天津理工大学计算机与通信工程学院
通信网络基础实验报告
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实验一通信网络信号仿真
一、实验目的
1、理解不同调制方法的通信网络的物理信号
2、学习MATLAB软件，掌握MATLAB各种函数的使用。

二、实验原理
数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

通常使用键控法来实现数字调制，比如对载波的振幅、频率和相位进行键控。

(1)在幅频键控中载波幅度是随调制信号而变化。

最简单的幅移键控形式是载波在二进制调制信号1或0的控制下通或断。

2ASK信号的产生方法通常有两种：模拟调制和键控法。

二进制幅度键控2ASK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。

有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。

(2) 频率调制的最简单形式是二进制频移键控2FSK。

在二进制FSK中使用了两个不同频率的载波信号来传输一个二进制的信息序列。

2FSK信号便是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2之间的改
变是瞬间完成的。

(3) 相移键控PSK是将要经过一条通信信道传输的信息寄寓在载波的相位中。

2PSK以载波的相位变化作为参考基准的，当基带信号为0时相位相对于初始相位为0，当基带信号为1时相对于初始相位为180°。

三、实验内容及步骤
1、实验内容
⑴ASK调制；
调用时输入askdigital([1 0 1 1 0 0 1],1)即可。

⑵PSK调制；
调用时输入bpskdigital([1 0 1 1 0 0 1 0],1)即可。

⑶FSK调制；
调用时输入fskdigital([1 0 1 1 0 0 1 0],1,2)即可。

⑷分析ASK，PSK，FSK调制信号各自的特点。

2、实验步骤
①自学熟悉MATLAB编程语言
②用MATLAB编程语言实现ASK，PSK，FSK调制。

③记录下实验过程中遇到的问题
④写出实验报告。

四、实验结果与分析
1、ASK调制；
2ASK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。

有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。

通过ask_signals=fftshift(abs(fft(ask)));
a=xcorr(ask);
ask_signalq=fft(a);输出其调制后的波形、频谱、功率谱密度图。

2、PSK调制；
2PSK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。

有载波输出时表示发送“1”，
无载波输出时表示发送“0”。

通过bpsk_signals=fftshift(abs(fft(bpsk)));
a=xcorr(bpsk);
bpsk_signalq=fft(a);输出其调制后的波形、频谱、功率谱密度图。

3、FSK调制；
调用时输入fskdigital([1 0 1 1 0 0 1 0],1,2)即可。

2FSK是利用代表数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续地输出。

有载波输出时表示发送“1”，无载波输出时表示发送“0”。

通过fsk_signals=fftshift(abs(fft(fsk)));
a=xcorr(fsk);
fsk_signalq=fft(a);输出其调制后的波形、频谱、功率谱密度图。

五、实验总结
1、首先，在进行调制信号前分析材料时发现信号的比特率和波特率，符号率之间的关系。

它们何时相同何时不同？
答：数据传输速率（又称码率、比特率或数据带宽）描述通信中每秒
传送数据代码的比特数，单位是bps。

波特率是描述数据信号对模拟载波调制过程中，载波每秒钟变化的数值，又称为调制速率和符号率。

如果一个单位码元对应两个比特数的数据信息，那么符号率等于比特率。

如果一个单位码元对应多个比特数的数据信息（m个），则称单位码元为多进制码元。

此时比特率与符号率的关系是：比特率=符号率*log2 m。

2、使用MATLAB画图部分遇到的问题：
（1）在画图时，图形挤在一起或只是一条横线，无法清晰的观察。

通过扩大参数或缩小参数，改善了作图结果。

（2）在编写程序时，使用函数拼写错误，一直出不来结果，后来经过不断查找，解决了问题。