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数字通信实验报告实验二

一、实验目的

本次数字通信实验二的主要目的是深入了解和掌握数字通信系统中

的关键技术和性能指标，通过实际操作和数据分析，增强对数字通信

原理的理解和应用能力。

二、实验原理

1、数字信号的产生与传输

数字信号是由离散的数值表示的信息，在本次实验中，我们通过特

定的编码方式将模拟信号转换为数字信号，并通过传输信道进行传输。

2、信道编码与纠错

为了提高数字信号在传输过程中的可靠性，采用了信道编码技术，

如卷积码、循环冗余校验（CRC）等，以检测和纠正传输过程中可能

产生的错误。

3、调制与解调

调制是将数字信号转换为适合在信道中传输的形式，常见的调制方

式有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。解调

则是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号。

三、实验设备与环境

1、实验设备

数字通信实验箱

示波器

信号发生器

计算机及相关软件

2、实验环境

在实验室中，提供了稳定的电源和良好的电磁屏蔽环境，以确保实

验结果的准确性和可靠性。

四、实验步骤

1、数字信号产生与编码

使用信号发生器产生模拟信号，如正弦波、方波等。

通过实验箱中的编码模块，将模拟信号转换为数字信号，并选择合

适的编码方式，如NRZ编码、曼彻斯特编码等。

2、信道传输与干扰模拟

将编码后的数字信号输入到传输信道模块，设置不同的信道参数，

如信道衰减、噪声等，模拟实际传输环境中的干扰。

3、调制与解调

选择合适的调制方式，如PSK调制，将数字信号调制到载波上。

在接收端，使用相应的解调模块对调制信号进行解调，恢复出原始

的数字信号。

4、性能分析与评估

使用示波器观察调制和解调前后的信号波形，对比分析其变化。

通过计算误码率、信噪比等性能指标，评估数字通信系统在不同条

件下的性能。

五、实验结果与分析

1、数字信号编码结果

观察不同编码方式下的数字信号波形，分析其特点和优缺点。例如，

NRZ编码简单但不具备自同步能力，曼彻斯特编码具有良好的自同步

特性但编码效率较低。

2、信道传输对信号的影响

在不同的信道衰减和噪声条件下，接收信号的幅度和波形发生了明

显的变化。随着信道衰减的增加，信号幅度减小，噪声的引入导致信

号失真和误码率上升。

3、调制解调性能评估

对比不同调制方式在相同信道条件下的误码率和信噪比。PSK调制

在抗噪声性能方面表现较好，但对相位同步要求较高。

4、纠错编码的效果

引入信道编码后，误码率明显降低，说明纠错编码能够有效提高数

字通信系统的可靠性。

六、实验中遇到的问题及解决方法

1、信号干扰问题

在实验过程中，由于实验室环境中的电磁干扰，导致信号波形出现

异常。通过重新布置实验设备、使用屏蔽线等措施，有效地减少了干

扰。

2、解调误差

在解调过程中，有时会出现解调错误，导致误码率升高。通过仔细

调整解调模块的参数，如相位同步参数、滤波器带宽等，提高了解调

的准确性。

七、实验总结与体会

通过本次数字通信实验二，我们对数字通信系统的原理和关键技术

有了更深入的理解和认识。

在实验中，我们亲自动手操作，从数字信号的产生、编码、传输、

调制解调，到性能评估和分析，每个环节都让我们感受到了数字通信

的复杂性和重要性。

同时，实验也培养了我们的动手能力和解决问题的能力。在遇到各

种问题时，我们通过查阅资料、分析思考和不断尝试，最终找到了解

决问题的方法，这让我们在今后的学习和工作中更有信心和能力应对

各种挑战。

此外，通过对实验结果的分析和总结，我们也认识到数字通信系统

的性能受到多种因素的影响，如信道条件、调制方式、编码技术等。

在实际应用中，需要根据具体需求综合考虑这些因素，以优化系统性

能。

总之，本次实验让我们受益匪浅，为今后进一步学习和研究数字通

信相关知识打下了坚实的基础。

未来，随着技术的不断发展，数字通信将在更多领域发挥重要作用，

我们需要不断学习和探索，以适应新的需求和挑战。