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1、通信原理软件实验实验报告学院： 信息与通信工程学院 班级： 姓名： & 学号： 序号： + 2012年12月25日一、模块实验实验七 SSB调制与解调（模块）1、信号产生框图：2、 系统产生的SSB信号：由于软件性能有限，所以设置高频载波是50Hz，信号是5Hz，如上图。3、SSB信号上边带频谱：频谱理论上计算为55Hz，频谱如上图可以看出符合理论值。4、 SSB解调框图：采用相关解调，混合信号最后通过低通滤波器完成解调。5、 原信号与解调出的信号进行对比：对比之下，虽然解调出的信号与原信号有相位差、幅度差，但是频率是一致的，所以符合解调要求。6、 解调出来的信号频谱：原信号频率为10Hz，所
2、以解调出的信号与原信号频率完全一致。7、实验心得：这次实验我仿真验证了理论课上学习的单边带调制知识，实验环境也很符合理论课上系统的模块化思想，所以做起来还是很简单的，结果很容易就能验证。通过观察实验框图里各点信号的变化我加深了对SSB调制的理解，学会了如何通过调节信号与载波的频率和大小来控制调制信号的形状。本来想把载波和信号频率调高，但是由于Scilab性能有限，仿真到一定时间就跳出了程序，所以虽然实验频率取的不是很符合实际，只能在较低频率下进行，但是实验结果还是能够反映理论原理。实验十 调频信号的产生（模块）1、调频和调相信号产生框图：2、 原信号和调频、调相信号波形图：3、 调频信号频谱：
3、4、 实验心得：这次实验我主要是观察了锁相环调频与调相信号的区别，仔细地分析了锁相环调频的原理，通过观察数据的流动情况理解了信号是如何控制锁相环产生角调信号的，而所产生的频谱比较乱，没有明显规律。实验十一 调频信号的解调（模块）1、 调频信号解调框图：2、 调频信号与包络解调信号：3、 解调信号的频谱图：4、 锁相环解调框图：5、 锁相环解调的解调信号：6、 解调信号的频谱：7、 实验心得：这次实验我主要了解了调频解调的两种方式：包络解调和锁相环解调。在包络解调里面，我主要认识到了Mathematical Expression是如何通过设置表达式进行整流的。而在锁相环解调里面，我通过具体的操作
4、，观察了解调时信号进入锁相环前后的信号变化，理解了锁相环反馈提取信号的原理，即理解了解调原理。实验十二 OOK调制与解调（模块）1、 OOK调制框图：2、 OOK调制信号：3、 OOK同步解调框图：4、 原信号、判决前的信号与同步解调出的波形：5、 非同步解调框图：没有相应原载波，提取大于零的调制信号后，通过低通滤波器之后判决输出信号。6、非同步解调波形：7、 实验总结：实验中使用的新模块是用来判决的Switch模块，我在这里研究了它的功能。而OOK调制解调与之前做的实验大同小异，所以也没有特别花时间去理解框图各部分的作用，所以在之前所做实验基础之上做好这次实验比较容易。收获最大的也就是通过自
5、己动手设置信号观察到了信号的产生与调制过程，更重要的是我观察到了解调时信号通过低通滤波器之前的状态，让我对解调时信号与载波相乘的方法有了很直观的体会。实验十三 2FSK调制（模块）1、 产生连续相位信号的框图：2、 产生的连续相位信号：3、 产生不连续相位信号的框图：4、 相位不连续的信号：5、 相干解调框图：6、 相干解调出的信号波形：由上图可以看出解调出的波形除了有一定延迟外与原信号是一致的。7、 实验心得：这个实验较之前的无论是理论还是动手实践上都要更复杂。先说模块吧，在不连续相位产生框图里，之前的Switch模块得到了充分的运用，其作用就类似于一个需要条件选择的单刀双掷开关。而实验的难
6、点主要在解调部分，最重要的是要理解实验原理，即通过将调制信号与两种载波相干解调然后再相加形成完整的信号。二、编程实验实验一假设基带信号为，载波频率为，仿真出AM、DSB-SC、SSB信号，观察已调信号的波形及频谱。（编程）1、源代码如下：/基带信号m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t),fc=20khz,求AM,DSB-SC,SSBclear all exec t2f.sci; exec f2t.sci;fs=800;/采样速率T=200;/截短时间N=T*fs;/采样点数dt=1/fs; /时域采样间隔t=-T/2:dt:T/2-dt; /时域采样点df=1/
7、T; /频域采样间隔f=-fs/2:df:fs/2-df; /频域采样点数fm1=1; /待观测正弦波频率，单位KHz，下同fm2=0.5; /待观测余弦波频率fc=20; /载波频率/以上为初始化参数设置m1=sin(2*%pi)*fm1*t); /待观测正弦波部分M1=t2f(m1,fs); /傅里叶变换MH1=-%i*sign(f).*M1; /希尔伯特变换mh1=real(f2t(MH1,fs); /希尔伯特反变换m2=2*cos(2*%pi)*fm2*t); /待观测余弦波部分M2=t2f(m2,fs); /傅里叶变换MH2=-%i*sign(f).*M2; /希尔伯特变换mh2=r
8、eal(f2t(MH2,fs); /希尔伯特反变换s1=(1+(m1+m2)/abs(max(m1+m2).*cos(2*%pi)*fc*t); /AM信号时域表达式S1=t2f(s1,fs); /AM信号频域表达式s2=(m1+m2).*cos(2*%pi)*fc*t); /DSB-SC信号时域表达式S2=t2f(s2,fs); /DSB-SC信号频域表达式s3=(m1+m2).*cos(2*%pi)*fc*t)-(mh1+mh2).*sin(2*%pi)*fc*t); /SSB信号时域表达式，以上边带为例S3=t2f(s3,fs); /SSB信号上边带频域表达式/以上是仿真计算部分/以下为
9、绘图部分/AM信号xset(window,1)plot(f,abs(S1)title(AM信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f)mtlb_axis(-25,25,0,max(abs(S1);xset(window,2)plot(t,s1)title(AM信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t)mtlb_axis(-3,3,-3,3);/DSB-SC信号xset(window,3)plot(f,abs(S2)title(DSB-SC信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f)mtlb_axis(-25,25,0,max(abs(S2);xset(window,4)pl
10、ot(t,s2)title(DSB-SC信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t)mtlb_axis(-1,4,-3,3);/SSB信号（以上边带为例）xset(window,5)plot(f,abs(S3)title(SSB信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f)mtlb_axis(-25,25,0,max(abs(S3)xset(window,6)plot(t,s3)title(SSB信号波形)xlabel(t)ylabel(s(t)mtlb_axis(0,6,-3,3)2、 产生的波形图：1） AM信号：2） AM信号频谱：3） DSB-SC信号：4）DSB-SC信号的
11、频谱：5） SSB信号波形：6）SSB信号频谱：3、 实验心得：做这个实验时的我的理论知识已经准备得比较充分了，所以难点主要在编程方面。由于有了课件上的实例编程，所以对它们研究一番要编出相关程序也不是难事。这个实验给了我一种比课本上的理论更深的体会，因为这里的信号频率有多个，当画出信号波形的时候，我观察到了直观的多频信号形成的调制信号，这比书本上的公式来的深刻得多。而当调制的时候，我还专门研究了一下各种调制波形的形状，考虑了它们的形成与信号有什么关联。由于之前研究调幅都是在单频信号的情况下，而这里是多频率，所以这对我对调幅的理解十分有帮助。实验二假设基带信号，载波频率为40kHz，仿真产生FM
12、信号，观察波形与频谱，并与卡松公式做对照。FM的频率偏移常数为5kHz/V。（编程）1、源代码：/m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t)+4sin(500*pi*t+pi/3),fc=40KHz,Kf=5kHz/V，仿真产生FM，观察频谱和波形/初始化参数设置clear all;exec t2f.sci;exec f2t.sci;xdel(winsid(); /关闭所有图形窗口fs=4000; /采样速率T=16; /截短时间N=T*fs;/采样点数dt=1/fs; /时域采样间隔t=-T/2:dt:T/2-dt; /时域采样点df=1/T; /频域采样间隔f=
13、-fs/2:df:fs/2-df; /频域采样点数fm1=1;fm2=0.5;fm3=0.25;fc=40;Kf=5; /频偏常数/仿真计算m1=sin(2*%pi)*fm1*t);phi1=(2*%pi)*Kf*cumsum(m1)*dt; /cumsum函数为求累积和，相当于积分m2=2*cos(2*%pi)*fm2*t);phi2=(2*%pi)*Kf*cumsum(m2)*dt;m3=4*sin(2*%pi)*fm3*t+%pi/3);phi3=(2*%pi)*Kf*cumsum(m3)*dt;s=cos(2*%pi)*fc*t+phi1+phi2+phi3); /FM信号时域表达式S=t2f(s,fs); /FM信号频域表达式m=sin(2*%pi*fm1*t)+2*cos(2*%pi*fm2*t)+4*sin(2*%pi*fm3*t+%pi/3); /调制信号表达式M=t2f(m,fs);/绘图/FM已调信号xset(window,1)plot(f,abs(S)title(FM信号频谱)xlabel(f)ylabel(S(f)mtlb_axis(-80,80,0,max(abs(S);xset(window,2)plot(t,s)title(FM信号波形)
