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1、时域微波通信实验(Spring 2013),7/18/2023,http:/,7/18/2023,http:/,主要讲解内容时域通信基本原理时间反演通信原理实验通信演示系统实验设计,1 时域通信原理,7/18/2023,http:/,基于语音传输的无线电系统最简结构,图1.简单的时域通信系统,7/18/2023,http:/,不足之处：a.天线的效率低，导致传输距离有限 天线的辐射效率和天线的尺寸相关，只有天线的尺寸和波长可比拟的时候，天线才能提高效率，辐射较大功率的能量。基带信号频率太低，以语言频率为例：3003400Hz 对应波长太长：881000km 工程上很难实现该尺寸的高效率天线b.
2、不能多路传输，信息传输速度慢 由于未采用解调技术，当发射机使用多路信号时，接收机会同时接收的多个信号，影响用户收听。,1.2 调制载波通信系统,7/18/2023,http:/,7/18/2023,http:/,特点：增加了调制解调技术,有益效果a.采用高的载频可以有效提高天线的辐射效率，传输距离更远。b.通过选用不能的载波频率可以实现在同一空间同一时刻多路传输（频分复用），信息传输速度更快。不足之处：由于选频所使用的滤波器具有有限的Q值，需要添加频道间隔才能良好的选频，因此降低了频谱利用率。,1.3 无线传输结构（频域）,7/18/2023,http:/,7/18/2023,http:/,特
3、点：增加混频技术 发射机：基带信号先经一个频率较低的载波调制、滤波之后，得到中频再经上混频，获得射频信号再由天线发射。接收机：天线接收射频信号先经下混频到中频，再解调得到基带信号有益效果：大大提高了频谱利用率,1.4 时域脉冲通信,7/18/2023,http:/,图2 超宽带无线通信系统,1.5 A/D 与编码,7/18/2023,http:/,1.6 脉冲源设计,7/18/2023,http:/,（1）高斯源 w0=exp(-(t./tau).2)（2）1阶高斯源 w1=w0(2:end)-w0(1:end-1);,1.6 脉冲源设计,7/18/2023,http:/,（3）2阶高斯源 w
4、2=w1(2:end)-w1(1:end-1);（4）调制高斯源,w0=exp(-(tmp./tau).2).*cos(2*pi*fc*tmp);,1.7 脉冲调制,7/18/2023,http:/,（1）OOK（On-OFF Keying）,1 0 1 0 0,脉冲源,1.7 脉冲调制,7/18/2023,http:/,（2）PAM（Pulse Amplitude Modulation),1 0 1 0,1.7 脉冲调制,7/18/2023,http:/,(3)BPM(Binary Phase Modulation),1 0 1 0,1.7 脉冲调制,7/18/2023,http:/,(4)
5、PPM(Pulse Position Modulation),0 1 1,1.8 无线传播,7/18/2023,http:/,1.9 解调,7/18/2023,http:/,相关解调,多径延迟波形,2.时间反演通信原理（系统结构）,7/18/2023,http:/,时间反演,2.时间反演通信原理（解调）,7/18/2023,http:/,相关解调,时间聚焦波形,3.实验通信演示系统,7/18/2023,http:/,4.实验设计,7/18/2023,http:/,第1组：（1）采用Matlab语音函数，采集一段来自笔记本或台式计算机声卡的语音数据，并将其转换为二进制码。（2）采用PPM调制,将
6、二进制语音数据调制到2阶高斯脉冲上（注意总数据长度不要超过10M点）（3）以2阶高斯脉冲作为模板，采用相关解调，对调制后的语音数据进行解调。（4）采用matlab函数，将解调后的数据进行播放。（5）利用实验室仪器设备，进行无线通信实验。,4.实验设计,7/18/2023,http:/,第2组：（1）采用Matlab语音函数，采集一段来自笔记本或台式计算机声卡的语音数据，并将其转换为二进制码。（2）采用BPM调制,将二进制语音数据调制到2阶高斯脉冲上（注意总数据长度不要超过10M点）（3）以2阶高斯脉冲作为模板，采用相关解调，对调制后的语音数据进行解调。（4）采用matlab函数，将解调后的数据
7、进行播放。（5）利用实验室仪器设备，进行无线通信实验。,4.实验设计,7/18/2023,http:/,第3组：（1）采用Matlab语音函数，采集一段来自笔记本或台式计算机声卡的语音数据，并将其转换为二进制码。（2）采用OOK调制,将二进制语音数据调制到2阶高斯脉冲上（注意总数据长度不要超过10M点，bit码速率小于1Mbps）（3）以2阶高斯脉冲作为模板，采用相关解调，对调制后的语音数据进行解调。（4）采用matlab函数，将解调后的数据进行播放。（5）利用实验室仪器设备，进行无线通信实验。,4.实验设计,7/18/2023,http:/,第4组：（1）采用Matlab文本函数，将一段文字
8、转换为二进制码。（2）采用OOK调制,将二进制语音数据调制到2阶高斯脉冲上（注意总数据长度不要超过10M点）（3）以2阶高斯脉冲作为模板，采用相关解调，对调制后的语音数据进行解调。（4）采用matlab函数，将解调后的数据恢复为文本。（5）利用实验室仪器设备，进行无线通信实验。,4.实验设计,7/18/2023,http:/,第5组：（1）采用Matlab文本函数，将一段文字转换为二进制码。（2）采用BPM调制,将二进制语音数据调制到2阶高斯脉冲上（注意总数据长度不要超过10M点）（3）以2阶高斯脉冲作为模板，采用相关解调，对调制后的语音数据进行解调。（4）采用matlab函数，将解调后的数据恢复为文本。（5）利用实验室仪器设备，进行无线通信实验。,4.实验设计,7/18/2023,http:/,第6组：（1）采用Matlab文本函数，将一段文字转换为二进制码。（2）采用PPM调制,将二进制语音数据调制到2阶高斯脉冲上（注意总数据长度不要超过10M点）（3）以2阶高斯脉冲作为模板，采用相关解调，对调制后的语音数据进行解调。（4）采用matlab函数，将解调后的数据恢复为文本。（5）利用实验室仪器设备，进行无线通信实验。,
