实验二十四通信系统实验

现代通信原理实验指导书24－1实验二十四通信系统实验一、实验目的1、掌握完整的通信系统的组成及各部分功能。2、掌握各通信系统的组成及各部分功能。3、了解各通信系统的优缺点。4、掌握通信系统中几种常用的调制方式及其性能特点。5、掌握高斯白噪声、带限信道的概念，加深对信道模型的了解。6、掌握汉明码的编码规则，了解信道编码在通信系统中的作用。7、掌握同步信号在数字通信系统中的作用。二、实验内容1、按实验指导书提供的系统模型和连接方法，将有关实验模块连成部分或完整的通信系统，观察各测试点的波形，并做详细的记录。2、改变各组成模块的码型设置或元件参数，重复观察各点波形，并做详细记录。3、灵活运用各功能模块，自己设计并连接成系统，观察各点波形并做详细记录。三、实验仪器1、各功能模块2、20M双踪示波器一台3、频率计（可选）一台4、音频信号发生器（可选）一台5、立体声单放机（可选）一台6、立体声耳机一副7、连接线若干四、实验原理由于在前面各模块的实验中，我们已经详细介绍了各个模块的用法及输入、输出端口的接口条件，所以在这里我们不再介绍各个模块的用法及原理，而是提供一些典型的通信系统的模型，同学们可以根据实验指导书提供的系统模型，将各个独立的功能模块连接、组合成不同的通信系统，完成信息传递的功能，并根据实际传输的效果，对各通信系统的传输质量做出客观、正确的评断；也可以充分发挥自己的创造性，自己动手设计一些通信系统模型并想办法具体实现。由于各功能模块都有自己特殊的接口条件，这些条件我们在前面的实验中已经做了详细的介绍，因此，希望同学们在对这些条件有充分了解的基础上在再进行本实验。频谱分析是通信原理中一个十分重要的内容，建议在观察各点波形的同时，能充分利用频谱分析模块观察各点波形的频谱，加深对各种调制方式的理解。1、模拟通信系统参考使用模块：信号源模块、PAM/AM模块、模拟通信系统模块、终端模块。现代通信原理实验指导书24－2模拟通信系统的框图如图24-1所示：信号源调制器信道解调器受信者噪声源图24-1模拟通信系统框图信号源产生的模拟信号经调制后送入信道传输，接收时经解调后，在受信者处恢复出原始的模拟信号。该系统的调制方式可普通双边带调幅或立体声调频两种方式中选择。在实验时可参考下面提供的方法进行连线(其中PAM/AM模块可用模拟通信系统模块代替)。信号源模块PAM/AM模块终端模块模拟输出AM音频输入——64K正弦波AM载波输入————AM解调输出S-IN2、数字基带传输系统（1）模拟信号数字化后的数字基带传输系统参考使用模块：信号源模块、PAM/AM模块、模拟信号数字化模块、信道模拟模块、终端模块。该通信系统的框图如图24-2所示：信号源模拟信号转换为数字信号信道数字信号还原为模拟信号受信者噪声源图24-2模拟信号数字化后的数字基带传输系统信号源产生的模拟信号经模拟信号数字化模块转换为数字信号后，送入信道进行传输，再经模拟信号数字化模块还原为模拟信号后送给受信者。模拟信号数字化的方式可从脉冲幅度调制、脉冲编码调制、增量调制、自适应差分脉冲编码调制四种方式中选择。在实验时可参考下面提供的方法进行连线（以脉冲编码调制为例）：信号源模块模拟信号数字化模块信道模拟模块终端模块模拟输出S-IN————BS2048K输入————64K64K输入————8KFRAMEB-IN————现代通信原理实验指导书24－3——PCMB-OUT信道输入————PCM2-IN信道输出1————JPCM——S-IN（2）二进制码元的数字基带传输系统参考使用模块：信号源模块、码型变换模块、信道模拟模块、终端模块。该通信系统的框图如图24-3所示：信号源码型变换信道码型反变换受信者噪声源图24-3二进制码元的数字基带传输系统信号源产生的二进制数字信号经码型变化模块之后送入信道模拟模块，在该模块中加入信道噪声（加性高斯白噪声）并通过限带信道传输后，再进行码型反变换，最后得到原始的二进制数字信号。在实验时可参考下面提供的方法进行连线（以AMI码为例）：信号源模块码型变换模块终端模块NRZNRZDATA1BSBSBS1、BS2FSFSFS1、FS22BS2BS————OAMIDATA2五、实验步骤1、认真复习各模块的使用方法，熟悉各模块输入、输出点的接口条件。2、选取一种通信系统的框图，在实验报告上画出模块连接图。3、将所要用到的模块小心地固定在主机箱中，确保电源接触良好。4、按实验报告上所画的连接图正确连接各模块，通电，观察各点波形及频谱并做详细记录。5、只改变模拟调制、模拟信号数字化或数字调制的方式，观察各点波形及频谱的变化，应着重观察相同条件下各种调制方式性能的优劣，详细记录下来。6、选择其它的通信系统，重复上述观察。7、自行设计通信系统，画出框图和模块连接图，连线，观察实验结果并做详细记录。六、实验报告要求1、分析实验电路的工作原理，叙述其工作过程。2、根据实验测试记录，在坐标纸上画出各测量点的波形图，并分析实验现象。3、对实验思考题加以分析，按照要求做出回答，并尝试画出本实验的电路原理图。