通信仿真实践实验报告_通信仿真实验报告
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大连理工大学
本科实验报告
课程名称:
通信仿真实验
学
院:
电信学部
专
业:
电子信息工程
班
级:
电子1301
学
号:
201383022
学生姓名:
陈冠谋
2016年 12 月 12 日
大连理工大学实验预习报告
学院(系):
电信学部
专业:
电子信息工程
班级:
电子信息工程
姓
名:
陈冠谋
学号:
201383022
组:
___
实验时间:
2016.12.5
实验室:
实验台:
指导教师签字:
成绩:
实验名称:USRP 通信系统综合实验
一、实验目的和要求
1.学习 ubuntu 基本命令和文件系统;
2.学习 usrp 观测无线信号频谱图和时域图的方法;
3.学习如何生成和发送一个信号数据包;
4.学习 benchmark 之间的通信机制;
5.学习 benchmark 如何传输文件;
6.学习 GRC 的信号处理模块、流程图及其使用方法;
7.学习 DPSK 调制解原理。
二、实验原理和内容
基于USR的DPSK系统众所周知,在数字蜂窝移动系统中,采用抗干扰能力强、无码性能好、频谱利用率高的线性调制和频谱泄露小的恒包络(连续相位)调制技术,以尽可能地提高单位频带内传输数据的比特速率。PSK调制是线性调制技术的典型,而GSM蜂窝网络才用的GMSK调制技术是恒定包络调制技术的典型。在本实验和下一个实验中,将通过软件无线电平台实现这两种技术的数据传输。
三、实验步骤
(1)DPSK(差分相移键控)是为了解决普通 PSK 相位模糊问题提出来的。基于GRC的DPSK 信号产生的流程图如图所示。其中 Pecket Encoder 模块的作用是对抽样数 据进行包编码。通过 GNURadio 平台可以实现 DBPSK、DQPSK、D8PSK。其流程图都是一样的,只需改变调制模块中的调制方式参数即可。
(2)在接收机端调用 usrp_fft.py和usrp_oscope.py,观测DPSK 调制产生的射频信号的时域图、频谱图、以及星座图等。
(3)DPSK 解调及认证 DPSK 的 GRC 解调流程图如下:
该流程图中以USRP作为信号源,以接收空间中的无线调制信号。设计解调流程图应该注意的是其参数如 samp_rate、Samples/Symbol、Type 等都要与调制流程图中的参数设置对应,并且要符合个参数具体要求。此外最值得注意的是 USRP Source的Decimation 要设置为调制流程图中 USRPSink的Interpolation的一半。否则不能正确解调出信号源数据。DPSK调制流程图解调流程图接下来分别以 500Hz的正弦信号、[001]的向量以及文件作为信源,通过比较解调数据与信源是否一致 来验证整个调制解调过程的正确性。
四、仪器设备
PC 两台 USRP 一台
大连理工大学实验报告
学院(系):
电信学部
专业:
电子信息工程
班级:
电子信息工程
姓
名:
陈冠谋
学号:
201383022
组:
___
实验时间:
2016.12.5
实验室:
实验台:
指导教师签字:
成绩:
实验名称:USRP 通信系统综合实验
一、实验目的和要求
见预习报告。
二、实验原理和内容
见预习报告。
三、实验步骤
见预习报告。
四、仪器设备
PC 两台 USRP 一台
五、实验数据记录和处理
1、通过命令行检查硬件设备的连接状况。输入sudosu获取管理员权限,输入密码即1234,若不进行此操作将无法检查硬件设备。输入usrp_probe回车,弹出显示窗口。子板选择为RXA,点击 Probe即可检查接受板 A 的连接情况。
图1受检板A的连接情况
2、用快速傅里叶变换 FFT 分析信号
图2信号及时域波形图
3、改变输出波形数据,和发射频率
图3 更改后的发射数据
4、改变接收端频率
图4更改后的接收端频率
5、在实验基础上加设FFT
图5 加设FFT 6.输出.XY通道的波形
图6 输出的XY通道
可见XY通道相位差90度 7遮挡天线后接收的数据如下
图7接收到的误码
8用如下指令进行音乐播放
图8 指令图
9基于USRP的DPSK系统设计实现
图9.1 DPSK发射系统
图9.2DPSK解调系统
10.调制解调分析
图10.1 码元序列-1 0 1时,接收的信号与频谱图
图10.2码元序列-1,-2,-3时,接收的信号与频谱图
图10.3码元序列1,2,3,4,5,6时,接收的信号与频谱图
图10.4码元序列-1,-2,-3,-4,-5,-6,0,1,2,3,4,5,6时,接收的信号与频谱图
图10.5实验中的操作指令
图10.6实验中的操作指令
六、实验结果与分析
在本次试验中,三人一组进行了实验,在实验中三个人相互紧密配合,成功的完成了实验。我和另一组分别进行了数据的接收和发送,发现如果选用的发射频率相同会产生干扰。学习了一系列计算机指令。实验过程中老师提出的各种问题让我们耳目一新,了解了信号压制解调的的原理和操作步骤。Ubuntu的学习使得我对这个系统有了初步的了解,有助于我运用这个系统进行操作使用,有助于增加我的知识储备。