通信原理实验讲义

1、南京工程学院教案【教学单元首页】第1 次课授课时间2011.12.13教案完成时间：2011 年 9 月 30 日授课题目（章、节）AM 模拟调制信号的产生与解调主用 System View 构造一个AM 调制、解调系统，观察各模块输出波形，了解AM要AM 调制信号调制系统的调制、解调原理，理解相干解调和非相干解调的区别，掌握内的主要性能指标，即带宽和功率谱。容目1、 熟悉使用 System View 软，了解各部分功能模块的操作和使用方法。的2、 通过实验进一步观察、了解模拟信号AM 调制、解调原理。与要3、 掌握 AM 调制信号的主要性能指标。求4、 比较、理解 AM 调制的相干解调和非相

2、干解调原理。重1、 掌握使用System View 软件的进行通信仿真的基本方法；点2、 掌握 AM 调制系统的调制、解调原理、实现模型，理解相干解调和非相干解调的与区别。难3、 掌握 AM 调制信号的主要性能指标，即带宽和功率谱。点教学方法实验讲授与手段南京工程学院教案【教学单元内容】实验一、 AM 模拟调制信号的产生与解调一、实验目的1、熟悉使用System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。2、通过实验进一步观察、了解模拟信号AM 调制、解调原理。3、掌握 AM 调制信号的主要性能指标。4、比较、理解AM 调制的相干解调和非相干解调原理。二、实验内容用 System V

3、iew 构造一个AM 调制、 解调系统， 观察各模块输出波形，了解 AM 调制系统的调制、解调原理，理解相干解调和非相干解调的区别，掌握AM调制信号的主要性能指标，即带宽和功率谱。三、实验要求1、观察原始基带信号、已调信号、 经过信道后加入噪声的已调信号以及解调信号的波形，理解 AM 调制系统的调制、解调原理。2、 观察以上四种信号的功率谱密度，理解它们之间的区别，说明原因。3、 观察以上四种信号的带宽，理解它们的之间的区别，说明原因。4、 调节噪声的大小，观察解调器输出波形的变化，说明原因。5、 比较相干解调和非相干解调，理解门限效应。四、电路构成1、 AM 调制解调系统模型2模块说明：To

4、ken3： 产生原始基带信号，即周期性正弦波（参数设置：幅度1V ，频率 10HZ ）。Token1 ： AM 调制器（参数设置：专业库中选择Comm Modulators DSB AM ，幅度 1V ，频率 1000Hz ）Token5：加法器Token6：产生高斯白噪声（参数设置：Source Gauss NoiseStd 0.1V Mean=0V ）Token8：乘法器Token9： 产生载波信号，即周期性正弦波（参数设置：幅度1V ，频率 1000HZ ）Token10、14：产生低通滤波器 （参数设置： Operator Filters/Systems Linear SysFilte

5、rs 选择 Analog Butterworth 、 Lowpass Lowcutoff=50Hz ）Token13：产生半波整流器（参数设置： Function Non Linear Half Rctfy ）Token2、4、 7、 11、 15：产生示波器系统定时设置：Start Time ： 0 ，Stop Time ： 0.6， Sample Rate ： 10000HZ五、实验结果1、原始基带信号波形32、AM 调制后输出波形3、经过信道后加入噪声的波形44、经过相干解调后低通滤波器输出波形5、经过包络解调后低通滤波器输出波形56、原始基带信号功率谱67、AM 调制信号功率谱78、经

6、过相干解调后输出信号功率谱9、经过包络解调后输出信号功率谱89南京工程学院教案【教学单元末页】本单元 1、掌握使用 System View 软件的进行通信仿真的基本方法；知 2、掌握 AM 调制系统的调制、 解调原理、 实现模型， 理解相干解调和非相干解调的区识 别。点 3、掌握 AM 调制信号的主要性能指标，即带宽和功率谱。归纳思考题或作业题本单元教学与书本知识相对比，加深了对模拟调制的理解情况小结审阅意见审阅人：10南京工程学院教案【教学单元首页】第2 次课授课时间2011.12.13教案完成时间：2011 年 9 月 30 日授课题目（章、节）数字信号基带传输系统实现及眼图的观察主用 S

7、ystemView 建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均要值为 0，均方差可调） ，分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信内道中的噪声情况。容目的1、 熟悉使用 System View 软件，了解各功能模块的操作和使用方法。与2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。要3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。求重点1、 数字基带传输系统的构建模型；与难2、 眼图的实现和分析点教学方法实验讲授与手段1南京工程学院教案【教学单元内容】实验二、数字信号基带传输系统实现及眼图的观察一、实验目的1、熟悉使用 System

8、View 软件，了解各功能模块的操作和使用方法。2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。二、实验内容用 System View 建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。三、实验要求1、观察系统中各个模块的输出波形，并分析说明系统构成原理。2、观察低通滤波器的输出波形的眼图，调节信道中噪声的大小，观察眼图变化。3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。4、调节噪声大小，分析系统中是否产生

9、误码，说明原因。2四、电路构成模块说明：Sink3：产生原始码元Sink14 ：发送端基带信号形成器Sink4：加入高斯白噪声后的波形Sink10 ：经过低通滤波器后的输出波形Sink12 ：经过抽样判决后的输出码元参数设置：Token0：Source Noise/PN Pn Seg（幅度 1V ，频率 100HZ ，电平数2，偏移 0V ，产生单极性不归零码，随机产生）Token13 ： 在专 业库 中选择Comm Processors P shape （ Select pulse ShapeRectangular， Time offset 0， Width 0.01s，产生矩形脉冲基带信号

10、）Token2：Source Noise/PN Gauss Noise（均值为0，均方差为0.01 的高斯白噪声）Token9： Operator Filters/systems LinerSys Filters （ Analog ，Butterworth ， No. ofPoles=3， LowCutoff 100HZ ，产生一个低通的Butterworth 滤波器，用于对信道输出信号进行滤波）Token5：Operator Sample/Hold Sample（ Sample rate=100HZ ，用于对滤波后的波形进行抽样， 抽样速率等于码元速率 ）Token7： Operator S

11、ample/Hold Hold （ Hold Value=Last Sample， Gain 1，对抽样后的值延时一段时间，得到恢复后的数字基带信号）Token11：Operator Logic Compare （Select comparison：a=b True Output=1V ，FalseOutput -1V ，对抽样值进行判决比较，得到输出码元波形）Token15：产生正弦信号，作为比较器的另一个比较输入（振幅0V ，频率 0Hz）眼图参数设置：SinkCalculator style slice start 0.01，Length 0.03，在窗口中选择需要观察眼图的波形，点击O

12、K ，观察其眼图3系统定时设置：Start Time ： 0 ，Stop Time ： 0.5， Sample Rate ： 10000HZ五、实验结果1、原始基带信号2、加入噪声后的基带信号（高斯白噪声，方差0.01）43、经过低通滤波器后的输出波形4、经过抽样判决后的输出波形55、经过低通滤波器后输出波形的眼图6南京工程学院教案【教学单元末页】本单元1、 熟悉使用 System View 软件，了解各功能模块的操作和使用方法。知2、 通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。识点3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。归纳思考题或作业题本单元教学与书

13、本知识相对比，加深了对基带传输及眼图的理解情况小结审阅意见审阅人：7南京工程学院教案【教学单元首页】第 3次课授课时间2011.12.14教案完成时间：2011年 9月 30日授课题目（章、节）2PSK 调制解调系统实验主用 System View 建立一个2PSK调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均要值为 0，方差可调），调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形内的功率谱，理解2PSK调制解调原理。容目1、熟悉使用System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。的与2、通过实验进一步掌握 2PSK调制原理。要3、通过实验进一步掌握2PSK相干解调原理

14、。求重点与2PSK调制解调系统的设计， 2PSK相干解调的模型难点教学方法实验讲授与手段1南京工程学院教案【教学单元内容】实验三、2PSK 调制解调系统实验一、实验目的1、熟悉使用System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。2、通过实验进一步掌握2PSK调制原理。3、通过实验进一步掌握2PSK相干解调原理。二、实验内容用 System View 建立一个 2PSK调制解调系统仿真电路，信道中加入高斯噪声（均值为0，方差可调），调节噪声大小，观察输出端误码情况，同时观察各模块输出波形的功率谱，理解 2PSK调制解调原理。三、思考题1、 观察仿真电路中各模块输出波形的变化，理

15、解2PSK调制解调原理。2、 观察比较仿真电路中各模块输出波形的功率谱、带宽变化，指出2PSK 是线性调制还是非线性调制。3、 调节噪声大小，观察输出端误码情况，说明原因。4、 将解调端参考载波相位设置为与调制端载波相位相差180，观察解调波形有何变化，此现象为何现象。2四、电路构成参数设置：Token0：产生原始码元信号，随机产生( 参数设置 : Source Noise/PN Pn Seg ，幅度1V，频率 50HZ，电平数2，偏移 0V）Token1， 5： Multiplier（乘法器）Token2，6：产生用于调制和解调的载波信号（参数设置： Source Periodic Sinu

16、soid，幅度 1V，频率 200Hz）Token9： Adder （加法器）Token10：产生高斯噪声（参数设置：Source Noise/PN Gauss Noise ，均值为0，均方差为 0.1 ）Token7：产生一个模拟低通滤波器（参数设置：Operator Filters/Systems LinearSys Filters，选择： Analog ，频率 50，极点个数3，低通滤波器的截止频率原始码元速率）Token11：产生抽样信号（参数设置： Operator Sample/Hold Sampler ，Sample Rate 50Hz，抽样速率码元速率 ）Token12：对抽样

17、信号进行保持（参数设置： Operator Sample/Hold Hold ，Hold ValueLast SampleGain 1V）Token13：对低通滤波器输出的抽样值进行判决（参数设置： Operator Logic Compare选择： Select Comparison为 a=b）Token14：产生比较判决器的另一个输入，将抽样判决输出与此输入进行比较（参数设置：3Source Periodic Sinusoid ，幅度 0V，频率 0Hz）系统定时设置：单击工具条中的系统定时按钮，打开 System Time Specification对话框，设置 Start Time：

18、0 ，Stop Time ： 0.5 ， Sample Rate ： 10000HZ，单击 OK完成系统定时设置。4南京工程学院教案【教学单元末页】本单元1、熟悉使用 System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。知2、 2PSK调制模型。识点3、 2PSK相干解调模型。归纳思考题或作业题本单元教学与书本知识相对比，加深了对2PSK 调制解调的理解情况小结审阅意见审阅人：5南京工程学院教案【教学单元首页】第4 次课授课时间2011.12.14教案完成时间：2011 年 9 月 30 日授课题目（章、节）低通抽样定理验证实验主要 用 System View 建立一个低通抽样定理仿真电路，通过观察各个模块输出波形变内 化，理解低通抽样定理原理。容目的 1、熟悉使用 System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。与要2、通过实验进一步掌握低通抽样定理的原理。求重点与抽样定理的实现模型难点教学方法实验讲授与手段1南京工程学院教案【教学单元内容】实验四、低通抽样定理验证实验一、实验目的1、 熟悉使用System View 软件，了解各部分功能模块的操作和使用方法。2、 通过实验进一步掌握低通抽样定理的原理。二、实验内容用 System View 建立一个低通