【精品】通信原理课程实验指导书

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1、通信原理课程实验指导书周冬梅、朱杰、钟晓玲、谢兴红-XX.—1—刖旨《通信原理实验指导书》是针对电子信息科学与技术、信息工程专业的教学大纲而编写的。不同专业在使用本书时，可根据具体要求选作部分内容。本书编写时间比较仓促，难免有错，不足Z处请谅解。实验1基带传输系统实验一、实验目的1・了解Nyquist基带传输设计准则2.熟悉升余弦基带传输信号的特点3・掌握眼图信号的观察方法4.学习评价眼图信号的基本方法二、实验仪器1.ZH7001(II)通信原理基础实验箱一台2.20MHz双踪示波器一台3函数信号发生器一

2、台三、实验原理在寻找対信号基带传输的设计过程中，Nyquist设计准则为基带传输系统信号设计提供了一个方法。利用该准则一方面口J以对信号的频谱进行限制，另一方面又不会产生码间串扰。升余弦信号设计是其中的一个例子。升余弦滤波器的传递函数为：1tt(2T..I+a%⑴珂0<]f<(-a)/2Ts(l-a)/2Ts(l+a)/2Ts其中，a是滚降因子，取值范围为0到1。一般a=0.25-1W，随着a的增加，相邻符号间隔内的时间旁瓣减小，这意味着增加a可以减小位定时抖动的敏

3、感度，但增加了占用的带宽。对于矩形脉冲BPSK信号能量的90%大约在1.6心的带宽内,而对于a=0.5升余弦滤波器，所有能量则在1.5心的带宽内。如图l.lNyquist升余弦滤波基带传输频域与时域特性为了在实际系统上可实现升余弦滤波器，一般将其进行截短，截短长度一般从中央最大点处向两边延长4个码元。截短成形的基带信号频谱一般能很好地满足实际系统的要求。Hu(f)i(t)0图1.1Nyquist升余弦滤波皐带传输频域与时域特性示意图脉冲成形滤波器可以在基带实现，也可以设国在发射机的输出端。一般说來，在基带

4、上脉冲成形滤波器用DSP或FPGA來实现，每个码元一•般需采样4个样点，并考虑当前输出基带信号的样点值与8个码元有关，使用脉冲成形的数字通信系统经常在调制器中同一时刻存储了儿个符号，然后通过査询一个代表了存储符号离散时间波形来输出这儿个符号（表的人小为2®）,这种查表法可以实现高速数字成形滤波，其处理过程如图1.2所示：成形之后的基带信号经D/A变换之后，直接对载波进行调制。图1.2BPSK基带成形原理示意图对基带系统性能判断主要依据是图1.3中所示的眼图的主要测量指标。在实验过程中请注意対不同的基带传输

5、性能进行测试。最佳取样时刻模式化眼图图1.3眼图卞耍的性能指标测试示意图升余弦滚降传递函数町以通过在发射机和接收机使用同样的频响为开根号升余弦响应的滤波器來实现。这种响应特性的分配为系统捉供了最佳接收方案。在ZH7001（II）型通信原理基础实验箱中，基带传输的框图如图1.4所示。KGO同步数据*CVSD编码数虻亠测试数据亠差分编口L数据选按a=0的升余弦成形a=l的升余弦成形a=0.4的升余弦成形测试数据产仆―►—►数据—►选择―►>a=0.4的开根号升余弦成形kD/A►测试数据诜提KGG?测试数据速率

6、选择基带传输选择KG04图1・4基带传输的框图四、实验内容1.«=0升余弦滤波成形信号观察（1）准备工作：将数字调制解调模块中的KG01选择在下端测试数据位置（测试数据方式），KGO2设置成3级m序状态（KG02的最下而跳线器插入），数据时钟选择开关KGO3置T1-2状态（32K僅）,KG04置于a=0升余弦滤波状态（所有跳线器不插入）。KPO1置于1-2状态（相干解调位置）。（2）以发送时钟（TPMO1）作同步，观测发送信号（TPiO3）的波形。测量过零点抖动与眼皮厚度（换算成码元宽度的白分数）。(3)

7、)iKG02输入不同的测试数据(0/1码，11101010),«TP103的信号(主要从信号的最佳点收敛情况、过零抖动情况进行判断)。总结信号特征并解释原因。2.a=l、a=0.4、a=0.4开根号升余弦滤波的眼图观察(1)准备工作：除KG04外,其余同步骤loKG04设置成a=1、a=0.4、a=0.4开根号升余弦滤波状态。(2)以发送时钟(TPM01)作同步，观测发送信号(TP103)的波形。测量过零点抖动与眼皮厚度(换算成码元宽度的白分数)。(3)用KG02输入不同的测试数据(0/1码，11101

8、010),獴TPiO3的信号(主要从信号的故佳点收敛情况、过零抖动情况进行判断)。总结信号特征并解释原因。五、实验报告1、写出眼图正确的观察方法；2、比较“a=0升余弦滤波”与“a=0.3升余弦滤波”基带成形传输的不同点；3、比较“a=1升余弦滤波”与“a=0.4升余弦滤波”的不同点4、比较“a=0.4升余弦滤波”与“a=0.4开根号升余弦滤波”的不同点5、叙述Nyquist滤波作用;6、画出主要测量点的工作波形；实验2FSK