通信原理硬件实验实验报告 - 图文(2)

从上面图中可以清晰的看出十六个点，均匀对称分布在原点周围。 （2）噪声方差Std Dev=0.1V时

与没有噪声时对比，星座图就稍微有点模糊了，但是十六个点的位置还是很明确的。 （3）噪声方差Std Dev=0.3V时

5 / 11

此时噪声幅度增大，星座图就有点花了，但是还是可以分辨出各点的位置。 （4）噪声方差Std Dev=0.5V时

当噪声增大到0.5V时，基本上已经分辨不出清晰的十六个点的位置了，输出就失真了。 综合以上四种情况可以看出：当信道噪声增大时，会对输出信号产生影响。由十六个点的位置是否清晰可以看出，噪声强度的大小会影响16QAM两路正交信号的正交性，噪声很大时，正交性被破坏。

2、改变线性滤波器带宽 （1）FC=10Hc时

（2）Fc=15Hz 时

6 / 11

对比上面两个图，可以看出当线性滤波器带宽增大时，各个点之间的分界会变得比较模糊，即码间干扰增大。继续增大线性滤波器带宽可以看到十六个小的圆圈，看不到明确的坐标位置，此时码间干扰很严重，解调后无法回复原始信号。

（二）验证奈奎斯特准则： 1.不加入噪声的情况：

理想信道（低通滤波器）带宽Fc = 200 Hz； （1）Rs=100Hz时(系统时间为1s)

上面的分析窗表示判决输出信号波形，下面为输入信号波形。 此时Rs=100Hz<2*W=2*200=400Hz.由上图可以看出不发生失真。 （2）当Rs=1KHz时；(系统时间0.1s)

7 / 11

此时Rs=1kHz>2*W=400Hz,由上图可以明显看出发生了失真。

通信原理中学习的奈奎斯特准则的最大传输速率为2*W，这里由于仿真环境的原因，当输入Rs接近2*W 时不产生明显失真，这里只是验证奈奎斯特准则，就选取了一个比较大的输入速率使得失真很明显可以一眼看出。 2、加入高斯噪声之后：

理想信道（低通滤波器）带宽Fc = 200 Hz； 输入信号幅度2V，噪声方差Std Dev=0.5V （1） Rs=100Hz

最上面的分析窗显示的为判决后的输出信号，中间的表示原信号加上高斯白噪声之后的信号波形，最下面的图表示输入信号波形。从中间的图可以看出加入噪声后，信号后出现幅度的

8 / 11

小的波动，当噪声比较大的时候，就无法回复原始信号。 此时Rs=100Hz <2*W ,从上图可以看出没有失真。

（2） Rs=800Hz

上面的红色框内可以看出信号发生了失真。此时Rs=800Hz>2*W=400Hz.

(3)Rs=1kHz 时：

此时Rs=1k Hz ，明显发生了失真。同未加入高斯噪声时对比可以看出：加入噪声后，输出信号更容易出现失真的情况。未加入噪声时，Rs=800Hz时不会发生失真，加入噪声后，发生了失真，说明噪声影响了信号的幅度，进而在判决时会出现失真。 综合以上各种情况充分验证奈奎斯特准则。

9 / 11

6、 实验总结及心得体会

本次实验为SystemView软件实验，主要内容为观察16QAM信号的星座图和验证奈奎斯特抽样准则，主要依据的原理为上学期学习的通信原理里的相关内容，途径是利用软件进行仿真，通过观测分析窗得到的图形信息来加深学习。

这是我们第一次使用SystemView软件，它主要是利用图形化界面，提供基本通信系统中涉及的器件或模型来进行仿真。考虑到大家初次接触，开始的时候老师带着我们做了最基本的信号调制与解调仿真，之后的实验内容，老师给出了实验连接图，我们主要任务是在理解原理、弄懂每个器件的作用后设置器件参数，然后根据实验要求进行参数的变换和对仿真波形的讨论。

连好电路之后基本上都可以出现仿真图，这就需要我们根据以前学习的知识去判断是否得到正确的结果。第一个实验内容相对比较简单，在老师讲解了二维坐标的操作之后很快得到了符合原理的波形，仿真正确。第二个实验内容，由于开始的时候没有弄清两个滤波器的作用，在参数的设置上出现了失误，询问老师和看了通原书之后，弄懂了低通滤波器表示有限理想信道，它的带宽对应准则中的W，还有就是注意最后的采样，采样频率应大于等于输入信息速率，否则因为采样点过少而出现失真。

总的来说，本次实验还是成功完成了预定目标，由仿真波形得到的结论完全验证了通信原理中所学的内。不足之处在于，第一题的截图中关于带宽变化对输出波形的影响参数变化不大不能很好的表明结论，其次是可能由于第二题中低通滤波器的带宽设置问题，导致输入信息速率在2*W的时候没有出现失真，直到很大的值才出现失真。

10 / 11