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1、机械原理实验指导书 通信原理实验指导书(1) 导读：就爱阅读网友为您分享以下“通信原理实验指导书(1)”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 通信原理实验报告 学院：信息与通信工程学院 班级：12050642 学号：1205064229 姓名：李振东 第1页 目录 II、实验基本操作说明 . 错误！未定义书签。 第一章 信源编码技术 . 1 实验一 抽样定理实验 . 1 实验二 PCM编译码实验 . 9 实验三 ADPCM编译码实验 . 17 实验四 m及CVSD编译码实验 . 20 实验五 PAM孔径效应及其应对方法 . 27 第二章 基带传输编译码技术 . 30 实验六 AMI码型变
2、换实验 . 30 实验七 HDB3码型变换实验 . 35 实验八 CMI/BPH码型变换实验 . 40 第三章 基本数字调制技术 . 45 实验九 ASK调制及解调实验 . 45 第2页 第一章 信源编码技术 实验一 抽样定理实验 一、实验目的 1、 了解抽样定理在通信系统中的重要性。 2、 掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。 3、 理解低通采样定理的原理。 4、 理解实际的抽样系统。 5、 理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。 6、 理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。 7、 理解带通采样定理的原理。 二、实验器材 1、 主控&信号源、3号模块 各一块 2、 双踪示波器
3、一台 3、 连接线 若干 三、实验原理 1、实验原理框图 保持电路平顶抽样S1自然抽样A-out抽样脉冲抽样输出LPF-INLPFLPF-OUTmusic信号源被抽样信号抗混叠滤波器抽样电路编码输入译码输出FIR/IIR3# 信源编译码模块FPGA数字滤波 图1-1 抽样定理实验框图 2、实验框图说明 抽样信号由抽样电路产生。将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。平顶抽样和自然抽样信号是通过开关 第1页 S1切换输出的。 抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶3.4kHz的
4、巴特沃斯低通滤波器）或FPGA数字滤波器（有FIR、IIR两种）。反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。 要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。 四、实验步骤 实验项目一 抽样信号观测及抽样定理验证 概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。 1、关电，按表格所示进行连线。 源端口 信号源：MUSIC 信号源：A-OUT 目标端口 连线说明 模块3：TH1(被抽样信号) 将被抽样信号送入抽样单元
5、模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟 送入模拟低通滤波器 模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH5(LPF-IN) 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】【通信原理】【抽样定理】。调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。 3、此时实验系统初始状态为：被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。 4、实验操作及波形观测。 （1）观测并记录自然抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器分别观测MUSIC （2）观测并记录平顶抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“平顶抽样”档位，用示波
6、器分别观测MUSIC 第2页 主控&信号源主控&信号源和抽样输出3#。 和抽样输出3#。 （3）观测并对比抽样恢复后信号与被抽样信号的波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器观测MUSIC主控&信号源和LPF-OUT3# ，以100Hz的步进减小A-OUT主控&信号源的频率，比较观测并思考在抽样脉冲频率多小的情况下恢复信号有失真。 （4）用频谱的角度验证抽样定理（选做）：用示波器频谱功能观测并记录被抽样信号MUSIC和抽样输出频谱。以100Hz的步进减小抽样脉冲的频率，观测抽样输出以及恢复信号的频谱。（注意：示波器需要用250kSa/s采样率（即每秒采样点为250K），FFT缩放调节
7、为10）。 注：通过观测频谱可以看到当抽样脉冲小于2倍被抽样信号频率时，信号会产生混叠。 实验项目二 滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响 概述：该项目是通过改变不同抽样时钟频率，分别观测和绘制抗混叠低通滤波和fir数字滤波的幅频特性曲线，并比较抽样信号经这两种滤波器后的恢复效果，从而了解和探讨不同滤波器幅频特性对抽样信号恢复的影响。 1、测试抗混叠低通滤波器的幅频特性曲线。 （1）关电，按表格所示进行连线。 源端口 目标端口 连线说明 信号源：A-OUT 模块3：TH5(LPF-IN) 将信号送入模拟滤波器 （2）开电，设置主控模块，选择【信号源】【输出波形】和【输出频率】，通过调节相应旋钮，
8、使A-OUT主控&信号源输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。 （3）此时实验系统初始状态为：抗混叠低通滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V的正弦波。 （4）实验操作及波形观测。 用示波器观测LPF-OUT3#。以100Hz步进减小A-OUTLPF-OUT3#的频谱。记入如下表格： 第3页 主控&信号源输出频率，观测并记录 A-OUT频率/Hz 5K 4.5K 3.4K 3.0K 基频幅度/V 由上述表格数据，画出模拟低通滤波器幅频特性曲线。 思考：对于3.4KHz低通滤波器，为了更好的画出幅频特性曲线，我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小？ 2、测试fir数字滤波器的幅频特性曲线
9、。 （1）关电，按表格所示进行连线。 源端口 目标端口 连线说明 信号源：A-OUT 模块3：TH13(编码输入) 将信号送入数字滤波器 （2）开电，设置主控菜单：选择【主菜单】【通信原理】【抽样定理】【FIR滤波器】。调节【信号源】，使A-out输出频率5KHz、峰峰值为3V的正弦波。 （3）此时实验系统初始状态为：fir滤波器的输入信号为频率5KHz、幅度3V的正弦波。 （4）实验操作及波形观测。 用示波器观测译码输出3#，以100Hz的步进减小A-OUT码输出3#的频谱。记入如下表格： A_out的频率/Hz 5K 4K 第4页 主控&信号源的频率。观测并记录译基频幅度/V 3K 2K
10、. 由上述表格数据，画出fir低通滤波器幅频特性曲线。 思考：对于3KHz低通滤波器，为了更好的画出幅频特性曲线，我们可以如何调整信号源输入频率的步进值大小？ 3、分别利用上述两个滤波器对被抽样信号进行恢复，比较被抽样信号恢复效果。 （1）关电，按表格所示进行连线： 源端口 信号源：MUSIC 信号源：A-OUT 目标端口 连线说明 模块3：TH1(被抽样信号) 提供被抽样信号 模块3：TH2(抽样脉冲) 提供抽样时钟 送入模拟低通滤波器 送入FIR数字低通滤波器 模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH5(LPF-IN) 模块3：TH3(抽样输出) 模块3：TH13(编码输入) （2）开电，
11、设置主控菜单，选择【主菜单】【通信原理】【抽样定理】【FIR滤波器】。调节W1主控&信号源使信号A-OUT输出峰峰值为3V左右。 （3）此时实验系统初始状态为：待抽样信号MUSIC为3K+1K正弦合成波，抽样时钟信号A-OUT为频率9KHz、占空比20%的方波。 （4）实验操作及波形观测。对比观测不同滤波器的信号恢复效果：用示波器分别观测LPF-OUT3#和译码输出3#，以100Hz步进减小抽样时钟A-OUT的输出频率，对比观测模拟滤波器和FIR数字滤波器在不同抽样频率下信号恢复的效果。（频率步进可以根据实验需求自行设置。）思考：不同滤波器的幅频特性对抽样恢复有何影响？ 实验项目三 滤波器相频特性对抽样信号恢复的影响。 概述：该项目是通过改变不同抽样时钟频率，从时域和频域两方面分别观测抽样信号经fir滤波和iir滤波后的恢复失真情况，从而了解和探讨不同
