北邮通信原理实验报告

北邮通信原理实验报告（精选6篇）

1.北邮通信原理实验报告 篇一

通信原理实验报告

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）；

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（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。

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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

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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

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和HDB3码。

AMI码

HDB3码

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（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

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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

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CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的BS-R

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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

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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。

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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

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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

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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

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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。

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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。

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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。

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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

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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

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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

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（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

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BK与 2DPSK 的BK

AK与 2DPSK 的MU

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AK与 2DPSK 的LPF

AK与 2DPSK 的BK

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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。

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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

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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。

当相干载波为-cosωt时，MU、LPF及BK与载波为cosωt时的状态反相，但AK仍不变（第一位与BK的起始电平有关）。2DPSK系统之所能克服相位模糊现象，是因为在发端将绝对码变为了相对码，在收端又将相对码变为绝对码，载波相位模糊可 使解调出来的相对码有两种相反的状态，但它们对应的绝对码是相同的。

2.北邮通信原理实验报告 篇二

“通信原理”是高等院校通信工程、电子信息工程等信息类专业非常重要的专业理论基础课, 它可使学生了解通信的基本概念、掌握通信系统的基本结构和原理, 并为通信专业的后续课程的学习打好坚实的理论基础。但该课程的特点是内容丰富、概念抽象、理论性强, 需要许多先修课程, 如《概率论》、《信号与系统》、《通信电子线路》等, 许多内容概念抽象、公式推导多, 使学生对该课程的理解较为困难, 所以学起来就会比较吃力, 因此, 《通信原理》课程对理论联系实际的要求是非常高的, 通信原理实验教学是该课程教学的重要组成部分, 完善有力的实验教学可在很大程度上起到良好的辅助作用, 帮助学生更好地理解该课程的内容。

2 现有实验模式的弊端

目前, 该课程的实验教学主要围绕现有的实验箱展开, 可做的实验个数有限, 且大多是验证个别知识点的验证性实验, 缺乏综合性和设计性实验;另外, 因为受到场地和资金的限制, 实验台套数受限, 学生做实验时一个实验需分3-4组, 每组至少2-3人, 所以他们的动手能力大大受限, 并且实验箱能做的实验模块本身基本已搭建完成, 学生需做的仅仅是连几条线, 或者不需连线来观察一下波形即可, 这也限制了它们动手能力的发展;此外, 通信技术日新月异, 新的技术不断产生, 而现有的实验箱很难满足学生对这些新技术的研究需要。因此, 对通信原理课程实验教学的改革迫在眉睫。

3 多平台实验模式改革

本文提出一种多平台实验模式“实验箱+计算机仿真+EDA技术”, 这三种平台各有优缺点, 灵活地利用它们, 将会很好地解决目前实验教学中存在的诸多问题。

3.1 实验箱

利用实验箱做实验效果感受比较直观, 比较适合于验证性实验, 有利于学生深入理解通信原理的单个知识点, 是进行更高级实验的基础。但对于综合性和设计性实验来说, 其灵活性和可操作性不强, 并且, 它还具有如前面内容所述的许多弊端。所以它的应用范围受限, 但也是一个不可或缺的实验平台。

3.2 计算机仿真

计算机软件仿真平台可大大提高实验内容的设计性, 提高了学生的自主学习能力, 实现了软硬件相结合的实践教学, 比较适合于设计性和综合性实验, 另外, 该平台的引入, 不但极大地缓解了实验室硬件设备资金投入方面的压力, 而且消除了由于通信设备发展迅速, 实验室设备面临不断更新的后顾之忧。此外, 该平台不仅可以作为实验教学的有力补充, 也可生动地展现波形, 从而用于辅助理论教学。

常用的仿真软件有System View和Matlab。其中System View是一个信号级的系统仿真软件, 在该软件环境下设计搭建系统然后仿真其通信过程, 比较适合各类大小的通信系统的仿真, 所以对综合性和设计性实验都比较适合。Matlab也可以灵活地仿真许多通信系统, 通过改变某些参数来观察通信系统的性能, 加深学生对知识的理解, 从而可以获得较好的教学效果, 尤其是Matlab中Smulink的通信部分, 几乎把常用的调制技术都已经封装成了具体的模块, 便于我们直接拿来搭建系统进行仿真。

利用计算机仿真进行实验教学虽有以上诸多优点, 但是仿真实验不如实物实验那样感觉真实直观, 所以该平台也只能作为实验教学的重要组成部分, 而不能作为全部。

3.3 EDA技术

EDA是以计算机为工作平台、以硬件描述语言 (VHDL) 为设计语言, 以可编程器件 (CPLD/FPGA) 为实验载体, 以ASIC/SOC芯片为目标器件来进行必要的元件建模和系统仿真的电子产品自动化设计过程。主要过程是利用计算机在MAX+PLUSⅡ环境下, 利用VHDL语言对要实现的通信电路编程, 然后将程序通过下载电缆加载到CPLD FPGA芯片中去再用示波器和频率计等完成外部测量。应用EDA技术, 在同样的硬件平台上, 加载不同的程序, 可实现不同的电路功能。

该实验平台可充分锻炼学生的综合能力, 且可通过硬件观察结果, 感觉真实直观。但该实验平台对学生的基础要求较高, 并且完成一个实验耗时较多, 所以它比较适合一些课时较多的实验, 或是实验教学之外的其他的实践教学, 如生产实习、毕业设计等, 另外, 该平台应用时最好和别的平台结合着用。

4 实验内容及手段改革

因为传统的实验模式仅有实验箱一种平台, 而它只适合做验证性实验, 所以以往的实验内容多是验证性的, 大大限制了学生的动手能力和通信系统的综合设计能力, 所以上述多平台的实验模式提出后, 相应的实验内容也要随之改动, 应该增加设计性和综合性实验的比重, 不同的实验内容灵活地选择实验平台来完成, 即为实验手段的改革。

验证性的实验应选择实验箱平台或计算机仿真平台, 设计性的实验应选择计算机仿真平台或EDA平台, 综合性的实验应采用计算机仿真平台和EDA平台相结合的方法, 难度大到一定程度的设计性或综合性实验, 可用作其它实践教学的内容。

5 结束语

该多平台实验模式不仅能高质量的完成该课程的实验教学, 还能完成课程设计、生产实习、毕业设计等其它实践教学, 并大大提高学生的动手能力和通信系统的综合设计能力。此外, 该模式成功应用于“通信原理”课程后, 也可推广于其它的课程。S

摘要：针对通信原理课程地位及特点决定的其实验的重要性, 以及目前通信原理实验模式存在的种种弊端, 提出一种多平台实验模式“实验箱+计算机仿真+EDA技术”, 它不仅能高质量的完成该课程的实验教学, 还能完成课程设计、生产实习、毕业设计等其它实践教学, 此外, 该模式也可推广于其它的课程。

关键词：通信原理实验,多平台实验模式,实验教学,实践教学

参考文献

[1]刘小群, 周云波.EDA技术在通信原理实验中的应用[J].科技广场, 2009, 9.

[2]孙爱晶, 张明远, 刘毓.软件仿真平台在通信原理实验教学改革中的实践[J].中国现代教育装备, 2009, 7.

[3]金小萍.融多种实验平台和方法于通信原理的实验教学中//全国高等学校电子技术研究会论文集[M].2008, 7.

3.北邮通信原理实验报告 篇三

课程名称： 通信原理综合设计实验 学生姓名： 学 号： 专业班级：

2016年 06月21日

实验一 7位伪随机码1110010设计

一、实验目的

1、了解数字信号的波形特点

2、掌握D触发器延时设计数字电路的原理及方；

3、熟悉Multisim 13.0软件的使用

二、设计要求

设计7位伪随机码1110010，要求输出波形没有毛刺和抖动，波形稳定效果较好，可用于后续的综合设计实验。

三、实验原理与仿真电路及结果

要求产生7位伪随机码，根据M=2-1=7,所以n=3，需要3个D触发器，在32KHz正弦波或方波的时钟信号触发下，第三个D触发器输出端产生1110010的7位伪随机绝对码。仿真电路及波形结果如下：

n

图

一、7位伪随机码1110010产生电路

图

二、7位伪随机码1110010波形

观察结果波形发现，伪随机码波形频率较之信号源波形（32KHz）减小了，但幅值不变 仍为5v.四、实验心得与体会

本实验原理较为简单，通过本次设计实验，我重新复习了数字电路逻辑设计中的D触发器产生特定数字序列的知识，老师也给出了提示，基本上是直接改动电路图就能实现，只要电路图搭建正确，原理符合逻辑，基本上都能仿真出来。伪随机码在后续实验中经常用到，模拟随机信号，但不是真正的随机信号，在通信中应用研究中很有意义，也为我们后续综合设计实验提供基本的信号。

实验二

一、实验目的

调制、解调电路综合设计

2FSK1、掌握2FSK调制和解调的工作原理及电路组成

2、学会低通滤波器和放大器的设计

3、掌握LM311设计抽样判决器的方法、判决门限的合理设定

4、进一步熟悉Multisim13.0的使用

二、设计要求

设计2FSK调制解调电路，载波f1=32KHz，f2=64KHz，基带信号位7位伪随机绝对码（1110010）要求调制的信号波形失真小，不会被解调电路影响，并且解调出来的基带信号尽量延时小、判决准确。

三、实验电路与结果

3.1实验总电路图

图

一、FSK调制、解调总电路

3.2调制电路

1）实验所用的32KHz和64KHz载波正弦信号由对应频率的方波通过高低通滤波得到，子电路如下：

图

二、32KHz正弦载波信号生成电路

图

三、64KHz正弦载波信号生成电路

2）实验基带信号7位伪随机码子电路（同实验一）如下：

图

四、基带信号1110010生成子电路

3）32KHz、64KHz载波信号、基带信号、已调信号波形：

图

五、载波、基带及已调信号波形

3.3解调电路 1）解调部分电路如下：

图

六、FSK解调电路

以上电路中，解调运用的仍是4066芯片的开关特性来实现：将已调信号接入4066中并分别用32KHz、64KHz的信号源方波“识别”出已调信号中的32KHz和64KHz频率的正弦信号，然后经过两个相同的32KHz（生成伪随机码的信号源频率）的低通滤波器，滤出含有基带信号的“混合”波形，最后将这两路信号接入LM311比较器，根据课本知识，这 一步实现的是两路信号的比较，谁大输出谁，最终输出解调信号。

电路中，LM311比较器处接了两个上拉电阻和下拉电阻，作用分别是使解调信号可正常输出和矫正美观解调波形。另32KHz的低通滤波器电路及最终所得的解调信号波形见下图：

图

七、32KHz低通滤波器

图

八、FSK解调信号与基带信号波形对比

以上蓝色是解调出来的波形，黄色为伪随机码输出，观察波形结果发现，开始仿真时会有一两个判决错误，可能是滤波电路没有达到稳定的原因，后面稳定之后，波形就很好了，信号得到了较好的解调，基本恢复了基带信号（上方为基带信号，下方为解调信号）。不过 解调信号与基带信号存在一定的相位差，这可能是由电路中的某些器件引起的，如：电路中4066、LM311芯片的触发可能导致信号延时；滤波电路中，电阻和电容也可能对相位产生影响，使信号延时。总体来说，FSK对基带信号的调制和解调结果是比较合理的，实验具有一定的准确性。

四、实验心得体会：

本实验是FSK调制与解调的综合性设计实验，首先载波信号调用实验一中的方波高低通生成正弦波方法得到，基带信号调用实验四中的伪随机码方法生成。另外实验增加的难度在于，运用4066和LM311芯片实现已调信号的解调。首先充分利用了4066芯片的开关特性，“识别”出已调信号中两个载波频率的波形并进行低通滤波得到两路初解调信号，然后利用LM311芯片完成两路信号的比较，同课本介绍的包络检波一样，输出较大的一路，完成信号的解调。实验过程中出现不少问题，我碰到的问题比较奇葩，用子电路组成大电路仿真总是达不到理想效果，所以直接简单粗暴在一个电路图里将调制解调全做完。自己做仿真一定要将原理想清楚，遇到问题冷静分析和查找问题出处，总的来说这个实验还是比较容易实现的，基本都在调滤波器的参数，其他部分都是现成的电路。

实验完成后，我思考的问题是，为什么要通过比较器来得到解调信号。4066开关电路不像实验五中的科斯塔斯环一样锁定频率精准，锁住了频率即输出1，否则输出0。对于32kHz的信号，利用64KHz的方波控制开关也同样会有部分信号流过，且这部分信号低通滤波较难滤除干净，所以采用比较信号大小的方法来决定信号的输出，剔除掉这部分干扰信号完成解调。在实验一2KHz低通滤波器设计的基础上，将其修改成所需截至频率的滤波器较容易实现，一般经验性的操作是将电容调小一个数量级，然后再观察波形调整电阻来实现。总之实验下来让我更加熟练了multisim仿真操作、不同截至频率滤波器的调节技巧以及FSK调制与解调理论知识的理解。实践结合起理论知识，使得我们更清晰的理解理论并提高了动手操作能力，受益略多。

实验三 PSK、2DPSK调制、解调电路综合设计

一、实验目的

1、掌握2DPSK调制和解调的工作原理及电路组成

2、了解实现信号0相和π相波形间转换的电路

3、掌握低通滤波器的参数设置和LM311抽样判决器的判决电压设置

4、熟练运用Multisim13.0,学会用软件实现简单的电路调试

二、设计要求

1.设计2DPSK调制解调电路，载波f=512KHz，基带信号位7位伪随机相对码。要求调制的信号波形失真小，不会被解调电路影响，并且解调出的基带信号尽量延时小，判决准确。

2.采用子电路设计方法。3.用4066芯片实现解调信号。

三、实验电路与结果

3.1实验总电路图

图

一、PSK调制、解调总电路

3.2调制电路

1）实验所用1024KHz的载波正弦信号由对应频率的方波通过高低通滤波得到，子电路如下图所示：

图

二、1024KHz正弦载波信号生成电路

2）实验基带信号7位伪随机码子电路（同实验一）如下：

图

三、基带信号1110010生成子电路

3）实验中同、反相子电路图：

图

四、同相放大电路

图

五、反相子电路

4）1024KHz载波信号、同、反相信号、基带信号：

图

六、1024KHz载波、同、反相信号、基带信号波形图

其中，图一为1024KHz载波波形，中间红色波形分别为同相和反相信号波形。5）已调信号波形：

图

七、已调信号波形

3.3解调电路 1）解调部分电路如下：

图

八、PSK解调电路

以上电路中，解调运用的仍是4066芯片的开关特性来实现：将已调信号接入4066中并用512KHz的信号源方波“识别”出已调信号中的同反相1024KHz频率的正弦信号，然后经过两个相同截至频率的低通滤波器（理论值为32KHz，即与生成伪随机码的信号源频率一致），滤出含有基带信号的“混合”波形。参考“混合”波形的幅值设置一个合理的判决门限电压值（本实验中给的是1v），与所得的“混合”信号一起接入LM311比较器中比较，最后得到解调信号。

电路中，LM311比较器处接了下拉电阻，作用是使解调信号可正常输出解调波形。另解调低通滤波器电路及最终所得的解调信号波形见下图：

图

九、解调低通滤波器电路

图

十、判决前后波形对比

图

十一、PSK解调信号与基带信号波形对比

观察波形结果发现，信号得到了较好的解调，基本恢复了基带信号（上方为基带信号，下方为解调信号）。但解调信号与基带信号间存在一定的相位差，这与FSK实验中一样，可能是由电路中的某些器件引起的，如：电路中4066、LM311芯片的触发可能导致信号延时；滤波电路中，电阻和电容也可能对相位产生影响，使信号延时。总体来说，PSK对基带信号的调制和解调结果是比较合理的，实验具有一定的准确性。

四、实验心得体会：

4.北邮数据结构实验报告 单链表 篇四

实验名称： 实验一

线性表 学生姓名：

班

级：

班内序号：

学

号：

日

期： 2014年1月3日

实验目的

 熟悉C++语言的基本编程方法，掌握集成编译环境的调试方法  学习指针、模板类、异常处理的使用  掌握线性表的操作的实现方法  学习使用线性表解决实际问题的能力 实验内容

2.1题目1 根据线性表的抽象数据类型的定义，选择下面任一种链式结构实现线性表，并完成线性表的基本功能。

线性表存储结构（五选一）：

1、带头结点的单链表

2、不带头结点的单链表

3、循环链表

4、双链表

5、静态链表

线性表的基本功能：

1、构造：使用头插法、尾插法两种方法

2、插入：要求建立的链表按照关键字从小到大有序

3、删除

4、查找

5、获取链表长度

6、销毁

7、其他：可自行定义

编写测试main()函数测试线性表的正确性。程序分析

3.1 存储结构 单链表的存储结构：

3.2 关键算法分析

一、关键算法 1.头插法

自然语言描述：a.在堆中建立新结点

b.将a[i]写入到新结点的数据域

c.修改新结点的指针域

d.修改头结点的指针域,将新结点加入链表中 代码描述： template LinkList::LinkList(T a[], int n)//头插法建立 {

front = new Node;front->next = NULL;for(int i=n-1;i>=0;i--){ Node* s = new Node;s->data = a[i];

}

} s->next = front->next;front->next = s;时间复杂度：O(n)

2.尾插法

自然语言描述：a.在堆中建立新结点

b.将a[i]写入到新结点的数据域

c.将新结点加入到链表中

d.修改修改尾指针 代码描述: template LinkList::LinkList(T a[], int n)//尾插法建立 {

front = new Node;front->next=NULL;Node * r = front;for(int i=0;i * s = new Node;

}

} s->data = a[i];s->next = r->next;r->next= s;r=s;时间复杂度：O(n)

3.析构函数

自然语言描述：a.新建立一个指针，指向头结点

b.移动a中建立的指针

c.逐个释放指针

代码描述: template LinkList::~LinkList()//析构函数，销毁链表 {

Node * p = front;while(p){ front = p;p = p->next;

} } delete front;4.按位查找函数

自然语言描述: a.初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1

b.循环以下操作，直到p为空或者j等于1

b1：p指向下一个结点

b2：j加1

c.若p为空，说明第i个元素不存在，抛出异常

d.否则，说明p指向的元素就是所查找的元素，返回元素地址

代码描述: template Node* LinkList::Get(int i)//按位查找 {

Node * p = front;int j=0;while(p){

if(j

} else break;p = p->next;j++;

} if(!p)throw“查找位置非法”;else

return p;} 时间复杂度：O(n)

5.按值查找函数

自然语言描述：a.初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1

b.循环以下操作，找到这个元素或者p指向最后一个结点

b1.判断p指向的结点是不是要查找的值，如果是，返回j;

b2.否则p指向下一个结点,并且j的值加一

c.如果找到最后一个结点还没有找到要查找的元素，返回查找失败信息

代码描述: template int LinkList::Locate(T x)//按值查找 {

Node * p = front->next;int j = 1;while(p){

} return-1;if(p->data == x)return j;else { p = p->next;

j++;} } 时间复杂度：O(n)6.插入函数

自然语言描述： a.在堆中建立新结点

b.将要插入的结点的数据写入到新结点的数据域

c.修改新结点的指针域

d.修改前一个指针的指针域，使其指向新插入的结点的位置

代码描述: template void LinkList::Insert(int i,T x)//插入函数 {

Node * p = Get(i-1);if(p){

} else throw“插入位置非法”;Node * s = new Node;s->data = x;s->next = p->next;p->next = s;} 时间复杂度：O(n)7.按位删除函数

自然语言描述：a.从第一个结点开始，查找要删除的位数i前一个位置i-1的结点

b.设q指向第i个元素

c.将q元素从链表中删除

d.保存q元素的数据

e.释放q元素 代码描述: template T LinkList::Delete(int i)//删除函数 { Node *p = Get(i-1);Node *q = p->next;

T x=q->data;

} p->next = q->next;delete q;return x;

8.遍历打印函数

自然语言描述: a.判断该链表是否为空链表，如果是，报错

b.如果不是空链表，新建立一个temp指针

c.将temp指针指向头结点

d.打印temp指针的data域

e.逐个往后移动temp指针，直到temp指针的指向的指针的next域为空

代码描述: template void LinkList::PrintList()//打印链表 {

} Node * p = front->next;while(p){

} cout<data<<;p = p->next;9.获取链表长度函数

自然语言描述： a.判断该链表是否为空链表，如果是，输出长度0

b.如果不是空链表，新建立一个temp指针，初始化整形数n为0

c.将temp指针指向头结点

d.判断temp指针指向的结点的next域是否为空，如果不是，n加一，否则return n

e.使temp指针逐个后移，重复d操作，直到temp指针指向的结点的next域为0，返回n 代码描述: template int LinkList::GetLength()//分析链表长度 {

} Node * p = front;int i=0;while(p){

} return i-1;p = p->next;i++;4 程序运行结果

4.1主函数流程图

4.2程序运行框图

实验心得

1.调试时出现的问题及解决的方法

在编写按值查找函数时，由于没有处理好指针类型的原因，导致指针无法正常返回，屡屡报错。最后意识到c++没有指针强制类型的转换机制，经过细致检查后才改正错误使得程序正常运行。2.心得体会

了解了单链表的基本的操作函数实现，对链式存储结构有了较好的认识 3.下一步的改进

可以增加完善报错机制，增强程序的健壮性

完整源代码

#include using namespace std;

template struct Node {

};

template class LinkList { public:

};

//template //LinkList::LinkList(T a[], int n)//头插法建立 LinkList(){ front = new Node;front->next = NULL;}//无参构造函数 LinkList(T a[],int n);//构造函数 void Insert(int i,T x);//插入函数 T Delete(int i);//删除函数

Node* Get(int i);//查找第几个的元素，返回的是该元素的地址 int Locate(T x);//定位某元素 int GetLength();//分析链表长度 ~LinkList();//析构函数 void PrintList();//打印链表 Node * front;T data;Node * next;private: //{ // // // // // // // // // //}

template LinkList::LinkList(T a[], int n)//尾插法建立 {

}

template LinkList::~LinkList()//析构函数，销毁链表 {

}

template void LinkList::PrintList()//打印链表 { Node * p = front;while(p){

} front = p;p = p->next;delete front;front = new Node;front->next=NULL;Node * r = front;for(int i=0;i

} Node * s = new Node;s->data = a[i];s->next = r->next;r->next= s;r=s;front = new Node;front->next = NULL;for(int i=n-1;i>=0;i--){

} Node* s = new Node;s->data = a[i];s->next = front->next;front->next = s;

} Node * p = front->next;while(p){

} cout<data<<;p = p->next;

template Node* LinkList::Get(int i)//按位查找 {

}

template int LinkList::Locate(T x)//按值查找 {

} Node * p = front->next;int j = 1;while(p){

} return-1;if(p->data == x)return j;else

{ } p = p->next;

j++;Node * p = front;int j=0;while(p){

} if(!p)throw“查找位置非法”;else

return p;if(j

} else break;p = p->next;j++;

template void LinkList::Insert(int i,T x)//插入函数 {

}

template T LinkList::Delete(int i)//删除函数 {

}

template int LinkList::GetLength()//分析链表长度 {

}

void main(){ Node * p = front;int i=0;while(p){

} return i-1;p = p->next;i++;Node *p = Get(i-1);Node *q = p->next;p->next = q->next;delete q;return x;Node * p = Get(i-1);if(p){

} else throw“插入位置非法”;Node * s = new Node;s->data = x;s->next = p->next;p->next = s;

T x=q->data;

5.通信原理实验二 篇五

班级： 学号： 姓名： 实验室： 实验时间： 指导老师：

实验目的：

1、掌握脉冲编码调制原理；

2、理解量化级数、量化方法与量化信噪比的关系。

3、理解非均匀量化的优点。

实验内容：

对模拟信号进行抽样和均匀量化，改变量化级数和信号大小，根据MATLAB仿真获得量化误差和量化信噪比。

实验步骤：

1)产生一个周期的正弦波x(t)cos 2 pi t ，以1000Hz频率进行采样，并进行8级均匀量化，用plot函数在同一张图上绘出原信号和量化后的信号。代码及图见附录。

2)以32Hz的抽样频率对x(t)进行抽样，并进行8级均匀量化。绘出正弦波波形(用plot函数)、样值图，量化后的样值图、量化误差图(后三个用stem函数)。代码及图见附录。

3)以2000Hz对x(t)进行采样，改变量化级数，分别仿真得到编码位数为2～8位时的量化信噪比，绘出量化信噪比随编码位数变化的曲线。另外绘出理论的量化信噪比曲线进行比较。代码及图见附录。

4)在编码位数为8和12时采用均匀量化，在输入信号衰减为0～50 dB时，以均匀间隔5 dB仿真得到均匀量化的量化信噪比，绘出量化信噪比随信号衰减变化的图形。注意，输入信号减小时，量化范围不变；抽样频率为2000 Hz。代码及图见附录。

实验思考题：

1.图2-3表明均匀量化信噪比与量化级数(或编码位数)的关系是怎样的？

答：量化信噪比随着量化级数的增加而提高，当量化级数较小是不能满足通信质量的要求。

2.分析图2-5，A律压缩量化相比均匀量化的优势是什么？

答：量化信噪比随着量化级数的增加而提高，当量化级数较小是不能满足通信质量的要求

心得体会：

附录：

ＰＣＭ代码：

输入信号和量化信号代码及波形：

采样样值和8级均匀量化后的样值，量化误差代码及波形

均匀量化信噪比随编码位数变化

6.北邮通信原理实验报告 篇六

一、教学中存在的问题

目前在大多数开设通信原理实验课的高校, 所有的通信原理实验仍然全部采用实验箱来完成, 但是由于实验设备的性能问题, 在实验操作过程中会导致某些实验无法得出正确的结果, 而且学生也无法对实验原理框图进行逐点的波形分析, 实验效果并不理想。而且综合性创新性实验项目很少, 无法给学生提供更大的实验平台, 更谈不上创新能力的培养。采用实验箱做实验属于传统实验, 实验的正确与否依靠实验箱的性能, 而实验箱设备由于操作的学生较多, 出现损坏的情况比较严重, 而厂家来维修的时间有限, 所以会导致上实验课能用的实验箱的数目大大减少, 极大地影响了实验课的教学质量。而如果采用虚拟实验来做这些实验项目, 它与传统实验相比, 虚拟实验除了在性能、易用性、用户可定制性等方面具有更多优点外, 在工程应用和社会经济效益方面也具有突出优势。此外, 传统的通信原理实验主要通过硬件电路实现各功能模块, 由信号发生器产生信号, 用示波器观察各点波形。由于实验条件的限制, 往往得不到准确的实验结果, 而且学生面对复杂的电路板难以从系统的观点去分析各点波形关系。因此, 设计出一套与传统实验相配合的虚拟实验软件, 采用软件模拟的方法, 通过灵活调节各个实验参数, 灵活控制实验进程, 便可很好地弥补传统通信原理实验的不足, 同时可降低实验设备成本和节省经费, 实现在没有购买新模块的情况下完成实验项目。

二、教学改革探索

1. 教学内容的改革。

《通信系统原理实验》课所包含的内容很广, 里面涉及有基础性实验内容和综合性创新性实验内容, 实验学时又短, 如何在学时有限的情况下, 掌握如此多的实验内容, 如果采用传统的实验箱来做, 是全部完成不了的, 只有选取有代表性的实验来完成, 而如果采用计算机仿真来实现的话, 就有大量的时间来完成, 而且即使上课时间完成不了, 学生还可以回家继续来完成。这样对掌握基础理论知识提供了强有力的实验支持。目前, 虽然传统通信实验中有部分实验采用计算机仿真来实现, 但只是采用软件编译出结果, 看不到原理框图, 无法进行全面分析。为了让教学内容更丰富多彩, 在实验教学内容中将所有的实验内容采用统一软件仿真平台, 全部实验内容采用计算机仿真的方法在同一个平台下进行调用来完成。学生在该软件平台下完成课程大纲所要求的基础性实验项目, 而且能根据教师要求完成综合性创新性实验项目的仿真, 并能根据不断出现的新技术如3G等, 及时实现计算机仿真, 让学生真正掌握通信原理技术。软件平台界面如图1所示。

基本实验有眼图实验、AMI/HDB3编译码过程实验、抽样定理与PAM调制解调实验、PCM编译码实验、⊿M实验、FSK实验、BPSK实验等。针对现代调制解调新技术实验项目仿真, 包括GSM蜂窝移动通信使用的GMSK技术, CDMA使用的QP-SK和扩频技术, 无线局域网用到的QAM等。综合性实验项目有计算机数据传输通信系统综合实验, 使学生适应不断发展的通信技术, 帮助通信专业的学生在通信系统领域建立一个较为完整的框架体系, 有利于对其所学的知识进行综合和提高。创新性实验项目要求学生根据教师要求自动建模, 提高学生的创新能力和动手能力。

2. 教学手段的改革。

采用软件仿真的实验手段突破了传统的实验教学模式, 由于将通信原理实验课程大纲所要求的实验项目采用计算机仿真来实现, 提高了学生应用计算机仿真软件的能力, 而且它与实验箱配合起来使用可以使学生更好地掌握通信系统的构成及原理。①教学方式的改革:在教学实验过程中, 教师在上课前指导学生先进行理论知识的复习, 在每个实验的软件仿真界面中都有理论的内容;教师根据实验内容让学生进行框图的搭建, 让学生可以从系统的观点去分析原理框图中各点的波形图及各点之间关系, 而且还可以灵活设置各个实验参数, 进而分析不同参数为何会有不同的结果, 最后写出分析报告。②增加通信新技术的虚拟仿真, 使学生适应现代通信技术的发展, 满足社会对这方面人才的需求。③利用计算机网络的优势, 虚拟实验可以实现实验项目的远程操作, 弥补了实验场地和实验时间的不足。使学生上实验课不再受时间、地点及实验设备的限制, 从而提高了学生学习的主动性, 提高教师的教学效率。④考核方式:采用上课提问和分析报告两项来给成绩, 而不是采用以前那种实验报告的方式, 杜绝了学生抄袭的行为, 真正做到公平公正, 从而促进学生真正动手动脑去做实验。

随着科学技术的不断发展和社会竞争的日益激烈, 我们教学的总目标就是要让学生能够真正学到知识, 并在今后的工作中能学以致用, 成为国家所需的高级工程技术人才, 因此在教学过程中教师要不断地根据实际情况对教学内容和教学方法作一些改进, 培养学生综合应用能力, 增强分析问题、解决问题和动手的能力。通过自己在任教实践过程中对《通信系统原理实验》课进行的一些改革探索, 在教学中也取得了一定的效果, 但是, 课程教学改革是一项长期而艰巨的任务, 目前还只处于探讨和实践阶段, 并不完善, 需要在今后的工作实践中不断地加以总结和完善。

参考文献

[1]张辉, 曹丽娜.现代通信原理与技术[M].西安电子科技大学出版社, 2003.

[2][美]Vijay K.Garg著.第三代移动通信系统原理与工程设计IS-95 CDMA和cdma2000[M].于鹏, 白春霞, 刘睿, 等, 译.北京:电子工业出版社, 2001.

[3]达新宇, 等.现代通信新技术[M].西安电子科技大学出版社, 2002.