北邮通原软件实验报告

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1、北京邮电大学实验报告题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告班级：专业：姓名：成绩：实验1：抽样定理一．实验目的（1）掌握抽样定理 （2）通过时域频域波形分析系统性能二．实验原理抽样定理：设时间连续信号m（t），其最高截止频率为fm，如果用时间间隔为T<=1/2fm的采样序列对m（t）进行抽样时，则m（t）就可被样值信号唯一地表示。抽样过程原理图（时域）重建过程原理图（频域）具体而言：在一个频带限制在（0，fh）内的时间连续信号f（t），如果以小于等于1/(2fh)的时间间隔对它进行抽样，那

2、么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。或者说，如果一个连续信号f（t）的频谱中最高频率不超过fh，这种信号必定是个周期性的信号，当抽样频率fS≥2fh时，抽样后的信号就包含原连续信号的全部信息，而不会有信息丢失，当需要时，可以根据这些抽样信号的样本来还原原来的连续信号。根据这一特性，可以完成信号的模-数转换和数-模转换过程。三．实验步骤1.将三个基带信号相加后抽样，然后通过低通滤波器恢复出原信号。 实现验证抽样定理的仿真系统，同时在必要的输出端设置观察窗。如下图所示2.设置各模块参数三个基带信号频率

3、从上至下依次为10hz、20hz、40hz。抽样信号频率fs设置为80hz，即2*40z。（由抽样定理知，fs≥2fH） 。低通滤波器频率设置为40hz 。设置系统时钟，起始时间为0，终止时间设为1s.抽样率为1khz。3.改变抽样速率观察信号波形的变化。四．实验结果基带信号最终恢复信号抽样后的信号波形实验讨论观察上图，可以看出，抽样后的信号波形如同冲激信号，且其包络图形为原基带信号波形图。最终恢复所得的信号波形与原基带信号相同。 由此可知，如果每秒对基带模拟信号均匀抽样不少于2fH次，所得样值序

4、列含有原基带信号的全部信息，从该样值序列可以无失真地恢复成原来的基带信号。五． 实验建议、意见 将抽样率fs设置为小于两倍fh的值，观察是否会产生混叠失真。实验2：验证奈奎斯特第一准则一．实验目的（1）理解无码间干扰数字基带信号的传输； （1）掌握升余弦滚降滤波器的特性； （3）通过时域、频域波形分析系统性能。二．实验原理基带传输系统模型奈奎斯特准则提出：只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变，即使其波形已经发生了变化，也能够在抽样判决后恢复原始的信号，因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。无码间干

5、扰基带传输时，系统冲击响应必须满足x(nTs)=1(n=0);x(nTs)=0(n=!0)。相应的推导出满足x(t)的傅里叶变换X(f)应满足的充分必要条件：该充要条件被称为无码间干扰基带传输的奈奎斯特准则。奈奎斯特准则还指出了信道带宽与码速率的基本关系。即Rb=1/Tb=2ƒN=2BN。说明了理想信道的频带利用率为Rb/BN=2。在实际应用中，理想低通滤波器是不可能实现的，升余弦滤波器是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件，已获得广泛应用。三．实验步骤1.根据奈奎斯特准则，设计实现验证奈奎斯特第

6、一准则的仿真系统，同时在必要输出端设置观察窗。如下图所示2.设置各模块的参数图形编号功能参数Token10延时器Delay=0.450secToken0基带信号PN序列Amp=1v;Rate=10hzLevels=2;Phase=0degToken1升余弦滤波器SymbolRate=100hzRoll-OffFactor=0Token5LowPassFIR带宽Fc=5hz;(为基带信号的一半，正是传输信号的奈奎斯特带宽Token15高斯噪声StdDev=0v;Mean=0vToken6采样器Rat

7、e=1000hz3.在不同情况下进行仿真（1）在信道带宽B一定的条件下，无噪声时，分别观察输入与输出信号的波形，解调信号的眼图。（2）在信道带宽B一定的条件下，无噪声时，提高信源速率观察输入与输出信号波形变化，解调信号的眼图。（3）在信道B一定的条件下（无码间干扰），逐渐加入噪声，观察输入、输出信号波形变化，解调信号的眼图。四．实验结果1.在信道带宽B一定的条件下，无噪声时，输入与输出信号的波形，解调信号眼图如下：输入信号输出信号解调信号眼图实验讨论对比输入、输出波形，可以看出输入信号与输出信号波

8、形基本一致，原始信号得到无误恢复，从而验证了奈奎斯特第一准则。从解调信号的眼图可以看出，信号“眼睛”张开的比较大，说明在噪声、无码间干扰的情况下，系统性能良好，误码率低2.在信道带宽B一定的条件下，无噪声时，提高信源速率（本实验将信源速率增加一倍），输入与输出信号波形，解调信号的眼图。输入信号输出信号解调信号眼图实验讨论此时低通信道带宽不满足奈奎斯特准则，从输入、输出波形可以看出，数字信号经过系统传输以后，出现了误码。从解调信号的眼图可以看出，相比无噪声，信源速率不变情况下的眼图，