中南民大通信原理软件实验报告.docx

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中南民大通信原理软件实验报告

中南民族大学

学院名称

：

学生姓名

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专业名称

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通信工程

班级

：

时间

图形参数

有眼图的实验1、3时间参数为5秒，

实验2为1s

基带信号统一的为1V10HZ

载波信号1V80HZ1V160HZ

带通滤波高频截至频率90hz低频截止频率70hz（在实验二中另一H:

170HZL:

150HZ）

低通滤波：

截至频率10HZ

实验1幅移键控（2ASK）

一、设计目的

1、掌握2ASK信号的波形和产生方法；

2、掌握2ASK信号的频谱特点；

3、掌握2ASK信号的解调方法；

4、掌握2ASK系统的抗噪声性能.

二、设计原理

振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变.在2ASK中，载波的幅度只有两种变化状态，分别对应二进制信息“0”或“1”.

2ASK信号一般可以采用模拟调制法，将二进制不归零信号通过一个相乘器实现.与AM信号的解调方法一样信号也有两种基本的解调方法：

非相干解调和相干解调.与模拟信号的接收系统相比，这里增加了一个“抽样判决器”，这对于提高数字信号的接收性能是必要的.

三、系统框图及仿真分析

No.ofSample=800,SampleRate=1KHzWc=80Hz

单极性不归零码幅度1V，频率10Hz

2ASK信号的波形

分析：

2ASK信号的功率谱是由连续谱和离散谱两部分组成;连续谱取决于g（t）经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量确定.2ASK信号的带宽是基带信号带宽的二倍.

2ASK信号的相干解调

2ASK在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声Densityin1ohm=0.00002W/Hz

分析：

如果采用相干解调法对2ASK信号进行解调，它的抗噪声性能要优于包络检波法，但在大信噪比的情况下，两者性能相差不大.而且相干解调不存在门限效应.

四、设计心得

这次试验主要是完成对数字频带系统中2ASK信号的调制和解调.通过采用相干解调的方法对2ASK信号加噪前后解调信号的比较来判断2ASK调制方式的特点.2ASK调制方式的设备简单，频带利用率较高，但抗噪声性能差，并对信道特性变化敏感，不易使抽样判决器工作在最佳判决门限状态.

五、报告用图形

实验2频移键控（2FSK）

一、设计目的

1、掌握2FSK信号的波形和产生方法；

2、掌握2FSK信号的频谱特点；

3、掌握2FSK信号的解调方法；

4、掌握2FSK系统的抗噪声性能.

二、设计原理

频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息.在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化，一个2FSK信号可以看成是两个不同载频的2ASK信号的叠加.

采用键控法产生2FSK信号.2FSK信号的常用解调方法是非相干解调和相干解调.其解调原理是将2FSK信号分解为上下两路2ASK信号分别进行解调，然后进行判决.这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限.判决规则应与调制规则相呼应，调制时若规定“1”符号对应载波频率f1，则在接收时上支路的样值较大，应判为“1”，反之则判为“0”.

三、系统框图及仿真分析

键控法，记录2FSK信号的波形和功率谱密度；

单极性不归零码Rate=5Hz，Amp=0.5V，Offset=0.5V；

载波IAmp=1V，Frep=80Hz，Phase=0°；

载波IIAmp=1V，Frep=160Hz，Phase=0°

分析：

相位不连续2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱组成.其中，连续谱由两个中心位于f1和f2的双边谱叠加而成，离散谱位于两个载频f1和f2处.连续谱的形状随着两个载频之差的大小变化.

采用相干解调，记录恢复信号的波形和功率谱密度；

支路I模拟带通滤波器LowFc=70Hz，HiFc=90Hz，极点个数3；

支路II模拟带通滤波器LowFc=150Hz，HiFc=170Hz，极点个数3；

接收机模拟低通滤波器Fc=10Hz，极点个数3；

No.ofSample=1600；

2FSK在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声Densityin1ohm=0.00002W/Hz

分析：

在大信噪比情况下，2FSK信号包络检波时的系统性能与同步检测时的性能相差不大，但同步检测法的设备却复杂得多.

四、设计心得

这次试验主要是完成对数字频带系统中2FSK信号的调制与解调.2FSK是数字通信中不可或缺的一种调制方式，它的优点是抗干扰能力较强，不受信道参数变化的影响，因此特别适合应用于衰落信道，缺点是占用频带较宽，频带利用率低.在满足信噪比要求的场合，多采用包络检波法.

五、报告用图形

实验3相频键控（2PSK）

一、设计目的

1、掌握2PSK信号的波形和产生方法；

2、掌握2PSK信号的频谱特点；

3、掌握2PSK信号的解调方法；

4、掌握2PSK系统的抗噪声性能.

二、设计原理

相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变.在2PSK中，通常用初始相位0和∏分别表示二进制“1”和“0”.由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波的相乘.

2PSK信号的解调通常采用相干解调法.由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180度的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出数字信号全部出错.

三、系统框图及仿真分析

模拟调制，双极性不归零码的产生：

幅度±1V，频率10Hz；Wc=80Hz，Φ=180

分析：

二进制相移键控信号的频谱特性与2ASK的十分相似，带宽也是基带信号带宽的二倍.区别仅在于当p=1/2时，其谱中无离散谱，此时2PSK信号实际上相当于抑制载波的双边带信号.

相干解调

模拟带通滤波器LowFc=70Hz，HiFc=90Hz，极点个数3；

接收机模拟低通滤波器Fc=10Hz，极点个数3；

No.ofSample=800

2PSK在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声Densityin1ohm=0.00002W/Hz

分析：

在2PSK系统中，判决门限不随信道特性的变化而变化，接收机总能保持工作在最佳判决门限状态.

四、设计心得

这次试验主要是完成对数字频带系统中2PSK信号的调制与解调.一般采用相干解调法对2PSK信号进行解调.在2PSK系统中，判决门限不随信道特性的变化而变化，接收机总能保持工作在最佳判决门限状态.2PSK系统抗干扰能力强，频带利用率较高，但存在相位模糊，因此在实际中很少采用2PSK方式.

五、报告用图形