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1、通信原理软件实验报告学 院： 信息与通信工程学院专 业： 通信工程 姓 名： 学 号： 班 级： 班级序号： 实验二 时域仿真精度分析一、 实验目的1. 了解时域取样对仿真精度的影响2. 学会提高仿真精度的方法二、 实验原理一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间（-，+）上的连续函数，但所有计算机的CPU都只能按指令周期离散运行，同时计算机也不能处理（-，+）这样一个时间段。为此将把s(t)按区间-T/2,+T/2截短为St(t).按时间间隔t均匀取样，得到的取样点数为 N=T/t 仿真时用这个样值集合来表示信号s(t)。t 反映了仿真系统对信号波形的分辨率，t越小则仿真的精确度越高。据通
2、信原理所学，信号被取样以后，对应的频谱是频率的周期函数，其重复周期是1/t。如果信号的最高频率为fH，那么必须有 fH=1/2t才能保证不发生频域混叠失真，这是奈奎斯特抽样定理。设 Bs=1/2t则称Bs为仿真系统的系统带宽。如果在仿真程序中设定的采样间隔是t,那么不能用此仿真程序来研究带宽大于Bs的信号或系统。换句话说，就是当系统带宽 一定的情况下，信号的采样频率最小不得小于 2*Bs，如此便可以保证信号的不失真，在此基础上时域采样频率越高，其时域波形对原信号的还原度也越高，信号波形越平滑。也就是说，要保证信号的通信成功，必须要满足奈奎斯特抽样定理，如果需要观察时域波形的某些特性，那么采样点
3、数越多，可得到越真实的时域信号。三、 实验内容将模块按下图连接：参数设置：四、 实验结果修改参数后结果为：五、 思考题1. 观察分析两图的区别，解释其原因可以看出信号2的波形严重失真，这是因为第二次的时钟设置是0.3，第一次的时钟设置是0.01；在第一次的时候，信号的采样频率是f=1/t=1/0.01=100,每秒采样点数为100；第二次的采样频率为f=1/0.3=33.3，每秒采样点数严重减少为33.3个；而由奈奎斯特抽样定理知道，这个采样频率必须满足以下条件：fH=1/2t此时，根据计算可知，真实fH = 20hz，fH1=50hz，fH 2=0.5*33.3，约为16.6. 故信号失真了
4、。2. 将示波器的控制时钟的period的参数改为0.5，观察仿真结果，分析其原因当把周期设置为0.5的时候，得到的结果如下：可见，此时根本没有信号显示了。此时的的采样频率是，f=1/0.5=20,每秒的采样点变成了原始信号的零点，并且零点连接成了一条直线，故看起来就像没有信号了一样。由此得出的结论就是：如果信号的最高频率为fH，那么必须有fHfh或fs2fh，从而证明了低通信号采样定理。对于一个频带限制在（0,fh）Hz内的时间连续信号x(t)，如果以1/(2fh) Hz的时间间隔对它进行抽样，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。图5.3所示的抽样结果会产生如图5.4所示输出，即由虚线所示
5、的正弦波抽样所得的信号。在满足采样定理条件的情况下，初始输入信号可以从这些抽样值中恢复出来。三、实验内容模块按下图连接：四、实验结果取样信号功率谱放大部分：重建信号的功率谱密度：修改参数后结果为：五、思考题1. 分析两个取样信号功率谱图有何区别，并解释其原因。 答：由于在PULSE GENERATER的参数time in high state 的值不同，导致第一次试验中的采样时间很短，相当于脉冲抽样，而第二次实验中抽样时间很长，相当于矩形脉冲抽样。在时域抽样相当于在频域进行周期延拓，脉冲进行傅里叶变换后还是脉冲，矩形进行傅里叶变换后是sa函数，相当于许多个SA函数的周期延拓，根据sa函数的形状
6、，所以后面的幅度会有所降低。2. 观察信号时域采样后，其对应的频谱周期延拓现象，其周期是多少？答：周期是4Hz.3. 观察并对照两组参数设置下出现的不同仿真现象，结合信号与系统相关理论分析不同采样函数占空比对信号频谱的影响。答：采样函数占空比越大,频谱越易发生混叠。六、 遇到的问题和解决办法本次实验在第二个实验把time in high state修改之后，出现的频谱图不正确，后来发现是参数存在问题，修改之后恢复正常。七、 实验总结 本次实验中主要是对信号的抽样和恢复加深理解，我之前对于抽样点维持时间理解不够，这次加深了理解。实验七 SSB调制与解调（模块实现）一、 实验目的 1了解产生SSB
7、调制的基本原理。 2了解SCICOS中的超级模块。3. 了解利用相干解调法解调幅度调制信号的方法。二、 实验原理SSB调制 SSB AM产生方法一： SSB信号的产生可以通过先产生双边带抑制载波调幅信号（DSB-SC）,然后再将它通过边带滤波器实现，如图5.43。由于DSB-SC信号的特点是上下边带携带相同的信息，所以可以利用滤波器滤去一半带宽信号的方法无失真的传输信号。 SSB AM产生方法二： 单边带调制信号表达式为： “-”号对应着上边带调制；“+”号对应着下边带调制。 实验中利用对源信号进行希尔伯特变换，和对载波进行移相的方法来产生单边带信号，其原理框图如下：SSB 解调 用相干解调或同步解调来还原幅度调制信号。其解调框图如下： 以 SSB 上边带调幅信号为例进行说明如图5.45所示，载波应该提取自输入信号，通过平方环法或COSTAS环方法提取。由于这次实验是验证解调方法，假定已经获得了解调所用的载波的频率，所以直接使用调制端正弦波发生器产生的载波信号充当解调载波。三、 实验内容将模块按下图连接：SSB调制：SSB解调：四、 实验
