通信原理实验二精编.docx

通信原理实验二

第一篇：通信原理实验二实验二：PCM系统仿真班级：学号：姓名：实验室：实验时间：指导老师：实验目的：1、掌握脉冲编码调制原理；2、理解量化级数、量化方法与量化信噪比的关系。3、理解非均匀量化的优点。实验内容：对模拟信号进行抽样和均匀量化，改变量化级数和信号大小，根据MATLAB仿真获得量化误差和量化信噪比。实验步骤：1)产生一个周期的正弦波x(t)cos2pit，以1000Hz频率进行采样，并进行8级均匀量化，用plot函数在同一张图上绘出原信号和量化后的信号。代码及图见附录。2)以32Hz的抽样频率对x(t)进行抽样，并进行8级均匀量化。绘出正弦波波形(用plot函数)、样值图，量化后的样值图、量化误差图(后三个用stem函数)。代码及图见附录。3)以2000Hz对x(t)进行采样，改变量化级数，分别仿真得到编码位数为2～8位时的量化信噪比，绘出量化信噪比随编码位数变化的曲线。另外绘出理论的量化信噪比曲线进行比较。代码及图见附录。4)在编码位数为8和12时采用均匀量化，在输入信号衰减为0～50dB时，以均匀间隔5dB仿真得到均匀量化的量化信噪比，绘出量化信噪比随信号衰减变化的图形。注意，输入信号减小时，量化范围不变；抽样频率为2000Hz。代码及图见附录。实验思考题：1.图2-3表明均匀量化信噪比与量化级数(或编码位数)的关系是怎样的？答：量化信噪比随着量化级数的增加而提高，当量化级数较小是不能满足通信质量的要求。2.分析图2-5，A律压缩量化相比均匀量化的优势是什么？答：量化信噪比随着量化级数的增加而提高，当量化级数较小是不能满足通信质量的要求心得体会：附录：ＰＣＭ代码：输入信号和量化信号代码及波形：采样样值和8级均匀量化后的样值，量化误差代码及波形均匀量化信噪比随编码位数变化量化信噪比随信号衰减的变化情况第二篇：通信原理实验二通信原理实验二数字锁相环一实验目的1、了解数字锁相环的基本概念2、熟悉数字锁相环与模拟锁相环的指标3、掌握全数字锁相环的设计二实验仪器1、JH5001通信原理综合实验系统2、20MHz双踪示波器3、函数信号发生器三实验原理和电路说明数字锁相环的结构如图2.2.1所示，其主要由四大部分组成：参考时钟、多模分频器（一般为三种模式：超前分频、正常分频、滞后分频）、相位比较（双路相位比较）、高倍时钟振荡器（一般为参考时钟的整数倍，此倍数大于20）等。数字锁相环均在FPGA内部实现，其工作过程如图2.2.2所示。在图2.2.1，采样器1、2构成一个数字鉴相器，时钟信号E、F对D信号进行采样，如果采样值为01，则数字锁相环不进行调整（÷64）；如果采样值为00，则下一个分频系数为（1/63）；如果采样值为11，则下一分频系数为（÷65）。数字锁相环调整的最终结果使本地分频时钟锁在输入的信道时钟上。在图2.2.2中也给出了数字锁相环的基本锁相过程与数字锁相环的基本特征。在锁相环开始工作之前的T1时该，图2.2.2中D点的时钟与输入参考时钟C没有确定的相关系，鉴相输出为00，则下一时刻分频器为÷63模式，这样使D点信号前沿提前。在T2时刻，鉴相输出为01，则下一时刻分频器为÷64模式。由于振荡器为自由方式，因而在T3时刻，鉴相输出为11，则下一时刻分频器为÷65模式，这样使D点信号前沿滞后。这样，可变分频器不断在三种模式之间进行切换，其最终目的使D点时钟信号的时钟沿在E、F时钟上升沿之间，从而使D点信号与外部参考信号达到同步。在该模块中，各测试点定义如下：1、TPMZ01：本地经数字锁相环之后输出时钟（56KHz）2、TPMZ02：本地经数字锁相环之后输出时钟（16KHz）3、TPMZ03：外部输入时钟÷4分频后信号（16KHz）4、TPMZ04：外部输入时钟÷4分频后延时信号（16KHz）5、TPMZ05：数字锁相环调整信号四实验内容以及观测结果准备工作：用函数信号发生器产生一个64KHz的TTL信号送入数字数字信号测试端口J007（实验箱左端）。1.锁定状态测量用示波器同时测量TPMZ03、TPMZ02的相位关系，测量时用TPMZ03同步；由上图可看出，将64KHz的TTL信号送入端口J007时，TPMZ03、TPMZ02上升沿对齐，环路锁定。2.数字锁相环的相位抖动特性测量数字锁相环在锁定时，输出信号存在相位抖动是数字锁相环的固有特征。测量时，以TPMZ03为示波器的同步信号，用示波器测量TPMZ02，仔细调整示波器时基，使示波器刚好容纳TPMZ02的一个半周期，观察其上升沿。可以观察到其上升较粗（抖动），其宽度与TPMZ02周期的比值的一半即为数字锁相环的时钟抖动。由上图可看出上升较粗（抖动）宽度约为0.45格，整个周期约是6.2格，因而数字锁相环的时钟抖动为0.45/(6.