通信原理实验教程

第1章 通信系统的Matlab仿真实验

1.1 引言

1.2 信号与系统在仿真中的表示

1.2.1 仿真建模

1.2.2 时域采样及频域采样

1.2.3 傅里叶变换

1.2.4 功率谱密度

1.2.5 线性系统

1.2.6 冲激脉冲的仿真

1.2.7 实验

1.2.8 思考题

1.3 高斯噪声与随机数据的产生

1.3.1 白高斯噪声

1.3.2 随机二进制序列

1.3.3 多进制随机数

1.3.4 实验

1.3.5 思考题

1.4 调制

1.4.1 SSB调制

1.4.2 FM调制

1.4.3 等效基带仿真

1.4.4 数字调制

1.4.5 实验

1.4.6 思考题

1.5 数字基带信号

1.5.1 PAM信号

1.5.2 升余弦滚降PAM信号

1.5.3 眼图

1.5.4 NRZ及RZ信号

1.5.5 AMI码

1.5.6 实验

1.5.7 思考题

1.6 误码率仿真

1.6.1 误码率

1.6.2 二进制系统的误码率

1.6.3 高阶调制的误码率

1.6.4 ISI信道的误码率

1.6.5 实验

1.6.6 思考题

1.7 信道编码

1.7.1 线性分组码

1.7.2 循环码

1.7.3 实验

1.7.4 思考题

第2章 通信系统实验

2.1 引言

2.2 实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM）

2.2.1 实验目的

2.2.2 DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理

2.2.3 DSB-SC AM信号的产生

2.2.4 DSB-SC AM信号的相干解调及载波提取

2.3 实验二：具有离散大载波的双边带调幅（AM）

2.3.1 实验目的

2.3.2 AM信号的产生及解调原理

2.3.3 AM信号的产生

2.3.4 AM信号的非相干解调

2.4 实验三：调频（FM）

2.4.1 实验目的

2.4.2 FM信号的产生及锁相环解调原理

2.4.3 FM信号的产生

2.4.4 FM信号的锁相环解调

2.5 实验四：线路码的编码与解码

2.5.1 实验目的

2.5.2 各线路码的信号波形

2.5.3 实验

2.6 实验五：时钟恢复

2.6.1 实验目的

2.6.2 时钟提取的原理

2.6.3 从RZ-AMI码恢复时钟

2.6.4 从BIP-RZ码或者UNI-RZ码恢复时钟

2.7 实验六：眼图

2.7.1 实验目的

2.7.2 观察眼图的作用

2.7.3 眼图实验

2.8 实验七：采样、判决

2.8.1 实验目的

2.8.2 采样、判决的原理

2.8.3 实验

2.9 实验八：二进制通断键控（OOK）

2.9.1 实验目的

2.9.2 OOK信号的产生及其解调原理

2.9.3 OOK信号的产生

2.9.4 00K信号的非相干解调

2.10 实验九：二进制移频键控（2FSK）

2.10.1 实验目的

2.10.2 2FSK信号的产生及解调原理

2.10.3 连续相位2FSK信号的产生

2.10.4 连续相位2FSK信号的锁相环解调

2.11 实验十：二进制移相键控（2PSK）及差分移相键控（DPSK）

2.11.1 实验目的

2.11.2 2PSK及DPSK

2.11.3 DPSK信号的产生

2.11.4 DPSK信号的相干解调

2.12 实验十一：信号星座

2.12.1 实验目的

2.12.2 MPSK及MQAM信号的矢量表示及其信号星座图

2.12.3 信号星座图实验

2.13 实验十二：低通信号的采样与重建

2.13.1 实验目的

2.13.2 低通信号的采样与重建的原理

2.13.3 采样与重建

2.14 实验十三：脉冲幅度调制与时分复用

2.14.1 实验目的

2.14.2 PAM与TDM的原理

2.14.3 PAM／TDM信号的产生

2.14.4 PAM／TDM信号的分路

2.15 通信系统实验报告要求

第3章 高斯最小移频键控调制器实验

3.1 实验目的

3.2 实验内容

3.3 实验原理

3.3.1 GMSK调制器工作原理及相位路径的计算

3.3.2 数字信号处理方法实现GMSK调制器

3.4 实验步骤

3.4.1 设计相位路径的余弦表与正弦表

3.4.2 仿真眼图的编程及其检验

3.4.3 设计地址逻辑

3.5 实验结果观察

3.5.1 实验仪器

3.5.2 观察实验结果

3.6 实验报告

3.7 GMSK调制器实验箱介绍

3.7.1 GMSK调制器实验连接框图

3.7.2 实验箱组成

3.7.3 实验箱电路图及工作原理

附录 TIMS实验系统部分模块说明

一、频率计数器（FREQUENCY／EVENTC（）UNTER）

二、主信号发生器（MASTERSIGNALS）

三、耳机放大器和低通滤波器（HEADPHONEAMPUFIERANDLPF）

四、缓冲放大器（BUFFERAMPLIFIER）

五、可变直流电源（VARIABLEDC）

六、示波器显示选择器（SCOPESELECTOR）

七、干线汇聚板（TRUNKSPANEL）

八、加法器（ADDER）

九、音频振荡器（AUDIOOSCILLATOR）

十、双模拟开关（DUALANALOGSWITCH）

十一、乘法器（MULTIPLIER）

十二、移相器（PHASESHIFTER）

十三、正交分相器（QUADRATUREPHASESPLITTER）

十四、公用模块（UTILITIESMODULE）

十五、序列码发生器（SEQUENCEGENERATOR）

十六、双脉冲发生器（TWINPULSEGENERATOR）

十七、多电平编码器（M-LEVELENCODER）

十八、多电平译码器（M-LEVELDECODER）

十九、压控振荡器（VCO）

二十、可调低通滤波器（TUNEABLELPF）

二十一、判决模块（DECISIONMAKER）

二十二、基带信道滤波器（BASEBANDCHANNLEFLITTER）

二十三、误码计数（ERRORCOUNTINGUTILITIES）

二十四、线路码与部分响应编码器（LINECODE&PARTIALRESPONSEENCODE）

二十五、线路码与部分响应解码器（LINECODE&PARTIALRESPONSEDECODE）

二十六、噪声发生器（NOISEGENERATOR）

二十七、100kHz带通信道滤波器（100kHzPASSBANDCANNELFILTER）

二十八、频谱分析器（SPECTRUMANALYSERUTILITIES）

二十九、积分和清零（INTEGRATE&DUMP）

三十、比特时钟重建器（BITCLOCKREGENERATl0N）

三十一、正交功能模块（QUADRATUREUTILITIES）

参考文献

《通信原理实验教程》是通信原理实验课程的教材，内容涵盖三大方面：通信系统的Matlab仿真；模拟通信和数字通信实验；高斯最小移频键控调制器实验。通过实验，使学生受到科学实验的基本训练，并掌握通信系统仿真和数字处理的硬件实现新方法。
《通信原理实验教程》适用于高等院校本科通信工程、信息工程、电子工程等专业，也可供工程科技人员参考。

本书是通信原理实验课程的教材，内容涵盖三大方面：通信系统的Matlab仿真；模拟通信和数字通信实验；高斯最小移频键控调制器实验。 通过实验，使学生受到科学实验的基本训练，并掌握通信系统仿真和数字处理的硬件实现新方法。 本书适用于高等院校本科通信工程、信息工程、电子工程等专业，也可供工程科技人员参考。