實驗8信道模擬與終端實驗報告

1、現(xiàn)代通信原理實驗報告實驗室名稱：通信原理實驗室 實驗日期： 年 月 日學(xué) 院班級、組號姓名實驗項目名 稱信道模擬與終端實驗指 導(dǎo)教 師一、實驗?zāi)康恼莆战K端模塊的使用觀察噪聲對信道的影響，比較理想信道與隨機(jī)信道的區(qū)別，加深對隨機(jī)信道的理解。證明漢明碼可以實現(xiàn)一位誤碼糾錯，加深對糾錯編碼原理的理解。掌握眼圖波形與信號傳輸畸變的關(guān)系。二、實驗內(nèi)容將信號源輸出的NRZ碼（未編碼）輸入信道，調(diào)節(jié)噪聲功率大小，觀察信道輸出信號。輸出的NRZ碼（未編碼）輸入本模塊，編碼后再輸入信道，并經(jīng)過解碼，將信號源NRZ碼輸入終端模塊的DATA1通道，解碼后的信號輸入終端模塊的DATA2通道，撥動誤碼開關(guān)，比較兩路信號

2、，證明漢明碼可以實現(xiàn)一位誤碼糾錯。觀察眼圖并作分析記錄。三、實驗儀器四、實驗步驟1、信道模擬實驗（1）將信號源模塊、信道模擬模塊、終端模塊小心地固定在主機(jī)箱中，確保電源接觸良好。（2）插上電源線，打開主機(jī)箱右側(cè)的交流開關(guān)，再分別按下三個模塊中的開關(guān)POWER1、POWER2，各模塊對應(yīng)的發(fā)光二極管LED01、LED02發(fā)光，三個模塊均開始工作。（注意，此處只是驗證通電是否成功，在實驗中均是先連線，后打開電源做實驗，不要帶電連線）（3）將信號源的NRZ碼作為數(shù)據(jù)輸出，連接到終端的DATA1端，相應(yīng)的位同步信號（BS1）與幀同步信號（FS1）分別相連，同時將信號源的NRZ碼連接到信道模擬的信道輸入

3、端，經(jīng)過信道后從信道輸出1端輸入到終端的DATA2端，BS2和FS2與信號源的位同步信號（BS）與幀同步信號（FS）分別相連。則終端的發(fā)光二極管D01-D24顯示的是直接從信號源輸出的數(shù)據(jù)，發(fā)光二極管D25-D48顯示的經(jīng)過信道傳輸后的數(shù)據(jù)。（也可用示波器雙蹤比較上述兩組數(shù)據(jù)）（4）任意設(shè)置NRZ碼的碼型，旋轉(zhuǎn)信道模擬模塊的噪聲功率調(diào)節(jié)電位器，改變信道內(nèi)噪聲功率大小，觀察噪聲對發(fā)光二極管D25-D48顯示數(shù)據(jù)的影響。同時用示波器觀察信道輸入與信道輸出1處的信號波形。2、差錯控制編碼實驗（1）將信號源模塊的撥碼開關(guān)SW04、SW05設(shè)置為00000101 00000000，按實驗一的介紹，此時分

4、頻比千位、十位、個位均為0，百位為5，因此分頻比為500，此時位同步信號頻率應(yīng)為4KHz。相應(yīng)地，信道模擬模塊的編碼方式控制開關(guān)撥“0”、碼速率選擇撥碼開關(guān)設(shè)置為1000，與信號源的碼速率相一致（見表10-3）。（2）將信號源的NRZ碼作為數(shù)據(jù)輸出，連接到信道模擬的編碼輸入數(shù)據(jù)端，相應(yīng)的位同步信號（BS）與幀同步信號（FS）分別與信號源的BS和FS相連。將信號源的1024K連接到信道模擬的1M_IN，同時將信道模擬的編碼輸出與解碼輸入的位同步信號與幀同步信號分別相連，編碼輸出的數(shù)據(jù)連入信道輸入，經(jīng)過信道后從信道輸出1端輸入到解碼輸入數(shù)據(jù)端；解碼輸出端的數(shù)據(jù)、位同步與幀同步分別與終端的DATA1

5、、BS1和FS1相連，則終端的發(fā)光二極管D01-D24顯示的經(jīng)過編解碼及信道傳輸后的數(shù)據(jù)。（也可用示波器雙蹤比較兩組數(shù)據(jù)，也可以將信號源NRZ碼輸出接入終端DATA1，BS與BS1相連，F(xiàn)S與FS1相連。經(jīng)過解碼后的數(shù)據(jù)接入終端DATA2，位同步與幀同步分別與終端的BS2和FS2相連。注意：做實驗時會發(fā)現(xiàn)解碼后的信號有時候與編碼不完全對應(yīng)（或移動和閃動），在通過按復(fù)位鍵可以達(dá)到一致，這是因為編解碼后的信號有移相，通過按復(fù)位鍵可以使編解碼信號與NRZ達(dá)成同步）（3）任意將“誤碼”撥碼開關(guān)的右七位中的一位撥為高，觀察編碼后信號及終端顯示的解碼的變化。（因為漢明編碼可以糾錯一位錯碼，因此終端顯示的解

6、碼后碼元與原NRZ碼相同）（4）任意將“誤碼”撥碼開關(guān)的右七位中的兩位撥為高，觀察編碼后信號及終端顯示的解碼的變（因為漢明編碼不能糾正兩位或兩位以上錯碼，因此終端顯示的解碼后的碼元與原NRZ碼不同）3、眼圖實驗（1）將信號源模塊的位同步信號的頻率設(shè)為7.8125KHz（碼速率選擇開關(guān)撥為00000010、01010110，為256分頻），用信號源模塊的PN31信號作為輸入信號，連接到信道模擬的信道輸入。（2）用信號源模塊的位同步信號作為示波器的外部觸發(fā)信號，通過調(diào)節(jié)信道模擬模塊上的噪聲功率調(diào)節(jié)旋鈕，觀察從信道輸出2端口輸出的NRZ碼眼圖并記錄下來。（3）通過改變信號源SW04,SW05來改變輸

7、入信號的碼速率，從而觀察“眼睛”的張開和閉合，并記錄相應(yīng)的眼圖狀態(tài)。（可以任意改變碼速率，建議SW04，SW05依次由256分頻192分頻160分頻128分頻96分頻64分頻，可以參考信號源實驗步驟中分頻比的說明）（4）根據(jù)不同碼速率情況下眼圖的不同狀態(tài)驗證整個信道的特性。五、實驗結(jié)果及分析一、信道模擬實驗1、低噪聲信道波形：（噪聲功率電平P01調(diào)為低）噪聲測試點輸出的波形（噪聲波形，噪聲功率電平調(diào)為低）信道輸入波形：（即信號源輸出的NRZ碼）信道輸出1測試點輸出的波形（與信道輸入波形一起雙蹤觀察）2、高噪聲信道波形：（僅把噪聲功率電平P01調(diào)為高，信道輸入波形同上）噪聲測試點輸出的波形（噪聲波形，噪聲功率電平調(diào)為高）信道輸入波形：（即信號源輸出的NRZ碼）信道輸出1測試點輸出的波形（與信道輸入波形一起雙蹤觀察）二、漢明糾錯碼實驗（將噪聲功率調(diào)到最低，主要是觀察漢明碼的糾錯功能）1、編碼輸入-數(shù)據(jù)波形：（即信號源輸出的NRZ碼）2、任意撥動一個誤碼開關(guān)，觀察解碼輸出-數(shù)據(jù)波形，應(yīng)能糾錯3、任意撥動兩個誤碼開關(guān)，觀察解碼輸出-數(shù)據(jù)波形，不能糾錯三、眼圖實驗低噪聲時信道輸出2測試點輸出的波形（眼圖，用信號源產(chǎn)生的位同步信號作為示波器的外部觸發(fā)信號觀察，噪聲功率電平P01調(diào)為最低，這時眼圖跡線清晰）高噪聲時信道輸出2測試點輸出的波形