通信原理.docx

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通信原理

实验报告册

课程：

数据通信

姓名：

学号：

专业：

班级：

指导老师：

王少峰

2009至2010学年第2学期

实验时间：

4月30日一、二节星期五

实验地点：

逸夫楼A606

实验名称：

信号源实验

实验目的：

1.了解频率连续变化的各种波形的产生方法。

2．了解NZR码、方波、正弦波等各种信号的频谱。

3.理解帧同步信号与位同步信号在整个通信系统中的作用。

4.熟练掌握信号源模块的使用方法。

实验准备：

连接线。

实验前确保电源插座接地良好，主机箱的电源开关出于断开状态。

实验环境：

信号源模块

20M双踪示波器

实验理论：

信号源模块可以大致分为模拟部分和数字部分，分别产生模拟信号和数字信号。

模拟信号源部分可以输出频率和幅度任意改变的正弦波（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的点频正弦波（幅度可以调节）。

数字信号源部分可以产生多种频率的点频方波，NRZ码（可以通过拨码开关SW01,SW02,SW03改变码型）及位同步信号和帧同步信号。

通过拨码开关SW04和SW05可以改变整个数字信号源位同步信号和帧同步信号的速率。

数字信号源部分还包含一个NZR码产生电路，通过该电路可以产生以24位为一帧的周期性NZR码序列，改码序列可以通过拨码开关SW01,SW02,SW03来改变。

实验步骤：

1．将信号源模块小心的固定在主机箱中，确保电源接触良好。

2．插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER1,POWER2,发光二级管LED01,LED02发光，按一下复位键，信号源模块开始工作。

3．模拟信号源部分

（1）观察“32K正弦波”和“64K正弦波”输出的正弦波波形，调节对应电位器的“幅度调节”可分别改变各正弦波的幅度。

（2）按下“复位”按键使U03复位，波形指示灯“正弦波”亮，波形指示灯“三角波”、“锯齿波”、“方波”、以及发光二极管LED07灭，数码管SM01—SM04显示“2000”。

（3）按一下“波形选择”按键，波形指示灯“三角波亮”（其它灭）,此时信号输出点“模拟输出”的波形为三角波。

逐次按下“波形选择”按键，四个波形指示灯轮流发亮，此时，“模拟输出”点轮流输出正弦波，三角波，方波和锯齿波。

（4）将波形选择为正弦波时（对应发光二极管亮），转动“频率调节”的旋转编码器，可改变输出信号的频率，观察“模拟输出”点的波形，并用频率计查看其频率与数码管显示的是否一致。

转动对应电位器“幅度调节”可改变输出信号的幅度，幅度最大可达5V以上。

（5）将波形分别选择为三角波、锯齿波、方波，重复上述实验。

（6）电位器W02用来调节开关电容U06第控制电压，电位器W01用来调节D/A转换器U05的参考电压。

4.数字信号源部分

（1）将拨码开关SW04,SW05分别设置为00000001，SW01,SW02,SW03设置为01110010,00110011,10101010，观察BS,2BS,FS,NRZ波形。

（2）改变拨码开关的设置，重复观察以上个点波形。

（3）观察1024k、256k、64k、32k,8k各点的波形。

（4）将拨码开关SW04、SW05设置为00000001,00101000，观察伪随机序列PN15,PN31,PN511的波形。

（5）改变拨码开关SW04,SW05的设置，重复观察以上各点波形。

（这部分是按照指导书上敲的）

实验结果：

本实验通过调节对信号源模块幅度按键，可以任意改变信号的振幅，同样在双踪示波器的相应频道下可以调节信号的振幅及频率。

实验分析：

同步信号包括了帧同步,帧同步信号是从同步信号里分解出来的.主要的作用就是使接受端解调出来的信号,与发送端的被调制信号频率相位一致.。

实验体会：

1、实验前一定要确保电源断开，不然可能会烧坏模块。

2、一定要遵循实验的注意事项，保证实验安全。

3、通过信号源实验初步了解了各种波形信号的产生方法及频谱，熟悉了信号源模块的使用方法。

实验时间：

5月14日一、二节星期五

实验地点：

逸夫楼A606

实验名称：

常规双边带调幅与解调实验

实验目的：

1.掌握常规双边带调幅与解调的原理及实现方法

2．掌握二极管包络检波原理

3.掌握调幅信号的频谱特性

4.掌握常规双边带调幅与解调的优缺点

5.了解抑制载波双边带调幅和解调的优缺点

实验准备：

1、连接线。

2、确保电源插座接地良好，主机箱的电源开关出于断开状态。

实验环境：

信号源模块

20M双踪示波器

PAM&AM模块

实验理论：

1.常规双边带调幅

所谓调制，就是在传送信号的一方将所要发送的原始信号“附加”在高频振荡信号上，利用原始信号来控制高频振荡的某一参数，使这个参数随原始信号的变化而变化。

高频振荡波就是载波，而原始信号称为调制信号。

在接收信号的一方也就是接收端再经过解调把载波所携带的信号取出来，得到原始信号，解调也叫检波。

调制与解调都是频谱变换的过程，必须使用非线性元件才能完成。

本实验连续波的调制是用调制信号来控制正弦波的振幅、频率或相位，分为调幅，调幅和调相三种方式。

调幅波的特点是载波的振幅收调制信号的控制作周期性的变化，这变化的周期与调制信号的周期相同，振幅变化与调制信号的振幅成正比。

2．常规双边带解调

在解调电路中，采用二级管包络检波对调幅信号进行解调。

包络检波是利用常规双边带调幅信号在时域内包络变化能反映调制信号变化规律者一特点形成的检波。

调幅信号还可以采用相干解调的方法进行解调。

4．抑制载波双边带调幅

输入的原始信号没有直流分量，则可得到输出信号无载波分量的抑制双边带调制信号，节省发送载波的功率，也可以提高信号的传输速率。

实验步骤：

1．将信号源模块、PAM&AM模块、频谱分析模块小心的固定在主机箱中，确保电源接触良好。

2．插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再分别按下三个模块中的开关POWER1,POWER2,发光二级管LED01,LED02发光，按一下信号源模块的复位键，三个模块都开始工作。

3．使信号源模块的信号输出点“模拟输出”输出频率为3.125KHZ、峰-峰值为0.5V左右的正弦波，旋转“64K幅度调节”电位器使“64K正弦波”处信号的“峰-峰值为1V.

4.用连接线连接信号源模块的信号输出点“模拟输出”和PAM&AM模块的信号输入点“AM音频输入”,以及信号源模块的信号输出点“64K正弦波”和PAM&AM模块的信号输入点“AM载波输入”，调节PAM&AM模块的电位器“调制深度调节”,同时用示波器观察测试点“调幅输出”出的波形。

5.观察“AM载波输入”、“AM音频输入”、”调幅输出”、“载波输出”、“解调输出”各点处输出的波形。

6.用频谱分析模块分别观察常规双边带调幅是“AM载波输入”、“AM音频输入”、”调幅输出”、“载波输出”、“解调输出”各点频谱，以及抑制载波的双边带调幅时各点频谱并比较。

7.改变“AM音频输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。

8.改变“AM载波输入”的频率及幅度，重复观察各点波形。

（这部分是按照指导书上敲的）

实验结果：

常规调幅波形

过调制波形

实验分析：

假定信号为单频信号，U（t）=U1coswt，调制载波u。

=U、coswt进行调幅，得出调幅指数M=k*U1/U2。

显然，当M大于1是，包络变化与调制信号不在相同，失真了。

所以调幅要求M必须不大于1。

实验体会：

抑制载波双边带调幅的方法和常规方法相同，事实上各个调频方法是相互渗透的，通常一种方法是另一种方法某方面的改善只要熟练掌握一种方法的使用，就可以举一反三的。