(最新)通信原理实验报告.doc

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1、技术文件完成时间：2011.5.29通信原理实验设计报告项目名称：通信原理实验设计小组编号：57设计小组名单：王逸(组长)5080309952沈蔚5080309970薛岳5080309955上海交通大学电子信息与电气工程学院实验1随机数产生及直方图统计目录实验1随机数产生及直方图统计31.实验目的32.实验内容33.实验设备34.实验原理34.1计算机产生均匀分布随机数34.2高斯分布随机数的获得34.3直方图45.实验步骤55.1产生[0,1]上的均匀随机数55.2产生[0,1]上的高斯分布随机数56.问题讨论6实验2相关噪声模型和相关函数计算91.实验目的

2、82.实验设备93.实验原理93.1白噪声模型：103.2相关噪声模型103.3正弦信号加噪声114.实验步骤114.1白噪声的产生114.2相关噪声产生124.3正弦信号加噪声125.问题讨论13实验3常量信号检测的计算机模拟151.实验目的152.实验内容153.实验设备154.实验原理154.1接收机模型154.2接收机错误概率155.实验课题175.1误码率与噪声功率平方的关系175.2漏警概率与虚警概率的关系195.3求取最佳门限216.拓展探究24实验4伪随机序列产生及其特性研究261.实验目的262.实验内容263.实验设备264.实验原理266

3、5实验1随机数产生及直方图统计5.设计要求276.实验的分析与解答276.1M序列的产生276.2M序列的编程实现287.实验结果分析298.单片机程序代码34实验7综合设计三：语音信号的采样存储和回放441.实验目的442.实验仪器与设备443.设计要求444.系统综述455.PCM子系统硬件设计455.1子系统组成及功能455.2PCM编解码（CODEC）模块455.3ST-BUS时钟生成模块475.4CODEC受电保护模块硬件电路设计485.5PCM样值存储模块硬件电路设计485.6串并/并串转换模块硬件电路设计496.麦克风&耳机模块517.单片机子系

4、统528.系统测试及调试588.1测试项目588.2测试环境588.3调试及问题分析589.系统说明书5810.致谢5911.参考文献5912.附录5912.1硬件开发5912.2软件开发5965实验1随机数产生及直方图统计实验1随机数产生及直方图统计1.实验目的(1)掌握在一般微型计算机上产主随机数的方法。(2)统计随机数的概率分布密度函数。2.实验内容1．用计算机产生[0，1]均匀分布的（伪）随机数。2．由[0，1]均匀分布随机数产生其它分布的随机数，例：正态N（0，l）分布的随机数。3．用直方图统计随机数的分布密度。3.实验设备微型计算机及其高级程序语言

5、编译环境，例C++、FORTRAN、PASCAL等，也可以应用工程计算工具软件如MATLAB等。4.实验原理4.1计算机产生均匀分布随机数若设R是[0,1]上均匀分布的随机变量,则它们的密度函数为：在计算机算法中，为实现方便，通常使用伪随机数（序列）来代替（真）随机数。伪随机序列是有周期性的数值序列，当其周期N相对很大时，统计特性一定程度上逼近随机序列，故效果与（真）随机数相近。在本课程的以下部分，对伪随机数（序列）和真随机数（序列），称谓上不再加以严格区分。在计算机程序中，产生均匀分布伪随机数（序列）可以采用所谓“线性同余法”，有关资料可以自行查阅。不过，高

6、级编程语言都有现成的产生均匀分布随机数的功能函数，如C语言中包含有随机函数RANDOM(N)，用产生一个0～N-1之间的符合统计要求的均匀分布的伪随机数（序列）。每调用一次该函数，得到均匀分布随机数的一次抽样，如语句Ａ＝RANDOM(1000)，则变量Ａ就赋以一次抽样的随机数。在实验中，我们可以采用这种方法来获得均匀分布的随机数列。4.2高斯分布随机数的获得实际研究当中，高斯（正态）分布是经常被使用到的数学模型，可以近似描述很多随机事件的统计特性。所以，如何产生高斯分布随机序列，是在本课程中必须掌握的内容。通常，我们可以采用非线性变换法，对比较容易产生的均匀分

7、布随机序列进行变换，（近似）得到高斯分布随机序列。公式（1-2）和（1-3）中，若R1和R2是[0，1]区间两个均匀分布随机变量，理论上可以证明XC和XS是标准正态分布（均值为0，方差为1的高斯分布）的随机变量。（1-2）（1-3）因为两变换式的正交性，XC和XS65实验1随机数产生及直方图统计是统计独立的。所以，在实际应用中，可以单独或同时使用式（1-2）和（1-3）。当然，在一些较新的工具软件中，也已提供了直接的库函数，来生成高斯分布随机数。比如在MATLAB中，randn函数可以直接生成高斯分布随机数（矩阵）。4.1直方图对于一个随机变量，假如我们知道它

8、是正态的（或其它分布形式）我们可以从随