通信原理實驗教程

目 錄
模塊1 理實交互實驗 1
緒論 1
1.1 碼元再生消除噪聲積累 1
1.1.1 難點描述 1
1.1.2 理論說明 1
1.1.3 親自動手，觀察並體會碼元再生消除噪聲積累的過程 3
1.2 高斯白噪聲 6
1.2.1 難點描述 6
1.2.2 理論說明 6
1.2.3 親自動手，觀察高斯白噪聲的特性 8
1.3 幅頻失真和相頻失真 8
1.3.1 難點描述 8
1.3.2 理論說明 8
1.3.3 親自動手，體會信號失真 11
1.4 頻率選擇性衰落 13
1.4.1 難點描述 13
1.4.2 理論說明 13
1.4.3 親自動手，體會實驗過程 15
1.5 DSB調制過程中的頻譜變換 17
1.5.1 難點描述 17
1.5.2 理論說明 17
1.5.3 實驗系統說明 18
1.5.4 親自動手，觀察並體會頻譜變換 19
1.6 DSB相乾解調過程中的頻譜變換 20
1.6.1 難點描述 20
1.6.2 理論說明 20
1.6.3 實驗系統說明 22
1.6.4 親自動手，觀察並體會頻譜變換 22
1.7 在基帶信號中加入直流分量A0對AM系統的影響 23
1.7.1 難點描述 23
1.7.2 理論說明 23
1.7.3 實驗系統說明 26
1.7.4 親自動手，觀察並體會直流分量A0的加入帶來的影響 27
1.8 大信噪比寬帶調頻非相乾解調過程 28
1.8.1 難點描述 28
1.8.2 理論說明 28
1.8.3 實驗系統說明 29
1.8.4 親自動手，觀察並體會FM解調過程 30
1.9 雙極性不歸零波形和單極性歸零波形的組合使用 30
1.9.1 難點描述 30
1.9.2 理論說明 30
1.9.3 親自動手，體會實驗過程 35
1.10 求解數字雙相碼的功率譜 38
1.10.1 難點描述 38
1.10.2 理論說明 39
1.10.3 親自動手，體會實驗過程 41
1.11 數字基帶信號的眼圖 44
1.11.1 難點描述 44
1.11.2 理論說明 44
1.11.3 親自動手，觀察眼圖，體會實驗過程 49
1.12 2ASK調制過程中的頻譜變換 55
1.12.1 難點描述 55
1.12.2 理論說明 55
1.12.3 實驗系統說明 57
1.12.4 親自動手，觀察並體會頻譜變換 58
1.13 2PSK相乾解調過程中的頻譜變換 58
1.13.1 難點描述 58
1.13.2 理論說明 58
1.13.3 實驗系統說明 61
1.13.4 親自動手，觀察並體會頻譜變換 62
1.14 相位模糊現象的成因、危害與剋服 62
1.14.1 難點描述 62
1.14.2 理論說明 62
1.14.3 親自動手，體會實驗過程 69
1.14.4 親自動手，在虛擬模擬平臺上體驗真實信號環境 74
1.15 2FSK相乾解調時串擾信號的產生、危害及消除 76
1.15.1 難點描述 76
1.15.2 理論說明 76
1.15.3 親自動手，體會實驗過程 81
1.16 16QAM調制過程中的帶寬變化 86
1.16.1 難點描述 86
1.16.2 理論說明 86
1.16.3 親自動手，觀察並體會16QAM調制過程 91
1.17 2FSK最佳接收 93
1.17.1 難點描述 93
1.17.2 理論說明 93
1.17.3 親自動手，體會實驗過程 98
1.18 2PSK最佳接收 101
1.18.1 難點描述 101
1.18.2 理論說明 102
1.18.3 親自動手，體會實驗過程 105
1.19 匹配濾波器 108
1.19.1 難點描述 108
1.19.2 理論說明 108
1.19.3 親自動手，體會實驗過程 113
1.20 捲積碼 116
1.20.1 捲積碼的編/解碼 116
1.20.2 捲積碼實驗驗證 117
模塊2 虛實結合實驗 120
緒論 120
2.1 碼型變換實驗 120
2.1.1 實驗目的 120
2.1.2 實驗儀器 120
2.1.3 理論知識學習 120
2.1.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 123
2.1.5 硬件平臺實驗開展 125
2.1.6 “三對照”及實驗報告要求 129
2.2 線路編/解碼實驗 129
2.2.1 實驗目的 129
2.2.2 實驗儀器 129
2.2.3 理論知識學習 129
2.2.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 131
2.2.5 硬件平臺實驗開展 133
2.2.6 “三對照”及實驗報告要求 135
2.3 基帶傳輸及眼圖觀測實驗 135
2.3.1 實驗目的 135
2.3.2 實驗儀器 135
2.3.3 理論知識學習 135
2.3.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 136
2.3.5 硬件平臺實驗開展 137
2.3.6 “三對照”及實驗報告要求 139
2.4 ASK調制解調實驗 139
2.4.1 實驗目的 139
2.4.2 實驗儀器 139
2.4.3 理論知識學習 139
2.4.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 142
2.4.5 硬件平臺實驗開展 143
2.4.6 “三對照”及實驗報告要求 146
2.4.7 思考題 146
2.5 FSK調制解調實驗 146
2.5.1 實驗目的 146
2.5.2 實驗儀器 146
2.5.3 理論知識學習 146
2.5.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 149
2.5.5 硬件平臺實驗開展 150
2.5.6 “三對照”及實驗報告要求 153
2.5.7 思考題 153
2.6 PSK調制解調實驗 153
2.6.1 實驗目的 153
2.6.2 實驗儀器 153
2.6.3 理論知識學習 154
2.6.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 155
2.6.5 硬件平臺實驗開展 157
2.6.6 “三對照”及實驗報告要求 160
2.6.7 思考題 161
2.7 DPSK調制解調實驗 161
2.7.1 實驗目的 161
2.7.2 實驗儀器 161
2.7.3 理論知識學習 161
2.7.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 162
2.7.5 硬件平臺實驗開展 164
2.7.6 “三對照”及實驗報告要求 167
2.7.7 思考題 167
2.8 QPSK調制解調實驗 167
2.8.1 實驗目的 167
2.8.2 實驗儀器 167
2.8.3 理論知識學習 167
2.8.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 170
2.8.5 硬件平臺實驗開展 172
2.8.6 “三對照”及實驗報告要求 176
2.8.7 思考題 176
2.9 PCM編/解碼實驗 176
2.9.1 實驗目的 176
2.9.2 實驗儀器 177
2.9.3 理論知識學習 177
2.9.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 181
2.9.5 硬件平臺實驗開展 183
2.9.6 “三對照”及實驗報告要求 185
2.9.7 思考題 186
2.10 增量調制編/解碼實驗 186
2.10.1 實驗目的 186
2.10.2 實驗儀器 186
2.10.3 理論知識學習 186
2.10.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 188
2.10.5 硬件平臺實驗開展 190
2.10.6 “三對照”及實驗報告要求 193
2.10.7 思考題 193
2.11 載波同步實驗 193
2.11.1 實驗目的 193
2.11.2 實驗儀器 194
2.11.3 理論知識學習 194
2.11.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 196
2.11.5 硬件平臺實驗開展 197
2.11.6 “三對照”及實驗報告要求 199
2.11.7 思考題 200
2.12 幀同步實驗 200
2.12.1 實驗目的 200
2.12.2 實驗儀器 200
2.12.3 理論知識學習 200
2.12.4 基於虛擬模擬實驗平臺進行預習 201
2.12.5 硬件平臺實驗開展 203
2.12.6 “三對照”及實驗報告要求 207
2.12.7 思考題 207
模塊3 探究性實驗 208
緒論 208
3.1 第一類探究性實驗課題 208
實驗一 探究2FSK不同解調方式抗噪聲性能的差異 209
實驗二 探究2ASK不同解調方式抗噪聲性能的差異 218
實驗三 探究2PSK不同解調方式抗噪聲性能的差異 221
實驗四 探究2DPSK不同解調方式抗噪聲性能的差異 223
3.2 第二類探究性實驗課題 226
實驗一 探究2FSK和4FSK抗噪聲性能的差異 227
實驗二 探究2ASK和4ASK抗噪聲性能的差異 237
實驗三 探究2PSK和4PSK抗噪聲性能的差異 239
3.3 第三類探究性實驗課題 241
實驗一 探究2ASK和2FSK抗噪聲性能的差異 241
實驗二 探究2ASK和2PSK抗噪聲性能的差異 248
實驗三 探究2FSK和2PSK抗噪聲性能的差異 250
3.4 基於MSP430單片機的通道編碼實驗 251
實驗一 偶校驗編/解碼實驗 251
實驗二 正反碼編/解碼實驗 258
實驗三 漢明碼編/解碼實驗 260
實驗四 循環碼編/解碼實驗 262
實驗五 二維偶監督碼編/解碼實驗 264
實驗六 漢明碼+交織碼編/解碼實驗 266
實驗七 循環碼+交織碼編/解碼實驗 268
參考文獻 270