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1、通信原理实验说明,任峻,AM调制解调系统的设计与分析,完成AM调制解调系统的设计，解调部分包括相干和包络两种。 观测过调现象,AM调制原理与实现,AM表达式,AM调制器,系统时钟设置：Sample Rate(Hz)2000 正弦基带信源：Amp=1V, Freq=50Hz aX+b：x1(交流系数):1, x0(直流分量A0）:2 正弦载波信源：Amp=1V, Freq=500Hz,过调现象,定义调幅系数 m（用百分比表示时，又称调幅度） 反映基带信号改变载波幅度的程度：,m1 正常调幅 aX+b：x1(交流系数 |m(t)|max):1, x0(直流分量A0）:2,m1 过调幅 aX+b：x
2、1(交流系数 |m(t)|max):1, x0(直流分量A0）:0.5,过调现象,AM解调原理与实现,相干解调 包络检波,带通和低通滤波器作用？,带通滤波器： 作用：仅使已调信号通过，屏蔽信号频带外噪声，提高信噪比。 设置：中心频率=fc=500；带宽略大于AM带宽2 fs（ fs= 50） 采用模拟带通滤波器：低频截止=400，高频截止=500 低通滤波器： 作用：屏蔽高频部分，获得低频基带信号 设置：带宽略大于基带带宽fs 模拟低通滤波器：低频截止=100,实验报告内容,原理（包括系统组成框图） 设计（包括组成电路图、以及各元件的参数说明） 分析 基带信号、载波信号和AM信号的波形 基带信
3、号、载波信号和AM信号的频谱 相干解调中AM信号通过乘法器后的频谱 相干解调中AM信号通过低通滤波器后的频谱，波形与原基带信号的频谱、波形比较,实验报告内容,过调现象的分析 m1时，即直流分量大，交流幅度小时，观测基带信号、AM信号在包络解调、相干解调后的解调信号波形。 思考：构建DSB相干调制解调仿真系统,2FSK调制解调系统的设计与分析,完成2FSK调制解调系统的设计，解调部分包括相干和包络两种。 分析2FSK信号是由两路2ASK信号叠加而成。 分析接受滤波器的设置与通过滤波器的波形 分析2FSK信号频谱的单峰与双峰，并比较单峰与双峰时的解调结果的好坏。,2FSK调制原理与实现,2FSK表
4、达式,2FSK可视为 两个不同载频的 2ASK的叠加,2FSK调制原理与实现,2FSK产生： 模拟相乘法,模拟相乘法,参数设置 系统时钟设置：4000 伪随机序列信源(基带信号)：Rate(码速率)=100Hz Amp(交流幅度)=0.5V, offset(直流幅度)=0.5V （单极性码） 正弦载波信源1：Amp=1V, Freq=1000Hz 正弦载波信源2：Amp=1V, Freq=500Hz,2FSK调制原理与实现,2FSK产生： 键控法,数字键控法,2FSK解调原理与实现,2FSK为两路2ASK信号之和。 利用中心频率为载波f1 (=1000)和载波f2 (=500)的两个带宽为2f
5、s (=2*100)的带通滤波器对接收信号进行分路，分离出载频分别为f1和f2的2ASK信号，然后对这两路2ASK信号进行解调，分别得到an和n的单极性基带信号，最后进行比较判断。,2FSK解调原理与实现,参数设置 模拟带通滤波器1：低频截止=900，高频截止=1100 模拟带通滤波器2：低频截止=400，高频截止=600 模拟低通滤波器1，2：低频截止=100 模拟比较器（抽样比较）：真输出=1，假输出=0,实验报告内容,原理（包括系统组成框图） 设计（包括组成电路图、以及各元件的参数说明） 分析 基带信号和2FSK信号的波形比较 两路2ASK波形叠加比较 调整两路载波频率，观测2FSK频谱
6、的单峰和双峰 fs =100 ，f1 =1000，f2 0000=500：双峰 fs =100 ，f1 =500，f2 0000=400：单峰,实验报告内容,分析 2FSK信号与2FSK信号通过带通滤波器1、2的信号的频谱比较 第一路2ASK信号与2FSK信号通过带通滤波器1后的信号的频谱比较 第二路2ASK信号与2FSK信号通过带通滤波器2后的信号的频谱比较 第一路解调输出信号与基带信号波形比较 第二路解调输出信号与基带信号波形比较 抽样比较后信号与基带信号的波形比较,2PSK调制解调系统的设计与分析,完成2PSK调制解调系统的设计。 改变接收方载波的相位，分析2PSK的“反向工作”现象。,
7、2PSK调制原理与实现,2PSK：用数字基带信号改变载波的相位,2PSK可视为双极性码的调幅波,e2PSK(t) = s(t) cosct s(t)= an g(t-nTS)（双极性码）,cos (ct+0)= cos ct , an =0 2PSK= cos (ct+)= -cos ct , an =1,2PSK调制原理与实现,2FSK产生：模拟相乘法、键控法,模拟相乘法,参数设置 系统时钟设置：2000 伪随机序列信源(双极性码)：Rate(码速率)=100Hz Amp(交流幅度)=1V, offset(直流幅度)=0V 正弦载波信源：Amp=1V, Freq=500Hz 单刀双掷开关：C
8、tr Threshold=0V,2PSK解调原理与实现,参数设置 模拟带通滤波器：低频截止=400，高频截止=600 模拟低通滤波器：低频截止=100 抽样判决器： 抽样器：sample rate=码速率=100 保持器：选择 ”last sample” 保持上次抽样1码元周期 判决器（buffer）：Threshould=0V (门限值),实验报告内容,原理（包括系统组成框图） 设计（包括组成电路图、以及各元件的参数说明） 注意所有载波始终是做为正弦或者余弦信号。 分析 基带信号和2PSK信号的波形比较 基带信号、载波信号和2PSK信号的频谱比较 2PSK通过抽样判决后的输出与原基带信号的波
9、形比较。 改变判决器门限值（过大，或过小），观测输出的误码 改变接收方载波的相位，比较基带信号与输出信号波形（反向工作现象）。,数字基带系统的设计与分析,完成数字基带系统的仿真设计 分析噪声对数字基带系统输出的影响 分析判决电平对数字基带系统输出的影响 验证奈奎斯特第一准则,数字基带系统的设计与实现,参数设置 系统时钟：Sample Rate=1000Hz 伪随机序列信源(基带信号,双极性码)： Rate(码速率)=100Hz , Amp(交流幅度)=1V, offset(直流幅度)=0V,数字基带系统模型,滚降滤波器的参数设置,余弦滚降传输特性 滚将系数 = 无码间干扰的码速率条件 采用模式
10、升余弦滚降滤波器来仿真 RB=100Hz，故设定 fN= 50 Hz，取=0.5，则 下截止频率= 75 Hz （-60db衰落处） 上截止频率= 25 Hz （开始衰落处）,数字基带系统的设计与实现,参数设置 接受滤波器：采用模拟低通滤波器仿真，低频截止= RB=100Hz 抽样判决器： 抽样器：sample rate=码速率=100 保持器：选择 ”last sample” 保持上次抽样1码元周期 判决器（buffer）：Threshould=0V (门限值),实验报告内容,原理（包括系统组成框图） 设计（包括组成电路图、以及各元件的参数说明） 分析,实验报告内容,分析噪声对数字基带系统输
11、出的影响 小噪声n(t)=0.1V时， 信号源信号与信道输出信号波形的叠加比较； 信号源信号与抽样判决输出信号波形的叠加比较 大噪声n(t)=0.9V时， 信号源信号与信道输出信号波形的叠加比较； 信号源信号与抽样判决输出信号波形的叠加比较,实验报告内容,判决电平对数字基带系统输出的影响（n(t)=0.1V） 判决器门限值=0.7（过大） 信号源信号与保持器输出信号波形的叠加比较； 信号源信号与抽样判决输出信号波形的叠加比较 判决器门限值=-0.7（过小） 信号源信号与保持器输出信号波形的叠加比较； 信号源信号与抽样判决输出信号波形的叠加比较 判决器门限值=0（最佳） 信号源信号与保持器输出信号波形的叠加比较； 信号源信号与抽样判决输出信号波形的叠加比较,实验报告内容,验证奈奎斯特第一准则 先关闭噪声，以消除噪声的影响 满足无码间干扰的码速率条件时： RB=100Hz 信号源信号与抽样判决输出信号的波形叠加 不满足无码间干扰的码速率条件时： RB=110Hz 信号源信号与抽样判决输出信号的波形叠加,
