通信信号处理及传输实验指导书

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1、通信信号处理及传输实验指导通信信号处理及传输实验指导书电子科技大学通信学院李玉柏崔琳莉武畅杨炼130通信信号处理及传输实验指导目录第一部分通信信号处理及传输实验总体介绍1第二部分实验设备介绍3第三部分通信信号处理及传输实验11实验一软件无线电实验平台基本通信实验11实验二脉冲成型实验21实验三数字上下变频30实验四基带载波调制技术实验40实验五基带载波解调技术实验54实验六无线信道性能测试实验67实验七无线收发综合实验78实验八小型软件无线电系统SSF-SDR综合实验88附录A信号发生器使用说明107附录B射频GUI使用说明125130通信信号处理及传输实验指导第一部分通

2、信信号处理及传输实验总体介绍一、通信信号处理及传输实验的任务通过本课程的实验，要求学生能够基于可编程的、可设计的、模块化的软件无线电硬件平台，通过FPGA设计、DSP程序设计来完成各项通信功能，如脉冲成型、上下变频、调制解调等等；深入理解通信系统中各组成模块的实现原理，融汇贯通学生在通信专业的主要知识体系；同时通过本课程实验，让学生了解通信系统中的关键技术，了解实际硬件系统与理论的联系与区别，切实增强学生理论联系实际的能力。二、通信信号处理及传输实验简介通信信号处理及传输实验包含7个基础型、综合型实验项目以及1个创新设计型实验项目。单套实验设备包括PC机、软件无线电实验箱

3、、基带信号发生器、DSP仿真器、FPGA仿真器等硬件平台，以及CCS、ISE等软件仿真平台。同时需要信号发生器、示波器等测试仪器。三、信号与系统课程适用的专业通信、电子信息类等专业。四、通信信号处理及传输实验涉及的核心知识点实验内容涉及通信信源编解码、信号成型滤波与均衡、数字载波调制和解调、无线信道中通信性能分析、信道编码算法、无线收发、信道噪声特性分析、点对点通信、多径干扰分析等。同时实验涉及基于DSP的分析设计方法和基于FPGA的分析设计方法。五、信号与系统实验的重点与难点对软件无线电通信中各重点模块的理解和设计，如波束形成、数字滤波器、上/下变频、软件无线电中的数字

4、载波调制、软件无线电中的信号处理算法、无线信道中通信性能分析、软件无线电中的信道编码算法、射频及模拟前端等。六、考核方式实验报告。七、总学时40学时。八、教材名称及教材性质130通信信号处理及传输实验指导陈祝明，《软件无线电技术基础》，高等教育出版社九、参考资料杨小牛，楼才义等。软件无线电原理与应用，电子工业出版社，2001年1月130通信信号处理及传输实验指导第二部分实验设备介绍通信信号处理实验是基于可编程的、可设计的、模块化软件无线电硬件平台，通过FPGA设计、DSP程序设计来完成各项通信功能。实验设备包括PC机、软件无线电实验箱、基带信号发生器、DSP仿真器、FPG

5、A仿真器等硬件平台，以及CCS、ISE等软件仿真平台。同时需要信号发生器、示波器等测试仪器。其中软件无线电试验箱是整个实验的基本平台。2.1软件无线电实验箱软件无线电试验箱主要着重软件无线电系统若干关键技术的演示和开发。主要包括内容有波束形成、数字滤波器、上/下变频、软件无线电中的数字载波调制、软件无线电中的信号处理算法、无线信道中通信性能分析、软件无线电中的信道编码算法、射频及模拟前端等。实验系统平台如图2.1所示。图2.1软件无线电实验平台系统特点：软件无线电实验平台的最大特点是实现了全数字系统。系统的架构合理，结构简洁，整体上采用ARM+DSP+FPGA+RF的构架

6、，可以实现任何典型的无线通信方式。同时实验平台配有功能强大的标准基带信号发生器，用来产生各种调制信号，模拟各种无线信道对信号的影响，使学生可以直观地体验到无线信道对不同调制方式的影响。130通信信号处理及传输实验指导实验平台硬件是开放的，可以进行二次开发和创新开发。可以对平台中的ARM、DSP、FPGA进行编程形成新的应用和研究系统。系统结构：软件无线电实验平台的系统结构如图2.2和图2.3所示。图2.2软件无线电实验平台的系统结构图2.3软件无线电实验平台的系统框架结构硬件平台：l射频模块130通信信号处理及传输实验指导OURS-SDR0701-BP射频子系统采用流行的

7、直接变频技术，形成零中、低中频通信系统。零中频和低中频通信系统是现在主流的数字通信和移动通信的射频架构。具备可以调节的发射功率，可以调节的接受增益，方便形成AGC环路。RFModule频段800~950MHZ标配发射功率>10dbm工作方式半双工接收灵明度<-70dbm控制接口通过数字接口实现频段，增益等参数的配置变频方式直接上下变频方式模拟带宽50MHZl滤波器模块不同的通信系统需要使用不同的滤波器模块，系统提供不同的滤波器模块支持。FilterModuleLPF截至频率1M6阶巴特沃斯标配lAD/DA模块高速双路AD/DA