通信系统仿真实验报告.docx

通信系统实验报告 ——基于 SystemView 的仿真实验 班 级： 学 号： 姓 名： 时 间： 目 录 实验一、模拟调制系统设计分析 3 一、实验内容 3 二、实验要求 3 三、实验原理 3 四、实验步骤与结果 4 五、实验心得 10 实验二、模拟信号的数字传输系统设计分析 11 一、实验内容 11 二、实验要求 11 三、实验原理 11 四、实验步骤与结果 12 五、实验心得 16 实验三、数字载波通信系统设计分析 17 一、实验内容 17 二、实验要求 17 三、实验原理 17 四、实验步骤与结果 18 五、实验心得 27 实验一：模拟调制系统设计分析 一、实验内容 振幅调制系统（常规 AM） 二、实验要求 1、 根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调（相干）系统； 2、 运行系统观察各点波形并分析频谱； 3、 改变参数研究其抗噪特性。 三、实验原理 常规 AM 调制系统框图如下： 任 意 的 AM 已 调 信 号 可 以 表 示 为 Sam (t ) c(t)m(t), ， 当m(t) A0 达式为： f (t ); c(t) cos(wct 0 ) 且 A0 不等于 0 时，称为常规调幅， 其时域表 F（ sin wc t ) j ( ( w w 2 0 ) ( w w0 )) ； 其中 A0 是外加直流分量， f(t)是调制信号，它可以是确知信号也可以是随机 信号。 wc 2 fc 为载波信号的角频率， 0 为载波信号的起始相位，为简便起见， 通常设为 0。要使输出已调信号的幅度与输入调制信号 f(t) 呈线性对应关系，应 满 足 A0 f (t ) max ，否则会出现过调制现象。 c 0 c 0 S ( t ) cos w t  ( A f  ( t )) cos 2 w t  ( A f  ( t )) 1 sin w 0 t am c 0 2 ，因此只需要用一个跟载 波信号同频同相的正弦波跟接受信号相乘再通过低通滤波器滤波即可以将原信 号解调出来。 而对于非相干解调， 从的表达式可以看出只需要对它进行包络检波 即可将原信号解调出来。 当然，用非相干解调时不可以过调制， 而相干解调则可以。这两种方法相比而言，非相干解调更经济，设备简单，而相干解调由于需要 跟载波同频同相的信号，因此设备比较复杂。 四、实验过程 １、实验原理图 根据 根据 AM 已调信号的公式 Sam (t) c(t)m(t) A0 cos(wc t) f (t)cos( wct) ，其中 A0 f ( t ) max 。通过有噪声的信号后，接收并利用相干解调方法进行解调，这样 就可以获得如下的原理图。 如图中所示，输入信号的信号幅度为 1v，频率为 250Hz;载波信号的幅度为1v，频率为 1000Hz。解调部分的本振源与载波信号源的设置相同，幅度为 1v， 频率为 1000Hz。低通滤波器的截止频率为 250Hz，保留正弦信号源的频率 250Hz，并滤除了高频的分量。 2、实验步骤 设置的总体的定时，如下图所示： （注：采样的速率要相对高一点，否则会出现错误 , 此处采样率设为 10000。另外，一开始设置高斯噪声为 0.） 3 3、实验结果 （ 1）、输入波形及其频谱图 输入波形图 输入波形频谱图 由于输入信号的频率为 250Hz，可见其频谱集中在 250Hz 左右。 ）、已调波形及其频谱 已调波形图 已调信号的频谱 已调信号波形的包络与正弦信号一致， 由于直流分量的存在， 在信号的频谱中会出现三个尖顶。 分别对应载波频率， 载波频率与原始信号频率之差以及载波频率与原始信号频率之和。 ）解调信号及其频谱 解调信号波形 解调信号频谱 ）输入信号与输出信号的比较 4、抗噪性能分析 使噪声从 0 慢慢增加，观察输出波形与输入波形的差别。 ）、噪声为 0 的情况下 ）、噪声为小信号时 ）、噪声为大信号时 分析：由上图可知，当输入信号一定时，随着噪声的加强，接收端输入信号被干 扰得越严重， 而相应的输出波形相对于发送端的波形误差也越大。 而当噪声过大时，信号几难分辨。这是信噪比变小导致的，在实际的信号传输过程中，当信道 噪声过大将会导致幅度相位等各种失真，当然由于非线性元件如滤波器等的存 在。非线性失真也会随噪声加大而变大。 五、实验心得 由于对 SystemView 软件一开始并不熟悉，所以本实验让我学习并较好的掌握了软件的使用方法。 在实验本身方面，我对 AM 的调制与解调的原理还是很熟悉的，所以并没有很大的困难。 这个实验加深了我对于噪声对系统影响的了解， 仿真让一些原理更加直观化。 实验二：模拟信号的数字传输系统设计分析 一、实