现场总线控制技术实验报告要点.docx
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现场总线控制技术实验报告要点
课程名称：
现场总线实验
任课教师：
廉迎战
学院：
自动化
专业班级：
学号：
学生姓名：
2015年6月16日
实验一频移键控法仿真实验
一．实验目的
初步掌握通信原理基础知识中频移键控法的基本原理。
能用MATLAB仿真软件，编写并调试简单的仿真程序。
二．实验主要仪器设备和材料
1.实验用计算机
2.MATLAB仿真软件
三．实验内容
四．实验步骤及结果测试
1．安装部署MATLAB仿真环境，同时根据频移键控法要求，设置仿真环境。
2.在MATLAB环境下，输入频移键控法原理图。
原理图如下：
方法一
方法二
Repeatingsequencestair:
F3数字信号
sinewave：
100Hz信号
Sinewave1：
50Hz信号
Scope1：
示波器
方法一：
Switch1:
选通开关//方法二：
用乘法器product代替
3.在MATLAB中产生F1=50Hz和F2=100Hz的交流信号，以及需要发送的数字信号，数字信号为：
F3=01101001方波波形。
4.加载输入信号，观察仿真原理图输出信号波形，同时记录并分析。
如下图：
五．思考题
1.数字信号01101001的频移键控法输出波形表示形式如下：
输出的数字信号为10110101时，其频移键控波形如下的OUT：
1~6行输出信号分别为：
1.数字信号10110101的输入信号；2.50Hz频率sine；3.100Hz频率sine；4.Product输出；5.product1输出；6.add输出
2.如何实现幅移键控法的信号通讯技术？
通过信号幅值的高低映射到数字信号的1和0从而达到载波传输信号，可利用现成的电信网，电话网等设施构成信道。
3.
实验二双极性非归零编码仿真实验
一．实验目的
初步掌握通信原理基础知识中的数字编码技术应用。
能用MATLAB仿真软件，编写并调试简单的仿真程序。
二．实验主要仪器设备和材料
1.实验用计算机
2.MATLAB仿真软件
三．实验内容
双极性非归零编码仿真实验原理图如同所示。
图2双极性非归零编码仿真原理图
四．实验步骤及结果测试
1．安装部署MATLAB仿真环境，同时根据双极性非归零编码要求，设置仿真环境。
2.在MATLAB环境下，设计输入双极性非归零编码原理图。
如下：
3.
Signalbuder：
F=1011010010单极性方波波形；
Constant1:
值为1的常数信号；
Constant-1:
值为-1的常数信号:
4.在MATLAB中产生数字信号为：
F=1011010010单极性方波波形。
5.在相应的输入端加载输入信号，观察仿真原理图的输出信号波形，同时记录并分析。
如下图，OUT即为F3信号的双极性非归零编码仿真输出。
F31时选择constant1，0时选择constant-1，合并波形。
以上6个信号分别为：
1.signalbuilder的数字信号10110100101；2.constant=1；3.constant1=-1；4.product信号；5.product1信号；6.add输出信号
五．思考题
1.数字信号10110100101双极性非归零编码输出波形图如下OUT：
以上6个信号分别为：
1.signalbuilder的数字信号10110100101；2.constant=1；3.constant1=-1；4.product信号；5.product1信号；6.add输出信号
输出的数字信号为10110100101时，其单极性非归零编码波形如下OUT：
以上6个信号分别为：
1.signalbuilder的数字信号10110100101；2.constant=1；3.constant1=0；4.product信号；5.product1信号；6.add输出信号
2.如何实现双极性非归零编码的信号通讯？
通过电平的高低表示数字信号的1和0；将数字信号调制成电平信号，经过信道传输，在信宿解调实现信号的还原从而完成通讯。
实验三曼彻斯特编码仿真实验
一．实验目的
初步掌握通信原理基础知识中的曼彻斯特编码技术应用。
能用MATLAB仿真软件，编写并调试简单的仿真程序。
二．实验主要仪器设备和材料
1.实验用计算机
2.MATLAB仿真软件
三．实验内容
曼彻斯特编码仿真实验原理图如同所示。
图2曼彻斯特编码仿真波形图
四．实验步骤及结果测试
1．安装部署MATLAB仿真环境，同时根据曼彻斯特编码要求，设置仿真环境。
2.在MATLAB环境下，设计并输入曼彻斯特编码原理图。
如下：
3.
Signalbuder:
F=01001110方波波形;
RepeatingSequenceStair:
重复下降沿信号，周期1秒；（曼彻斯特编码中，当输入为0时，产生一个上升沿信号）
RepeatingSequenceStair1:
重复上升沿信号，周期1秒；（曼彻斯特编码中，当输入为1时，产生一个下降沿信号）
4.在MATLAB中产生数字信号为：
F=01001110曼彻斯特编码方波波形
输入波形为：
5.在相应的输入端加载输入信号，观察仿真原理图的输出信号波形，同时记录并分析。
如下：
以上6个输出信号分别为：
1.signalbuilder的输入信号：
F=01001110；2.周期为1的下降沿信号；3.周期为1的上升沿信号；4.product输出信号（当输入信号为1时，输出下降沿信号）；5.Product1输出信号（当输入信号为0时，输出上升沿信号）；6.输出F=01001110的曼彻斯特编码波形
五．思考题
1.数字信号10110100101的曼彻斯特编码输出波形表示形式如下图：
输出的数字信号为10110100101时，其差分曼彻斯特编码波形如下：
2.如何实现曼彻斯特编码的信号通讯？
通过一个周期内高低电平的反转表示数字信号的1和0；相邻两个保持一样表示数字0，跳变相反表示数字1。
将数字信号调制成这样的电平信号，经过信道传输，在信宿解调实现信号的还原从而完成通讯。
实验四CRC冗余码校验编程实验
一．实验目的
掌握CRC冗余码校验编程。
利用C语言编程实现CRC校验过程。
二．实验主要仪器设备和材料
1.实验用计算机
2.C语言开发软件
三．实验内容
CRC校验码的基本思想是利用线性编码理论，在发送端根据要传送的k位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的监督码（既CRC码）r位，并附在信息后边，构成一个新的二进制码序列数共（k+r）位，最后发送出去。
在接收端，则根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。
四．实验程序及结果测试
用CRC-8对数据101101001010进行效验，计算其效验码
程序清单如下：
#include
voidmain（）{
intk,i,j,n;
inta[20]={1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1};
intnum[30];
intcrc[30];
printf（"xinxishujuweishu:
"）;
scanf（"%d",&k）;
printf（"shujuwei:
\n"）;
for（i=k-1;i>=0;i--）
scanf（"%d",&num[i]）;
printf（"K（x）:
"）;
for（i=k-1;i>=0;i--）
printf（"%d",num[i]）;
printf（"\n"）;
for（i=k-1+16;i>=16;i--）{
num[i]=num[i-16];
}
for（i=15;i>=0;i--）{
num[i]=0;
}
printf（"x^16*K（x）:
"）;
for（i=k-1+16;i>=0;i--）
printf（"%d",num[i]）;
printf（"\n"）;
for（i=k-1+16;i>=16;i--）{
if（num[i]==0）{
crc[i-16]=0;
}
else{
crc[i-16]=1;
for（j=i,n=1;j>=i-16;j--,n++）{
if（num[j]==a[16-n+1]）
num[j]=0;
else
num[j]=1;
}
}
}
printf（"冗余码R（x）：
"）;
for（i=k-1+16;i>=0;i--）{
if（num[i]!
=0）{
for（j=i;j>=0;j--）
printf（"%d",num[j]）;
break;
}
}
printf（"\n"）;
printf（"商输出"）;
for（i=k-1;i>=0;i--）
printf（"%d",crc[i]）;
printf（"\n"）;
system（"pause"）;
}
输出结果如下：
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