习打下了良好的基础。

【关键词】 光纤通信 实践教学 软件仿真

《光纤通信》是通信与电子信息类专业最重要的专业主干课程之一[1]，主要讲述了光纤通信的基本概念、传输理论、系统组成、新技术等内容[2]。该门课程具有理论性强、知识面广、抽象概念多的特点[3]。为了提高教学质量，很多高校开设出相应的实验课程，使得学生能够进一步消化课堂上所学的理论知识。

经过多年对光纤通信课程的讲授，我们对实践教学进行了一定的探索与研究，通过设计不同层次的实践教学内容，加深学生对光纤通信相关知识的理解，提高学生的学习积极性，培养学生的实际动手能力和创新能力，并取得了满意的教学效果。

一、以验证性实验为基础，加深学生对基本概念的理解

光纤通信实验箱是学生从理论走向实践的重要实验平台，为学生了解光纤通信系统提供了保障。在教学中，以光纤通信的基础理论为重心，按照由浅入深、由简单到综合的原则精心设计与优化实验教学。验证性实验主要是以模块化的实验箱为平台，学生利用相关测试点完成数据记录与波形观测并结合原理进行分析验证相关内容。我们学校的实验箱平台主要由光无源器件实验平台、模拟图像传输系统、计算机数据传输系统、光终端机、OTDR功能等几大部分组成。在实验系统中，系统的组成、功能电路、信息流程与实际光纤通信系统在技术上保持一致，并在此基础上增设特殊的测试环境。

学生通过实验能够较全面地掌握光纤通信的系统组成、基本原理、关键技术以及主要技术指标的测量方法。这对学生理解与掌握光纤通信理论和技术，提高实验教学质量具有重要意义。

二、引入仿真性实验，开阔学生的视野和知识面

经过几年的教学实践发现，由于实验箱封装性强、集成化程度高，在方便操作的同时，却无法让学生深入了解光纤通信系统全貌。实验尽管可以获得正确的实验结果，学生并没有真正理解系统的结构和工作原理。且对学生的实践与创新能力培养效果有限。

随着科技的进步，新的理论和技术迅速产生与发展，需要不断更新实验设备。考虑到实验建设资金限制和光通信器件成本较高等因素，对现有实验设备无法满足的实验，我们可以利用软件仿真的方式，比较直观形象地掌握各个参数对光纤线路或通信系统的性能影响，弥补试验设备的局限性，开阔学生的视野和知识面。

因此，实践教学部分我们还可利用仿真软件构建光纤通信系统模型，以提高学生的实验效率，有效地节省实验教学成本。

实验中我们引入了加拿大OptiWave生产的OptiSystem软件。利用OptiSystem软件，在硬件资源不足的情况下，使学生对传统光纤通信系统和现代光纤通信系统的理论、传输体制、系统组成，系统设计等知识有一个全面的了解。包括光网络的组成，网络拓扑，光接入网技术，光传送网技术，光交换网技术，全光网络技术等。同时学生也可系统学习光交换，全光网络，相关光通信技术及网络的新技术及发展趋势等。利用仿真软件进行系统性能分析，有利于引导学生对复杂系统进行探索，提高学生对系统性能的全面认识。

三、总结

通过不断的探索与研究，我们逐步建立了一套完整的包含验证、仿真以及设计等多种不同层次实验内容的光纤通信课程实践教学体系。在实践教学中，我们针对学生接受知识的能力因材施教；坚持理论与实践相结合、仿真平台与硬件平台相结合、验证性实验与开放性设计相结合；培养学生整体思考问题、分析问题、解决问题的能力。实践证明，通过这些教学活动的开展，学生能够更好地掌握光纤通信的基本概念，对光纤通信系统的认识进一步加深，学生的视野和知识面得到了拓展；同时学生的主观能动性得到了很好的发挥，动手能力得到了锻炼，综合运用知识的能力以及创新意识得到了有效提高，为学生之后从事相关专业领域的工作与学习打下了良好的基础。

参 考 文 献

[1] 邓大鹏.光纤通信原理 [M].北京 ： 人民邮电出版社 ，2006：5-6.

[2] 李萍，邹念育，杨轶.光纤通信实验教学改革与实践 [J].实验室科学，2010，（6）：35-36.

9.混沌通信实验报告 篇九

随机序列伪随机序列是用函数生成随机数，它并不真正是随机的，只是比较近似随机，这也是其“伪”的由来。下面我们举一类来具体说明伪随机序列：

序列α= 0110100,其中0和1的个数相差1。把α看成周期为7的无限序列，左移1位得，α1 = 1101000，把α1也看成周期为7的无限序列。α= 0110100、α1=1101000在一个周期里，α和α1的对应位置元素相同的位置有3个，元素不同的位置有4个，它们的差等于-1，这个数称为α的自相关函数在1处的值。类似地，把α左移2位，3位，…6位，可以求出α的自相关函数在2处，3处，…6处的值也等于-1。当0 < s<7时，称为α的自相关函数的旁瓣值。从刚才所求出的结果知道，α= 0110100的自相关函数的旁瓣值只有一个：-1。像这样的序列称为伪随机序列或拟完美序列，即一个周期为v的无限序列，如果在一个周期里，0和1的个数相差1，并且它的自相关函数的旁瓣值只有一个：-1，则称它为伪随机序列或拟完美序列。α的自相关函数的旁瓣值的绝对值越大，就表明与α越像。因此如果周期为v的序列α是一个伪随机序列，那么α不管左移几位(只要不是v的倍数)，得到的序列都和α很不像，这样就很难分辨出α是什么样子。这说明了用伪随机序列作为密钥序列，是比较安全的，这也是如今其在网络安全以及通信安全中广泛应用的原因。然而混沌伪随机序列是指具有对初值有高度敏感性、长期不可预测性和遍历性等特行的伪随机序列。

二、混沌密码学研究概况

来稳健发展的重要标志：

混沌保密密码学正在迈进实用化：

实验有效验证了混沌系统的基本特性：宽谱性、对初值和系统参数的敏感 性、有界性、遍历性、内随机性、分维性、标度性、普适性和统计特征等，这些 宝贵的特性与密码的需求相一致，引起密码学界的高度关注和重视。实际上，早 在1984年就提出了混沌加密思想，以后混沌和密码学结合使混沌加密的研究不 断深入。迄今，不仅建立l数字化混沌通信，并将混沌密码应用于信息安全与保 密通信领域。随着大规模集成电路的高速发展，计算机及可编程逻辑电路计算精 度与运算速度的不断提高，已使混沌特性退化现象大为减弱，混沌保密体制正在 走进实用化。

混沌分形与高性能混沌流密码已是当今研究重要的课题：

混沌密码研究主要包括：

1.利用单个或多个混沌系统产生伪随机序列作为密钥序列，实现对原文的加密;

2.用明文或密钥作为混沌系统的初始条件或结构参数，通过混沌系统合适的迭代 次数产生密文。

第一种方式对应于流密码，第二种方式对应于分组加密。由于混沌序列是复杂的 伪随机序列，它在构造复杂流密码极具大优势，且在保密通信中应用这种非线性 序列，结构复杂，难以分析和预测，可以满足网络上数据安全传输和数字保密通 信等领域的广泛需求.

混沌流密码:

当前主要加密方法

对称分组密码算法：DES和AES

公钥分组密码算法：RSA

序列密码算法：流密码，反馈移位寄存器LSFR或NLSFR

单向散列算法：不可逆Hash函数，MD5和SHA-1、-2，用来身份识别或完整性鉴定。

混沌加密是新的有效方法与传统方法结合，妙用无穷!

1976年美国学者提出的公钥密码体制克服了网络信息系统密钥管理的`困难, 同时解决了数字签名问题,又可用于身份认证。基于混沌-分形的密码理论的研 究成为当前混沌通信研究的另一个重要课题。

流密码是单钥加密体制中对应于分组密码的一种重要加密技术，由于其软硬 件可实现性好、易于实现同步通信及加密速度快，从一开始提出便受到了广泛的 关注，并相继制定了多种国际标准( A5/2、RC4、MUG1、SEAL、SNOW及SOBER

等)。流密码除具有普适的对称加密应用外，目前广泛应用于GSM移动通信、码 分多址通信(CDMA)、GPS卫星定位系统等通信系统中。流密码系统的核心设计 部分是伪随机数发生器(PRNG):它决定了一个流密码系统的安全性。流密 码强度完全依赖于PRNG所生成密钥流的随机性和不可预测性。混沌理论的发展 为流密码加密提供了新思路，混沌是非线性确定性系统产生的内在随机行为，在 理想条件下时序具有无限大的周期，具有类似高斯白噪声的统计特性。更重要的 是，混沌系统具有对初始值和参数极端敏感，长期行为的不可预测性，可提供巨 大的密钥空间，混沌映射的特点很好地满足加密系统的要求。从而混沌伪随机序 列正蓬勃发展。

三、混沌伪随机序列的产生技术与应用实例

鉴于混沌伪随机序列良好的安全性，近些年来，混沌伪随机序列已经引起了研究人员的极大兴趣。各种伪随机序列产生算法也层出不穷，目前市面上流行的主要有下面几类伪随机序列：

1.基于Logistic 映射产生混沌二值序列，然后将所得序列进行函数运算得到最终的伪随机序列;

2.利用时空混沌系统生成实值序列，二进制化序列的小数部分生成二值序列;

3.基于三维Liu 系统生成混沌序列，然后对序列进行改进从而生成所需序列;

4.利用Logistic 映射生成两个混沌实值序列，通过比较两序列值的大小生成二值序列;

5.最近刚刚提出的一种基于超混沌系统生成伪随机序列，超混沌是一种特殊的混沌系统，具有两个或两个以上正的Lyapunov 指数。这是一种新的基于掺铒光纤激光器超混沌特性的伪随机二值序列。算法首先多位量化混沌实值生成多个二值

序列，然后对序列进行异或运算从而生成最终的混沌序列，有效避免了计算机有限精度效应引起的序列短周期问题。

前四种方法都是使用单一低维的混沌系统，保密系统来说并不总是安全的，而且其中有些序列已经被成功的分析和破译了。然而对于第五类密码，就目前而言是比较安全的，因为对混沌系统而言，正的Lyapunov 指数越多，表示系统的轨道不稳定的方向越多，其随机性就越强，因而基于该系统生成的序列的安全性能就越强，就目前计算机的计算水平，想要破译是相当困难的。具体的超混沌随机序列的产生算法可以见文献【2】。