電子班通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、 通信原理 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 報(bào)告人： 12 電子 1242006 孫世林 電話12電子 1242038 楊俊慧 電話指導(dǎo)老師：程衛(wèi)軍 日期：2015年6月23日 目錄實(shí)驗(yàn)一 雙邊帶抑制載波調(diào)幅（DSB-SC、AM）.3 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.3 2實(shí)驗(yàn)原理.3 3步驟及分析.5實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng).15 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.15 2實(shí)驗(yàn)原理.15 3步驟及分析.16實(shí)驗(yàn)三OOK和DPSK信號(hào)的產(chǎn)生及解調(diào).23 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.23 2實(shí)驗(yàn)原理.23 3步驟及分析.27實(shí)驗(yàn)四 三種碼的編解碼和低通信號(hào)的采樣與重建.37 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.37 2實(shí)驗(yàn)原理.37

2、 3實(shí)驗(yàn)步驟.40 4實(shí)驗(yàn)分析.47實(shí)驗(yàn)感想.50通信原理實(shí)驗(yàn)一雙邊帶抑制載波調(diào)幅（DSB-SC、AM）1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解DSBSC AM 信號(hào)的產(chǎn)生及相干解調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)方法。2了解DSBSC AM 的信號(hào)波形及振幅頻譜特點(diǎn)，并掌握其測(cè)量方法。3了解在發(fā)送DSB-SC AM 信號(hào)加導(dǎo)頻分量的條件下，收端用鎖相環(huán)提取載波的原理及其實(shí)現(xiàn)方法。4 掌握鎖相環(huán)的同步帶和捕捉帶的測(cè)量方法，掌握鎖相環(huán)提取載波的調(diào)試方法。2、 實(shí)驗(yàn)原理DSB-SC AM信號(hào)的產(chǎn)生及相干解調(diào)與原理圖1、將均值為零的模擬基帶信號(hào)m(t)與正弦載波c(f)相乘得到DSB-SC AM 信號(hào)，其頻譜不包含離散的載波分量。2、DS

3、BSC AM 信號(hào)的解調(diào)只能采用相干解調(diào)。為了能在接收端獲取載波，一種方法是在發(fā)送端加導(dǎo)頻，如圖所示。收端可用鎖相環(huán)來(lái)提取導(dǎo)頻信號(hào)作為恢復(fù)載波。此鎖相環(huán)必須是窄帶鎖相，僅用來(lái)跟蹤導(dǎo)頻信號(hào)。3、在鎖相環(huán)鎖定時(shí)，VCO 輸出信號(hào)與輸入的導(dǎo)頻信號(hào)的頻率相同，但二者的相位差為(+90。)其中很小。鎖相環(huán)中乘法器(相當(dāng)于鑒相器)的兩個(gè)輸入信號(hào)分別為發(fā)來(lái)的信號(hào)s(t)(已調(diào)信號(hào)加導(dǎo)頻)與鎖相環(huán)中VCO 的輸出信號(hào)，二者相乘得到4、 相干解調(diào)是將發(fā)來(lái)的信號(hào) s(t)與恢復(fù)載波相乘，再經(jīng)過(guò)低通濾波后輸出模擬基帶信號(hào)。 5、 分析：設(shè)調(diào)制波為，載波為。則在A點(diǎn)有DSB波：通過(guò)相加器后有AM波：在接收端鎖相環(huán)產(chǎn)生

4、穩(wěn)定的同步解調(diào)正弦波，最終通過(guò)乘法器，低通濾波器，直流濾波器得原始波形。3、 實(shí)驗(yàn)步驟及分析1、DSBSC AM 信號(hào)的產(chǎn)生1）按照?qǐng)D所示，將音頻振蕩器輸出的模擬音頻信號(hào)及主振蕩器輸出的100 kHz模擬載頻信號(hào)分別用連接線連至乘法器的兩個(gè)輸入端。2）用示波器觀看音頻振蕩器輸出信號(hào)的信號(hào)波形的幅度及振蕩頻率，調(diào)整音頻信號(hào)的輸出頻率為10 kHz，作為均值為O 的調(diào)制信號(hào)m()。3) 用示波器觀看主振蕩器輸出信號(hào)波形的幅度及振蕩頻率。主振蕩器的振幅為vpp=4v，f=100kHz4) 用示波器觀看乘法器的輸出波形，并注意已調(diào)信號(hào)波形的相位翻轉(zhuǎn)與調(diào)制信號(hào)波形的關(guān)系。5) 測(cè)量已調(diào)信號(hào)的振幅頻譜，注

5、意其振幅頻譜的特點(diǎn)。6) 按照?qǐng)D將DSBSC AM 信號(hào)及導(dǎo)頻分別連到加法器的輸入端，觀看加法器的輸出波形及振幅頻譜，分別調(diào)整加法器中的增益G 和g，具體調(diào)整方法如下。(a) 首先調(diào)整增益G：將加法器的B 輸入端接地，A 輸入端接已調(diào)信號(hào)，用示波器觀看加法器A 輸入端的信號(hào)幅度與加法器輸出信號(hào)的幅度。調(diào)節(jié)旋鈕G，使得加法器輸出幅度與輸入一致，說(shuō)明此時(shí)G=1。(b) 再調(diào)整增益g：加法器A 輸入端仍接已調(diào)信號(hào)，B 輸入端接導(dǎo)頻信號(hào)。用頻譜儀觀看加法器輸出信號(hào)的振幅頻譜，調(diào)節(jié)增益g 旋鈕，使導(dǎo)頻信號(hào)振幅頻譜的幅度為已調(diào)信號(hào)的邊帶頻譜幅度的 0.8 倍。此導(dǎo)頻信號(hào)功率約為已調(diào)信號(hào)功率的0.32 倍。

6、實(shí)驗(yàn)分析：將調(diào)制信號(hào)和主信號(hào)通過(guò)乘法器得到波形，為DSB波。（如下圖） 很容易得出：DSB信號(hào)在調(diào)制信號(hào)過(guò)零點(diǎn)存在相位反相。通過(guò)相加器后有：，此時(shí)為AM波。包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)一致（如下圖）。由實(shí)驗(yàn)要求：加法器A 輸入端仍接已調(diào)信號(hào)，B 輸入端接導(dǎo)頻信號(hào)。用頻譜儀觀看加法器輸出信號(hào)的振幅頻譜，調(diào)節(jié)增益g 旋鈕，使導(dǎo)頻信號(hào)振幅頻譜的幅度為已調(diào)信號(hào)的邊帶頻譜幅度的 0.8 倍。此導(dǎo)頻信號(hào)功率約為已調(diào)信號(hào)功率的0.32 倍。導(dǎo)頻信號(hào)已調(diào)信號(hào)單邊頻譜密度圖為： 2、 鎖相環(huán)的調(diào)試1)單獨(dú)測(cè)量VCO 的性能。將 VCO 模塊前面板上的頻率選擇開關(guān)撥到HI 載波頻段的位置，VCO 的Vin 輸入端暫不接信號(hào)(此

7、時(shí)Vin 被模塊內(nèi)部接地)。用示波器觀看VCO 的輸出波形及工作頻率f0，然后旋轉(zhuǎn)VCO 模塊前面板上的f0 旋鈕，改變VCO 中心頻率f0，其頻率范圍約為70130 kHz。然后將可變直流電壓模塊的 DC 輸出端與VCO 模塊的Vin 端相連接，雙蹤示波器分別接于VCO 輸出端及DC 輸出端。當(dāng)直流電壓為零時(shí)，調(diào)節(jié)VCO 模塊的f0 旋鈕，使VCO 的中心頻率為100 kHz。從-2 V 至+2 V 改變直流電壓，觀察VCO 的頻率及線性T 作范圍。調(diào)節(jié) VCO 模塊的GAlN 旋鈕，使得在可變直流電壓為±1 V 時(shí)的VCO 頻率偏移為±10 kHz。值得注意的是，不同G

8、AIN 值對(duì)應(yīng)不同的VCO 壓控靈敏度。2)單獨(dú)測(cè)量鎖相環(huán)中的相乘、低通濾波器的T 作是否正常按圖226 所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即圖223 中的鎖相環(huán)處于開環(huán)狀態(tài)。鎖相環(huán)中的LPF 輸出端不要接至VCO 的輸入端。此時(shí)，圖226 中的乘法器相當(dāng)于混頻器。在實(shí)驗(yàn)中，將另一 VCO 作為信號(hào)源輸入于乘法器。改變信源VCO 的中心頻率，用示波器觀看鎖相環(huán)中的相乘、低通濾波的輸出信號(hào)，它應(yīng)是輸入信號(hào)與VC 輸出信號(hào)的差拍信號(hào)(差頻信號(hào))。(3)測(cè)量鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶將載頻提取的鎖相環(huán)閉環(huán)連接，仍使用另一VCO 作為輸入于鎖相環(huán)的信號(hào)源。鎖相環(huán)的輸出和輸入存在頻差或相差時(shí)，這種差別會(huì)體現(xiàn)在環(huán)路濾波器

9、的輸出上。如果環(huán)路濾波器的輸出接近直流，它將對(duì)VCO 形成一個(gè)負(fù)反饋控制，使鎖相環(huán)輸出信號(hào)的頻率和相位能跟蹤輸入，此即同步狀態(tài)(鎖定狀態(tài))。鎖定狀態(tài)下，若輸入信號(hào)的頻率或相位發(fā)生輕微變化，VCO 的輸出都能進(jìn)行跟蹤。如果環(huán)路濾波器的輸出是交變的，則鎖相環(huán)處于失鎖狀態(tài)。失鎖狀態(tài)下鎖相環(huán)中的乘法器相當(dāng)于混頻器，此時(shí)環(huán)路濾波器輸出的是乘法器兩輸入信號(hào)的差拍信號(hào)(差頻信號(hào))。分析：鎖相環(huán)性質(zhì)旋轉(zhuǎn)旋鈕，其變化范圍極限為50Khz-147khz（如下）。當(dāng)在-2V+2V之間變化時(shí)，VCO輸出頻率范圍為129Khz71Khz。在實(shí)驗(yàn)中，將另一VCO 作為信號(hào)源輸入于乘法器。改變信源VCO 的中心頻率，用示波

10、器觀看鎖相環(huán)中的相乘、低通濾波的輸出信號(hào)，由觀察得知：它剛好是輸入信號(hào)與VC輸出信號(hào)的差拍信號(hào)(差頻信號(hào))，因此VCO正常。(如下圖)將鎖相環(huán)處于閉環(huán)狀態(tài)，測(cè)量其同步帶和捕捉帶。得：同步帶為（90.9k，106k），捕捉帶為（94.3k，109k）。中心頻率為100khz。（如下圖） 中心頻率f=100khz f=94.3khz f=109khz f=90.9khz f=106khz3恢復(fù)載波(1)將圖中的鎖相環(huán)按上述過(guò)程調(diào)好，再按照?qǐng)D的實(shí)驗(yàn)連接圖，將加法器的輸出信號(hào)接至鎖相環(huán)的輸入端。請(qǐng)將移相器模塊印刷電路板上的頻率選擇開關(guān)撥到HI 位置。(2)用示波器觀察鎖相環(huán)中的LPF 輸出信號(hào)是否是直

11、流信號(hào)，以此判斷載波提取PLL是否處于鎖定狀態(tài)。若鎖相環(huán)鎖定，用雙蹤示波器可以觀察發(fā)端導(dǎo)頻信號(hào)鎖相環(huán)VCO 輸出的信號(hào)是同步的，二者的相位差為90°+，且很小。鎖相環(huán)失鎖，則鎖相環(huán)LPF 輸出波形是交流信號(hào)可緩慢調(diào)節(jié)鎖相環(huán)VCO 模塊的f0 旋鈕，直至鎖相環(huán)LPF 輸出為直流，即鎖相環(huán)由失鎖進(jìn)入鎖定。繼續(xù)調(diào)節(jié)f0 旋鈕，使LPF 輸出的直流電壓約為0 電平。(3)在確定鎖相環(huán)提取載波成功后，利用雙蹤示波器分別觀察發(fā)端的導(dǎo)頻信號(hào)及收端載波提取鎖相環(huán)中VCO 的輸出經(jīng)移相器后的信號(hào)波形。調(diào)節(jié)移相器模塊中的移相旋鈕，達(dá)到移相90°，使輸入于相干解調(diào)的恢復(fù)載波與發(fā)來(lái)的導(dǎo)頻信號(hào)不僅同

12、頻，也基本同相。4相干解調(diào)(1)在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按照?qǐng)D223 所示，將相干解調(diào)的相乘、低通濾波模塊連接上(將“LPF"模塊前面板上的頻率范圍選擇開關(guān)撥到WIDE 位置)，并將發(fā)送來(lái)的信號(hào)與恢復(fù)載波分別連至相干解調(diào)的乘法器的兩個(gè)輸入端。(2) 用示波器觀察相干解調(diào)相乘、低通濾波后的輸出波形。改變發(fā)端音頻振蕩器的頻率，解調(diào)輸出信號(hào)也隨之改變。4、 實(shí)驗(yàn)思考1、 實(shí)驗(yàn)中載波提取鎖相環(huán)的 LPF 是否可用系統(tǒng)中的“LPF”?說(shuō)明理由。 系統(tǒng)提供的是可調(diào)低通濾波器，輸出可能不是理想的狀態(tài)。2、若本實(shí)驗(yàn)中的音頻信號(hào)為 1 kHz，請(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所提供的PLL能否用來(lái)提取載波？為什么? 因?yàn)橐纛l

13、信號(hào)頻率太小，導(dǎo)致同步帶和捕捉帶太窄，使得在博提取效果不是很理想，所以不可取。通信原理實(shí)驗(yàn)二數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 了解各種常用線路碼的信號(hào)波形及其功率譜。(3) 了解線路碼的解碼。(4)了解從線路碼中提取時(shí)鐘的原理。(5)了解從 RZAMI 碼中提取時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)方法。(6)請(qǐng)學(xué)生自主完成從 BIPRZ 或 UNIRZ 碼恢復(fù)時(shí)鐘的實(shí)驗(yàn)。(7)了解數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中“眼圖”的觀察方法及其作用。(8) 了解采樣、判決在數(shù)字通信系統(tǒng)中的作用及其實(shí)現(xiàn)方法。(9) 自主設(shè)計(jì)從限帶基帶信號(hào)中提取時(shí)鐘、并對(duì)限帶信號(hào)進(jìn)行采樣、判決、恢復(fù)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。2、 實(shí)驗(yàn)原理1、 在數(shù)字通信

14、中，接收端為了能從接收信號(hào)中恢復(fù)出原始的數(shù)據(jù)信號(hào)，必須要有一個(gè)與收到的數(shù)字基帶信號(hào)符號(hào)速率相同步的時(shí)鐘信號(hào)。 通常， 從接收信號(hào)中提取時(shí)鐘這一過(guò)程稱為符號(hào)同步或時(shí)鐘恢復(fù)。2、 對(duì)于實(shí)際的數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)，可用實(shí)驗(yàn)手段以波形觀察方式來(lái)評(píng)價(jià)傳輸系統(tǒng)的性能。 用示波器顯示基帶傳輸系統(tǒng)接收濾波器的輸出基帶信號(hào)波形， 在示波器顯示屏上可觀察到類似人眼的圖案，稱其為眼圖。從眼圖的張開程度，可以觀察碼間干擾和加性噪聲對(duì)接收基帶信號(hào)波形的影響，從而能對(duì)系統(tǒng)性能做出定性的判斷。3、 在數(shù)字通信系統(tǒng)中的接收端，設(shè)法從接收濾波器輸出的基帶信號(hào)中提取時(shí)鐘，用以對(duì)接收濾波器輸?shù)幕鶐盘?hào)在眼圖睜開最大處進(jìn)行周期性的瞬時(shí)采

15、樣，然后將各采樣值分別與最佳判決門限進(jìn)行比較作出判決、輸出數(shù)據(jù)。3、 實(shí)驗(yàn)步驟1、線路的編碼與解碼（1）對(duì)隨機(jī)碼進(jìn)行RZ-AMI（歸零AMI碼）編碼。如圖（從右往左看）：（2）對(duì)隨機(jī)碼進(jìn)行BIP-RZ（雙極性歸零）編碼。（3）對(duì)隨機(jī)碼進(jìn)行UNI-RZ（單極性歸零）編碼。（4）對(duì)隨機(jī)碼進(jìn)行URZ-M（雙極性不歸零相對(duì)碼）編碼。（5）RZ-AMI（歸零AMI碼）編碼的頻譜（6）序列發(fā)生器所產(chǎn)生隨機(jī)碼的頻譜（7）NRZ-L（雙極性不歸零碼）解碼。2、時(shí)鐘恢復(fù)（1）將RZ-AMI碼通過(guò)乘法器自乘之后的波形為：（2）再通過(guò)比特時(shí)鐘重建器得整流后的波形：（3）再通過(guò)緩沖放大器，調(diào)節(jié)K得到放大后的正弦波形：

16、（4）再通過(guò)移相器和公共模塊得到方波，其波形為沖擊波。（5）利用該時(shí)鐘信號(hào)利用線路解碼器解除原為隨機(jī)序列。（6） 從 BIP RZ 碼或者 UNI RZ 恢復(fù)時(shí)鐘; 從 BIP RZ是跟RZ-AMI一樣，通過(guò)乘法器來(lái)達(dá)到取絕對(duì)值的效果; UNI RZ 通過(guò)低通低通濾波或者不處理直接接過(guò)來(lái)都可以達(dá)到恢復(fù)時(shí)鐘的效果3、眼圖1）實(shí)驗(yàn)原理與思路：將序列碼發(fā)生器輸出到低通濾波器，同時(shí)觀察低通濾波器的輸出和時(shí)鐘信號(hào)，通過(guò)觀察波形余輝疊加形成眼圖。2)眼圖：4、采樣、判決 采樣時(shí)鐘等于判決器的時(shí)鐘，即2.08kHz。每個(gè)采樣脈沖對(duì)應(yīng)信號(hào)的最大值，即最好判決時(shí)刻。通信原理實(shí)驗(yàn)三 OOK和DPSK信號(hào)的產(chǎn)生及解

17、調(diào)1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 了解OOK 信號(hào)的產(chǎn)生及其實(shí)現(xiàn)方法。(2) 了解OOK 信號(hào)波形和功率譜的特點(diǎn)及其測(cè)量方法。(3) 了解OOK 信號(hào)的解調(diào)及其實(shí)現(xiàn)方法。(4) 了解差分移相鍵控(DPSK)的作用及其實(shí)現(xiàn)方法。2、 實(shí)驗(yàn)原理1. 二進(jìn)制通斷鍵控（OOK）信號(hào)的產(chǎn)生OOK方式以單極性不歸零碼序列來(lái)控制正弦載波的導(dǎo)通與關(guān)閉。其表達(dá)式可以寫成如下形式：，其中：實(shí)驗(yàn)連接圖如下：2.二進(jìn)制通斷鍵控（OOK）解調(diào)原理OOK信號(hào)解調(diào)方式有想干和非相干解調(diào)兩種，原理圖如下：實(shí)驗(yàn)連接圖如下（采用非相干解調(diào)）：3. DPSK信號(hào)產(chǎn)生的原理DPSK利用前后相鄰碼元的載波相對(duì)相位變化傳遞數(shù)字信息。其表達(dá)式可以寫

18、成如下形式：，其中：實(shí)驗(yàn)連接圖如下：4. DPSK信號(hào)的相干解調(diào)與差分譯碼：3、 實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果分析如圖，OOK信號(hào)產(chǎn)生過(guò)程中，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的TTL信號(hào)，以及經(jīng)過(guò)線路編碼器后四分頻輸出信號(hào)波形為：8.3Khz的TTL信號(hào)波形8.3Khz的TTL信號(hào)頻譜四分頻2.08Khz信號(hào)波形四分頻2.08Khz信號(hào)頻譜正弦波及其頻譜為：序列碼發(fā)生器的輸出隨機(jī)序列為：其頻譜為：OOK信號(hào)波形理論值與實(shí)際值分別為：OOK信號(hào)輸入（紅色）與通過(guò)公共模塊輸出（藍(lán)色）波形公共模塊輸出（藍(lán)色）與可調(diào)LPF輸出（紅色），可看出有一定時(shí)延。對(duì)信號(hào)進(jìn)行抽樣：解調(diào)信號(hào)，和原始信號(hào)有一定時(shí)差：思考題：如何完成時(shí)鐘提取、采樣、

19、判決的實(shí)驗(yàn)任務(wù)(需要注意的是，恢復(fù)時(shí)鐘的相位要與發(fā)來(lái)信號(hào)的時(shí)鐘相位一致)？如圖，即將信號(hào)通過(guò)乘法器自乘后，再通過(guò)比特時(shí)鐘重建器，緩沖放大器并調(diào)節(jié)K得到放大后的正弦波，再通過(guò)公共模塊得到重建后的時(shí)鐘。DPSK信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)DPSK信號(hào)的產(chǎn)生波形及其頻譜序列發(fā)生器輸出分別為單極性（紅色）與雙極性（藍(lán)色）波形。分別為移相器輸出和DPSK輸出，時(shí)而同相，時(shí)而反相。乘法器輸出波形如下：判決模塊與編碼器輸出：通過(guò)序列發(fā)生器與解碼器移相器變180°，輸出反相通信原理實(shí)驗(yàn)四三種碼的編解碼和低通信號(hào)的采樣與重建1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解分組碼的編碼原理和利用伴隨式譯碼的基本方法；2、掌握簡(jiǎn)單的交織和解交

20、織的基本原理和方法；3、了解利用交織和編碼結(jié)合的方法糾突發(fā)差錯(cuò)的原理。4、了解低通信號(hào)的采樣及其信號(hào)重建的原理和實(shí)現(xiàn)方法。5、測(cè)量各信號(hào)波形及振幅頻譜。二、實(shí)驗(yàn)原理1 .交織在糾突發(fā)差錯(cuò)中的原理數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中，會(huì)受到各種噪聲和干擾的影響，使接收端產(chǎn)生錯(cuò)誤判決，造成誤碼（差錯(cuò)）。差錯(cuò)的類型主要有二種。1）隨機(jī)差錯(cuò)信道中各碼元是否出現(xiàn)差錯(cuò)，與其前、后碼元是否差錯(cuò)無(wú)關(guān)，每個(gè)碼元獨(dú)立地按一定的概率產(chǎn)生差錯(cuò)。 從統(tǒng)計(jì)規(guī)律看， 可以認(rèn)為這種隨機(jī)差錯(cuò)是由加性高斯白噪聲 AWGN 引起的，主要的描述參數(shù)是誤碼率。2）突發(fā)差錯(cuò)差錯(cuò)成片出現(xiàn)，一個(gè)差錯(cuò)片稱為一個(gè)突發(fā)差錯(cuò)。突發(fā)差錯(cuò)總是以差錯(cuò)碼元開頭、以差錯(cuò)碼元

21、結(jié)尾，頭尾之間并不是每個(gè)碼元都錯(cuò)，而是碼元差錯(cuò)概率大到超過(guò)了某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值。通信系統(tǒng)中的突發(fā)差錯(cuò)是由突發(fā)噪聲引起的，比如雷電、強(qiáng)脈沖、時(shí)變信道的衰落等。存儲(chǔ)系統(tǒng)中，磁帶磁盤物理介質(zhì)的缺陷、讀寫頭的接觸不良等造成的差錯(cuò)均為突發(fā)差錯(cuò)。然后，我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè) 8×7 交織器以后，讓八個(gè)（7，4）分組碼經(jīng)過(guò)交織器后輸出到信道，進(jìn)行傳輸。在信道傳輸?shù)倪^(guò)程中，如果發(fā)生一個(gè)長(zhǎng)度小于 8bit 的突發(fā)差錯(cuò)，在接收端解交織以后， 錯(cuò)誤比特將分?jǐn)傇诙鄠€(gè)碼字上， 每碼字僅一個(gè)差錯(cuò)， 在分組碼的糾錯(cuò)范圍以內(nèi)，突發(fā)差錯(cuò)可以完全糾正過(guò)來(lái)。2循環(huán)碼的編碼循環(huán)碼是線性分組碼中最重要的一個(gè)子類，它的結(jié)構(gòu)完全建立在有限域基礎(chǔ)上

22、，可以用近世代數(shù)方法精確地描述。一個(gè)(n, k)線性分組碼，若將其任意一個(gè)碼字 ) , , , (0 1 1c c c n K-的碼元向右或向左循環(huán)移一位，所得的 ) , , , , (1 2 1 0c c c cn-或 ) , , , , (1 0 1 2 - - n nc c c c K 仍然是碼字，則稱該碼為循環(huán)碼。定理 1 ： (n，k)循環(huán)碼的碼多項(xiàng)式是模(x n -1)乘運(yùn)算下多項(xiàng)式交換環(huán)的一個(gè)主理想;反之，多項(xiàng)式交換環(huán)的一個(gè)主理想一定可以產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)碼。定理 2: 在一個(gè) GF(2)域上的 (n, k)循環(huán)碼中，一定存在唯一的一個(gè)次數(shù)最低的(n-k)次首一碼多項(xiàng)式 g(x):g(

23、x) = x n-k + g n-k -1 x n-k -1 +g 1 x+1使所有碼多項(xiàng)式都是 g(x)的倍式，且所有小于n次的g(x)的倍式都是碼多項(xiàng)式。3、卷積碼編碼原理卷積碼是一個(gè)有限記憶系統(tǒng)，它也將信息序列切割成長(zhǎng)度 k 的一個(gè)個(gè)分組，與分組碼不同的是在某一分組編碼時(shí)，不僅參看本時(shí)刻的分組而且參看本時(shí)刻以前的 L 個(gè)分組。我們把 L1 稱為約束長(zhǎng)度。L 是卷積碼的重要參數(shù)，為了突出特征參數(shù)常把卷積碼寫成(n,k,L)卷積碼。4、 低通信號(hào)的采樣與重建：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。說(shuō)明如下。實(shí)驗(yàn)連接圖如圖：三、實(shí)驗(yàn)步驟1、交織碼的編碼及解碼（1） 將實(shí)驗(yàn)箱和計(jì)算機(jī)通過(guò)串行口連接好，為實(shí)驗(yàn)

24、箱上電。（2） 將與實(shí)驗(yàn)箱相連的電腦上的學(xué)生平臺(tái)程序打開。在“實(shí)驗(yàn)選擇”欄中選擇“分組碼交織”實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊確認(rèn)鍵。從而進(jìn)入此實(shí)驗(yàn)界面。（3） 在實(shí)驗(yàn)界面點(diǎn)右下方“操作”一欄中的 “生成數(shù)據(jù)”，讓系統(tǒng)自動(dòng)生成待編碼的隨機(jī)比特。也可在界面上直接雙擊所顯示的 bit，修改其值。（信息的顯示為圖形顯示比特顯示）。（4） 在界面上點(diǎn)擊下發(fā)“原始數(shù)據(jù)” ，該數(shù)據(jù)將被送入單片機(jī)（或 CPLD）進(jìn)行分組碼編碼和 7×8 交織，然后經(jīng)過(guò)編碼和交織后的數(shù)據(jù)被送回學(xué)生平臺(tái)并顯示在“編碼數(shù)據(jù)”欄。（5） 學(xué)生可以在噪聲圖樣一欄加入一個(gè)突發(fā)差錯(cuò)，然后點(diǎn)擊“加噪聲” ，再點(diǎn)擊下發(fā)“加噪數(shù)據(jù)” ，將加入噪聲的信息比

25、特送到單片機(jī)（或 CPLD）進(jìn)行分組碼解碼和解交織。（6） 解碼和解交織以后的數(shù)據(jù)被回顯在解碼數(shù)據(jù)一欄，同時(shí)，不能糾正的誤碼比特在“錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)”顯示。（7） （可選）利用 CPLD 實(shí)現(xiàn)分組碼交織時(shí)，學(xué)生自己編寫（7，4）分組碼的編碼和解碼模塊程序，綜合適配后，下載到 CPLD 中，然后重復(fù) 26 步驟，進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果分析：當(dāng)噪聲連續(xù)九個(gè)及以上：當(dāng)噪聲連續(xù)8個(gè)及以下：2.循環(huán)碼的編碼及解碼循環(huán)碼是將7字節(jié)的原碼加上8字節(jié)校驗(yàn)位組合成15字節(jié)，前面再加上一字節(jié)，生成16字節(jié)輸出。當(dāng)編碼數(shù)據(jù)部分超過(guò)兩個(gè)噪聲后，就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤當(dāng)噪聲為兩個(gè)及以下，就沒(méi)有錯(cuò)誤3.卷積碼的編碼及解碼將原始數(shù)據(jù)設(shè)置為（01010101.）將噪聲間隔置入結(jié)果