实 验 报 告
课程名称 通信原理
实验名称
专 业 通信工程
班 级
学 号
姓 名
指导教师
2011 年 11 月 15 日
实验名称 抽样定理和PAM调制解调实验 评分
实验日期 2011 年 月 日 指导教师
姓名 肖彬 专业班 通信0902 学号 200903020205
一、实验目的:
1、 通过脉冲幅度调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的原理。
2、 通过对电路组成、波形和所测数据的分析,加深理解这种调制方式的优缺点。。
二、实验要求:
1、 分析电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、 绘出所做实验的电路、仪表连接调测图。并列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据,对所测数据做简要分析说明。必要时借助于计算公式及推导。
3、 对实验思考题加以分析,按照要求作出回答。
三、实验内容:
1、观察模拟输入正弦波信号、抽样时钟的波形和脉冲幅度调制信号,并注意观察它们之间的相互关系及特点。
2改变模拟输入信号或抽样时钟的频率,多次观察波形。
四、实验记录:
1、示波器观测信号源“2K同步正弦波”:
图(一)
2、示波器在“自然抽样输出”处观察PAM自然抽样波形:
图(二)
3、示波器在“平顶抽样输出”处观察平顶抽样波形
图(三)
4、观测解码后PAM波形与原信号的区别
图(四)
图(五)
五、实验结论与体会
通过实验记录图一、图二对比我们可以发现,抽样其实就是将连续信号m(t)与周期信号相乘,它在时间、频率上是离散的。脉冲振幅调制(PAM)方式有两种:自然抽样和平顶抽样。图二是自然抽样、图三是平顶抽样。由图观察不难看出:自然抽样的顶部保持了连续信号m(t)的变化规律;然后平顶抽样则不是这样的。
因为刚接触通信原理实验箱,刚开始的时候根本不知道该怎么做,后来再同学的教导下基本上知道了该怎么样去操作,其实做这个实验难的不是连接线路而是如何调示波器,要通过对实验结果分析去调示波器。因为由于示波器所调的频率有一些偏大或者偏小都会造成不能出现理想的结果。
通过此次的实验让我对抽样定理与PAM脉冲调制理解更加深刻。
实验名称 移频键控制FSK调制与解调实验 评分
实验日期 20## 年 月 日 指导教师
姓名 肖彬 专业班 通信0902 学号 200903020205
二、实验目的:
1、 掌握用键控法产生FSK信号的方法。
2、 掌握FSK过零检测解调的原理。
二、实验要求:
1、 分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、 根据实验测试记录,在坐标纸上画出各测量点的波形图,并分析实验现象。
3、 写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进建议。
三、实验内容:
1、 观察FSK调制信号波形。
2、 观察FSK解调信号波形。
3、 观察FSK过零检测解调器各点波形。
四、实验记录:
1、示波器同时观察点“FSK-NRZ”和点“FSK-OUT”输出的波形:
2、单独将S1拨为“01”或“10”,在“FSK-OUT”处观测单独载波调制波形:
3、“FSK-NRZ”和“OUT2”处的波形:
五、实验结论与体会
这个实验是移频键控FSK调制与解调实验,2FSK信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态的,被调载波的频率随二进制序列0、1状态而变化,即载频为时代表传0,载频为时代表传1。
实验名称 载波同步提取实验 评分
实验日期 20## 年 月 日 指导教师
姓名 肖彬 专业班 通信0902 学号 200903020205
一、 实验目的:
1、 掌握用科斯塔斯(Costas)环提取相干载波的原理与实现方法。
2、 了解相干载波相位模糊现象的产生原因。
二、实验要求:
1、 分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、 根据实验测试记录,在坐标纸上画出各测量点的波形图,并分析实验现象。
3、 对实验思考题加以分析,按照要求做出回答,并尝试画出本实验的电路原理图。
4、 写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进建议。
三、实验内容:
1、 观察科斯塔斯环提取相干载波的过程。
2、观察科斯塔斯环提取的相干载波,并做分析
四、实验记录:
1、示波器双踪同时观察信号源输出点“PN”与模块7的信号输出点“TH5”的输出波形:
2、示波器两路信号反向,此时“载波输出”点输出的信号:
五、实验结论与体会
这个实验是载波同步提取实验,当采用同步解调或相干检测时,接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波。这个相干载波的获取方法就称为载波提取,或称为载波同步。本实验是采用科斯塔斯环法提取同步载波的。
这个实验是我们花时间最久的一个,开始的时候是因为没有调节好”PN”观察不到稳定的波形,最好在老师的帮助下才将波形调节出来。同步载波在调制中应用广泛,但是实际操作相对比较难,这个实验让我们知道了如何采用科斯塔斯环法提取同步载波。
实验名称 两路PCM时分复用实验 评分
实验日期 20## 年 月 日 指导教师
姓名 肖彬 专业班 通信0902 学号 200903020205
二、 实验目的:
1、 掌握时分复用的概念。
2、 了解时分复用的构成及工作原理。
3、 了解时分复用的优点与缺点。
4、了解时分复用在整个通信系统中的作用。
二、实验要求:
1、 分析实验电路的工作原理,叙述其工作过程。
2、 根据实验测试记录,在坐标纸上画出各测量点的波形图,并分析实验现象。
3、 写出完成本次实验后的心得体会以及对本次实验的改进建议。
三、实验内容:
对两路模拟信号进行PCM编码,然后进行复用,观察复用后的信号。
三、实验记录:
1、示波器观察模块8上“FJOUT”处的输出波形:
图(一)
图(二)
五、实验结论与体会
这个实验是两路PCM时分复用实验,复用就是多路信号利用同一个信道进行独立穿且互不干扰。此次实验就是对两路模拟信号进行PCM编码,然后进行复用,观察复用后的信号。通过FPGA产生的帧同步信号FS1和FS_SEL来使两个W681512其编码产生的数据分别在3时隙和可选时隙。图示为观察“FJOUT”的输出波形,即为复接信号的输出。
这个实验的波形比较难调,同时由于开始的时候不知道怎么分析结果,所以调了很多次也不知道怎么出现结果,最后分析了复用信号的原理才调出实验结果如上图所以。这次实验最大的收获是知道了怎么将示波器的图像静止,前几次的实验波形都有稍微的波动。
实验名称 数字基带传输系统实验 评分
实验日期 20## 年 月 日 指导教师
姓名 肖彬 专业班 通信0902 学号 200903020205
一、 实验目的:
了解基带传输系统的构成
二、实验要求:
1、 详细记录所观察到的波形和现象,并结合理论做详细的分析。
2、 根据实验结果对各通信系统的性能做合理评价。
3、客观评价自行设计的通信系统性能的优劣并做总结
三、实验内容:
信号源产生的二进制数字信号经码型变化模块之后送入同步提取模块,再进行码型反变换,最后得到原始的二进制数字信号并在信号源终端显示。
四、实验记录:
1、用AMI编码方式来实现系统,并和HDB3方式比较效果:
图(一)
图(二)
五、实验结论与体会
这个实验是基带传输系统实验,信号源产生的二进制数字信号经码型变化模块之后送入同步提取模块,再进行码型反变换,最后得到原始的二进制数字信号并在信号源终端显示。由图一和图二不难发现信号源通过码型变化后在信号源终端显示的二进制码元是一致的。
由于这个实验只有简单的电路连接和码元的调试的,所以相对而言较容易出现结果,同时也由于前面对实验的操作比较熟悉,这个实验是最快出来结果的。此次实验让我对基带传输系统理解更加深刻。
颜色爱好心理量表的制作
摘要本实验用对偶比较法和等级排列法测定不同被试对颜色爱好的程度,并用这两种方法制作颜色爱好的顺序量表和等距量表。通过用等级相关的方法对测试结果进行比较,结果说明同一被试的两种方法测试结果存在较高的正相关,不同被试对颜色偏好的程度存在较大的个别差异。
关键词颜色爱好;对偶比较法;等级排列法;顺序量表;等距量表
1 前言
对不同颜色爱好的程度进行排序是一个比较抽象的话题,在心理实验中通过排除客观条件的干扰使这一心理量直观具体的体现出来。
心理量表分为顺序量表,等距量表和比例量表。颜色爱好的顺序量表没有相等单位和绝对零,只是将被试对不同颜色爱好的程度排出顺序;等距量表有相等单位,可以测量被试对不同颜色爱好程度之间的差距,但没有绝对零。
对偶比较法最早就出现在颜色爱好的研究中,例如本实验中要求被试对8种不同颜色的卡片进行比较,在实验中需要将这8种颜色卡片两两配对,逐一呈现在被试面前,然后让被试挑选出喜欢的颜色来。根据统计结果对被试喜欢的颜色排出顺序。但是当把每对颜色呈现给被试的时候,或一前一后,或一左一右。便会产生空间误差或时间误差。要消除这些误差就需要将颜色对让被试比较两次,第二次呈现的位置和时间先后要和第一次相反。以此来平衡实验中额外因素对实验结果的影响。
等级排列法可主观地对比较的对象直接排出名次,美国心理学家J.M.卡特尔1906年曾用等级排列法,对当时10个著名的天文学家排过等级。他请一些有代表性的专家按照天文学家的声望排出名次。声望最高的排在第一,其次的排在第二,等等,这就构成了一个顺序量表[1]。虽然用等级排列法制作顺序量表更为简便快捷,但其因无法避免的空间误差使其测量结果不如用对偶比较法得到的结果更为可靠精确。
实验中通过控制和平衡额外变量,把各种颜色呈现给被试。然后对各种颜色选择的结果进行数据统计与相关分析,以此说明不同测试方法的异同和不同被试对颜色爱好的个体差异。
实验目的在于通过测定颜色爱好的程度,学习用对偶比较法和等级排列法制作主观顺序量表和等距量表。
2 方法
2.1被试
北京大学心理系自考的2名学员。被试甲:男,23岁;被试乙:女,22岁。视力或矫正视力正常,无色弱、色盲现象。
2.2实验材料和实验仪器
8张规格为80mm×80mm的卡片,各为一种颜色,即:红、橙、黄、绿、蓝、紫、黑、白。秒表、直尺、笔。
2.3实验设计
此实验为心理物理学实验,用对偶比较法测量被试对颜色的爱好程度时,将颜色卡片两两配成对,一对一对地呈现给被试,每次呈现时间和间隔时间都相等。让被试从两张卡片中挑选出一张更喜欢的来。实验中使用8张不同颜色的卡片,两两配对,可配成28对。为消除空间误差和时间误差,每对颜色让被试比较两次,第二次呈现的位置与时间先后和第一次相反。这样整个实验共向被试呈现56对颜色卡片。
根据实验结果,按被试对各种颜色选择分数(C)的多少进行排列,便可得到颜色爱好的顺序量表。做等距量表时可把选择分数(C)转换成选择百分比(P),再按《P-Z转换表》将P分数转换为Z分数,然后消除Z分数中的负值便得到Z’分数。Z’分数代表了被试对各种颜色爱好的距离,按照Z’分数画图即可得到颜色爱好的等距量表。
要求被试根据自己对各种颜色的爱好程度,把颜色逐一排成一系列,即用等级排列法制作颜色爱好心理量表。
再按照等级相关系数的计算公式: rs=1-6ΣD²/n(n²-1) 对两种方法的测试结果进行比较,并判断不同被试对颜色爱好的差异。
2.4实验程序
2.4.1 用对偶比较法制作颜色主观顺序量表和等距量表
a 把所有颜色卡片准备好,并按表1所示做一个便于实验时记录的表。
b 让被试坐到离主试1.5米的地方并告知:实验结束前不可调整身体的前后位置。
c 主试给被试指示语:我每次呈现两种颜色的卡片,每次呈现时间和间隔时间均为两秒,请你根据自己的喜好作出选择并记录选择的结果。我喊“开始”口令后计时开始。
d 主试喊“开始”口令并向被试成对地呈现颜色卡片,每次的呈现时间和间隔时间均为2秒。呈现颜色对的顺序按表1中数字的顺序排列(即1、2、3、…27、28)。做完28次后休息3分钟。
表1 颜色对呈现次序表
e 实验重复上一程序,但颜色对呈现的顺序与上一程序相反(即28、27、…3、2、1);并且每对颜色的呈现位置也要与上一程序比较时的位置相反,例如:第一次比较“红黄”是“左红右黄”,则第二次比较“红黄”时是“左黄右红”。同样做好实验的记录。
2.4.2 用等级排列法制作颜色爱好心理量表
a 给被试指示语:我将交给你8种不同颜色的卡片,请你根据自己对各种颜色的喜好程度,将颜色卡片依次排开。最喜欢的放左边,最不喜欢的放右边。
b 交给被试颜色卡片,等被试排好颜色卡片后在记录表里做好颜色排列顺序的记录。
3 结果
以下图表为整理的实验结果,统计过程中数据未删改。
表2 被试甲用对偶比较法研究颜色爱好的实验结果
表3 被试甲用对偶比较法研究得到的颜色爱好的顺序量表
图1 被试甲用对偶比较法研究得到的颜色爱好的等距量表
表4 被试甲用等级排列法研究得到的颜色爱好的顺序量表
表5 被试乙用等级排列法研究得到的颜色爱好的顺序量表
表6 被试甲两种测试方法效果的比较
表7 甲乙两被试颜色爱好相关程度的比较
注:表中数据为用等级排列法测试的结果
4 分析与讨论
此次实验结果与预想的一致。
表6的数据说明两种测试方法对于同一被试测试的结果基本一致,其相关系数达到+0.899,具有较高的正相关。证实两种测试方法均是有效的。
表7结果显示两被试对颜色喜好程度的相关系数为+0.143,说明两被试对颜色的喜好程度存在较低的正相关。可能是由被试间的性别差异或生活环境造成的。
5 结论
此次实验说明了用对偶比较法和等级排列法测试的效果是基本一致的,两种方法均是有效的。不同被试对颜色偏好的程度存在较大的个别差异。
参考文献
1朱滢,焦书兰. 实验心理学. 20##年11月第1版. 北京:原子能出版社,2004. 102~103
原始记录
表8 被试甲用等级排列法研究颜色爱好的原始记录
表9 被试甲用对偶比较法研究颜色爱好的原始记录
表10 被试乙用等级排列法研究颜色爱好的原始记录
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