第一篇：北邮通信原理软件实验报告(包含一部分思考题)(中)
编程题实验三：
通过仿真测量占空比为25%、50%、75%以及100%的单双极性归零码波形及其功率谱。（编程）
源程序： clear all
exec t2f.sci;
exec f2t.sci;
M=1000;
//观察码元个数
L=2^5;
//每个码元间隔内的采样点数 N=M*L;
//总采样点数 Rs=5;//采样速率 Ts=1/Rs;//码元间隔 T=M*Ts;//观察时间 fs=N/T;//频率分辨率
t=[-(T/2):1/fs:(T/2-1/fs)];EP=zeros(1,N);//累计初值，单，为全零向量 EPs=zeros(1,N);//累计初值，双，为全零向量 for loop=1:1000
//1000个样本 a=round((rand(1,M)));as=2*round((rand(1,M)))-1;tmp=zeros(L,M);tmps=zeros(L,M);//L1=L*0.25;//占空比25% //L1=L*0.5;//占空比50% //L1=L*0.75;//占空比75% L1=L*1;//占空比100% tmp([1:L1],:)=ones(L1,1)*a;tmps([1:L1],:)=ones(L1,1)*as;s=tmp(:)';ss=tmps(:)';S=t2f(s,fs);Ss=t2f(ss,fs);P=abs(S).^2/T;Ps=abs(Ss).^2/T;EP=EP*(1-1/loop)+P/loop;EPs=EPs*(1-1/loop)+Ps/loop;end;xset(“window”,1)title(“单极性不归零码信号的波形”)plot(t,s,'LineWidth',2);mtlb_axis([-2,2,-1.1,1.1]);xlabel(“t/ms”)ylabel(“s(t)(V)”)mtlb_grid df=1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];xset(“window”,2)title(“单极性不归零码信号的功率谱”)xlabel(“f/KHz”)plot(f,EP);mtlb_axis([-40,40,0,0.5]);xset(“window”,9)title(“双极性归零码信号的波形”)plot(t,ss);mtlb_axis([-2,2,-1.1,1.1]);xlabel(“t/ms”)ylabel(“s(t)(V)”)df=1/T;f=[-fs/2:df:fs/2-df];xset(“window”,4)title(“双极性归零码信号的功率谱”)xlabel(“f/KHz”)plot(f,EPs);mtlb_axis([-40,40,0,0.5])
实验结果： A.占空比为100%
、B、占空比为75%
C、占空比50%
D.、占空比为25%的时候：
实验结论：
(1)、关于码的极性的讨论：
当是单极性码的时候，功率谱具有连续谱，直流分量，和谐波分量（若占空比为25%和75%，功率谱中没有4n次谐波分量；若占空比为50%，功率谱中没有偶次谐波分量）。当是双极性码的时候，功率谱只有连续谱，没有直流分量和谐波分量。、（2）、关于占空比的讨论：
随着占空比的增加，功率谱的主瓣宽度逐渐减小，且减小的越慢。
实现数字基带传输系统
实验目的：
利用编程实现数字基带传输系统（参考第2章编程语法-实验题-附录.pdf中例5）
1）画出发送端输入码序列波形和功率谱、发送滤波器输出波形和功率谱
2）画出接收端采样判决后码序列波形和功率谱、接收滤波器输出波形和功率谱
3）画出接收滤波器输出信号眼图（在升余弦滚将系数分别为0、0.5、1的情况下）4）分别画出升余弦滚将系数为0、0.5、1，采样判决点在眼图最大处的系统的实际误码曲线（Pe~s/n0曲线），并在同坐标系中画出理论误码曲线
5）改变采样点重复1）~4）。
程序代码：
主程序： clear all exec t2f.sci;exec f2t.sci;exec eyes.sci;
k=13;N=2^k;//采样点数
L=16;//每码元的采样点数 M=N/L;//码元数 Rb=2;//码速率是2Mb/s Ts=1/Rb;//码元间隔 dt=Ts/L;//时域采样间隔 fs=1/dt;//采样速率
df=1/(N*dt);//频域采样间隔 T=N*dt;//截短时间 Bs=N*df/2;//系统带宽
f=[-Bs+df/2:df:Bs];//频域横坐标 t=[-T/2+dt/2:dt:T/2];//时域横坐标
alpha=1;//升余弦滚降系数 Hcos=zeros(1,N);ii=find(abs(f)>(1-alpha)/(2*Ts)&abs(f)<=(1+alpha)/(2*Ts));Hcos(ii)=Ts/2*(1+cos(%pi*Ts/alpha*(abs(f(ii))-(1-alpha)/(2*Ts))));ii=find(abs(f)<=(1-alpha)/(2*Ts));Hcos(ii)=Ts;GT=sqrt(Hcos);GR=GT;//最佳系统的发送接收滤波器的傅式变换 EPC=zeros(1,N);EPB=zeros(1,N);EP1=zeros(1,N);EP2=zeros(1,N);RECT=ones(L,1);
for l1=1:20;
Eb_N0(l1)=(l1-1);//信噪比
eb_n0(l1)=10^(Eb_N0(l1)/10);
Eb=1;
n0=Eb/eb_n0(l1);//信道的噪声谱密度
sita=n0*Bs;//信道中噪声功率
n_err=0;//误码计数
for loop=1:100
a=sign(rand(1,M,“normal”));
tmp1=RECT*a;
seq_send=tmp1(:)';
//发送端产生序列！
S1=t2f(seq_send,fs);
P1=abs(S1).^2/T;//样本信号的功率谱密度
EP1=EP1*(1-1/loop)+P1/loop;//随机过程的功率谱是各个样本的功率谱的数学期望
EP11=20+10*log10(EP1+%eps);
sp=zeros(1,N);//产生冲激序列
sp(1:L:N)=a/dt;
SP=t2f(sp,fs);
SH=SP.*GT;
sh=real(f2t(SH,fs));
//通过发送滤波器后的信号！
PB=abs(SH).^2/T;//过升余弦后能量谱密度
EPB=EPB*(1-1/loop)+PB/loop;//求平均
EPBB=20+10*log10(EPB+%eps);
nw=sqrt(sita)*rand(1,N,“normal”);//信道噪声
SY=SH.*GR;
sy=real(f2t(SY,fs));
r=sy+nw;//接收信号
R=t2f(r,fs);
PC=abs(R).^2/T;
EPC=EPC*(1-1/loop)+PC/loop;//收端
EPCC=20+10*log10(EPC+%eps);
sd=r(L/4:L:N);//*取样！！
sdp=sign(sd);//判决
tmp2=RECT*sdp;
seq_reci=tmp2(:)';
//接收端信号！
S2=t2f(seq_reci,fs);
P2=abs(S2).^2/T;//样本信号的功率谱密度
EP2=EP2*(1-1/loop)+P2/loop;
EP22=20+10*log10(EP2+%eps);
n_err=n_err+length(find(sdp~=a));//错误累计 end Pe(l1)=n_err/(M*loop);
xset(“window”,5)
plot(Eb_N0,log10(Pe+%eps),'g');//Pe~Eb/N0曲线画图
xlabel('Eb/N0');ylabel('Pe');title(“Pe~Eb/N0曲线”);
eb_n0=10.^(Eb_N0/10);
set(gca(),“auto_clear”,“off”)
k = log10(0.5*erfc(sqrt(eb_n0)));
plot(Eb_N0,k)
mtlb_axis([0,15,-3.5,0]);
xlabel('Eb/N0')
ylabel('Pe')
legend('实际的','理论的');
set(gca(),“auto_clear”,“on”)end
xset(“window”,1)subplot(2,2,1)plot(t,seq_send)title(“最初产生序列输出波形”)mtlb_axis([0,L,-1.5,1.5])xgrid subplot(2,2,2)plot(t,sh)title(“通过发送滤波器后的信号波形”)xlabel(“t(ms)”)ylabel(“s2(t)(V)”)mtlb_axis([0,L,-2.5,2.5])xgrid subplot(2,2,3)plot(t,sy)title(“采样前的信号波形”)xlabel(“t(ms)”)ylabel(“y(t)(V)”)mtlb_axis([0,L,-2,2])xgrid subplot(2,2,4)plot(t,seq_reci)title(“判决后输出序列”)mtlb_axis([0,L,-1.5,1.5])xgrid xset(“window”,2)subplot(2,2,1)plot(f,EP11)xlabel(“f/kHz”)ylabel(“|FMf|/(V/Hz)”)mtlb_axis([-10,10,-20,max(EP11)])title(“发送序列频率谱”)xgrid subplot(2,2,2)plot(f,EPBB)title(“发送滤波器输出功率谱”)xlabel(“f(kHz)”)ylabel(“功率谱(W/kHz)”)mtlb_axis([-10,10,0,max(EPBB)])xgrid subplot(2,2,3)plot(f,EPCC)title(“判决后输出功率谱”)xlabel(“f(kHz)”)ylabel(“功率谱(W/kHz)”)mtlb_axis([-10,10,0,max(EPCC)])xgrid subplot(2,2,4)plot(f,EP22)xlabel(“f/kHz”)ylabel(“|FMf|/(V/Hz)”)mtlb_axis([-10,10,-20,max(EP22)])title(“接收序列频率谱”)xgrid xset(“window”,3)subplot(2,1,1)title(“发送端眼图”)eyes(sh,L,3)xgrid subplot(2,1,2)title(“接收端眼图”)eyes(sy,L,3)xgrid
眼图程序：
function eyes(result,L,Na)N=length(result);tt=0:1:Na*L;set(gca(),“auto_clear”,“off”)for jj=1:Na*L:N-Na*L
plot(tt,result(jj:jj+Na*L));end
set(gca(),“auto_clear”,“on”);endfunction
实验结果： 滚降系数为1：
滚降系数为0.5：
滚降系数为0：
思考题：
（1）数字基带系统中的升余弦滚降滤波器对输入信号进行的什么处理？结合扩展实验（1）和（2）的实验结果，从频域和时域的角度叙述。
答： 实现匹配滤波，满足奈奎斯特采样定理，提升接收端信噪比。
（2）根据扩展实验（3）的实验结果，分析滚降系数大小对眼图清晰度和眼睛大小的影响。
答：滚降系数越大，眼图越清晰，眼睛越大。
（3）比较并分析扩展实验（5）的结果与扩展实验（1）~（4）的结果的异同。
答：更改采样点数，图形大致相同，但是由于采样点数减少，图形失真相对明显，眼图质量降低。
（4）结合扩展实验结果分析滚降系数大小与误码性能、信道带宽的关系。
答：滚降系数越大，信道带宽越宽。改变滚降系改变滚降系数对误码率不产生影响。
（5）计算机仿真精度与哪些因素有关？
答:总采样点数、码元采样点数、时域采样密度、频域采样密度。
QPSK调制与解调
调制部分：
【实验目的：】 了解QPSK调制的作用及其调制原理；理解QPSK调制各模块的内部结构，以及它们各自的作用；学会使用QPSK调制模块搭建复杂通信系统
【实验原理】
QPSK也称为四进制移相键控，该信号的正弦载波有4个可能的离散相位状态，每个载波相位携带2个二进制符号，其信号表示式为
QPSK的信号表示形式也可以写为：
【实验步骤】： 模块搭建：
参数设置，见讲义。
【思考题】
1、QPSK调制中，delay模块起到的作用是什么？
答：延时，产生OQPSk信号。
2、QPSK调制有哪些缺点？
答：可能在利用四次方环或科斯塔环解调提取载波的时候会有恢复载波四重相位模糊对相干解调输出的现象。
解调部分： 【实验目的】
1、了解QPSK解调的作用及其调制原理
2、理解QPSK解调各模块的内部结构，以及它们各自的作用
3、学会使用QPSK解调模块搭建复杂通信系统
【实验原理】
在加性高斯白噪声信道条件下，QPSK信号的最佳接收框图如下：
图
【实验步骤】
1、根据QPSK解调原理，下面对二进制随机码进行QPSK解调，将各模块按如下方式连接：
图
参数设置见讲义。
结果：
开始的时候，因为时延的关系，解调输出比输入超前：
调节时延后，输出和输入基本同步：
没有时延的时候，解调输出和输入的关系图：
【思考题】
1、找到QPSK解调超级模块的判决部分，查看其参数设置情况，看是否可以在合理范围内更改其判决条件。
答：不可以。
2、查看放大器前后波形的变化。并思考放大器对于判决起到的作用。
答：放大过小，会使判决失效。当放大过大的时候，会引起判决错误。
3、延时器Delay①在解调过程的必要性。
答：主要为使输入和解调输出时钟同步，方便观察。
扩展实验：数字基带系统的仿真（综合）
【实验目的】
1.了解在理想限带及加性白高斯噪声信道条件下数字基带系统的基本原理和设计方法，完成在仿真平台上的系统搭建与仿真。2.进一步熟悉SCICOS 下的复杂系统设计。
3.运用工具库现有的通信工具模块搭建系统，利用其功能全面且封装性强的特点，针对数字基带系统进行横向功能分解，使系统设计更加精炼、准确。
4.深入学习数字基带系统核心传输节点的性能，并掌握眼图示波器的使用方法，观察接收滤波器输出的眼图和功率谱密度，判断系统传输的正确性和精准性，调试以达到最佳传输效果。
【实验原理】 若使得在接收端抽样时刻码间干扰为零，则系统的合成传递函数必须满足以下条件：
则接收到的确定信号的频谱仅取决与发送滤波器的特性，所以接收滤波器的应与发送滤波器共轭匹配，即：
这样，在理想限带信道情况下，既要使接收端抽样时刻的抽样值无码间干扰，又要使得在抽样时刻抽样值的信噪比最大，则
综上所述，数字PAM 信号通过限带信道、并受到加性噪声干扰的情况下，在限带信道为理想低通条件下，最佳基带传输的发送及接收滤波的设计原则为：总的收发系统的传递函数要符合无码间干扰基带传输的升余弦特性；且又要考虑在抽样时刻信噪比最大的收、发滤波共轭匹配的条件。
可得无码间干扰的条件下，其系统框图如图5.150：
【实验步骤】 方案
一、编程实现理想基带传输系统的升余弦特性
1、按图5.151 所示将各模块连接成数字基带传输系统。
2、在同一参数被不止一个模块调用的情况下可以统一利用一个符号表示，不过需要在 Diagram菜单中的Context中对这个符号进行预先定义。
在本次系统设计中，需要在【Diagram】中的“Context”中进行内容设置。具体设计见讲义。
3：“sending filter”与“receiving filter”的实现 具体的参数设计见讲义。
实验结果：
仿真结果对比：
眼图：
方案
二、利用根升余弦滤波器模块实现基带传输系统的升余弦特性
1、按照图5.156搭建数字基带系统
2、Contex内容设置。
3、参数设置如
实验结果： 眼图仿真：
采样信号频谱图：
接收滤波器输出的频谱图:
仿真结果对比：
原信号（黑）与接收匹配滤波器的输出信号（绿）波形:
------------------------------结束
心得体会
通信原理是门以实验为辅助的学科，实验、学习和观察等实践环节对我们掌握知识、科学方法、培养我们的动手能力和怀疑的精神都起到了至关重要的作用。
说实话，通信原理软件实验的整个实验周期很长，看起来我们拥有的时间很充足，但其实不是这个样子的。因为，当时的实验，好多东西还没有学过，所以堂而皇之的去仿真，根本不知道是在干什么。所以，提前预习成了必要的条件，这样就可以先熟悉熟悉，然后等老师讲完课后，才发现，原来我所理解知识还是和老师理解的有着一些偏差，和实验过程有和一些偏差。也就是说，实验在某种程度上和理论不是一回事，这就是为什么要做实验的目的所在，也就是说，我们所学习的理论要完完全全的应用于理论是多么的困难。读书一月，不如实践一天，实践一天，不如在时间后思考几分钟。
因为可以用自己的笔记本，感觉通原软件实验比硬件实验的机动性更强，这样，在保持实验惯性的前提下，一下子就能做完一个实验，这样就很有成就感，能激发更大的兴趣。记得在昨晚平常的实验后，为了做拓展实验，晚上不睡觉都能利用笔记本画图，仿真和分析。课件，兴趣对人的学习主动性的促进作用是多么的大。在这个过程中，我发现自己对于图形和数字之类的实验结果很是敏感，注意力在这些东西上面比较集中，这样，我觉得对于自己擅长干什么应该是比较清楚的了。
在这中间，我也发现我的动手能力还有待进一步提升，当有些实验需要很强的动手能力时我还不能从容应对不足归不足，但是有提升空间还是好的；我的探索方式还有待改善，当面对一些复杂的实验时有时候会不细致，导致仿真结果错误或者根本没法仿真，这样排查的时间占去了实验时间的一部分，排查错误的过程也是比较枯燥的，不过能坚持下来也是很好的；我的结果分析还得提高，这样就能以更多的思考方式获得更多的知识，这些知识不只是理论性的，不只是客观的，还有主观的。
总之，通信原理软件实验我收获颇丰。因为我不仅仅是获得了知识，更重要的是让我发现了自身的不足，包括将理论应用于实践的能力。如果能将学习的知识，举一反三，灵活运用，莫不是人生一件很有价值的事情。通过这几次的实验，我们对通信原理有了一定的认识，不再对通信局限于信息传递这样的概念。也让我们真正认识到科学技术是第一生产力的重要性，也认识到我所接触的是这些技术和领域是多么的令人赞叹。
本学期实验，开阔了我的视野，理论和实践结合，使我对课本概念和原理的抽象之处有了更深刻的理解，使我们巩固了所学知识，也接触了从未学过的东西，比如SCILAB 4的应用。我的实践能力得到了提高，知识积累也变得更加丰富，我比较满意，同时我还要再接再厉，为以后的专业学习打下坚实的基础。
第二篇：北邮2014《现代通信技术》实验报告二
2014《现代通信技术》实验报告二
信息与通信工程学院
现代通信技术实验报告
班
级：
姓
名：
序
号： 学
号： / 18
2014《现代通信技术》实验报告二
日
期：2014年4月16日/30日
目录
实验一 微波通信实验..................................................................................................3
一、实验原理........................................................................................................3
二、实验过程........................................................................................................3
三、实验心得体会................................................................................................3 实验二 组网及VLAN的应用....................................................................................4
一、实验目的........................................................................................................4
二、实验内容........................................................................................................4
三、实验原理........................................................................................................5
1、VLAN简介..............................................................................................5
2、交换机的端口..........................................................................................6
3、广播风暴..................................................................................................7
四、实验过程........................................................................................................7
五、结果与体会..................................................................................................12 附录..............................................................................................................................14
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2014《现代通信技术》实验报告二
实验一 微波通信实验
一、实验原理
微波是指频率为300MHz到300GHz的电磁波。微波具有直线传播的特性，为了克服地球的凸起必须采用中继接力的方式。实际中一般距离50km就有一个中继站。一条数字微波通信线路由两端的终端站，若干中继站和电波的传播空间构成。典型的数字微波端站由微波天线，射频收发模块，基带收发部分，传输接口等部分组成。
微波发信机多采用中频调制的方式。中频信号是已经经过调制的信号，上变频器将中频信号搬移到指定的微波波道，然后经过微波功放，经过天线发射出去。
微波收信机多采用超外差式接收结构。通过本振与接收的微波信号进行混频，得到固定中频信号，然后对中频进行放大和滤波。
二、实验过程
本实验数字微波通信系统为：34Mbit/s QPSK系统 ,中频频率是70MHz，射频频率是6GHz。在实验中信号不是直接发送出去，而且通过实体线路连接到接收方，通过信道衰减器模拟微波的远距离传输。
我们观察了眼图，将示波器连接到中频接收机的眼图观测点，通过控制信道衰减器来控制接收噪声的大小。我们观察到，一开始，信噪比大，眼图轮廓很清晰，眼睛睁得很开。微波站两边电话通话听的清楚。不过随着我们控制信道，使其衰减加剧，我们可以观察到示波器里眼图的眼睛轮廓慢慢不清晰了，眼睛越来越小。在眼睛还没完全闭上之前，我们还是能听到电话的声音，但是此时已经有一些杂音了。最后在眼图完全闭上后，我们就只能听到电话里的噪声了，不管对方声音多大也不能在这边的电话里面听到了。从混乱的眼图，我们可以知道信噪比急剧恶化，判决出错，无法还原出信号。
实验室的频谱仪虽然老，但是它能观察到的频谱范围很宽，能观察到6GHz的频谱。我们在频谱仪上观察了射频的频谱。
三、实验心得体会
第三次实验课结束后，我没有及时记录，到写报告的时候已经过去三周了，所以有些实验现象忘了。下次要吸取这个教训，实验结束后要及时记录下来。
在实验课的开头，老师带我们回忆了通信原理的框图，信源编码，信道编码，调制，解调，信道解码，信源解码，线路码，交织等等，帮助我们从整体框架上
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2014《现代通信技术》实验报告二
理解通信原理。老师指着微波站，介绍说这个微波站就是典型的通信原理框图。实验室的微波站是比较老式的，比较大，所以我们能看到微波站的各个部分和通信原理的框图对应的很好。通过对微波站各个部分的介绍，我们对通信原理的框图有了感性的认识。老师还帮我们回顾了采样，量化，编码等。通信里面的定理并不多，比如香农定理，奈奎斯特采样定理等。奈奎斯特采样定理架起了模拟信号与数学信号之间的桥梁，将信源进行数字化，发挥了重大的作用。
之前我在学习通信原理第四章模拟调制的时候，我不太明白为什么要先调制到中频，而不直接调制到指定的射频频段。经过这次实验我知道了中频频率为70MHz。把射频信号变到较低的中频信号的好处是，便于解调器的实现，便于更好得滤波，不同频率的接收机可以共用一套电路，只须改变本振和射频调谐回路的谐振频率即可。通过这次微波通信的实验，我们对通信系统用了比较完整的了解，让我们在通信原理里面学的理论知识在现实中有了对应，理解了通原里的框图在现实中是如何实现的。
这学期的课程里我也选了《移动通信》这门课，所以对微波、中继等知识的了解还是有一定的铺垫。虽然微波现在用得不那么多了，但是它却是不可或缺的备用路径。像无法架设光纤或者假设成本过高的地方如海底、山区、高原，微波通信非常必要。而像灾害易发区，比如万一地震了，光纤断了，那么牢固的微波中继站既不易损害，又容易修复，是尽快恢复灾区通信的必要手段。老师说汶川地震的时候从灾区传出来的第一条消息就是由那里的无线电爱好者发出来的。这次实验中，老师有问到怎样避免连续的比特错误，我脱口而出我知道的交织技术。原来我们之前学习的知识就是这样一步步为我们的通信服务的。
实验二 组网及VLAN的应用
一、实验目的
1.熟悉组成LAN的主要设备，了解掌握LAN的基本特点以及LAN中的常用技术；
2.认识了解LAN、VLAN以及子网的建立和联网、网络配置和协议； 3.进一步了解VLAN的隔离广播功能； 4.了解VLAN的互访功能。
二、实验内容
（1）通过Console口访问以太网交换机、路由器
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2014《现代通信技术》实验报告二
（2）通过微机Telnet到以太网交换机、路由器（3）（4）（5）（6）初步了解一些简单命令
用ping命令测试Vlan网络连通性，加深对Vlan的基本原理和特点的认识 通过多台交换机串联扩大网络实现组播功能 观察广播风暴现象
（7）简单介绍路由器的相关知识
三、实验原理
1、VLAN简介
VLAN，是英文Virtual Local Area Network的缩写，中文名为“虚拟局域网”，VLAN是一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分（注意，不是从物理上划分）成一个个网段（或者说是更小的局域网LAN），从而实现虚拟工作组（单元）的数据交换技术。
VLAN这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但目前主流应用还是在交换机之中。不过不是所有交换机都具有此功能，只有三层以上交换机才具有此功能，这一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。VLAN的好处主要有三个：
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2014《现代通信技术》实验报告二
（1）端口的分隔。即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。
（2）网络的安全。不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不安全性。
（3）灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和连线，只更改软件配置就可以了。VLAN（虚拟局域网）主要有以下几种划分方式,分别为:（1）基于端口划分的VLAN；（2）基于MAC地址划分VLAN；（3）基于网络层划分VLAN；（4）根据IP组播划分VLAN；（5）按策略划分的VLAN；
（6）按用户定义、非用户授权划分的VLAN。
基于端口的VLAN的方式是最常应用的一种VLAN划分方法，应用也最为广泛、最有效，目前绝大多数VLAN协议的交换机都提供这种VLAN配置方法。老师课上讲到的就是基于端口划分的VLAN。
2、交换机的端口
交换机端口链路类型介绍
交换机以太网端口共有三种链路类型：Access、Trunk和Hybrid。（1）Access类型的端口只能属于1个VLAN，一般用于连接计算机的端口；
（2）Trunk类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，一般用于交换机之间连接的端口；
（3）Hybrid类型的端口可以属于多个VLAN，可以接收和发送多个VLAN的报文，可以用于交 换机之间连接，也可以用于连接用户的计算机。
其中，Hybrid端口和Trunk端口的相同之处在于两种链路类型的端口都可以允许多个VLAN的报文发送时打标签；不同之处在于Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签，而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。
三种类型的端口可以共存在一台以太网交换机上，但Trunk端口和Hybrid端口之间不能直接切换，只能先设为Access端口，再设置为其他类型端口。例如：Trunk端口不能直接被设置为Hybrid端口，只能先设为Access端口，再设置为Hybrid端口。各类型端口使用注意事项：
配置Trunk端口或Hybrid端口，并利用Trunk端口或Hybrid端口发送多个VLAN报文时一定要注意：本端端口和对端端口的缺省VLAN ID(端口的PVID)要保持一致。
当在交换机上使用isolate-user-vlan来进行二层端口隔离时，参与此配置的端口的链路类型会自动变成Hybrid类型。
Hybrid端口的应用比较灵活，主要为满足一些特殊应用需求。此类需求多为在无法下发访问控制规则的交换机上，利用Hybrid端口收发报文时的处理机制，来完成对同一网段的PC机之间的二层访问控制。
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2014《现代通信技术》实验报告二
3、广播风暴
所谓广播风暴，简单的讲，当广播数据充斥网络无法处理，并占用大量网络带宽，导致正常业务不能运行，甚至彻底瘫痪，这就发生了“广播风暴”。一个数据帧或包被传输到本地网段(由广播域定义)上的每个节点就是广播；由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播在网段内大量复制，传播数据帧，导致网络性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。
四、实验过程
1.通过Console口访问以太网交换机 示意图：
2.打开超级终端，新建连接时进行设置 / 18
2014《现代通信技术》实验报告二
3.打开交换机，选择更改界面语言
4.键入？查看可用命令 / 18
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5.尝试键入一些简单命令
6.VLAN的基本配置 示意图
首先建立两个VLAN：VLAN2和VLAN3
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分别进入E0/
1、E0/
2、E0/3以太网端口视图进行配置
使用display interface命令查看，可以看到E0/
1、E0/2的默认VLAN变为VLAN2，E0/3的默认VLAN变为VLAN3
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2014《现代通信技术》实验报告二
下面可以通过在计算机上使用ping命令检测设置是否正确
在设置VLAN前，从Host3：192.168.0.3能够ping通Host1：192.168.0.1，而设置VLAN后则ping不同
设置VLAN后，从Host2：192.168.0.2上能够ping通Host1：192.168.0.1，而不能够ping通Host3：192.168.0.3
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2014《现代通信技术》实验报告二
五、结果与体会
这次实验，我们组四个女生都没有参加过计网的课设，所以我们中间遇到了很多问题，然后跑去别的组请教做过课设的同学，磕磕绊绊地最终完成了。一开始我们连好线路，打开超级终端，设置好各种参数后，我们按照讲义一步一步地执行，但是我们第一步便出了点小问题：我们想先ping一下我们的连线有没有连好，IP设置是否如我们所料，于是用超级终端ping。但是始终显示的结果是连接不上。后来我猜测，有可能不是用超级终端ping，而是在命令提示符上ping。一试果然成功。后来，我们继续按照教程做。但是我们遇到了一个问题：怎么把尖括号变成方括号？我们都记得老师上课有讲过，但是因为接受的内容一下子太多了，我们没记住那么多，于是我只好跑去问临组做过计网课设的同学。之后进行得后面的步骤。后来我们翻了一下教程的前一页，是有介绍的，只怪我们太粗心没有发现。一开始我们没考虑那么多（当然在做之前也不知道），随便插的端口，14,16,20端口。后来，在执行display命令的时候，我们就哭了。因为它从1号端口一个个显示，要一直摁回车到20端口！吃一堑长一智，我们再做不会再随便插大数字端口了。而我们真正的问题是在广播风暴上。我们发现我们一连好线路就会产生广播风暴。我们一开始以为这不正确，后来问了做过计网课设的同学后，他告诉我们这是正常的。组织广播风暴的方法老师也讲过，一种是硬件上的，即切断线路。
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2014《现代通信技术》实验报告二
这在实际操作中是不太可能的；另一种就是软件上的，我们需要输入一个命令，从软件上阻止广播风暴。遗憾的是我并不了解软件上的阻止广播风暴机理是怎样的，只知道输入命令便可以阻止了。以下是我们做VLAN部分的ping结果：
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2014《现代通信技术》实验报告二
通过实验我初步了解了VLAN，交换机端口类型，广播风暴等内容。我准备读研的时候就读网络方向的，这次的实验真的给我一个切身的体会，让我对计算机网络产生了极大的兴趣。理论与实践的结合，让我印象更加深刻。但是遗憾的一点是我们操作不够熟练，没有完成老师布置的选作任务。如果还有机会的话我肯定会把后面的实验也一起做了。
至此现代通信技术实验课也结束了。我真的感觉这门课开设的实验很有用，不仅扫盲，而且真正让我们认识到了我们学的是什么，我们为什么学这方面的知识，通信到底是什么。作为一名未来的通信人，我终于对我们的专业有了一个新的认知与定位，获益匪浅。
附录
VLAN部分的操作： [H3C]vlan 2 [H3C-vlan2]quit [H3C]vlan 3 [H3C-vlan3]quit [H3C]int [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/14 [H3C-Ethernet1/0/14]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/14]port access vlan 2 [H3C-Ethernet1/0/14]quit [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/16 [H3C-Ethernet1/0/16]port link [H3C-Ethernet1/0/16]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/16]port [H3C-Ethernet1/0/16]port a [H3C-Ethernet1/0/16]port access vlan 2
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2014《现代通信技术》实验报告二
[H3C-Ethernet1/0/16]quit [H3C]inter [H3C]interface e [H3C]interface Ethernet 1/0/20 [H3C-Ethernet1/0/20]port link [H3C-Ethernet1/0/20]port link-type access [H3C-Ethernet1/0/20]port a [H3C-Ethernet1/0/20]port access vlan 3 [H3C-Ethernet1/0/20]quit
Ethernet1/0/14是 UP 发送的IP帧的帧格式是 PKTFMT_ETHNT_2 硬件地址是000f-e25f-688c 导线类型是 双绞线 端口环回没有设置
端口硬件类型是 100_BASE_TX 100Mbps-速度 模式, 全双工 模式
链路速度类型是自协商, 链路双工类型是自协商, 流量控制: 不使能
最大帧长 1536 最多允许广播报文占用接口流量的百分比: 100% 缺省VLAN ID: 2 网线类型为: normal 端口模式: access Tagged
VLAN ID : 无
Untagged VLAN ID : 2 最后 300 秒钟的输入: 0包/秒 0字节/秒
最后 300 秒钟的输出: 0包/秒 6字节/秒
输入(合计):
219 报文, 28361 字节
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2014《现代通信技术》实验报告二
广播包, 24 多播包, 0 暂停包
输入(正常):
219 报文, 28361 字节
广播包, 24 多播包, 0 暂停包
输入 :
0 输入错误, 0 超短包, 0 超长包, 输入碰撞错误, 0 输入描述符错误,奇偶错误
输出(合计):
389 报文, 56227 字节
253 广播包, 76 多播包, 0 暂停包
输出(正常):
389 报文,暂停包
输出 :
0 输出错误, 缓冲失败
0 丢失, 0 延时, 0 冲突, 0 被滞后冲突
-包被滞后发送,不完整, 0 校验和错误
0 帧错误, 丢失,字节
227 广播包, 77 多播包,下溢错误,丢失载波
Ethernet1/0/20是 UP 发送的IP帧的帧格式是 PKTFMT_ETHNT_2 硬件地址是000f-e25f-688c 导线类型是 双绞线 端口环回没有设置
端口硬件类型是 100_BASE_TX 100Mbps-速度 模式, 全双工 模式
链路速度类型是自协商, 链路双工类型是自协商, 流量控制: 不使能
最大帧长 1536 最多允许广播报文占用接口流量的百分比: 100%
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2014《现代通信技术》实验报告二
缺省VLAN ID: 3 网线类型为: normal 端口模式: access Tagged
VLAN ID : 无
Untagged VLAN ID : 3 最后 300 秒钟的输入: 0包/秒 2字节/秒
最后 300 秒钟的输出: 0包/秒 2字节/秒
输入(合计):
187 报文, 25382 字节
广播包, 22 多播包, 0 暂停包
输入(正常):
187 报文, 25382 字节
广播包, 22 多播包, 0 暂停包
输入 :
0 输入错误, 0 超短包, 0 超长包, 输入碰撞错误, 0 输入描述符错误,奇偶错误
输出(合计):
315 报文, 44026 字节
218 广播包, 75 多播包, 0 暂停包
输出(正常):
315 报文,暂停包
输出 :
0 输出错误, 缓冲失败
0 丢失, 0 延时, 0 冲突, 0 被滞后冲突
-包被滞后发送,-丢失载波
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第三篇：北邮信通院移动通信实验报告
北京邮电大学 移动通信实验报告
班级：
2010211126
专业：
信息工程
姓名：
学号：
班内序号：
一、实验目的
1、移动通信设备的认知 a)了解机柜结构
b)了解移动通信设备组成和机框结构 c)了解移动通信设备各单元的功能及连接方式
2、网管操作和 OMT 创建小区 a)了解OMC系统的基本功能和操作 b)掌握OMT如何创建小区
3、移动通信业务的建立与信令流程 a)了解TD-SCDMA系统的网络结构 b)掌握基本业务测试环境的搭建
c)掌握CS业务与普通PS业务信令流程，体验视频通话
二、实验设备
TD‐SCDMA 移动通信设备一套
三、实验内容
1、TD_SCDMA系统认识
听了老师的讲授后，我了解到了TD_SCDMA系统是时分双工的同步CDMA系统，知道了TD_SCDMA系统网络结构中的三个重要接口（Iu接口、Iub接口、Uu接口），认识了TD_SCDMA系统的物理层结构，熟悉了TD_SCDMA系统的六大关键技术以及其后续演进LTE。
2、CN开卡
开卡过程如下图所示：
3、硬件认知
1）整套移动通信设备如下：
2）RNC设备认知
TDR3000设备机框外形结构如图1和图2所示
机框主要功能如下：
支持 14 个板位，作为19〞机框通用背板使用。
满足 PICMG3.0、PICMG3.1 规范。
实现机框内以太交换双星型物理连接拓扑。
对各前插板提供板位编号（HA0~7）。
对各前插板提供 Fabric、Base、CLK、Update 数据通路。
提供对所有 FRU 单元的IPMB 总线通路。
提供‐48V 冗余供电通路。
ATCA 机框的UPDATE CHANNEL 设计规则为物理板位1 与13、2 与14、3 与11、4 与12、5 与 9、6 与10、7 与8 两两之间设计UPDATE CHANNEL。
图 1：机框背板功能分布示意图
由上图可知，ATCA 机框的UPDATE CHANNEL 设计规则为物理板位1 与13、2 与14、3 与11、4 与12、5 与9、6 与10、7 与8 两两之间设计UPDATE CHANNEL。其中蓝色连线表示具有Update Channel 连线的板位分配，物理板位7，8 固定为两块交换板，其余板位固定为功能板。
图 2：机框背板接口后视图
机框物理上是一种13U 标准的ATCA 插箱，机框背板主体尺寸为ATCA 标准定义部分： 354.8mmX426.72mm。主体之下为背板的风扇、电源接口引入部分，风扇接口包括风扇电源和IPMI 接口，背板与电源模块之间的电源接口包括两路－48V 供电和四路风扇电源输入。背板与各前插
板之间的电源接口采用分散供电方式，每个前插板有两路‐48V 供电。背板下部左右两部分中间位
置各预留1 英寸安装输入电源插座（‐48V/风扇电源）。
单板结构
单板相关描述中，采用“逻辑板（物理板）”的描述方式，其中逻辑板为从软件功能及操作维护台显示的单板；物理板为硬件单板，其单板名称印刷在在物理单板面板下方。采用该表达方式的目的，是便于使用者能随时直观地了解逻辑板与物理板的映射关系，避免不熟悉两种单板类型映射关系的用户频繁地查找单板对应关系表。TDR3000 各种单板的类型及功能如下
机框槽位布局如下：
可以使用LDT软件查看硬件是否正常，由下图可以看出，硬件连接均正常。
其中使用的各单板功能如下：
GCPA（GMPA+SPMC+HDD）全局控制处理板完成以下功能：
全局处理板完成 RNC 全局资源的控制与处理、以及与OMC‐R 的连接。全局控制板 支持板载2.5〞 IDE 80GB 硬盘数据存储功能；
处理以下协议：RANAP 协议中的复位，资源复位，过载控制消息；SCCP 管理、MTP3B 管理、ALCAP 管理、M3UA 管理协议等； 两块 GCPA 以主备用方式工作； RSPA（GMPA+SPMC）无线网络信令处理板完成以下功能：
处理 Iu，Iub 接口的控制面协议以及传输网络高层协议，完成无线网络协议的处理，以及呼叫处理功能；
处理的协议有：RRC 协议，RANAP 部分协议，NBAP 协议，无线资源管理；SCCP 部 分协议，ALCAP 部分协议，MTP3B 部分协议，M3UA 部分协议，SCTP 协议等； 两块 RSPA 以主备用方式工作；
ONCA/IPUA（MNPA+GEIC）板的主要功能如下：
ONCA/IPUA（MNPA+GEIC）配合GEIB 后插板完成4xFE/GE 接口功能。 网络处理器完成外部 IP 到内部IP 的转换、处理功能； TCSA（MASA）板的主要功能如下：
支持控制面 Base 交换和业务面Fabric 交换两级交换，完成业务和控制面的L2、L3 以太交换功能；
固定使用 2 个交换板槽位，即框中的第7、8 槽位；
同时完成整个机框的 ShMC（机框管理器）功能，同时兼容IPMC 功能，可根据不同 ATCA 机框进行灵活配置；
提供架框号的编码配置功能；
支持对网同步时钟的接入、分配功能； 以主备用方式工作； RTPA（MDPA）板由单板控制模块、单板以太交换模块、DSP 处理模块、电源模块、IPMC 模块组成，主要功能如下：
单板控制模块完成板内的各种控制管理功能；
单板以太交换模块实现完成 RTPA（MDPA）板内的以太数据交换；
DSP 处理模块主要由DSP 和其外围来实现，完成业务数据和协议的处理；
电源转换模块从背板接入双路‐48V 电源，经过电源转换芯片转换后，给单板提供各 种芯片正常工作的各种电压；
IPMC 模块主要完成单板上电的控制，以及温度、电压监控等功能。 PTPA（MNPA）板的主要功能如下： 完成 Iu‐PS 用户面协议处理功能；
GTPU 处理板，完成IP(OA)、UDP、TCP、GTP‐U 协议模块处理； Host 部分完成网络处理器运行状态监视、性能统计等功能。
3）Node B设备
EMB5116 基站主要分为如下几个主要组成部分：主机箱、电源单元、EMx 板卡、风机及滤网单元、功能板卡
硬件单元排布如图3所示。
图 3：1EMB5116 槽位框图
4、LMT-B 使用LMT-B软件进行网络布配,完成光纤与RRU的配置 1）单天线模式配置 配置参数见下图：
图表 4： 单天线模式配置详细参数
图表 5：单天线模式配置结果
2）分布式单天线模式配置： 配置参数见下图：
图表 6：分布式天线模式配置详细参数
图表 7：分布式天线配置结果
3）智能天线模式配置参数如下：将天线模式改为智能天线，并需要在连接天线处添加天线，其它参数与单天线相同。添加的天线信息如下：
图表 8：所添加天线信息
图表 9：智能天线模式配置详细参数
图表 10：智能天线配置结果
5、LDT信令跟踪
图 11：设备监视图
图表 12：信令跟踪结果
6、网管操作和OMT创建小区
实验步骤： 增加一个 R4 小区
选择逻辑基站—小区集—右键选择快速创建小区
第一步：
小区基本信息： 小区标识（CellId）：
同一个RNC 中的CellId 配置值要求不能重复； 小区参数标识（CellParameterId）：
小区参数标识ID 唯一标识了小区中的一组参数：下行同步序列SYNC‐DL、上行同步
序列SYNC‐UL sequences、扰码、midamble 码；
小区特性：
主频段时隙转换点：3（说明小区时隙为2 上4 下，一般为2 上4 下）； 其他频段时隙转换点：可以与主频段不一致；
HSDPA 特性：
非HSDPA 小区（可根据需要选择：HSDPA 小区或混合DPA 小区，这里我们选择非HSDPA 小
区是因为我们要创建一个R4 小区）； HSUPA 特性：
不支持HSUPA 小区（可根据需要选择支持HSUPA 小区，这里我们选择不支持HSUPA 小区
是因为我们要创建一个R4 小区）；
位置区信息：
位置区代码：由RNC 全局参数决定（实验室环境与RNC 一致：比如RNC2，那么就是2）；
路由区代码：由RNC 全局参数决定（实验室环境与RNC 一致：比如RNC2，那么就是2）；
服务区代码：实验室环境为107； UPA 有效数：1（固定）；
其他信息默认，然后选择下一步
第二步：
根据需要选择辅载波的数量；
主载波上行时隙至少要选择一个PRACH； 然后选择下一步；
第三步：
信道功率信息和UpPCH 信道功率信息选择默认即可，这些数值在创建完小区之后，根据需要 是可以修改的；
选择完成，一个R4 小区创建完毕。
四、实验总结
此次实验不仅让我更加深入的了解了TD_SCDMA系统，还认识了许多和移动通信有关的设备，体验了视频通话和手机电视等先进的移动通信技术，极大的增强了我对移动通信的兴趣。
第四篇：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。
第五篇：通信原理实验报告
通信原理实验报告
中南大学
《通信原理》实验报告
姓 名 班 级 学 号
课程名称 指导教师
通信原理 董健
通信原理实验报告
目录
通信原理实验报告
实验一 数字基带信号
一、实验目的
1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。
5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。
二、实验内容
1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形
三、实验步骤
1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。接好电源线，打开电源开关。
2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。
用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：
（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；
通信原理实验报告
（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。
通信原理实验报告
3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。
（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察时应注意AMI、HDB3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。编码输出AMI-HDB3比信源输入NRZ-OUT延迟了4个码元。
全1码对应的AMI码
全1码对应的HDB3码
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全0码对应的AMI码
（2）将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的AMI码
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和HDB3码。
AMI码
HDB3码
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（3）将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ，观察这些信号波形。
CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的DET
CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET HDB3
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CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的BPF
CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的BPF
CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的BS-R
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CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的BS-R
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CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的NRZ
CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的NRZ
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四、根据实验现象回答
1.根据实验观察和纪录回答：
（1）不归零码和归零码的特点是什么？
不归零码特点：脉冲宽度τ 等于码元宽度Ts 归零码特点：τ ＜Ts（2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同？为什么？ 与信源代码中的“1”码对应的AMI 码及HDB3 码不一定相同。因信源代码中的 “1”码对应的AMI 码“1”、“-1”相间出现，而HDB3 码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。
举例： 信源代码：
***001 AMI: 10000-110000-1000001 HDB3：10001-11-100-100010-1 2.总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。HDB3位同步信号
整流窄带带通滤波器整形移相
HDB3中不含有离散谱fS(fS在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码，其连0个数不超过3，频谱中含有较强的离散谱fS成分，故可 通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。
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实验二 数字调制
一、实验目的
1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。
2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。
4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。
二、实验内容
1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。
2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。
3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。
三、实验步骤
本实验使用数字信源单元及数字调制单元。
1、熟悉数字调制单元的工作原理。接通电源，打开实验箱电源开关。将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方N（NRZ）端。
2、用数字信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号，示波器CH1接信源单元的(NRZ-OUT)AK（即调制器的输入），CH2接数字调制单元的BK，信源单元的K1、K2、K3置于任意状态（非全0），观察AK、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律 AK波形
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BK波形
3、示波器CH1接2DPSK，CH2分别接AK及BK，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系）。注意：2DPSK信号的幅度比较小，要调节示波器的幅度旋钮，而且信号本身幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。
CH1接2DPSK，CH2接AK
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CH1接2DPSK，CH2接BK
4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（注意“1”码与“0”码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的）示波器CH1接AK、CH2接2FSK
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示波器CH1接AK、CH2接2ASK
四、实验总结
1、设绝对码为全
1、全0或1001 1010，求相对码。
2、设相对码为全
1、全0或1001 1010，求绝对码。
3、设信息代码为1001 1010，假定载频分别为码元速率的1倍和1.5倍，画出2DPSK及2PSK信号波形。
4、总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码至绝对码的变换电路。
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实验三 模拟锁相环与载波同步
一、实验目的
1.掌握模拟锁相环的工作原理，以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念。
2.掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法。
3.了解相干载波相位模糊现象产生的原因。
二、实验内容
1.观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程。2.观察环路的捕捉带和同步带。
3.用平方环法从2DPSK信号中提取载波同步信号，观察相位模糊现象。
三、实验步骤
本实验使用数字信源单元、数字调制单元和载波同步单元。
1.熟悉载波同步单元的工作原理。接好电源线，打开实验箱电源开关。
2.检查要用到的数字信源单元和数字调制单元是否工作正常（用示波器观察信源NRZ-OUT(AK)和调制2DPSK信号有无，两者逻辑关系正确与否）。
3.用示波器观察载波同步模块锁相环的锁定状态、失锁状态，测量环路的同步带、捕捉带。
（1）观察锁定状态与失锁状态
打开电源后用示波器观察ud，若ud为直流，则调节载波同步模块上的可变电容C34，ud随C34减小而减小，随C34增大而增大（为什么？请思考），这说明环路处于锁定状态。用示波器同时观察调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT，可以看到两个信号频率相等。若有频率计则可分别测量CAR和CAR-OUT频率。在锁定状态下，向某一方向变化C34，可使ud由直流变为交流，CAR和CAR-OUT频率不再相等，环路由锁定状态变为失锁。
接通电源后ud也可能是差拍信号，表示环路已处于失锁状态。失锁时ud的最大值和最小值就是锁定状态下ud的变化范围（对应于环路的同步范围）。环路处于失锁状态时，CAR和CAR-OUT频率不相等。调节C34使ud的差拍频率降低，当频率降低到某一程度时ud会突然变成直流，环路由失锁状态变为锁定状态。
4.观察环路的捕捉过程
先使环路处于失锁定状态，慢慢调节C34，使环路刚刚进入锁定状态后，关闭电源开关，然后再打开电源，用示波器观察ud，可以发现ud由差拍信号变为直流的变化瞬态过程。ud的这种变化表示了环路的捕捉过程。
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5.观察相干载波相位模糊现象
使环路锁定，用示波器同时观察调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT信号，反复断开、接通电源可以发现这两个信号有时同相、有时反相。
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四、实验总结
1.总结锁相环锁定状态及失锁状态的特点。
答：模拟锁相环锁定的特点：输入信号频率与反馈信号的频率相等，鉴相器输出电压为直流。模拟锁相环失锁的特点：鉴相器输出电压为不对称的差拍电压。2.设K0=18 HZ/V，根据实验结果计算环路同步带ΔfH及捕捉带ΔfP。答：代入指导书“3式”计算得：v112v，则
fH186108Hz；v28v，则fp18472Hz
3.由公式nRCKdKo及6811n计算环路参数ωn和ζ，式中 Kd=6
2(R25R68)C114
-6 V/rad，Ko=2π×18 rad/s.v，R25=2×10，R68=5×10，C11=2.2×10F。（fn=ωn/2π应远小于码速率，ζ应大于0.5)。
答：nn2186.5fn17.6Hz远小于码速率 ；111rad4362(210510)2.21051032.2106170.5（波特）；1110.6
24.总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因。
答：平方运算输出信号中有2fc离散谱，模拟环输出信号频率等于2fc，二分频，滤波后得到干扰波；2电路有两个初始状态，导致提取的相干载波有两种相反的相位状态 5.设VCO固有振荡频率f0 不变，环路输入信号频率可以改变，试拟订测量环路同步带及捕捉带的步骤。
答：环路处于锁定状态后，慢慢增大C34，使ud增大到锁定状态下的最大值ud1（此值不大于+12V）；
① ud增大到锁定状态下的最大值ud1值为： 4.8 V
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②
继续增大C34，ud变为交流（上宽下窄的周期信号）。③ 环路失锁。再反向调节减小C34，ud的频率逐渐变低，不对称程度越来越大。
④ 直至变为直流。记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2；继续减小C34，使ud减小到锁定状态下的最小值ud3；
环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2为：2.4 V ud减小到锁定状态下的最小值ud3为 ：1.6 V ⑤ 再继续减小C34，ud变为交流（下宽上窄的周期信号），环路再次失锁。然后反向增大C34，记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4。环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4的值为：4.4 V
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实验四 数字解调与眼图
一、实验目的
1.掌握2DPSK相干解调原理。
2.掌握2FSK过零检测解调原理。
二、实验内容
1.用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。
2.用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。3．用示波器观察眼图。
三、实验步骤
1.复习前面实验的内容并熟悉2DPSK解调单元及2FSK解调单元的工作原理，接通实验箱电源。将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方NRZ端。
2.检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元是否工作正常，保证载波同步单元处于同步态！
3.2DPSK解调实验
（1）将数字信源单元的BS-OUT用信号连线连接到2DPSK解调单元的BS-IN点,以信源单元的FS信号作为示波器外同步信号，将示波器的CH1接数字调制单元的BK，CH2（建议使用示波器探头的x10衰减档）接2DPSK解调单元的MU。MU与BK同相或反相，其波形应接近图4-3所示的理论波形。
（2）示波器的CH2接2DPSK解调单元的LPF，可看到LPF与MU同相。当一帧内BK中“1”码“0”码个数相同时，LPF的正、负极性信号电平与0电平对称，否则不对称
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（3）示波器的CH1接VC，调节电位器R39，保证VC处在0电平（当BK中“1”与“0”等概时LPF的中值即为0电平），此即为抽样判决器的最佳门限。
（4）观察数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK之间的关系，再观察数字信源单元中AK信号与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK、AK-OUT信号之间的关系。BK与 2DPSK 的MU
BK与 2DPSK 的LPF
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BK与 2DPSK 的BK
AK与 2DPSK 的MU
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AK与 2DPSK 的LPF
AK与 2DPSK 的BK
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AK与 2DPSK 的AK-OUT
（6）将数字调制单元单刀双掷开关K7置于右方（M序列）端，此时数字调制器输入的基带信号是伪随机序列（本系统中是M序列）信号。用示波器观察2DPSK解调单元LPF点，即可看到无噪声状态下的眼图。
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4.2FSK解调实验
将数字调制单元单刀双掷开关K7还原置于左方NRZ端。将数字信源单元的BS-OUT用信号连线换接到2FSK解调单元的BS-IN点,示波器探头CH1接数字调制单元中的AK，CH2分别接2FSK解调单元中的FD、LPF、CM及AK-OUT，观察2FSK过零检测解调器的解调过程（注意：低通及整形2都有倒相作用）。LPF的波形应接近图4-4所示的理论波形。
AK与 2FSK的 FD
AK与 2FSK的 LPF
通信原理实验报告
AK与 2FSK的 AK-OUT
四、实验总结
1.设绝对码为1001101，根据实验观察得到的规律，画出如果相干载波频率等于码速率的1.5倍，在CAR-OUT与CAR同相、反相时2DPSK相干解调MU、LPF、BS、BK、AK波形示意图，总结2DPSK克服相位模糊现象的机理。
当相干载波为-cosωt时，MU、LPF及BK与载波为cosωt时的状态反相，但AK仍不变（第一位与BK的起始电平有关）。2DPSK系统之所能克服相位模糊现象，是因为在发端将绝对码变为了相对码，在收端又将相对码变为绝对码，载波相位模糊可 使解调出来的相对码有两种相反的状态，但它们对应的绝对码是相同的。
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