《通信系统仿真技术》实验报告

通信系统仿真技术实验报告学号：08050742X36 姓名：吴俊伟日期：2011.6.5实验一：SystemView操作环境的认识与操作1.实验题目：SystemView操作环境的认识与操作2.实验内容：正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）、平方分析、及其谱分析；并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。3.实验原理：在设计窗口中单击系统定时快捷功能按钮，根据仿真 结果设定相关参数。 采样点数=（终止时间-起止时间）采样率+1正玄信号S(t)=cos(wt)其平方P（t）=cos(wt)*cos(wt)=cos(2wt)+1/2P(t)频率是S(t)的二倍4.实验仿真：实验结论：SystemView是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。实验二：学习系统参数的设定与图符的操作实验题目：学习系统参数的设定与图符的操作实验内容：将一正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）V）与高斯信号相加后观察输出波形及其频谱，由小到大改变高斯噪声的功率，重新观察输出波形及其频谱。实验原理：高斯信号就是信号的各种幅值出现的机会满足高斯分 布的信号。当高斯信号不存在是正玄信号不失真，随着高斯信号的增加正玄信号的失真会越来越大。实验仿真： 实验结论：恒参信道的干扰信号常用高斯白噪声信号来等效。而无线信道是一种时变的衰落信道，其衰落特性主要表现为具有 多普勒功率谱特性的快衰落和具有阴影效应的慢衰落。实验三：接收计算器的使用及滤波器的设计实验题目：接收计算器的使用及滤波器的设计实验内容：1、正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）V）、及其平方分析窗口的接收计算器的使用；（实现3个以上运算功能）。2、单位冲激响应仿真、增益响应分析。；3、Fir滤波器设计；模拟滤波器设计；（低通、高通、带通）实验原理：1当激励为单位冲激函数时，电路的零状态响应称为单位冲激响应，简称冲激响应。 2滤波器特性可以用其频率响应来描述，按其特性的不同，可以分为低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器和带阻滤、波器等。实验仿真：正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）V）、及其平方分析窗口的接收计算器的使用单位冲激响应仿真、增益响应分析。Fir滤波器设计；模拟滤波器设计；（低通、高通、带通）实验结论：1通过中心频率f0，带宽BW，通带衰减，阻带衰减等参数即可确定滤波器的性能。 2滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频 率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特 定频率或消除一个特定频率。实验四：仿真模拟线性调制系统实验题目：仿真模拟线性调制系统实验内容：1、学习AM调制原理2、仿真AM调制、解调系统要求：(1)首先完成PDF中4.1节的仿真（要求调制信号频率为学号），改变调制度，并观察输出波形(已调波)的变化。 (2)使用通信库中现成的双边带调幅图符重新完成4.1节中的仿真（要求调制信号频率为学号）。改变调制度，并观察输出波形(已调波)的变化。实验原理：在AM信号的解调器中，“低通滤波器”后边接“取 ”样判决器”可以大大提高解调输出的正确性，因为低通滤波 器输出的是包含信道畸变和噪声影响的模拟量，信号取值有很大模糊性，此时信号星座图中的信号点是发散的，这一点将在接下来的仿真分析结果中充分体现出来。取样判决的作用就是最大限度地消除各种不利因素，使信号星座图更加趋于理想AM的信号图。一般做法就是先在原信号上叠加一个直流信号，以保证信号 f(t)+A0。然后乘上一个高频的余弦信号，即得到g(t)=f(t)+Acoswt。在频域上的效果就是将原信号的频谱移动到w处，以适合信道传输的最佳频率范围。g(t)的包络线即f(t)+A,用一个简单的包络检测电路就可以接 收并还原信号了。实验仿真：实验结论：通过仿真实验可得调制在通信系统中的重要性。也可得到条幅波在波形上，幅度随基带信号的规律而呈正比的变化；在频谱结构上，他的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移，这种搬移是线性的，因此，幅度调制又称为线性调制。实验五：仿真模拟角度调制系统实验题目：仿真模拟角度调制系统实验内容：1、仿真角度调制系统。2、仿真角度解调系统。实验原理：角度调制是频率调制和相位调制的总称。角度调制是使正弦载波信号的角度随着基带调制信号的幅度变化而改变。 也就是说，比如在调频信号中，载波信号的频率随着基带调制信号的幅度变化而改变。调制信号幅度变大时，载波信号的频率也变大（或变小），调制信号幅度变小时，载波信号的频率也变小（或变大）；而在调相信号中；载波信号的相位随着基带调制信号的幅度变化而改变。调制信号幅度变大时，载波信号的相位也变大（或变小），调制信号幅度变小时，载波信号的相位也变小（或变大）；实际上，在某种意义上，调频和调相是等同的，所以我们都称之为角度调制；而在这种调制方式中，载波的幅度保持不变（这就是FM叫做恒包络的原因）。 调频信号可以被看作调制信号在调制前先积分的调相信号。这意味着先对m(t)积分，再将结果作为调相器的输入即可得到调频信号。相反，先微分m(t)，再将结果作为调频器的输入也可得到调相信号。在模拟蜂窝移动通信中，调频是更为普遍应用的角度调制，这是因为FM不管信号的幅度如何，抗干扰能力都很强，而在调幅中，正如前面所说的那样，抗干扰能力要弱得多。 有两种基本的方法来产生调频信号：直接法和间接法。在直接法中，载波的频率直接随着输入的调制信号的变化而改变。在间接法中，先用平衡调制器产生一个窄带调频信号，然后通过倍频的方式把载波频率提高到需要的水平。模拟移动通信技术中，我们采用的就是调频技术实验仿真：实验结论：调频信号可以被看作调制信号在调制前先积分的调相信号。这意味着先对m(t)积分，再将结果作为调相器的输入即可得到调频信号。相反，先微分m(t)，再将结果作为调频器的输入也可得到调相信号。在模拟蜂窝移动通信中，调频是更为普遍应用的角度调制，这是因为FM不管信号的幅度如何，抗干扰能力都很强，而在调幅中，正如前面所说的那样，抗干扰能力要弱得多。实验六：仿真数字信号的基带传输实验题目：仿真数字信号的基带传输实验内容：1、掌握数字基带信号传输的无失真条件。2、仿真数字信号的基带传输。实验原理：基带传输系统的基本结构如图所示。它主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。实验仿真：实验结论：基带传输系统的基本结构主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤器和抽样判决器组成。实验七：仿真数字信号的载波调制实验题目：仿真数字信号的载波调制实验内容：设计数字调制解调系统；（2ask、2fsk、2psk、2dpsk）实验原理：1、2ask信号的解调方法有两种，非相干解调（包络检波）和相干解调（同步检测法） 2 、2fsk信号可看成是两个不同载频的2ask信号的叠加，其解调原理是将2fsk信号分解为上下两路2ask信号分别进行解调，然后进行判决。 3、2psk信号的解调通常采用相干解调法。实验仿真：实验结论：1. 2fsk信号解调时，抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限。 2. 2psk 信号在载波恢复过程中，存在180度的相位模糊实验八：仿真模拟信号的数字传输实验题目：SystemView操作环境的认识与操作实验内容：设计PCM编译码系统实验原理：通常把从模拟信号抽样量化，直到变换成为二进制符号的基本过程称为脉冲编码调制。实验仿真：实验结论：脉冲编码调制是将模拟信号变化成二进制信号的常用方法，其实质和A/D变换的原理相同。