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第1章 通信系统的Matlab仿真实验 1

1.1 引言 1

1.2 信号与系统在仿真中的表示 1

1.2.1 仿真建模 1

1.2.2 时域采样及频域采样 3

1.2.3 傅里叶变换 4

1.2.4 功率谱密度 7

1.2.5 线性系统 9

1.2.6 冲激脉冲的仿真 11

1.2.7 实验 12

1.2.8 思考题 12

1.3 高斯噪声与随机数据的产生 13

1.3.1 白高斯噪声 13

1.3.2 随机二进制序列 15

1.3.3 多进制随机数 15

1.3.4 实验 16

1.3.5 思考题 16

1.4 调制 17

1.4.1 SSB调制 17

1.4.2 FM调制 18

1.4.3 等效基带仿真 20

1.4.4 数字调制 22

1.4.5 实验 24

1.4.6 思考题 24

1.5 数字基带信号 24

1.5.1 PAM信号 24

1.5.2 升余弦滚降PAM信号 25

1.5.3 眼图 27

1.5.4 NRZ及RZ信号 30

1.5.5 AMI码 31

1.5.6 实验 34

1.5.7 思考题 34

1.6 误码率仿真 34

1.6.1 误码率 35

1.6.2 二进制系统的误码率 35

1.6.3 高阶调制的误码率 36

1.6.4 ISI信道的误码率 38

1.6.5 实验 39

1.6.6 思考题 40

1.7 信道编码 40

1.7.1 线性分组码 40

1.7.2 循环码 46

1.7.3 实验 49

1.7.4 思考题 50

第2章 通信系统实验 51

2.1 引言 51

2.2 实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM） 52

2.2.1 实验目的 52

2.2.2 DSB-SC AM信号的产生及相干解调原理 53

2.2.3 DSB-SC AM信号的产生 54

2.2.4 DSB-SC AM信号的相干解调及载波提取 55

2.3 实验二：具有离散大载波的双边带调幅（AM） 61

2.3.1 实验目的 61

2.3.2 AM信号的产生及解调原理 61

2.3.3 AM信号的产生 62

2.3.4 AM信号的非相干解调 64

2.4 实验三：调频（FM） 65

2.4.1 实验目的 65

2.4.2 FM信号的产生及锁相环解调原理 65

2.4.3 FM信号的产生 67

2.4.4 FM信号的锁相环解调 68

2.5 实验四：线路码的编码与解码 69

2.5.1 实验目的 69

2.5.2 各线路码的信号波形 70

2.5.3 实验 71

2.6 实验五：时钟恢复 72

2.6.1 实验目的 72

2.6.2 时钟提取的原理 72

2.6.3 从RZ-AMI码恢复时钟 74

2.6.4 从BIP-RZ码或者UNI-RZ码恢复时钟 75

2.7 实验六：眼图 75

2.7.1 实验目的 75

2.7.2 观察眼图的作用 75

2.7.3 眼图实验 76

2.8 实验七：采样、判决 77

2.8.1 实验目的 77

2.8.2 采样、判决的原理 77

2.8.3 实验 77

2.9 实验八：二进制通断键控（OOK） 79

2.9.1 实验目的 79

2.9.2 OOK信号的产生及其解调原理 79

2.9.3 OOK信号的产生 80

2.9.4 OOK信号的非相干解调 81

2.10 实验九：二进制移频键控（2FSK） 82

2.10.1 实验目的 82

2.10.2 2FSK信号的产生及解调原理 82

2.10.3 连续相位2FSK信号的产生 83

2.10.4 连续相位2FSK信号的锁相环解调 84

2.11 实验十：二进制移相键控（2PSK）及差分移相键控（DPSK） 85

2.11.1 实验目的 85

2.11.2 2PSK及DPSK 85

2.11.3 DPSK信号的产生 86

2.11.4 DPSK信号的相干解调 87

2.12 实验十一：信号星座 88

2.12.1 实验目的 88

2.12.2 MPSK及MQAM信号的矢量表示及其信号星座图 88

2.12.3 信号星座图实验 90

2.13 实验十二：低通信号的采样与重建 91

2.13.1 实验目的 91

2.13.2 低通信号的采样与重建的原理 91

2.13.3 采样与重建 92

2.14 实验十三：脉冲幅度调制与时分复用 93

2.14.1 实验目的 93

2.14.2 PAM与TDM的原理 93

2.14.3 PAM/TDM信号的产生 95

2.14.4 PAM/TDM信号的分路 97

2.15 通信系统实验报告要求 98

第3章 高斯最小移频键控调制器实验3.1 实验目的 99

3.2 实验内容 99

3.3 实验原理 100

3.3.1 GMSK调制器工作原理及相位路径的计算 100

3.3.2 数字信号处理方法实现GMSK调制器 102

3.4 实验步骤 103

3.4.1 设计相位路径的余弦表与正弦表 103

3.4.2 仿真眼图的编程及其检验 105

3.4.3 设计地址逻辑 108

3.5 实验结果观察 109

3.5.1 实验仪器 109

3.5.2 观察实验结果 110

3.6 实验报告 112

3.7 GMSK调制器实验箱介绍 113

3.7.1 GMSK调制器实验连接框图 113

3.7.2 实验箱组成 113

3.7.3 实验箱电路图及工作原理 116

附录 TIMS实验系统部分模块说明一、频率计数器（FREQUENCY/EVENT COUNTER） 124

二、主信号发生器（MASTER SIGNALS） 125

三、耳机放大器和低通滤波器（HEADPHONE AMPLIFIER AND LPF） 136

四、缓冲放大器（BUFFER AMPLIFIER） 128

五、可变直流电源（VARIABLE DC） 129

六、示波器显示选择器（SCOPE SELECTOR） 130

七、干线汇聚板（TRUNKS PANEL） 130

八、加法器（ADDER） 131

九、音频振荡器（AUDIO OSCILLATOR） 133

十、双模拟开关（DUAL ANALOG SWITCH） 134

十一、乘法器（MULTIPLIER） 135

十二、移相器（PHASE SHIFTER） 136

十三、正交分相器（QUADRATURE PHASE SPLITTER） 137

十四、公用模块（UTILITIES MODULE） 137

十五、序列码发生器（SEQUENCE GENERATOR） 139

十六、双脉冲发生器（TWIN PULSE GENERATOR） 140

十七、多电平编码器（M-LEVEL ENCODER） 142

十八、多电平译码器（M-LEVEL DECODER） 144

十九、压控振荡器（VCO） 147

二十、可调低通滤波器（TUNEABLE LPF） 148

二十一、判决模块（DECISION MAKER） 150

二十二、基带信道滤波器（BASEBAND CHANNLE FLITTER） 151

二十三、误码计数（ERROR COUNTING UTILITIES） 153

二十四、线路码与部分响应编码器（LINE CODE ＆ PARTIAL RESPONSE ENCODE） 155

二十五、线路码与部分响应解码器（LINE CODE ＆ PARTIAL RESPONSE DECODE） 159

二十六、噪声发生器（NOISE GENERATOR） 161

二十七、100kHz带通信道滤波器（100kHz PASSBAND CHANNEL FLTER） 162

二十八、频谱分析器（SPECTRUM ANALYSER UTILITIES） 163

二十九、积分和清零（INTEGRATE ＆ DUMP） 165

三十、比特时钟重建器（BIT CLOCK REGENERATION） 170

三十一、正交功能模块（QUADRATURE UTILITIES） 173

参考文献 175