通信系統(tǒng)仿真實驗報告剖析

1、通信原理仿真實驗常規(guī)雙邊帶調(diào)制解調(diào)一.實驗?zāi)康?熟悉AM調(diào)制解調(diào)過程2觀察分析調(diào)制信號頻譜 二實驗原理將調(diào)制信號 m(t)疊加一個直流偏量 A后，再與載波相乘，即可得到調(diào)制信號 時域表達式如下：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)時采用相干解調(diào)， 這一過程通過一個相乘器把調(diào)幅信號與載波相乘來實現(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。三.實驗內(nèi)容與分析 實驗原理圖如下：載波是余弦信號，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)制信號幅度為1V，頻率為200Hz，如下圖所示:ipuj 十 IP.-5SystemViewTime in Secornis調(diào)幅信號如下圖所示：宰 w3: Sink 15| = | (3 jS3 |調(diào)幅信號的頻譜如下， 頻譜圖中有3個尖峰，中間的尖峰與載波有關(guān)， 兩邊的與調(diào)制信號有 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四實驗總結(jié)實驗過程中要注意 A值要大于調(diào)制信號幅度值，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。缺少 A值將是雙邊帶DSB調(diào)制。實驗中也需要注意系統(tǒng)抽樣率和抽樣數(shù)。脈沖編碼調(diào)制解調(diào)一.實驗?zāi)康?熟悉PCM調(diào)制解調(diào)過程2分析調(diào)制解調(diào)過程 二實驗原理模擬信號 m（t）經(jīng)抽樣、量化后得到的輸出脈沖序列是一個M進制的多電平數(shù)字信號，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)換成二進制數(shù)字信號（PCM信號）后，再經(jīng)信道傳輸。在接收端，二進制碼組經(jīng)過譯碼器還原為M進制的量化信號，再經(jīng)低通濾波器恢復(fù)原模擬基帶信號，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.實驗內(nèi)容 實驗原理圖如下:實驗輸入信號由兩信號疊加生成，信號 疊加后的信號如下圖所示瑯 Sink 151幅度為0.5V，20Hz ;信號2幅度為0.5V,30Hz.I ° H E IISink 152004aOe-3600e

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

6、k 20Tim-t in Seconds四實驗總結(jié)PCM編碼通過抽樣，量化，編碼三個步驟將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字編碼。其中量化過程采 用非均勻量化，這個是通過信號壓縮和擴張來實現(xiàn)的。實驗中采用13折線A律實現(xiàn)量化,能夠有效提高小信號的信噪比。2FSK調(diào)制解調(diào)一.實驗?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 二實驗原理在二進制數(shù)字調(diào)制中，若正弦載波的頻率隨二進制基帶信號在fl和f2兩個頻率點間變化，則產(chǎn)生二進制移頻鍵控信號（2FSK信號）。二進制移頻鍵控信號的產(chǎn)生，可以采用模擬調(diào)頻電路來實現(xiàn)，也可以采用數(shù)字鍵控的方法來實現(xiàn)。下圖是數(shù)字鍵控法實現(xiàn)二進制移頻鍵控信號的原理圖，圖中

7、兩個振蕩器的輸出載波受輸入的二進制基帶信號控制，在一個碼元Ts期間輸出fl或f2兩個載波之一。其解調(diào)原理是將二進制移頻鍵控信號分解為上下兩路二進制振幅鍵控信號，分別進行解 調(diào)，通過對上下兩路的抽樣值進行比較最終判決出輸出信號。原理框圖如下：.實驗內(nèi)容與分析 2FSK調(diào)制解調(diào)原理圖實驗中采用數(shù)字鍵控的方法產(chǎn)生2FSK信號，f1=100Hz,f2=200Hz。解調(diào)時，加高斯噪聲,信號分兩路，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，通過低通疊加，進 入判決器，得到解調(diào)信號。輸入信號和解調(diào)信號分別如下秦 £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nnnMnnn閭 號 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當存在噪聲時，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。實現(xiàn)眼圖時利用采樣，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通信系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標之一。實驗通過利用BER計數(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驗總結(jié)2FSK調(diào)制解調(diào)過程注