通信系统仿真实验报告

综合实验报告

( 2012--2013 年度 第 一 学期)

名 称： 通信系统仿真

题 目： 基本题（注明题号1－21） 综合题（注明题号1－6） 院 系： 电子与通信工程系 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 1

成 绩：

日期：2012年 11 月 2 日

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实验名称 实验环境 实验一：基本题 SystemVue仿真平台 实验目的1、能够熟练掌握和综合运用通信领域中的基本理论和专业知识； 2、能够完成通信基本理论的仿真； 3、锻炼运用知识，独立分析问题、解决问题的综合能力。 设计要求消息m（t）是锯齿波信号，幅度为1，频率为10Hz采用SSB方案来调制频率为2500Hz的载波。 1、 确定并绘出调制信号、已调信号的波形。 2、 绘出调制信号的频谱和已调信号的频谱。 3、 当存在白噪声的情况下，假设噪声功率为信号功率的0.001、0.01、0.05、0.1、0.3倍，绘出解调信号的波形。 4、 假设在解调器处的本地振荡器与载波间有相位滞后θ（0≦θ≦2π），绘出解调信号的波形（假设无噪声传输）。 2

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1、SSB的调制与解调原理 1) 用相移法实现SSB信号的产生: SSB信号的时域表达式11sssB(t)AmcosmtcoswctAmsinwmtsinwct22` 式中，“－”对应上边带信号，“+”对应下边带信号；表示把的所有频率成分均相移，称是的希尔波特变换。根据上式可得到用相移法行成SSB信号的模型： 设计方案 成2)解调原理： 从SSB信号调制原理图中不难看出，SSB信号的包络不再与调制信号正比，因此SSB信号的解调采用相干解调。如下图： 图2-14 相干解调原理图 经低通滤波后的解调输出为 3

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实验步 实验电路图 骤 调制信号、已调信号的波形及频谱 实验结果及分析 4

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噪声功率为信号功率的0.001倍时，解调信号的波形： 噪声功率为信号功率的0.01倍时，解调信号的波形： 实验结 果及分 析 5

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噪声功率为信号功率的0.05倍时，解调信号的波形： 噪声功率为信号功率的0.1倍时，解调信号的波形： 实验结 果及分 析 6

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噪声功率为信号功率的0.3倍时，解调信号的波形： 相位滞后的解调波形： 实验结 果及分 析 这次的课程设计给我很大的收获，使我对System View操作系统的基本知识有了初步的认识，并在实践中对所学习的基本知识和原理方法有了进一步的深化，和形象具体的理解。本次课设我选择了模拟调制系统的SSB，通过对它们的调制解调过程的实践达到课设的目的。 7

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首先，我对System View仿真系统进行了了解和学习，在短时间内对其操作有了较为熟练的掌握。通过认真老师给的System View系统的参考资料，结合课本SSB的调制与解调原理，我能够较为顺利的建立好仿真模型图。其次，能够把调制解调的理论原理较好的在仿真系统中体现出来，加以理解和运用，这样更加深了我对课本所学只是的理解，更具形象和生动性，具体并容易理解。但是，操作过程中也出现了一些问题。主要是对一些参数的设置以及由此引起的波形失真。例如对载波频率的设置，对滤波器参数的设置以及增益设置等等。参数的设置直接影响到实验结 波形是否失真的情况。开始的时候，由于对此过程理解的不够好，波形有较明显的失真，但是经过修改，比较，反复多次，最后输出较为理想的波形。最后，就是对课设的整理完善工作，以及按照课设报告的要求来编写报告册。此工作进行的比较顺利，还起到了进一步疏理知识的作用，使需要掌握的知识更加的清晰有条理性。 这次课程设计，我个人感觉有较大的收获。一是学习态度认真性的体现，只有抱着认真严谨的态度才能干好任何一件事。二是学期末的课程设计，对与本学期所学知识的整理，总结以及巩固起到不可忽视的作用，更提高了我们的学习积极性。 果及分 析 8

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实验名称 实验环境 实验二：综合题 SystemVue仿真平台 实验目的1、能够熟练掌握和综合运用通信领域中的基本理论和专业知识； 2、能够对较复杂的通信系统进行分析与设计，针对给定的参数，完成设计任务； 3、锻炼运用知识，独立分析问题、解决问题的综合能力。 其他性能指标。 设计要求 9

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系统描述和条件： 无线局域网的数据传输速率已达到11Mbps，传输距离可远至20km以上它是对有线联网方式的一种补充和扩展，能快速方便的解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。 图1中给出了IEEE802.11a中OFDM收发机的物理层实现框图。在发射机路径中，二进制输入数据经过标准的1／2效率的卷积编码。通过对编码数据实施凿孔操作，编码效率可以提高2／3或3／4.经过交织后，二进制数据被转换成QPSK复数符号。为了便于相干检测，在48个数据数值中需设计方 要插入4个导频信号，这样在每个OFDM符号内就可以得到52个QPSK复数值，然后经过IFFT把这些符号调制到52个信道中。为了使系统能够对抗多径衰落，需要在符号之间插入保护间隔，一般为800ns。而且为了得到较小的带外辐射，还需要对符号进行加窗处理。最后，数字输入信号被转化成模拟信号，然后升频转换到5GHz的频段，经过放大，通过天线被发送。 OFDM接收机执行发射机的逆操作，同事还需要执行附加的训练过程。首先，接收机必须利用前同步域中的特殊训练服好去估计频率偏差和符号定时。然后实施FFT解调，恢复所有子信道中的52个QPSK复数值导频符号用于纠正信道影响，以及剩余的频率漂移。然后把QPSK复数值映射为相应的二进制比特值。最后，对这些比特信息进行维特比译码，以恢复发送的二进制数据。 案 设计方案 图1、IEEE802.11a中的OFDM收发信机框图 10

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实验步骤 11

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实验步 骤 12

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（包括实验结果，并对结果进行分析） 实验结 果及分 析 （写出整个课程设计中的收获、体会） 实验总 结 13

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