第一篇:Protel实验报告、Visio实验报告、EDA实验报告、收音机工作原理、三相异步电动机工作原理
By 我是痕痕的弟弟
【超齐全+详细】
本报告包含详细的【专业工具实训报告】: 1.Protel实验报告 2.Visio实验报告 3.EDA实验报告
4.收音机工作原理+电路图 5.三相异步电动机工作原理
6.三相交流异步电动机能耗制动控制电路
实践报告
By 我是痕痕的弟弟
一、实践的目的及意义.1、训练目的。
专业工具训练的目的主要是培养我们熟悉以后用到的软件,(主要为Protel软件的熟悉)以及了解最常见的元器件,通过这段时间的训练使我们自身具备:
① 绘制Protel原理图。② 绘制PCB图。③ 电子电路读图能力。
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④ 培养编写实习报告的能力。
2、训练要求
建立在这些能力上,我们要达到能够:
① 掌握安装Protel软件,以此触类旁通安装其它软件,如Microsoft Office Visio。② 学会识别常用电子器件。
③ 掌握用Protel和Microsoft Office Visio来绘制简单的电路原理图。
④ 了解阅读电子电路的方法。⑤ 掌握编写实验报告的方法。
3、训练的意义
随着科学技术和电子工业日新月异地发展,越来越多复杂的电子电路向电子设计自动化(EDA)技术提出了新的要求,各种EDA软件应运而生。对于我们电气类从事于电气电子电路的设计的学生,要掌握一门能够在实际应用中方便简单的电子设计自动化(EDA)技术的应用软件,显得尤为重要。
专业工具训练是我们在学习自动化专业的一个重要环节,这次实践就起到一个桥梁将理论与实践沟通的作用,主要是为了使我们对自动化专业在深入学习过程中所用到的工具有一定的了解和掌握。对于电类专业的学生,通过训
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练后,能掌握一些电子产品的基础知识以及工具软件的熟悉。为今后技术基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识并提高自身的工程实践能力。
二、原理及其分析。
(1)如下图所示,为收音机R-858 电路原理图(SCH)
L14.5TOSCOSCC11042.55C31042.69C61812.44C8331C12104C15104C16SPEAKERR5R810C2110410HR1MUTE3LOOP7CLP12.472.471013CLP2XLIM470uFGND3VC7332MINC4202RESETS2C14S1C13D1R35.6K5OSCUD4VIIF918C18104C1920227364UCC5220uFBATTERYR7560C20103C22UCCTDA28221.67KTIMED3SETONALARMOFF16TUNECD9088CBVDIF8IFFBC2315CAP2.12VIRF11VIRF12332C17104GND14VOAF4712R1R610kL27.5TC982R10C10250.91C11221R22.2K20222KC2GND50KRV1GNDC******1323334351.5kR9470uF683RUNC56R11C24Q1901810120kQ29018L4C2520UCCUCC***312SC3610D***0kOSCC23OSCC27123451234520XL20R126.8KC26LCD screen 2L3Q39014斑马纸GNDXL1
Ⅰ、调幅(AM)工作原理
调幅收音机由输入回路、本振回路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路(AGC)及音频功率放大电路组成,本振信号经内部混频器,与输入信号相混合。混频信号经中周和455kHz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频
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信号。至此,电台的信号就变成了以中频455kHz为载波的调幅波。如图所示。
Ⅱ、调频(FM)工作原理
调频(FM)收音机由输入回路、高放回路、本振回路、混频回路、中放回路、鉴频回路和音频功率放大器组成。信号与本地振荡器产生的本振信号进行FM混频,混频后输出。FM混频信号由FM中频回路进行选择,提取以中频10.7MHz为载波的调频波。该中频选择回路由10.7MHz滤波器构成。中频调制波经中放电路进行中频放大,然后进行鉴频得到音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。如图所示。
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通过输入回路先将电台高频调制波接收下来,和本地振荡回路产生的本地信号一并送入混频器,再经中频回路进行频率选择,得到一固定的中频载波调制波(调幅中频国际上统一为465KHz或455KHz)。
1.声波:人们说话时,声带的振动引起周围空气共振,并以340米/秒的速度向四周传播,称为声波。
2.声波频率:人能够听到声波在20Hz—20kHz范围内 3.声波传递途径:声波在媒质中传播产生发射的散射,声音强度随距离增大而衰减,远距离声波传送必须依靠载体来完成,这个载体就是电磁波。
4.电磁波:电磁波是电磁振荡电路产生的,通过天线传到空中去,即为无线电波。电磁波的传送速度为光速(3×108米/秒)。选择电磁波作为载体是非常理想的。
5.无线电的发射:声波经过电声器件转换成声频电信号,调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制;已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线,转换成无线电波辐射出去。
超外差式收音机具有以下优点:1.接收高低端电台(不同载波频率)的灵敏度一致;2.灵敏度高;3.选择性好(不易串台)。
用同轴双联可变电容,使输入回路电容C1-2和本振回
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路电容C1-1同步变化,从而使频率差值始终保持近似一致,其差值即为中频,即:f本振-f信号=f中频 如接收信号频率是:
600kHz,则本振频率是1055kHz; 1000kHz,则本振频率是1455kHz; 1500kHz,则本振频率是1955kHz;
(2)下图为绕线转子三相交流异步电动机能耗制动控制电路。
RsTQS1I>I>I>I>QS2KA4FUKM30KV12SA0KA4SA1SA2SA3KA1KM~3KM3R3KMKMKM1KA1KMM3KT1KA2KM3KT2~KM3KM2R2KM1R1KTKT1KT2KA3KVKMKM1KM2KM3By 我是痕痕的弟弟
Ⅰ、三相异步电动机的制动原理。
当向三相定子绕组中通入对称的三相电流时,就产生了一个以异步转速n1沿定子和转子内圆空间顺时针旋转磁场,由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场,而产生感应电流。转子的载流导体在定子磁场中受到磁场力的作用。电磁力对于转子轴电磁转矩,驱动转子沿着磁场方向旋转。
通过以上分析,电动机的工作原理为:当电动机的三相定子绕组各相相差120度电角度,通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割电子绕组,从而在电子绕组中产生感应电流,载流的电子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机转动,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
Ⅱ、能耗制动工作原理:当定子绕组通入直流电源时,在电动机中将产生一个恒定磁场,转子因机械惯性继续旋转时,转子导体切割恒定磁场,在转子绕组中产生感应电动势和电流,转子电流和恒定磁场作用产生电磁转矩,据右手定则可知,电磁转矩方向与转子转动方向相反,为制动转矩。在制动转矩作用下,转子转速迅速下降,当n=0时,T=0,By 我是痕痕的弟弟
制动过程结束。这种方法是将转子的动能转变为电能,消耗在电子回路的电阻上,所以称能耗制动。
三、实践心得体会
通过对课题“电路设计”的几个星期的学习,在使用Protel 99SE和Microsoft Office Visio 2003我学会并掌握了一些绘制、编辑基本电路原理图的方法和技巧,并能处理一些常见问题。这对于自己在今后的专业知识的认知与学习上起到了重要的辅助作用。
对于我们自动化专业,Protel 99SE的重要性不言而喻。Protel的软件包含有原理图设计软件Protel Advanced Schematic、电路板设计软件Protel Advanced PCB 99SE、用于PCB自动布线的Protel Advanced Route 99SE等多个模块。
在学习过程中,首先是对收音机R-858电路原理图的绘制。
在亲自实践前,我先是阅读了一些有关该软件的资料书籍,对于基本的界面,操作程序及流程有所大致了解。绘制原理图时,首先要创建一个新的Schematic Document界面,By 我是痕痕的弟弟
然后就是加载原件库,当遇到库中所没有的元器件时,我们就要自己动手编辑电路原件了。
由于开始对软件的陌生,不论是Protel 99SE还是Microsoft Office Visio使得自己经常找不到所需器件或是某项绘图功能,在后面的一步步摸索中,才对软件的操作比较明了化。于是制图便变得简单清晰化。但在绘图中,必须做到耐心,细心,稍不留意就会连错某些导线,或是选错相近的器件,这都是值得我们关注的。
几个礼拜的学习虽然短暂,学到的东西也有限,但却受益匪浅,以下是我在实践中我学习到:
1、Protel软件。是目前国内电子行业使用最广泛的电子电路设计软件。应用于电路原理图设计、电路板设计等,他基于Windows环境,功能强大,人机界面友好,能让人们在具有最完整的功能环境下,提升设计上的品质和效率。
2、Protel99SE由五大系统构成:
①原理图设计系统 ②印刷电路板设计系统 ③信号模拟仿真系统 ④可编程逻辑设计系统 ⑤Protel99SE内置编辑器
3、用Protel99SE和Microsoft Office Visio进行电路设计时,都应该遵循以下大致的基本步骤:①设置原理图设计环境 ②放置元件 ③原理图布线 ④ 编辑和调整 ⑤检查原理
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图 ⑥ 生成网络表。
通过这次实习,我基本掌握了PROTEL 99的操作流程,对Microsoft Office Visio也有所涉及了解学习,并且能够处理注意事项中的常见问题。虽然我对这些软件还只是入门,但现在已经对它产生了浓厚的兴趣,我想,掌握必要的技术,继续探索,对于今后从事专业对口的工作是大有好处。作为自动化专业的学生来说,懂得如何使用这些电路设计软件是必要的学习任务,它能让我们在以后的竞争中站稳脚跟。
当今科学技术飞速发展,所谓,物竞天择、适者生存。因此,我认为,应该坚持不断发现、探索与学习的精神,才能紧随时代潮流,不会被淘汰!
电气与控制工程学院
自动班
第二篇:三相鼠笼式异步电动机实验报告
三相鼠笼式异步电动机实验报告
工程名称 机泵维修(注水及气站设备)
工程编号
电动机位号
101/1 试验日期
铭牌 型
号 YB400M-14功率(kW)160 频率(Hz)50 额定电压(V)380
额定电流(A)351.4 绝缘等级 B 级 接
线 Δ 转数(r/min)420 制 造 厂 南阳 功率因数
效
率
出厂编号 3G2041-1 检查内容 轴承及润滑脂(油)检查:更换润滑脂,保养电机。
滑环、电刷、举刷装置检查:合格。
电机接线检查:紧固后合格。
电机控制、保护回路检查:合格。
联轴器检查:完好。
盘车检查:
绝缘试验
项
目 绕组及相别 绝缘电阻(MΩ)吸收比
绝缘电阻(MΩ)吸收比 定子绕组 U—N ∝
接 线 电 缆 1
V—N ∝
W—N ∝
对 中 找 正 联轴器编号 联轴器外径 径向(mm)
轴向(mm)
端面间隙(mm)
允许值 实测值 允许值 实测值 允 许 值 实 测 值 a 1 a 2 a 3 a 4 b 1 B2 B3 b 4
0.08 0 0.03 0.05 0.04 0.06
2~6 4.5 结论
技术负责人:
班(组)长:
试验人:
****年**月**日 年
月
日
****年**月**日
第三篇:《检测原理》实验报告
实 实 验 报 告
课程名称
检测原理实验
学生学院
自动化学院
专业班级
2014 级物联网(2)班
学
号
3114001491
学生姓名
卢 阳
课程教师
潘运红
2015 年 11 月 23 日
实验一
热电偶测温及校验 一、实验目的 与要求(一)目的:
1.了解热电偶的结构及测温工作原理;
2.掌握热电偶校验的基本方法;
3.学习如何定期检验热电偶误差,判断是否及格。
(二)要求:
观察热电偶,了解温控电加热器工作原理;通过对 K 型热电偶的测温和校验,了解热电偶的结构及测温工作原理;掌握热电偶的校验的基本方法;学习如何定期检验热电偶误差,判断是否合格。
热 电偶 被
测
量
温
度
二、实验结 果和数据处理 三、结论
答:根据国家颁布的标准,据表 1 判断热电偶是否合格。
表 1
热电偶温度允许误差表 50℃ 70℃ 90℃ 110℃ 130℃ 150℃ 标准热电偶热电势(mv)1.7 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 2 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 3 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 4 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3平均电势(mv)1.63 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 修正电势(mv)1.495 1.495 1.495 1.495 1.495 1.495 实际电势(mv)3.125 4.295 5.595 6.995 8.395 9.795 分度表温度(℃)5
被校热电偶热电势(mv)1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 2 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 3 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 4 1.0 1.8 2.6 3.5 4.3 5.2平均电势(mv)1.0 1.8 2.6 3.5 4.38 5.2 修正电势(mv)1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 实际电势(mv)2.0 2.8 3.6 4.5 5.38 6.2 分度表温度(℃)5
两偶温度误差(℃)0 1 0 0 1 0 两偶误差(Δδ%)0 2% 0 0 2% 0
经 计 算,两偶误差在允许范围内,故此次试验所用的热电偶是合格的。
四、思考题 1.分析产生校验误差的各种因素,思考如何处理可以减小误差? 答:(1)炉温不够恒定,变动太大导致测量值不同,消除方法为炉温达到检定温度时,应确保炉温恒定才进行检定(在 5 分钟内温度波动变化不大于 1~2℃,观察标准热电偶的毫伏值)。
(2)冷端温度不为零度。消除方法为检定前要确保冰点恒温器内存在冰水混合物,这样可确保冷端温度为零度。
(3)直流电位差计忘记调零。消除方法为使用电位差计前先进行调零。
2.将平台上的热电偶转换开关打向左边,显示的温度值真实与否?为什么? 答:将转换开关打向左边,指示温度是标准热电偶 K 测试点温度,显示的温度与 E 分度热电偶有差别。当转换开关转向 K 分度热电偶时,温度数字温度并非为加热炉内温度,会引起误差。
热电偶名称 分度号 温度范围 允许偏差 镍铬—镍硅 K 0~400℃ ±3% 镍铬-锰白铜 E ≤300℃ ±3%
实验三
光纤位 移传感器的测量 一、实验目的 与要求(一)目的:
1.了解光纤位移传感器的结构和工作原理,2.掌握光纤位移传感器的输入——输出特性。
(二)要求:
光纤传感技术是适随着光纤通信和集成光学技术而发展起来的新型传感技术。通过光纤位移传感器来测量位移,掌握这种传感器的特性。本光纤传感器为反射式,光纤采用 Y 型结构,两束多模光纤合并于一端组成光纤探头,一束作为接收,另一端作为光源发射,近红外二极管发出的近红外光经光源光纤照射至被测物,由被测物反射的光信号经接收光纤传输至光电转换器转换为电信号,反射光的强弱与反射物与光纤探头的距离成一定的比例关系,通过对光强的检测就可得知位置量的变化。
二、实验 结果和数据处理
X(mm)
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 V(mv)
18.8 389.3 819 1146
1
X(mm)
5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
V(mv)
763 681 6
399 363 332 304
三、结论 接收光纤光源光纤∆xX反射体变换器VVout光纤位移传感器光纤探头 图 5
反射式光纤位移传感器原理及接线 答:
光纤传感器测量位移的工作原理:
光纤传感器为反射式,光纤采用 Y 型结构,两束多模光纤合并于一端组成光纤探头,一束作为接收,另一端作为光源发射,近红外二极管发出的近红外光经光源光纤照射至被测物,由被测物反射的光信号经接收光纤传输至光电转换器转换为电信号,反射光的强弱与反射物与光纤探头的距离成一定的比例关系,通过对光强的检测就可得知位置量的变化。
****** 2 4 6 8 10 12V-X 曲线 位移距离如再加大,就可观察到光纤传感器输出特性曲线的前坡与后坡波形,作出 V-X 曲线,通常测量用的是线性较好的前坡范围。
思考题 1.与为什么要分析线性较好的范围? 答:这与光纤传感器的特性有关,当位移达到某一值以后,输出信号与位移不再呈线性关系此时达不到测量目的。
2.光纤通信与测量的原理一样吗? 答:不一样。光纤通讯是对光信号的传递,利用光的变化进行信号数据的传递;而测量是将一种介质的变化量转换成标准的信号,如电信号。
第四篇:微机原理实验报告
学号: 学生姓名: 打印日期: 评分: 评语:
实验报告
COURSE PAPER 8255控制开关状态显示
学院 :机电工程与自动化学院
一、实验目的;
(本课程设计是在完成《微机原理与接口技术使用教程》知识后进行的一次综合性训练。通过本课程设计,既可以巩固对所学知识的理解和掌握,又可以培养解决实际问题的本领,也能够提高运用文字图表表达设计思想和对Proteus与Emu8086应用的能力。
二、实验要求;
(1)功能要求:设定8255的PA口为开关量输入,PB口为开关量输出,要求能随时将PA口的开关状态通过PB口的数码管显示出来,如开关为0000,则数码管显示为0;若开关为1111,则数码管显示为F。
(2)具体参数:将8255A的端口A设置为方式0并作为输入口,读取开关量,PB口设置为方式0作为输出口。并设定A、B、C口和控制口的地址为60H、62H、64H、66H。LED为共阴极连接方式。
(3)用Proteus画出实现上述功能的8086和8255及LED相关连接的硬件电路,编写相关程序,结合emu8086,完成仿真调试,给出硬件电路图、程序代码和仿真结果图。
三、实验说明;
利用前期实验建立组态控制 组态软件的操作界面和主要功能; 混料罐工程或交通灯工程工程组态
四、实验步骤;(1)硬件设计
8255A的四个端口地址为60H、62H、64H、66H。其二进制码分别为0110 0000H、0110 0010H、0110 0100H、0110 0110H。则可以判断,8255A的A0与A1端口应该与8086的A1和A2端口对应。8086的A7、A4、A3、A0为0,A6、A5为1时,8255A接受指令。为完成上述操作,可以使用138译码器。8255A的A端口作为输入口,连接四位开关;B端口作为输出口,连接一个共阴极的LED显示管。
(2)硬件电路图
(3)汇编语言设计 assume cs:code code segment start: MOV DX,066H MOV AL,90H OUT DX,AL
AA: MOV BX, OFFSET TABL MOV DX,060H IN AL,DX AND AL,0FH XLAT MOV DX,062H OUT DX,AL JMP AA
TABL: DB 3FH,06H,5BH,4FH DB 66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH DB 39H,5EH,79H,71H
code ends end start(4)实验结果
五、实验心得;
通过对proteus及emu8086软件的应用,可以使我将从课堂与书本上学习到的知识,以模拟的方式,制作成成品。在本次课外项目中,我对于8255A的工作方式以及8086如何控制其他元器件输入输出数据有了清晰的认识。通过使用模拟软件,我有了更多的方式去深入了解课本上的知识。
第五篇:通信原理实验报告
1,必做题目
1.1 无线信道特性分析 1.1.1 实验目的
1)了解无线信道各种衰落特性;
2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义;
3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。
1.1.2 实验内容
1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路,QPSK调制信号经过了瑞利衰落信道,观察信号经过衰落前后的星座图,观察信道特性。仿真参数:信源比特速率为500kbps,多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒,相对平均功率为[0-3-6-9]dB,最大多普勒频移为200Hz。例如信道设置如下图所示:
移动通信系统
1.1.3 实验作业
1)根据信道参数,计算信道相干带宽和相干时间。
fm=200;t=[0 4e-06 8e-06 1.2e-05];p=[10^0 10^-0.3 10^-0.6 10^-0.9];t2=t.^2;E1=sum(p.*t2)/sum(p);E2=sum(p.*t)/sum(p);rms=sqrt(E1-E2.^2);B=1/(2*pi*rms)T=1/fm
2)设置较长的仿真时间(例如10秒),运行链路,在运行过程中,观察并分析瑞利信道输出的信道特征图(观察Impulse Response(IR)、Frequency Response(FR)、IR Waterfall、Doppler Spectrum、Scattering Function)。(配合截图来分析)Impulse Response(IR)
移动通信系统
从冲击响应可以看出,该信道有四条不同时延的路径。多径信道产生随机衰落,信道冲击响应幅值随机起伏变化。可以看出,该信道的冲激响应是多路冲激响应函数的叠加,产生严重的码间干扰。Frequency Response(FR)
频率响应特性图不再是平坦的,体现出了多径信道的频率选择性衰落。
移动通信系统
IR Waterfall
频率展宽后,信号的冲激响应不再平坦,是由于多径信道中不同信道的叠加影响
Doppler Spectrum
由于多普勒效应,接受信号的功率谱展宽扩展到fc-fm至fc+fm范围。
移动通信系统
3)观察并分析信号在经过瑞利衰落信道前后的星座图变化(截图并解释)。
前
标准的QPSK星座图,4个相位 后
移动通信系统
信号经过多径信道后,相位和幅值均发生了随机变化,信号不再分布在四个点附近,可以看出信号质量很差。说明多径信道对信号产生了巨大的干扰。PSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析
1.2BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析 1.2.1实验目的
掌握基于simulink的BPSK、QPSK典型通信系统的链路实现,仿真BPSK/QPSK信号在AWGN信道、单径瑞利衰落信道下的误码性能。
1.2.2实验作业
1)基于simulink搭建BPSK/QPSK通信链路,经过AWGN信道,接收端相干解调,仿真并绘出BPSK和QPSK信号在EbN0为0~10dB时(间隔:
移动通信系统
1dB)误码性能曲线。仿真参数:
a)仿真点数:106
b)信源比特速率:1Mbps。
Bpsk通信链路
QPSK通信链路
BPSK AWGN参数
移动通信系统
QPSK AWGN参数
用bertool画出BPSK信号的误码率曲线(0~10dB)
移动通信系统
由此可见BPSK和QPSK的在同一Eb/No时误比特率基本一样,这与理论分析一致
2)在1的基础上,信号先经过平坦(单径)瑞利衰落,再经过AWGN信道,假设接收端通过理想信道估计获得了信道衰落值(勾选衰落信道模块的“Complex path gain port”)。仿真并绘出BPSK和QPSK信号在EbN0为0~40dB时(间隔:5dB)误码性能曲线。信道仿真参数:最大多普勒频移为100Hz。
BPSK通信链路
移动通信系统
QPSK通信链路
瑞利单径信道参数
移动通信系统
QPSK AWGN参数
移动通信系统
BPSK AWGN参数
BPSK/QPSK 0-40db误码率曲线
BPSK和QPSK在同一Eb/No的误比特率基本一致,这和理论基本一致
移动通信系统
2、分组题目
2.1SIMO系统性能仿真分析 2.1.1实验目的
1.掌握基于simulink的单发多收(SIMO)16QAM仿真通信链路;
2.仿真SIMO 16QAM信号在单径瑞利衰落信道下,不同接收分集数、不同合并方式下的误比特率性能。
2.1.2实验内容
1.掌握单发多收的原理,利用分集技术,搭建单发多收通信系统框图。2.利用MATLAB中simulink所包含的通信系统模块搭建基于各种分集技术类型的单发多收通信链路。
3.比较分析不同接收分集数、不同合并方式下的误比特率性能。
2.1.3实验原理
移动信道的多径传播引起的瑞利衰落、时延扩展以及伴随接收机移动过程产生的多普勒频移使接收信号受到严重的衰落;阴影效应会使接收的信号过弱而造成信号的中断;信道存在噪声和干扰,也会使接收信号失真而造成误码。因此,在移动通信系统中需要采取一些数字信号处理技术来改善接收信号的质量。其中,多天线分集接收技术就是一个非常重要且常见的方法。
分集接收的基本思想就是把接收到的多个衰落独立的信号加以处理,合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。
分集技术总体来说分为两类,针对阴影衰落的宏观分集和针对微观衰落的微观分集。本实验主要注重微观分集。分集技术对信号的处理包含两个过程,首 先是要获得M个相互独立的多径信号分量,然后对它们进行处理以获得信噪比 的改善,这就是合并技术。合并方式共分为三种,选择合并、等增益合并和最大 比值合并。
选择合并是最简单的一种,在所接收的多路信号中,合并器选择信噪比最高的一路输出。最大比值合并会将所有路信号的能量和信息都利用上,会明显改善
移动通信系统
合并器输出的信噪比。基于这样的考虑,最大比值合并把各支路信号加权后合并。各路信号权值用数学方法得出。等增益合并性能上不及最大比值合并,但是却容易实现得多,其主要思想是将各路信号赋予相同权值相加。2.1.4 实验仿真 2.1.4.1实验框图
系统整体框图
移动通信系统
接收分集
二分集等增益合并
移动通信系统
三分集等增益合并
二分集选择合并
三分集选择合并
移动通信系统
二分集最大比值合并
三分集最大比值合并
2.1.4.2 仿真结果
从图中可以看到,通过等增益合并方式能够显著的减小误码率,并且随着Eb/N0 的增加而更好的显示出性能优越;相对比不同的分集数可看出,分集数的增加能 有效地减小误码率。
移动通信系统
由图可看到,三种合并方式都能显著地减小误码率,在分集数为二的情况下,效果最好的是最大比值合并,等增益次之,都优于选择合并;
2.1.5 实验结论
移动信道的多径传播引起的瑞利衰落、时延扩展以及伴随接收机移动过程产生的多普勒频移使接收信道受到严重的衰落,所以必须采取相应的抗衰落的措施来提高系统性能。在本次课程设计中,我们小组学习研究了对三种不同分集合并技术在改善系统性能方面的效果的课题实验。通过仿真实验得出的不同分集的误码率,分集技术能有效地减小误码率从而提高系统性能;而通过对误码率曲线的分析,可以看出:对于三种分集合并技术,等分集前提下,最大比值合并优于等增益合并优于选择合并;而对于同一合并技术,增加分集数能优化其性能。
2.2直接序列扩频系统性能分析
2.2.1实验目的
1)了解直接序列扩频系统的原理
2)基于simulink搭建直接序列扩频仿真通信链路,仿真分析在不同信道条件下的误比特率性能。
3)观察体会直接序列扩频对误码率的改善程度 2.2.2 实验内容
1)搭建基于simulink搭建直接序列扩频仿真通信链路,观察频谱和波形 2)仿真分析在不同信道条件下的误比特率性能。
移动通信系统
2.2.3实验原理
所谓直接序列扩频,就是直接用具有高码率的扩频码序列在发送端去扩展信号的频谱。而在接收端,用相同的扩频码序列去进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的信息。
直扩系统的抗干扰能力是由接收机对干扰的抑制产生的,如果干扰信号的带宽与信息带宽相同(即窄带),此干扰信号经过发送机伪噪声码调制后将展宽为与发送信号相同的带宽,而其谱密度却降低了若干倍。相反,直扩信号经伪噪声码解扩后变成了窄带信息,从而使增益提高了若干倍。
实验原理框图
伯努利信源b(t)x(t)s(t)信道r(t)e(t)Tby(Tb)dt判决0y(t)c(t)cos(wct)c(t)cos(wct)
直接序列扩频通信系统
2.2.4实验仿真
直接序列扩频simulink仿真通信链路
a.伯努利序列参数和PN序列参数: 伯努利信源100bps
移动通信系统
PN序列2kbps
移动通信系统
b.扩频前后频谱变化: 扩频前频谱:
类似sinc函数的频谱
扩频后频谱:
频谱明显展宽 功率谱密度降低
移动通信系统
扩频调制后波形:
移动通信系统
解扩解调波形:
c.误比特率
AWGN信道(仿真点数1e6)
移动通信系统
BPSK理论误码率(-7到10dB的误比特率曲线)
通过两者对比,我们可以发现直接序列扩频通信系统对Eb/No的改善近似为13dB,这和理论分析出的值接近。