通信系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告剖析

1、通信原理仿真實(shí)驗(yàn)常規(guī)雙邊帶調(diào)制解調(diào)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉AM調(diào)制解調(diào)過程2觀察分析調(diào)制信號(hào)頻譜 二實(shí)驗(yàn)原理將調(diào)制信號(hào) m(t)疊加一個(gè)直流偏量 A后，再與載波相乘，即可得到調(diào)制信號(hào) 時(shí)域表達(dá)式如下：in(t)=Ao+fl；t);c(t>cos( 3+ 9 0)S皿(。=c(t)nXt)= Ao +f(r) cos( 3 e 0)AoNlW常規(guī)AM調(diào)制系統(tǒng)框圖如下：解調(diào)時(shí)采用相干解調(diào)， 這一過程通過一個(gè)相乘器把調(diào)幅信號(hào)與載波相乘來實(shí)現(xiàn)，并且通過低通濾波器取出低頻份量，得到原始的基帶調(diào)制信號(hào)。三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分析 實(shí)驗(yàn)原理圖如下：載波是余弦信號(hào)，幅度為2V，頻率為1000Hz,如下圖所示宰 wO:

2、 Sink 5三直圣Sink 5Time in SecondsSyslEfn調(diào)制信號(hào)幅度為1V，頻率為200Hz，如下圖所示:ipuj 十 IP.-5SystemViewTime in Secornis調(diào)幅信號(hào)如下圖所示：宰 w3: Sink 15| = | (3 jS3 |調(diào)幅信號(hào)的頻譜如下， 頻譜圖中有3個(gè)尖峰，中間的尖峰與載波有關(guān)， 兩邊的與調(diào)制信號(hào)有 關(guān)。宰 w4: Power Spectrum of Sink 15 （dBm 50 ohms Mixed Radix 1=1 回fewer Spectrum Sink 15 （Oiti SO 。血雲(yún)）Mied RO1e+3Ze+33

3、71;+34<+3調(diào)幅信號(hào)加高斯噪聲后，經(jīng)過相干解調(diào)后，輸出波形與調(diào)制信號(hào)頻率相冋，下圖所示幅度成正比，如宰 w2: Sink 13三國叵Sink 13Q1>03203豹*鼻40 齊 3Time in Seconds 十SystemVEW四實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中要注意 A值要大于調(diào)制信號(hào)幅度值，防止過調(diào)幅而導(dǎo)致失真，經(jīng)解調(diào)后無法 得到原始信號(hào)。缺少 A值將是雙邊帶DSB調(diào)制。實(shí)驗(yàn)中也需要注意系統(tǒng)抽樣率和抽樣數(shù)。脈沖編碼調(diào)制解調(diào)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉PCM調(diào)制解調(diào)過程2分析調(diào)制解調(diào)過程 二實(shí)驗(yàn)原理模擬信號(hào) m（t）經(jīng)抽樣、量化后得到的輸出脈沖序列是一個(gè)M進(jìn)制的多電平數(shù)字信號(hào)，如果直接傳輸?shù)脑?/p>

4、，抗噪聲性能很差，因此還要經(jīng)過編碼器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)（PCM信號(hào)）后，再經(jīng)信道傳輸。在接收端，二進(jìn)制碼組經(jīng)過譯碼器還原為M進(jìn)制的量化信號(hào)，再經(jīng)低通濾波器恢復(fù)原模擬基帶信號(hào)，完成這一系列過程的系統(tǒng)就是脈沖編碼調(diào)制（PCM ）系統(tǒng)。其中，量化與編碼的組合稱為模/數(shù)變換器（A/D變換器）;譯碼與低通濾波的組合稱為數(shù) /模變換器（D/A變換器）。Ifl系統(tǒng)模型干擾三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)原理圖如下:實(shí)驗(yàn)輸入信號(hào)由兩信號(hào)疊加生成，信號(hào) 疊加后的信號(hào)如下圖所示瑯 Sink 151幅度為0.5V，20Hz ;信號(hào)2幅度為0.5V,30Hz.I ° H E IISink 152004aOe-3600e

5、-3®Ci(e-3I400e-3G00e-3信號(hào)經(jīng)壓縮后如下圖所示率 wO: Sink 11Time m Se：亡dads壓縮后的信號(hào)經(jīng)過 A/D轉(zhuǎn)換器，并且經(jīng)過沖擊抽樣，得到編碼信號(hào)，編碼信號(hào)為8位數(shù)。8位編碼信號(hào)再經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器，得到模擬信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過擴(kuò)張后如下圖所示星 w2： Sink 16| q | 回弓二二律Sink 16400«-3eoo*-3800擴(kuò)張后的信號(hào)經(jīng)過低通濾波器得到解調(diào)出來的信號(hào)，即疊加信號(hào)，如下圖宰w3; Sink 18丨口回：窖Time in Seconds將輸入輸出信號(hào)作對(duì)比，如下圖所示審 w5; Overlay Sink 13, Sfn

6、k 20Tim-t in Seconds四實(shí)驗(yàn)總結(jié)PCM編碼通過抽樣，量化，編碼三個(gè)步驟將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字編碼。其中量化過程采 用非均勻量化，這個(gè)是通過信號(hào)壓縮和擴(kuò)張來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)中采用13折線A律實(shí)現(xiàn)量化,能夠有效提高小信號(hào)的信噪比。2FSK調(diào)制解調(diào)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉2FSK調(diào)制解調(diào)過程2觀察研究眼圖3觀察研究BER曲線 二實(shí)驗(yàn)原理在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，若正弦載波的頻率隨二進(jìn)制基帶信號(hào)在fl和f2兩個(gè)頻率點(diǎn)間變化，則產(chǎn)生二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)（2FSK信號(hào)）。二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的產(chǎn)生，可以采用模擬調(diào)頻電路來實(shí)現(xiàn)，也可以采用數(shù)字鍵控的方法來實(shí)現(xiàn)。下圖是數(shù)字鍵控法實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)的原理圖，圖中

7、兩個(gè)振蕩器的輸出載波受輸入的二進(jìn)制基帶信號(hào)控制，在一個(gè)碼元Ts期間輸出fl或f2兩個(gè)載波之一。其解調(diào)原理是將二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)分解為上下兩路二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)，分別進(jìn)行解 調(diào)，通過對(duì)上下兩路的抽樣值進(jìn)行比較最終判決出輸出信號(hào)。原理框圖如下：.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分析 2FSK調(diào)制解調(diào)原理圖實(shí)驗(yàn)中采用數(shù)字鍵控的方法產(chǎn)生2FSK信號(hào)，f1=100Hz,f2=200Hz。解調(diào)時(shí)，加高斯噪聲,信號(hào)分兩路，各自通過不同的帶通濾波器，再分別乘上相應(yīng)的本振信號(hào)，通過低通疊加，進(jìn) 入判決器，得到解調(diào)信號(hào)。輸入信號(hào)和解調(diào)信號(hào)分別如下秦 £nlc B| 口 I I"觀察眼圖和BER曲線的原理圖如下raK

8、T!5.MnD0MnQ0«nDE-i4.JOOQQQOOODO(nOr>-14 BOCIIIFIlXHIIIFIlKWIIhi-fl4.IMJUUIOUUUIJDUUc 15.2fnoo«Maa(KnoE-iS-mkTime3 JC QIHOOQHiOOQttD 5 000000000000001c 辭勵(lì)nnnMnnn閭 號(hào) nnoinnrwMinnncm i3 inn SfSHIJUDOUIJUDa 4 HDaUIJUDOUIJUDOU I12 149.99700000000015 I他.劉GOOCOdOHnIS 22fl.9?5QHMJQQQOO71 TfiH 9

9、?14nDOflllFllX)fl24 3UH.SU3U«MJUmjaJ27 3i9.2fflHOOOMHFin出瞽出說Smk 2ti:Liw N TuneValue34 WHOOWHOOQIH S.QiMfflOQ'OOOQQOOOv-l e 辭勵(lì)nnrwnnn陽 nnannnramnnnonH i 3 lira 彌【山CHEJUUn町 4 HDDUIJUKMJIJUDOU I 12 1詛聖？00帆101100£| 5.&0£lOUKflOOlKKlle 1 15 ISO.GOOCODOMM) FMMWWMUWMHk-1 IS 2胡.陰日IMMK

10、IQIMIOO 4 碩1叩1)0(11血0(11滬1 ? pkh afliriDanuriDan 4 &nminofiiiiirxifiiii： i 24 3UH.3UJUDUUUUIXJU 4 iUUUUCMJUUUOUUq 1 27 3i9.2fflHOOOMH 5.20000000000000-1當(dāng)存在噪聲時(shí)，眼圖的線跡變成了比較模糊的帶狀的線， 噪聲越大，線條越寬，越模糊，“眼 睛”張開得越小。實(shí)現(xiàn)眼圖時(shí)利用采樣，采樣頻率為10Hz，采樣周期為0.1s,眼圖如下所示SlLCiM 亡 ills±Lkt1 a比特誤碼率是衡量一個(gè)通信系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。實(shí)驗(yàn)通過利用BER計(jì)數(shù)器和全局變量關(guān)聯(lián)來生成BER曲線，曲線如下圖所示四實(shí)驗(yàn)總結(jié)2FSK調(diào)制解調(diào)過程注