通信原理实验心得

通信原理实验心得（精选9篇）

通信原理实验心得 篇1

091180024代岳 通信工程

众所周知，《通信原理》是电子、通信、计算机、自控和信息处理等专业的重要基础课，所以我们通信工程专业的同学在本学期除了平时要上每周2次，每次2节的通信原理理论课程外，还要上每周1次持续3个小时的实验课来帮助我们理解通信原理课的知识，使同学们掌握和熟悉通信系统的基本理论和分析方法，为后续的学习打下良好的基础。

在做本学期的实验前,我以为跟以往的电子类实验差不多，以验证为主，不会很难做,就像以前做物理实验一样,课上按照要求做完实验,然后课后两下子就将实验报告写完，下次课上一交，就OK了。直到做完本学期所有的通信原理实验时,我才知道其实并不容易做,因为自主设计占了很大一部分，需要查找资料和跟不断跟同学讨论问题来解决难点，但学到的知识与难度成正比,使我获益良多.首先，在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就很可能会听不懂,这将使我们在做实验时的难度加大,浪费课上完成实验的宝贵时间。比如做BPSK自行设计的实验,你要清楚BPSK系统的传输特性以及输入输出序列的原理,如果我们不清楚,在做实验时才去探索讨论,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半。同时，做实验时,一定要亲力亲为,不要钻空子，务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,最好能理解明白。在完成实验后,还要进行一定的复习和思考。只有这样,你的才会印象深刻,记得牢固。否则,过后不久，也许是半个学期，就会忘得一干二净,这是很糟糕的一种情况。在做实验时,老师还会根据自己的经验,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到通信原理实验的应用是那么的广泛，可以大大增强我们的探索的兴趣。

通信原理实验心得 篇2

关键词：通信原理实验,实验教学,教学改革

引言

《通信原理》课程是工科院校电子信息工程、通信工程专业的一门专业基础课[1,2],该课程的学习为以后的《移动通信》、《光纤通信》以及《扩频通信》等相关通信课程的开设奠定了重要的基础。然而,由于该课程理论性较强,公式推导较多,对于一个初学者来说,一时很难系统的掌握通信理论知识。因此,本课程实验课的开设就显得尤为重要。

1 传统实验教学不足之处

目前,各高校都开设了《通信原理》课程实验,其实验过程基本相同,即:实验前教师对实验目的、实验原理等问题进行分析说明,然后让学生在设备生产商提供的实验箱上进行实验,并记录实验数据[3]。在教学一线的教师可能都体会到,这种教学方式并没有获得一个良好的教学效果,很多学生甚至在完成实验之后,都还不清楚这些实验数据是否正确。而且这种实验教学方式过于单一,缺乏对学生的实际动手能力的培养,不利于他们进一步深造和发展[4]。

为此,本文阐述了一种行之有效的实验教学方法,不仅能够加深学生对理论知识的掌握,同时也培养了学生的动手能力。

2 实验教学总体架构

该课程实验教学主要从以下三个方面进行改革:

第一、精选实验内容。《通信原理》课程是通信领域中的一门基础课程,而通信技术发展的一个显著特点是日新月异,因此,实验内容的选择就显得尤为重要,既要注重基础知识,又要跟踪最新技术,同时还要能够提高学生动手能力。依上述原则,我们在内容设置上主要采取了以下措施:

(1)将实验项目内容分为两大类:验证型和设计型。验证型实验的目的是让学生对相关的基础知识进行验证,加深对知识点的理解和掌握;设计型实验的教学目的是让学生在已有的知识水平的基础上结合最新技术,独立设计实验方案,完成实验内容。

(2)教材选取上,我们吸取当前各类参考资料之优点,结合教学大纲以及最新技术,自行编写实验教材,并不断更新完善,这样就避免了市场上现有教材不能及时更新知识的不足。

第二、改变实验方式。根据实验内容及大纲要求,实验过程也相应的进行调整,主要分为以下几个阶段:

(1)预习阶段:对于验证型实验,实验前要求学生按照给定的电路原理图对系统进行仿真,即:通过软件仿真方式来完成实验内容;对于设计型实验,主要采取的教学方法是只提出实验要求,让学生按照要求通过查阅相关资料、方案设计、仿真及系统搭建等过程来完成实验内容。目前我们所用的仿真软件主要有NI multisim 10.1、matlab、proteus等常用软件。在仿真结果正确的前提之下,要求学生根据仿真电路原理图,利用相应硬件,自己设计、搭建、测试实验系统。

(2)实验测试阶段。由于实验室设备、器件较全,因此实验的测试在实验室完成。通过相应点的测试来完成实验内容。

3 教学实施与教学效果

由于搭建电路以及查找器件相关资料需要花费不少时间,因此课前的预习就显得尤为重要。对于验证型实验,要求学生预习时按照提供的电路图在面包板上搭建好电路;课堂上,主要让学生按照实验要求,对自己搭建的电路进行测试,记录实验数据完成实验。例如:伪随机序列(即:m序列)产生实验,该实验主要通过由D-触发器、异或门及与非门组成的反馈移位寄存器电路产生m序列。实验前,要求学生在理解实验原理的前提下,根据实验电路图查找相关器件使用守则,如:哪个引脚是接电源,器件工作电压是多少等;然后按照电路原理图在面包板上搭建好电路;课堂上,学生在自己搭建的电路上完成实验内容,记录实验中测得的数据。由于这种实验方式与以往的不同,因此,在第一次实验中大部分学生都会遇到电路不通的问题,而且并不知道如何检查电路。这现象正说明了学生动手能力差;同时也说明了以前的实验教学方式并不能提高学生的动手能力。通过这样的几次实验教学之后,几乎所有的学生都能独立的解决实验中出现的各种问题。

经过一个学期的实践教学之后,学生不仅很好的掌握了通信知识,而且还增强了动手能力,感受到学习的乐趣。通过调查问卷发现,该班所有的学生都感觉到自己的动手能力大大加强,学习兴趣受到很大的激发,希望以后的实验课都采用这种教学方式。

4 结语

本文主要针对目前高校《通信原理》课程实验教学的不足,对该课程实验过程进行改革,并应用到实际教学。通过教学实践表明:这种教学方式在很大程度上使学生的认识能力、实践能力和应用能力得到了全面的培养和提高,完全达到了实验教学改革的目的。同时,为其他课程实验的改革提供了一个良好的参考。

参考文献

[1]樊昌信,张甫翊,徐炳祥等.通信原理(第五版)[M].北京:国防工业出版社,2001

[2]南利平,李学华,张晨燕等.通信原理简明教程(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2007

[3]夏平,覃琴,万钧力等.“通信原理”实验教学体系构建与实践[J].电气电子教学学报,2008,30(2):114-115

《通信原理》课程教学探索 篇3

摘 要 《通信原理》是通信工程、电子信息等信息类专业的一门核心基础课，存在理论性强、不易与实际相结合的特点，笔者根据多年的通信系统设计经验以及大学本科授课体会，在理论实验教学、教学方法、教学手段以及考核方式等多方面进行了探索，以期改善教学效果，提高授课质量。

关键词 通信原理 教学改革 教学内容 教学方法

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）02-0003-02

随着数字通信技术和计算机技术的快速发展，信息技术已成为21世纪世界经济发展的主要动力，信息的传播方式也从上世纪末的以书信和固定电话为主转变为蜂窝移动通信和计算机网络通信等。学习和掌握现代通信系统和技术也成为信息社会每一位成员，尤其是未来的通信工作者的迫切需求。作为现代通信系统的理论基础——通信原理的教学质量，直接影响到我国未来通信人才的理论基础甚至未来整个通信产业的发展和竞争力，因此对通信原理课程进行教学改革和探索具有深远的意义。本文拟从多方面对通信原理课程进行改革，特别是在教学方法、教学手段和教学内容上做出创新与改革。

一、改革理论教学，夯实理论基础

《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、信息工程等专业必修的专业基础课，主要内容包括：随机过程及信道、模拟调制和数字调制系统、数字基带传输系统、PCM终端技术、最佳接收的概念等。通过本课程的学习，一方面可使学生熟悉现代通信的基本概念、基本原理，掌握分析和研究通信系统的基本方法；另一方面，通过课程的实验实践，灵活运用理论知识，设计和仿真较大规模通信系统，可培养学生解决实际问题的能力，为专业课的学习和今后的工作打下良好的基础。由于这门课程内容比较丰富，原理性较强，抽象概念多，除了用到先修课程信号与系统的相关知识，也需要具有较为扎实的数学理论基础，特别是概率论和数理统计方面的知识，并且前后概念与内容相互交错，知识体系繁杂，对于教和学都有一定的难度。因此在讲解过程中一定要注意把繁琐的理论推导简单化，尽量进行理解性、简单化讲解，总体目的是使学生能够掌握通信系统的基本处理方法和思路，而不是陷入繁琐的数学推导中却把握不住方向。考虑到近年来数字通信技术的迅猛发展，要侧重于数字通信基础理论方面的讲解，并且要联系当前热门的3G和4G等移动通信系统。同时理论的讲解要结合必要的能够充分说明问题的例题，理论是抽象的，而例题是接近实际问题的，因此例题的讲解能够更好地强化学习的效果。此外，在选择和设计例题时，要多联系前后知识点，既能够回顾过去的知识点，解释当天课程内容的应用方法，又能够引出后面章节的知识内容。最后给同学们一定的练习题并适时的进行习题讲解说明，通过多个方面的结合来加深学生对知识点的掌握。

二、改革实验教学，紧密联系实际

《通信原理》课程通常会有一定学时的实验教学，帮助学生熟悉通信系统的基本概念、基本原理、采用的相关技术等，建立通信系统较为完整的框架体系，在分析和理解通信系统方面建立统一的理论和感性认识。实验往往是通过通信原理实验箱来进行，一般包括PCM编译码、AMI/HDB3编译码、FSK调制解调过程以及帧结构及其传输等实验内容，来了解通信信号的产生、传输和接收的整个流程。比如通过模拟电话的抽样、量化和编码实现模拟信号的数字传输，接收的时候再进行模拟信号的还原，并可通过示波器来观测传输过程中各部分信号的变化，能够直观的让学生了解到一个基本通信系统的整个流程，激发学生学习的兴趣。但由于实验箱上的实验大多都是验证性的实验，而且过于基本，学生仍然不能够了解每个部分内部的实现方法，也不能够了解目前通信系统实现中常用的技术方法，因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的实验内容，着重对一些常用的数字基带调制解调方式，如QPSK和QAM等进行编程仿真，绘制误比特率曲线，更进一步可以将实现过程定点化，使学生更能够学习到实际实现时的种种细节，更深入地理解相关理论知识。

三、改革教学方法，激发学生兴趣

教学内容体系确定后，采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的。通信原理是一门理论性较强，数学公式较多的学科，对学生的数学基础也有较高的要求，如果是按部就班的讲解会比较枯燥，因此在教学手段上以多媒体教学为主，传统黑板板书为辅，在教学方法上面注重与现实结合，引发学生的学习兴趣。在讲授过程中，结合现代通信发展的现状，穿插讲授各种基础技术理论的发展演变和现实当中的应用，做到让学生学得有目的、有感受，而不是孤立的学习理论知识。比如说目前与我们生活密切结合的WIFI技术和蜂窝通信系统，在每一部分内容的讲解上都可以跟这些系统的某些部分联系起来，并辅以Matlab或者Simulink的仿真演示，让学生真切体会到这些知识点的应用带来的优势，解决了哪些方面的问题等，从而达到增加学生学习兴趣，强化学习效果的目的。

四、改革考核方式，提高考核质量

考核是对学习的结果做出评估，是反映教学效果的手段。而课程开设能否达到既定的教学目标，课程的考核方式有着比较重要的作用。针对《通信原理》课程特点，考核方式作如下尝试：结合课程的专业特点，采用试卷笔试和实验编程相结合的考核方式。笔试主要侧重于考核学生对于理论基础知识的掌握情况。在出题的时候要注意将概念性的知识应用化，不单纯考学生对概念的记忆情况，而是考核学生对概念是否理解，能否在实际当中应用的能力。实验编程可以根据平时实验课上的学习内容稍加变动，考核同学们在已学知识的基础上的实际问题处理能力和应变能力。综合两个方面可以全面地对学生做出考核，并且可以引导学生从考试前突击进行死记硬背的思维中走出来，从而提高教学效果。

教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程，目前仍存在不足之处，比如如何能够将通信中的概念和原理讲解的深入浅出；如何能够进一步提高自己的教学能力和课堂气氛的调动能力；如何提高基础差学生的学习能力，又能够兼顾吸收较快的同学有新的学习点等。在今后的教学实践中，笔者将加强与同行交流学习，进一步完善教学内容、教学实践、教学方法、教学手段以及考核方式等，以期获得更好的教学效果。

参考文献：

[1]蒋青，于秀兰.通信原理（第2版）[M].北京：人民邮电出版社，2008.

[2]樊昌信等.通信原理（第6版）[M].北京：国防工业出版社，2011.

[3]白运新.现代通信原理实验教学改革初探[J].读写算（教师版）：素质教育论坛，2008，（9）.

通信原理 实验三AMI 篇4

AMI/HDB3码型变换实验

一．实验目的

1.了解二进制单极性码变换为 AMI/HDB3 码的编码规则； 2.熟悉 HDB3 码的基本特征；

3.熟悉 HDB3 码的编译码器工作原理和实现方法； 4.根据测量和分析结果，画出电路关键部位的波形。

二．实验器材

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．实验内容

1.AMI码编码规则验证

将输入信号选择跳线开关KD01设置在M 位置（右端）、单/双极性码输出选择开关设置KD02设置在2_3 位置（右端）、AMI/HDB3编码开关KD03设置在AMI位置（右端），使该模块工作在AMI码方式。

(1).将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02设置在2_3位置（右端），产生7位周期m序列。用TPD01同步。同时观测输入数据TPD01和AMI输出双极性编码数据TPD05波形，如图3.1所示；同时观测输入数据TPD01和AMI 输出单极性编码数据TPD08波形，如图3.2所示；

(2).将CMI编码模块内的M序列类型选择跳线开关KX02 设置在1_2 位置（左端），产生15 位周期m 序列。用TPD01同步。同时观测输入数据TPD01和AMI输出双极性编码数据TPD05波形，如图3.3所示；同时观测输入数据TPD01和AMI 输出单极性编码数据TPD08波形，如图3.4所示。

图3.1 7位m序列双极性

图3.2 7位m序列单极性

图3.3 15位m序列双极性

图3.4 15位m序列单极性

分析：经过对上述波形的分析，输入和输出基本满足了AMI码编码规则，+1和-1交替出现。且7位m序列与15位m序列对应的波形基本一致，只是15位m序列波形宽度变窄。

2.HDB3码变换规则验证

(1).将KD01设置在M位置，KD02设置在2_3位置，KD03设置在HDB3位置；(2).将KX02设置在2_3位置，观测TPD01和TPD05波形及TPD08波形，用TPD01同步,分别得到7位m序列双/单极性波形图，如图3.5和图3.6所示；(3).将KX02设置在1_2位置，重复上述测试步骤,可得到15位m序列双/单极性波形图，如图3.7和图3.8所示；

(4).使输入数据端口悬空产生全1码（方法同1），重复上述测试步骤，可得到全1码双/单极性波形图，如图3.9所示；(5).使输入数据为全0码（方法同1），重复上述测试步骤，可得到全0码双/单极性波形图，如图3.10和图3.11所示。

图3.5 7位m序列双极性

图3.6 7位m序列单极性

图3.7 15位m序列双极性

图3.8 15位m序列单极性

图3.9 全1码双/单极性

图3.10 全0码双极性

图3.11 全0码单极性

分析：经过对上述波形的分析，输入和输出基本满足了HDB3码编码规则，最多只有3个连零。且7位m序列与15位m序列对应的波形基本一致，只是15位m序列波形宽度变窄。

3.HDB3码译码和时延测量

(1).将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置，KP02设置在HDB3位置；(2).观测TPD01和TPD07波形，用TPD01同步，如图3.12所示；(3).将KX02设置在2_3位置，重复上译步骤测量，如图3.13所示。

图3.12 15位m序列

图3.13 7位m序列

分析：15位m序列的HDB3编码和译码的数据时延是0，7位m序列的HDB3编码和译码的数据时延是100us。

4.HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测

(1).将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2位置，KP02设置在HDB3位置；(2).将KD02设置在2_3位置，测量TPP01波形，如图3.14所示；然后将KD02设置在1_2位置，观测TPP01波形变化，如图3.15所示；

(3).将KD02设置在2_3位置，使输入数据为全“1”码，重复上述测试步骤，分别得图3.16（KD02在2_3位置）和图3.17（KD02在1_2位置）；

(4).使输入数据为全“0”码，重复上述测试步骤，分别得图3.18（KD02在2_3位置）和图3.19（KD02在1_2位置）。

图3.14 15位m序列单极性

图3.15 15位m序列双极性

图3.16 全1码单极性

图3.17 全1码双极性

图3.18 全0码单极性

图3.19 全0码双极性

分析：HDB3码编码信号转换为双极性和单极性码中双极性的码型时钟分量更丰富。全1码和全0码单极性时钟能量丰富，双极性时钟能量小。

思考：HDB3码与AMI码都是单极性时钟能量丰富，双极性时钟能量小。只是AMI中具有长连0码格式的数据在AMI中失步，无时钟能量。

5.HDB3译码位定时恢复测量

(1).将KD01设置在M位置，KX02设置在1_2（或2_3）位置，KP02设置在HDB3位置；

(2).先将KD02设置在2_3位置，测量点TPD02和TPD06波形，用TPD02同步，如图3.20所示；然后，再将KD02设置在1_2位置，观测TPD02和TPD06波形，如图3.21所示；

(3).将KD02设置回2_3位置，再将跳线开关KD01拨除，使输入数据为全1码（方法见1）。重复上述测试步骤，如图3.22（KD02设置在2_3位置）和图3.23所示（KD02设置在1_2位置）。

图3.20 m序列单极性

图3.21 m序列双极性

图3.22 全1码单极性

图3.23 全1码双极性

分析：m序列和全1码单极性时，收发时钟同步；双极性时，收发时钟不同步。

思考：接受端为便于提取同步型号，需要对收到的HDB3编码信号做何处理？

答：双/单极性变换器及相加器构成一个整流器，HDB3码经全波整流后得到的正脉冲信号中含有位同步信号频率离散谱。

四．实验思考题

1.总结 HDB3 码的信号特征

答：（1）由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量。

（2）HDB3中连0串的数目至多为3个，易于提取定时信号。（3）编码规则复杂，但译码较简单。它的编码原理为：先把消息代码变换成AMI 码，然后去检查AMI 码的连0 串情况，当没有4 个以上连0 串时，则这时的AMI 码就是HDB3 码；当出现4 个以上连0 串时，则将每4 个连0 小段的第4 个0 变换成与其前一非0 符号（＋1 或–1）同极性的符号。显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。这个符号就称为破坏符号，用V 符号表示（即+1 记为 +V,-1记为–V）。为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。这一点，当相邻符号之间有奇数个非０符号时，则是能得到保证的；当有偶数个非0符号时，则就得不到保证，这时再将该小段的第1个0变换成+B或-B符号的极性与前一非0符号的相反并让后面的非0符号从 V 符号开始再交替变化。

五．心得体会

南理工通信原理实验思考题答案 篇5

第三章

数字调制技术

实验一 FSK 传输系统实验、FSK 正交调制方式与传统的一般 FSK 调制方式有什么区别? 其有哪些特点?

一般FSK调制方式产生FSK信号的方法根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器中切换。采用这种方法产生的波形在切换的适合相位是不连续的。正交FSK调制方式产生FSK信号的方法是：首先产生FSK基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。

传统的FSK调制方式采用一个模拟开关在两个独立振荡器中间切换，这样产生的波形在码元切换点的相位是不连续的，而且在不同的频率下还需采用不同的滤波器，在应用上不方便。采用正交调制的优点在于 在不同的频率下可以自适应的将一个边带抑制掉，不需要专门设计滤波器，而且产生的波形相位也是连续的，从而具有良好的频谱特性。、TPi03 和TPi04 两信号具有何关系？

TPi03 和TPi04 分别是基带 FSK 输出信号的同相支路和正交支路信号。测量两信号的时域信号波形时将输入全 1 码（或全 0 码），两信号是满足正交关系。即：TPi03的信号与TPi04信号频率相同，相位相差90︒

3、分析解调端的基带信号与发送端基带波形（TPi03）不同的原因？

这是由于解调端和发送端的本振源存在频差，实验时可以将解调器模块中的跳线置于右端，然后调节电位器，可以看出解调端基带信号与发送端趋于一致。

4、（思考）为什么在全 0 或全 1 码下观察不到位定时的抖动？ 因为在全0全1码下接收数据没有跳变沿，译码器无论何时开始从译码均能正确译码，因此译码器无需调整，当然就看不到抖动了。

实验二 BPSK 传输系统实验

1、写出眼图正确的观察方法；

对眼图的测试方法如下：用示波器的同步输入通道接收码元的时钟信号，用示波器的另一通道接在系统接收滤波器的输出端（例如 I 支路），然后调整示波器的水平扫描周期（或扫描频率），使其与接收码元的周

期同步。这时就可以在荧光屏上看到显示的图型很像人的眼睛，所以称为眼图 1）“眼睛”张开最大的时刻是最佳抽样时刻；（2）中间水平横线表示最佳判决门限电平；

（3）阴影区的垂直高度表示接收信号振幅失真范围。

（4）“眼睛”的斜率表示抽样时刻对定时误差的灵敏度，斜率越陡，对定时误差的灵敏度要求越高，即要求抽样时刻越准确。

（5）在无噪声情况下，“眼睛”张开的程度，即在抽样时刻的上下两阴影区间的距离之半，为噪声容限；若在抽样时刻的噪声超过这个容限，就可能发生错误判决。所以利用眼图可大致估计系统性能的优劣。

2、叙述 Nyquit 滤波作用。

一种截止频率fc等于采样率f的理想低通滤波器。通过Nyquist滤波，可以滤除2f、3f……附近的频率

在实际通信系统中，通常采用 Nyquist 波形成形技术，它具有以下三方面的优点：

1、发送频谱在发端将受到限制，提高信道频带利用率，减少邻道干扰；

2、在接收端采用相同的滤波技术，对 BPSK 信号进行最佳接收；

3、获得无码间串扰的信号传输；

3.思考：怎样的系统才是最佳的？匹配滤波器最佳接收机性能如何从系统指标中反映出来？采用什么手段测量？

匹配滤波器的最佳接收机性能可以通过系统的传输的信噪比，信道误码率等指标反映出来。

第四章

语音编码技术

实验一 PAM 编译码器系统

1、当fs＞2fh 和fs＜2fh 时，低通滤波器输出的波形是什么？总结一般规律。

一般规律：当Fs>2Fh时，通过低通滤波器能无失真的恢复原始信号波形，而当Fs<2Fh时，则不能恢复出原始信号

实验三 CVSD 编码器和CVSD 译码器系统

1、CVSD 编译码器系统由哪些部分组成？各部分的作用是什么？

CVSD 编码系统分别由 CVSD 发送模块和 CVSD 译码模块模块完成。CVSD 编码器模块将拟信号进行 CVSD 编码，转换为数字信号在信道上进行传输。CVSD 译码器模块将信道上接收到的数字信号进行 CVSD 码字译码处理，还原出模拟信号。

CVSD编码器主要由编码集成电路、运放、本地译码器、音节滤波器和非线性网络组成。

其中，运放的作用是将输入信号调整到需要的范围再进行信号处理；本地译码器是通过R806、R807、R808、C805和C804组成的积分网络完成本地译码；R813、R814和C806构成音节滤波器，用于对连码一致性脉冲进行平滑；U802B、D801、D802和周围电阻组成非线性网络，使得在大信号输入时，量化阶自适应的增加，实现斜率连续可变的自适应增量调制。

2、CVSD与△M相比性能有哪些提高？

△M是将信号瞬时值与前一个取样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不对差值的大小编码。它存在一个过载限制，那就是如果信号的斜率错误！未找到引用源。大于了错误！未找到引用源。，调制器将跟踪不上信号的变化，出现过载。

而CVSD在一定程度上缓解了这种过载情况的出现。它能自动检测增量并且自适应的调整量化阶电平（通过一致性检测实现），尽量使得调制器能够跟得上信号的变化。

3、根据实验结果，阐述可变斜率的调整过程。起初，系统设定一个默认的量化阶电平。如果信号增加，那么对应编码位为1，如果信号连续增加使得编码为连续出现了3个1，那么系统通过一致性脉冲检测到这种情况之后，自动的增加量化阶电平，争取信号的增加在量化阶电平的范围之内。如果之后信号的增加小于了量化阶电平，那么对应的编码输出为0，如果信号的增加仍然大于量化阶电平，那么对应编码输入仍为1，系统仍要增加量化阶电平，直到信号的增加小于量化阶电平为止。如果信号变化的频率足够快，系统可能会跟踪不上信号的变化，使得输出编码会出现连续的1或连续的0，甚至出现拖尾，即与原来的信号出现了时间上的延迟。信号连续减小对应调整过程也是如此。

第五章

码型变换技术

实验一 AMI/HDB3 码型变换实验

1、总结 HDB3 码的信号特征

答：HDB3 码的全称是三阶高密度双极性码。没有直流分量，易于提取定时信号，译码简单。

2、（思考）AMI数据延时量测量因考虑到什么因素？

应该考虑数据周期的长短，采用周期性的短序列测量到的延时都是不准确的，因而很可能此时的延时t=nT+t1,但是用示波器测量到得延时仅为t1，因此示波器测量的延时都是不准确的，而实际传输的数据都具有随机性，而且周期都很长，测量时不会出现上述错误。

3、（思考）具有长连 0 码格式的数据在 AMI 编译码系统中传输会带来什么问题，如何解决？

会造成收端无法提取位定时，因而不利于收端同步，在实际传输中需要将其转化成HDB3码才能进行传输。

4、（思考）为什么在实际传输系统中使用HDB3 码？用其他方法行吗（如扰码）？

通信原理实验心得 篇6

1、说明AMI码和HDB3码的特点，及其变换原则。回答：

AMI码的特点：

1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处 ；

2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；

3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息，但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。

变换规则：二进码序列中“0”仍编为“0”；而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。

HDB3码的特点：

1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处 ；

2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；

3、可通过全波整流法提取时钟信息。

变换规则：(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；

(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。

2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同，为什么有这个差别。

回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零，因此输出的HDB3码有5个码位的延时。

3、用滤波法在信码中提取定时信息，对于HDB3码要作哪些变换，电路中如何实现这些变换。

回答:首先，对HDB3码进行全波整流，把双极性的HDB3码变成单极性的归零码，这个在电路上是通过整流二极管实现的；然后，把归零码经晶体管调谐电路进行选频，提取时钟分量；最后，对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。

PCM实验思考题参考答案

1．PCM编译码系统由哪些部分构成?各部分的作用是什么?

回答：

其中，低通滤波器：把话音信号带宽限制为3.4KHz，把高于这个频率的信号过滤掉。

抽样：对模拟信号以其信号带宽2倍以上的频率进行周期性的扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。

量化：把经抽样得到的瞬时值进行幅度离散化，即指定M个规定的电平，把抽样值用最接近的电平标示。

编码：用二进制码组表示有固定电平的量化值。

译码：与编码器的作用相反，把收到的PCM信号还原成相应的PAM信号，实现数模变换。

2．对PCM和△M系统的系统性能进行比较，总结它们各自的特点 ？

回答： PCM系统编码位数小于4，那么它的性能比低通截止频率fL=3000Hz、信号频率fk=1000Hz的△M系统差，如果编码位数大于4，则随着编码位数的增大PCM系统相对于△M系统，其性能会越来越好。

误码性能，由于△M每一位误码仅表示造成±σ的误差，而PCM的每一位误差会造成比较大的误差，所以误码对PCM系统的影响要比△M系统严重些。这就是说，为了获得相同的性能，PCM系统将比△M系统要求更低的误码率。

3.在实际的通信系统中收端(译码)部分的定时信号是怎样获取的?

回答:收端部分的定时信号有两种获取方法：外同步法（插入导频法）和自同步法。

外同步法在发送的信号中插入频率为码元速率或码元速率倍数的同步信号，接收端通过一个窄带滤波器或其它处理方式分离出该信号实现位同步。

自同步法不需要发送专门的位同步导频信号，接收端可以直接对接收信号通过某种变换提取位同步信号，这是数字通信系统中经常用到的方法。主要有两大类自同步方法：

1、非线性变换滤波法：非归零的二进制随机脉冲序列的频谱中虽没有位同步的频率分量，但是可以通过非线性变换就会出现离散的位同步分量，然后用窄带滤波器（或锁相环）提取位同步频率分量，便可以得到所需的位定时信号。

2、位同步锁相环：位同步锁相环利用鉴相器比较接收码元和本地产生的位同步信号之间的相位，若两者相位不一致（超前或滞后），鉴相器就产生误差信号去调整位同步信号的相位，直至获得准确的位同步信号为止。

FSK调制解调实验

2．估算本实验调制器后的通带滤波器应有多宽的通带。回答：△f=|f2-f1|+2fs=|125-100|+2*25=75KHz。

3．说明本实验低通滤波器解调基带的截止频率，及带通滤波器提取位定时的中心频率。回答：本实验低通滤波器解调基带的截止频率为25KHz，带通滤波器提取位定时的中心频率为25KHz。

4．从信码中直接提取位同步是如何使信码变换成含有位同步信息的? 回答：首先把信码通过微分整流变成归零脉冲之后，这些归零脉冲中就含有fs=1/Ts位同步信号分量，经一窄带滤波器就可滤出此信号分量，再将它经相位调整就可形成位同步脉冲。

5．为什么2.9位定时频率抖动大，而2.10频率位定时抖动小。

回答：本实验中我们选用了单T网络作为滤波网络，由于单T网络频带不够窄，Q值不够高，导致提取的位同步信号（2.9测量点输出的信号）有较大的抖动，而2.10测量点输出的信号是2.9输出的信号经一锁相环窄带滤波器进行提纯之后的信号，因为2.10频率位定时抖动小。

DPSK调制解调实验

2．设给定一码组100110011100，画出对这一码组进行2DPSK的调制和解调的波形图。回答：

信码码组：差分编码：2DPSK：解码输出：

3．为什么利用眼图大致可以估计系统性能的优劣? 回答：因为眼图 的 “眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱，“眼睛”张的 越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。

当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰，“眼睛”将 张开得更小。与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。

因此，可以从眼图中看出码间串扰的大小和噪声的强弱，可以大致估计系统性能的优劣。

4.简述同相正交环工作原理。

MC1496鉴相器V3LF356低 通V5过 零检 测P13再生码判 决P16、P17V1P11P142DPSK压控振荡器74S124V8环路滤波器V7摸拟相乘器MC1496差 分译 码P15V2P12MC1496鉴相器V4LF356低 通V6回答：如下图所示，通过外力使得压控振荡器输出的频率为载波中心频率，这时从压控振荡器输出两路相互正交的载波信号V1=cos(w0t+θ)和V2= sin(w0t+θ)到鉴相器，在鉴相器中V1和V2分别与2DPSK信号进行模拟相乘得到V3=1/2m(t)*[cos(2w0t+θ)+cos(θ)]和V4=1/2m(t)*[sin(2w0t+θ)+sin(θ)]。V3、V4经过低通滤波器滤除载波频率以上的高频分量，得到基带信号V5=1/2m(t)*cos(θ)和V6=1/2m(t)*sin(θ)。这时的基带信号包含着码元信号，无法对压控振荡器进行控制，将V5、V6经过一个模拟相乘器可得到去掉码元信息之后的信号V7=1/8sin(2θ),即得到了反应压控振荡器输出信号与输入载波间的相位差的控制电压。

软件仿真在通信原理实验中的应用 篇7

关键词：通信原理实验,软件仿真MATLAB,System View

0 引言

《通信原理》是电子信息工程、通信工程等专业学生的一门重要的专业课, 该课程内容丰富, 概念抽象, 理论性强, 难度大。因此, 在教学时单纯依靠课堂上的理论教学, 有关知识是不容易被掌握理解的。而通信原理实验课程是理论教学必要的补充, 也是掌握相关通信基础原理和技术的重要的教学手段和途径。

传统的通信原理实验教学中, 往往是采用教仪设备厂商提供的实验箱。厂商为了适应各种需要, 往往生产众多的实验模块。厂商提供的内容更多的往往是介绍实验设备的电路及操作说明, 而忽略了实验本身和理论知识对实验的指导[1,2]。经过近几年的实验教学发现, 这种实验课程有一定缺陷:1) 实验大都是验证性实验。学生只知道按照实验步骤进行实验, 而对为什么得出这样的实验结果及如何分析实验数据不能找到依据。学生处于被动地位, 积极性不高, 实验效果不好;2) 这类验证性的实验在培养学生的综合思维能力、创新能力和动手能力方面所起的意义不大。因此, 结合我校学生培养与理论教学的需要, 考虑将软件仿真实验和硬件验证性实验相结合, 使实验内容既配合理论课程的教学, 又与现代通信技术同步发展, 使实验课程的教学从内容到形式上都有较大改观。针对现代通信技术发展的特点, 结合通信仿真软件, 开设了基于MATLAB和System View的仿真实验。将软件仿真应用于通信原理实验教学中, 为学生提供统一良好的系统开发平台。计算机仿真实验的内容和步骤灵活, 可极大的激发学生的主观能动性, 在实验中能及时发现问题, 解决问题, 提高学生的综合设计和创新能力。

1 MATLAB在通信原理实验中的实例

MATLAB[3]是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境, 它用于科学和工程的计算与可视化。MATLAB的编程功能简单, 并且很容易扩展和创造新的命令与函数。MATLAB具有强大的Simulink动态仿真环境, 可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。另外, MATLAB的图形界面功能GUI (Graphical User Interface) 能为仿真系统生成一个人机交互界面, 便于仿真系统的操作。因此, MATLAB在通信系统仿真中得到了广泛应用。

基于Matlab平台开发的仿真实验能很好的弥补实验箱的验证性实验的不足, 在通信原理实验箱的硬件实验中, 主要实验目的是配合理论教学, 通过验证掌握通信系统的基本原理和基本技术。而在Matlab仿真平台上可以灵活设计通信系统结构, 完成系统搭建, 仿真系统性能等问题, 这些方面往往是通信原理实验箱的硬件实验达不到的, 同时也是学生知识的掌握必不可少的。例如, 在MATLAB仿真平台上实现MSK调制, 如图1和图2, 可以灵活设计系统结构, 完成系统搭建, 仿真系统性能, 观察仿真波形和频谱特点。在实验过程中可以通过对重要参数的改变, 让学生完成实验单元的搭建、仿真实现和对结果的讨论以及对实验中出现问题的探讨。

2 System View在通信原理实验中的实例

System View[4]是ELANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、分析和仿真的可视化环境。它是信号级的系统仿真软件, 主要用于电路与通信系统的设计、仿真, 是一个强有力的动态系统分析工具, 能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。基于System View的实验能很好的帮助学生加深对理论知识的掌握, 如DQPSK调制, 图3所示, 用SystemView仿真, 可以直接看到调制后输出波形。要对系统模型进行分析, 在System View中必不可少的工具就是接收计算器, 这个工具也是System View中的一个独特的区别于其它仿真软件的功能之一。利用接收计算器可以绘制信号的功率谱、覆盖图、星座图等。图4为已调DQPSK信号的功率谱。

综上, 软件仿真用于通信原理实验教学方便灵活, 既可以在实验室也可以在学生宿舍进行, 且在仿真器上可以任意作参数调整, 体现了仿真实验的灵活性;拓展了学生的思维, 有利于引导学生进行更复杂的系统分析, 使以往不敢触及的问题得到扩展和深入, 提高了学生实际解决问题的能力。

3 结束语

软件仿真为《通信原理》实验课程开辟了一个更加直观、易操作的空间, 使学生提高了实验的自主性, 提高了学生解决问题的能力和独立的思考问题能力, 而且节省了大量的教学资源和经费资源。因此, 将软件仿真实验与硬件实验相结合进行实验教学, 有利于提高学生理论设计、计算机仿真及相应的硬件制作与系统调试的综合能力。

参考文献

[1]马冬梅, 朱正伟.通信原理实验教学的改革与探索[J].实验室科学, 2010 (4) :17-19.

[2]赵金宪, 江晓林.电气信息类专业“通信原理”实验与实践教学的研究[J].电气电子教学学报, 2010 (1) :111-112.

[3]邵玉斌, 等.Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析[M].北京:清华大学出版社, 2008.

“通信原理”课程教学改革与实践 篇8

关键词:通信原理多角度教学改革教学方法

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0178-01

1 “通信原理”课程的教学特点

中国人有句古话叫做因材施教,是说学生素质不同要采用不同的教学方法,同样,课程不同也需要不同的教学方法。通信原理是通信工程专业的核心课程,它涉及到的前期知识几乎涵盖了通信专业的所有课程,并和通信网以及移动通信、交换理论等课程紧密相连,因此该课程教学质量的优劣将直接影响到通信专业教学培养计划的实施。由于这门课以理论分析为主,同时也联系实际,如何在熟悉课程的基础上,从学生的角度出发来教好这门课就显得至关重要。

“通信原理”[1]课程是一门公式及推导较多的学科,相对较乏味,如何让学生在学习基础理论同时又能接触到通信领域最新发展动态,就成为本课程教学成败的关键。因此,在教学的过程中,通过组织问卷调查并与其他教师讨论发现本课程的教学主要存在以下几个问题:(1)课程理论性强,前两章的概念非常抽象,后面章节的原理又很复杂,对数学基础要求较高,因此很多学生“望题生叹”;(2)对前期准备要求高,而这些课程的理论性也很强,如果教师授课时没有准备,学生可能很糊涂;(3)承上启下,中流砥柱。后续课程迫切需要“通信原理”课程坚实的基础作为后盾,作为一门主要的课程,学习的好坏直接影响后续课程的学习效果;(4)学生厌学情绪强,很多学生学习目的不明确,很容易就掉队,一旦一个环节没有跟上,就很难听得懂,因此学生容易产生抵制心理。针对这些问题,我们从教学内容、教学方法与手段、实践教学等多个角度进行改革,务必让学生能够真正喜欢这门课。

2 多角度教学改革

2.1 精选教学内容

学生选课是根据培养计划进行的,但是学习效果却和学生学习动机有很大关系。如果选课只是为了学分,就很难有所斩获,即便不得不学,也很难在学习时兴趣盎然。常言说强扭的瓜不甜,作为教师就是让学生喜欢这门课程,而不仅仅是毕业的要求。因此在教学内容选择上,我们根据学生的特点来选取。对于通信专业学生,通信原理是一门必修课,因此对于课程的基本概念和基本问题要交代清楚,在授课时,前面的数学基础部分要剖析明确。同时要增强信息论的内容。这样可使学生对通信系统中信源编码和信道编码的理解更透彻。

而对于其他专业学生来说,能够从整体上认识通信系统的结构更重要,因此可以侧重讲解不同的通信系统的特点,应用的场合等。我们根据通信发展的特点对教学内容进行取舍,将模拟通信的内容进行精简,保留模拟通信调制解调技术,让学生了解通信演变过程,同时加深对数字通信特点和原理的理解。

2.2 提高教学效率

讲课内容必须提炼,充分利用课堂时间来传授更多有用信息,提高上课效率,比如在讲授数字调制时可以看成模拟线性调制和角度调制的特殊情况。另外,在讲课过程中,对课程内容进行整理总结,如给出不同调制方式的异同点,又如在讲模拟调制时,让学生通过信号时域表达式及波形、功率谱密度、调制与解调原理及占用的带宽等比较,来理解、掌握几种调制方式产生过程、调制解调原理以及抗噪声性能等,这样既精炼了教学内容、提高了课堂效率,又使得学生容易掌握这几种调制技术各自的优缺点。同样,对于二进制数字调制,也可以通过它们的带宽,误码率,对信道的敏感度,设备的复杂度等性能对比来将提炼课堂内容。

2.3 提高学生的互动性

能够参与其中,而不是被动的听讲,对于学生来说很重要。在绪论里我们将通信的发展历程,发展现状与随处可见各种电信产品的发展紧密相连,如电话的产生,无线电波的发明等,通过法拉第,贝尔,赫兹等人物的介绍让学生对这门课程有认同感。其次作为一门以数学手段为工具来教学的专业课,“通信原理”课程很难像语文课那样生动多彩,如果能够在讲课时候多理论联系实际,对于学生来说学习就不再是公式推导这样枯燥了。比如将信号统计值与实际的物理量相对应以使那些简单的数学符号生动起来。另外随着移动通信、卫星通信和计算机通信技术的飞速发展和广泛应用,新的数字通信技术也不断涌现,在教学中可将现在的物联网,三维电视,4G手机时代等等这些概念与原理相对应,拓宽学生的视野。

2.4 传统与现代相结合的教学手段

教育作为人类的立身之本,古而有之,教育方法更是层出不穷。教学方法及手段的改革是提高教学效果与教学质量的重要途径,通过教学方法和教学手段的改革创新,可以让课堂气氛活跃、学生思维开阔、学习兴趣浓厚。传统的教学方法一般以教师讲授为主,教师通过板书将自己的观点写下来。现代的教学多采用多媒体课件,用幻灯片的方式来进行教学。表面看来现代教学方法更有利一些,尤其对于“通信原理”课程来说,公式推导不少,有人认为教师如果将时间用于大串的公式的推导上,不但效率低下且重点、效果不突出,而实际上学习是一个过程,一个发现问题,解决问题的过程,如果学习就只看老师讲解,效果反不如跟着老师的思路一步一步的推导好,书写有利于思路的整理。因此,可以将两者相结合,效果会更好。另外,如果用幻灯片将调制解调的过程用图片来描述的话,就会使得抽象的理论变得形象生动,直观易懂。

2.5 实践教学

理论教学很重要,但是实践却是人最好的老师,否则就和纸上谈兵的赵括一样是经不起时间的考验的。因此在教学中,首先可安排实验课与理论课同步进行,如学过眼图原理,就在实验当中验证,这样同学积极性较高。其次,让学生选修“通信系统仿真”课程,通过仿真软件进行通信系统编程实现,如16QAM调制,解调的仿真等,促进学生互相交流学习,增强学生设计与动手能力。对于有兴趣的同学可以选择在毕业设计时进一步設计实现,为以后工作学习打基础。

3 结语

俗话说兴趣是最好的老师,如何提高学生学习的兴趣,培养自主创新意识是每个教师的职责,我们在了解课程本身的特点基础上,通过多角度的课程改革,使得学生能够创新性学习,不拘泥于书本,以已有的知识为基础,结合学习的实践独立思考,为下一步的学习和工作创造了条件。

参考文献

化工原理实验心得体会 篇9

这个学期我们学习了《化工原理》这门课，在学习了部分理论知识后，我们进入了实验室，开始学习《化工原理实验》并分组进行了实验。和前几个学期类似，大家先要进行实验的预习，在老师讲解后进行实验。通过动手实验，我更加深刻的理解了化工原理课上老师讲解的知识，增强了动手能力，对理论知识有了形象化的认识。

本学期我们共学习了九个实验（其中实验八为演示实验），分别是实验

一、流体流动阻力的测定实验，二、离心泵的特性曲线实验，三、传热实验，四、精馏实验实验，五、沸腾干燥实验实验，六、恒压过滤实验，七、吸收实验，八、气体膜分离实验实验，九、反渗透实验。通过对实验的学习并亲手操作，我掌握了许多知识。

这几个实验中我印象最深刻的是沸腾干燥实验，实验以热空气为加热介质，含水硅胶为干燥物，需测出单位时间内湿物料的变化并绘出干燥曲线和干燥速率曲线。这个实验和恒压过滤实验一起分组进行。老师讲解完实验原理并强调了注意事项后，我们开始实验。我们小组先进行了沸腾干燥实验，我负责取样和记录的工作。每个三分钟记录床层温度一次，取样一次，并由同组同学进行含水量的测定。实验过程中，我们互相配合，进行的很顺利。但是记录了几组数据后，我在一次取样时，不小心把刚刚取出的样品撒在了桌子上，使得这个时间的样品没能采出，为了保证实验的准确性，我们按照助教师兄的指导，在下一个三分钟再次进行取样，分析，记录结果。之前在预习以及老师讲解的过程中关注了样品管不能完全拉出这件事，否则物料颗粒会喷出流化室，但是取样时却没有取好，这是一个教训，实验中细心认真完成每一步，我们的动手能力才会在这个过程中得到提升。

化工原理实验的任务主要是了解一些典型化工设备的原理和操作，熟悉化工中的实验研究方法及数据处理，掌握化工数据的基本测试技术。并能运用所学的理论知识去解决实验中遇到的各种实际问题，培养科学的思维方法及严谨的科学作风。

通过实验一方面我们掌握了科学实验的全过程（实际操作；正确记录和处理实验数据；撰写实验报告);另一方面丰富了我们的感性认识，活跃了科学思维，培养了我们对客观世界的观察与分析能力；我们进一步了解了实验在科学理论进展中的地位和作用；同时也培养了大家的创新意识和能力；锻炼了我们集体协作、实事求是、严肃认真的科学态度和刻苦钻研、坚韧不拔的工作作风；在实验及其数据处理的过程中，我们掌握了实验科学的基本理论与方法，使得我们在化工原理课程上学习的理论知识得到了实际的验证。