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单片机实验报告(BUPT)

单片机实验报告(BUPT)
单片机实验报告(BUPT)

实验课程名称自动控制综合实验2》姓名

学院自动化学院

专业

班级

学号、班内序号

指导教师

2013年月

单片机部分

一、仿真软件的使用以及跑马灯的设计

1.实验目的:

1)掌握仿真软件的使用方法。

2)掌握 MCS-51 单片机的 P0、P1、P2 口的使用方法。

3)掌握实现发光二极管的移动、闪烁程序的编写方法。

2.实验仪器:LJD-SY-5200单片机开发板

3.实验内容:

1)掌握单片机仿真器的程序输入、调试和运行等方法。

2)所有按键的一端接通过上拉电阻接至+5V电源,另一端和电源地GND相连

接。P0、P1作输出,接16个发光二极管,P0口接前八个发光二极管,由程序控制二极管的亮和灭。

3)P0八个发光二极管先奇数的发光二极管点亮,然后偶数的发光二极管点亮,

并循环进行。

4)实验程序要求用汇编语言编写。

4.实验线路:

5.实验程序及流程图:

实验流程图:

改变累加器的值

8次)

实验程序:

org 0000h

ajmp start;跳转到程序开始

org 0030h;定义起始汇编地址

start:

mov a,#7fh

mov p0,a ;

lcall delay ;延时

lcall delay

mov a,#0dfh

mov p0,a ;

lcall delay ;延时

lcall delay

mov a,#0f7h

mov p0,a ;

lcall delay ;延时

lcall delay

mov a,#0fdh

mov p0,a ;

lcall delay ;延时

lcall delay

mov a,#0bfh

mov p0,a ;

lcall delay ;延时

lcall delay

mov a,#0efh

mov p0,a ;

lcall delay ;延时

lcall delay

mov a,#0fbh

mov p0,a ;。

lcall delay ;延时

lcall delay

mov a,#0feh

mov p0,a ;

lcall delay ;延时

lcall delay

jmp start ;回到程序的开头

delay: mov r3,#250 ;延时子程序

d1: mov r4,#200

d2: nop

djnz r4,d2

djnz r3,d1

ret

end

6.实验心得:

通过本次实验,我了解了跑马灯的程序设计方法;而且利用汇编语言编写也锻炼了我的汇编能力。本实验是对单片机I/O端口的基本应用,掌握简单的流水灯设计,为接下来的实验做准备。

二、定时器及计数器的应用

1.实验目的:

1)熟悉 8051 的 T0 作为定时器的设置及使用方法

2)掌握 T0 作为计数器的软件设计方法。

3)掌握单脉冲发生电路的硬件线路连接方式。

2.实验仪器:

LJD-SY-5200单片机

3.实验内容:

A.在液晶屏上显示定时、计数结果:

1)利用定时器T0进行计时,并把计时结果通过液晶屏显示出来。以每秒为单

位显示。

2)把T0作为计数器对T0引脚的输入脉冲进行计数,并通过液晶显示屏显示T0

计数结果。

3)我们给出液晶屏显示程序,同学自己用编写T0定时器程序(中断部分程序)

及由T0引脚输入的外部脉冲进行计数的计数器程序(汇编或C语言均可)。

将定时或计数结果付给液晶屏显示程序中的count即可显示。

B.利用定时器T0 控制八个发光二极管

1)利用定时器T0 进行计时,在程序运行2s后首先使得发光二极管顺序循环

点亮三次,随后使用定时器T0使得发光二极管奇数位和偶数位循环点亮三次,并循环显示。以500ms为单位显示。

2)把T0作为计数器对T0引脚的输入脉冲进行计数,使用P2口中的一位作为

输入口,接1个按键。所有按键的一端接通过上拉电阻接至+5V电源,另一端和电源地GND相连接。在没有按键被按下时P2的输入为高电平,当有按键被按下时对应的P2的相应引脚被拉低,该引脚输入变成低电平。当按键次数达到3的整数倍时点亮P1口的一个发光二极管。

C.提高部分(附加分)使用定时器作为软件看门狗

利用定时器T0 进行计时,在程序运行3s后使得发光二极管逆序循环点亮,并当循环运行8s之后程序重启。二极管点亮以100ms为单位显示。

4.实验线路:

外部计数电路图

5.实验程序及流程图:

1)1s定时器LCD显示

流程图:

程序(除去宏定义,LCD显示函数,延时函数等):uchar a=0;

main()

{

uchar i;

TMOD=0x10;//使用定时器1

TH1=(65535-50000)/256;

TL1=65535-50000;//每进入一次中断,使用50ms

EA=1;//打开总中断

ET1=1;//打开定时器1中断

TR1=1;//打开定时器1

flag_count=0;

count=0;

initial_GLCD(); /*清屏*/

while(1)

{

command_GLCD(0x80);

for( i=0;i<7;i++)

{

write_GLCD(disp_hz[i]);

}

write_GLCD(disp_num[count/1000]); /*显示定时结果的千位*/ write_GLCD(disp_num[count%1000/100]); /*显示定时结果的百位*/ write_GLCD(disp_num[count%1000%100/10]); /*显示定时结果的十位*/ write_GLCD(disp_num[count%1000%100%10]); /*显示定时结果的个位*/ write_GLCD(disp_hz[11]);

delay1(1000);

}

}

void timer1() interrupt 3

{

a++;

if(a==20)

{

a=0;

count++;

}

TH1=(65535-50000)/256;

TL1=65535-50000;//每进入一次中断,使用50ms

}

2)计数器LCD显示

流程图:

●程序(除去宏定义,LCD显示函数,延时函数等):

main()

{

EA=1;//打开总中断

ET1=1;//打开计数器1中断

TMOD=0x50;//计数器1,方式一,16位

TH1=0xFF;

TL1=0xFF;//计数一次后立即中断

TR1=1;//开始计数

initial_GLCD(); /*清屏*/

while(1)

{

command_GLCD(0x80);

for(i=0;i<11;i++)

{

write_GLCD(disp_hz[i]);

}

write_GLCD(disp_num[count/100]); /*显示计数结果的百位*/ write_GLCD(disp_num[count%100/10]); /*显示计数结果的十位*/ write_GLCD(disp_num[count%100%10]); /*显示计数结果的个位*/ delay1(1000);

}

}

void int0() interrupt 3 //定时计数器1中断,中断向量号为3

{

TH1=0xFF;

TL1=0xFF;//重新赋值

count++;//计数值加一

}

3)定时器LED

●流程图

程序

#include

typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int uint;

uchar count1=0,count2;

uchar flag1=0;

uchar flag2=0;

uchar z,m;

uchar code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//流水灯uchar code table1[]={0xfe,0xfb,0xef,0xbf,0xfd,0xf7,0xdf,0x7f};//奇偶流水灯void initial()//定时器初始化

{

TMOD=0x01;//定时器T0工作在方式一

TH0=(65535-10000)/256;

TL0=65535-10000;//每10ms进入一次中断

EA=1;//打开总中断

ET0=1;//打开中断

TR0=1;//启动定时器

}

main()

{

initial();

while(!flag1);//等待2s后flag1=1,跳出循环

while(1)

{

for(z=3;z>0;z--)//循环点亮三次流水灯

{

for(m=0;m<8;m++)//循环点亮流水灯

{

flag2=0;//清除上一次的flag2

P0=table[m];

while(!flag2);

}

}

for(z=3;z>0;z--)//循环奇偶点亮

{

for(m=0;m<8;m++)

{

flag2=0;

P0=table1[m];

while(!flag2);

}

}

}

}

void Timer0() interrupt 1

{

count1++;

count2++;

if(count1==200)//进入两百次中断即达到2s {

count1=0;

flag1=1;

}

if(count2==50)//进入50次中断即达到500ms {

count2=0;

flag2=1;

}

TH0=(65535-10000)/256;//定时器重新赋值TL0=65535-10000;

}

4)计数器LED

流程图

●程序

#include

unsigned char number=0;

sbit show=P1^0;//使用P1口的第一个LED当做指示灯

void count_initial()

{

TMOD=0x05;//使用计数器0,工作方式一

TH0=0xff;

TL0=0xff;//计数初值为0xffff

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

}

void main()

{

count_initial();//计数器初始化

while(1);//在中断中执行程序,故主程序无序内容,无限循环}

void counter() interrupt 1

{

number++;

if(number==3)

{

number=0;

show=0;//进入三次中断就使标志位show=0 }

else show=1;

TH0=0xff;

TL0=0xff;

}

5)定时器看门狗

●流程图

程序

#include

sfr WHD=0xe1;//看门狗定时器,位置为SFR区的0xe1 unsigned char a,b,c,i,j;

unsigned char flag1=0,flag2=0,flag3=0;

unsigned char code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; void timer_initial()

{

TMOD=0x01;//计数器0,工作方式1

TH0=(65535-50000)/256;//0.05s进入一次中断

TL0=65535-50000;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

}

void main()

{

//WHD=0x3f;//打开看门狗,设置溢出间隔为8.3s

timer_initial();

while(!flag1);

while(1)

{

for(i=0;i<8;i++)

{

flag2=0;//判断是否到达100ms

P1=table[i];

while(!flag2);//没到达100ms则等待

}

}

}

void timer0() interrupt 1

{

a++;

b++;

c++;

if(a==60)//进入中断60次,使用3s

{

flag1=1;

a=0;

}

if(b==2)//进入中断两次,使用100ms

{

b=0;

flag2=1;

}

if(c==219)//进入中断220次时,使用11s,考虑到看门狗65ms后复位,故// 此处减一

{

c=0;

WHD=0x30;//放狗,设置分频及复位时间

}

TH0=(65535-50000)/256;//0.05s进入一次中断

TL0=65535-50000;

}

6.实验心得:

通过本次定时计数器的使用,我熟悉了TMOD,TH,TL及中断开关的使用,也熟悉了中断服务程序的使用。其中,方式一不是自动重装初值,所以在中断服务程序中一定要再次装入计时或计数初值。

三、模拟/数字(A/D,TLC549)实验

1.实验目的:

1)了解8 位串行输出A/D 转换器TLC549 的工作原理。

2)掌握TLC549 的硬件线路连接方式。

3)掌握A/D 转换器TLC549 的编程方法

2.实验仪器:

LJD-SY-5200

3.实验内容:

1)仔细阅读TLC549的数据手册。

2)仔细阅读CH451的应用手册。

3)编写程序把A/D 转换器的转换结果通过液晶显示出来。

4.实验线路:

TLC549管脚图

连接图

5.实验程序及流程图:

●流程图:

●程序(除去LCD显示部分):sbit sdo =P1^0;

sbit cs =P1^5;

sbit sclk=P1^1;//AD转换的

void ADC_read() //AD转换函数{

uchar a,j;

a=0;

cs=1; //cs为高,片选无效

sclk=0;

cs=0; //cs为低,片选有效,

delay(); //需要延时17us以上才能启动

for(j=0;j<8;j++) // 转换八次,每次在clk下降沿时读取一位数据,先高位后低//位,所以a每读一位左移一位

{

if(j>0)

a=a<<1; //左移一位

sclk=1;//

if(sdo)

a++;

sclk=0;

}

sclk=1;

cs=1;

date=a;

}

main()

{

uchar i;

initial_GLCD(); /*清屏*/

while(1)

{

command_GLCD(0x80);

ADC_read();//读AD转换数据

count=date;//将数据传给count,利用LCD显示

for(i=0;i<11;i++)

{

write_GLCD(disp_hz[i]);

}

write_GLCD(disp_num[count/100]); /*显示计数结果的百位*/

write_GLCD(disp_num[count%100/10]); /*显示计数结果的十位*/

write_GLCD(disp_num[count%100%10]); /*显示计数结果的个位*/

delay1(1000);

}

}

6.实验心得:

通过对TLC549的学习,我掌握了利用时序和片选控制芯片的方法,也熟悉了AD转换的方式和特点。TLC549控制简单,比较适合于初学AD转换,利用液晶也能迅速显示结果,如果将其转换的数字量除以2^8再乘以5就可以转换为0到5V的电压显示在液晶上。

课程设计实验报告 北邮

课程设计实验报告 -----物联网实验 学院:电子工程学院班级:2011211204 指导老师:赵同刚

一.物联网概念 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网的基础上延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 二.物联网作用 现有成熟的主要应用包括: —检测、捕捉和识别人脸,感知人的身份; —分析运动目标(人和物)的行为,防范周界入侵; —感知人的流动,用于客流统计和分析、娱乐场所等公共场合逗留人数预警; —感知人或者物的消失、出现,用于财产保全、可疑遗留物识别等; —感知和捕捉运动中的车牌,用于非法占用公交车道的车辆车牌捕捉; —感知人群聚集状态、驾驶疲劳状态、烟雾现象等各类信息。 三.物联网无线传感(ZigBee)感知系统 ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术。ZigBee在整个协议栈中处于网络层的位置,其下是由IEEE 802.15.4规范实现PHY(物理层)和MAC(媒体访问控制层),对上ZigBee提供了应用层接口。 ZigBee可以组成星形、网状、树形的网络拓扑,可用于无线传感器网络(WSN)的组网以及其他无线应用。ZigBee工作于2.4 GHz的免执照频段,可以容纳高达65 000个节点。这些节点的功耗很低,单靠2节5号电池就可以维持工作6~24个月。除此之外,它还具有很高的可靠性和安全性。这些优点使基于ZigBee的WSN广泛应用于工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。 ZigBee的基础是IEEE802.15.4,这是IEEE无线个人区域网工作组的一项标准,被称作IEEE802.15.4(ZigBee)技术标准。ZigBee不仅只是802.15.4的名字。IEEE仅处理低级MAC

北邮2016电磁场与电磁波实验报告

电磁场与电磁波实验报告 题目:校园无线信号场强特性的研究 姓名班级学号序号

目录 一、实验目的 (2) 二、实验内容 (2) 三、实验原理 (5) 四、实验步骤 (5) 1、实验对象选取 (5) 2、数据采集 (5) 五、实验数据 (2) 1、原始数据录入 (7) 2、数据处理流程 (7) 六、实验结果与分析 (8) 1、主楼周边电磁场信号强度分析 8 2、主楼室内不同楼层楼道信号强度分析 11 七、问题分析与解决 (15) 1、Matlab 仿真问题研究与解决 (23) 2、场强分布的研究 (23)

3、模型拟合........................................................ . (24) 八、分工安排及心得体会 (25) 附录I:原始数据 (26) 附录II:源代码 (30) 一.实验目的 1.掌握在室内环境下场强的正确测试方法,理解建筑物穿透损耗 的概念; 2.通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系; 3.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。 4.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确测试方法。二.实验内容 利用DS1131场强仪和拉杆天线,实地测量信号场强。

1.研究具体现实环境下阴影衰落分布规律,以及具体的分布参数 如何; 2.研究在校园内电波传播规律与现有模型的吻合程度,测试值与 模型预测值的预测误差如何; 3.研究建筑物穿透损耗的变化规律 三.实验原理 无线通信系统是由发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。对于接收者,只有处在发射信号覆盖的区域内,才能保证接收机正常接收信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。因此,基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。决定覆盖区大小的因素主要有:发射功率、馈线及接头损耗、天线增益、天线架设高度、路径损耗、衰落、接收机高度、人体效应、接收机灵敏度、建筑物的穿透损耗、同播、同频干扰。 【阴影衰落】 阴影衰落是电磁波在空间传播时受到地形起伏、高达建筑物群的阻挡,在这些障碍物后面会产生电磁场的阴影,造成场强中值的变化,从而引起信号衰减。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的,又称为慢衰落,其特点是衰落与无线电传播地形和地物的分布、高度有关。在无线信道里,造成慢衰落的最主要原因是建筑物或其他物体对电波的遮挡。在测量过程中,不同测量位置遇到的建筑物遮挡情况不同,

单片机实验报告

院系:计算机科学学院专业:智能科学与技术年级: 2012 学号:2012213865 姓名:冉靖 指导教师:王文涛 2014年 6月1日

一. 以下是端口的各个寄存器的使用方式: 1.方向寄存器:PxDIR:Bit=1,输出模式;Bit=0,输入模式。 2.输入寄存器:PxIN,Bit=1,输入高电平;Bit=0,输入低电平。 3.输出寄存器:PxOUT,Bit=1,输出高电平;Bit=0,输出低电平。 4.上下拉电阻使能寄存器:PxREN,Bit=1,使能;Bit=0,禁用。 5.功能选择寄存器:PxSEL,Bit=0,选择为I/O端口;Bit=1,选择为外设功能。6.驱动强度寄存器:PxDS,Bit=0,低驱动强度;Bit=1,高驱动强度。 7.中断使能寄存器:PxIE,Bit=1,允许中断;Bit=0,禁止中断。 8.中断触发沿寄存器:PxIES,Bit=1,下降沿置位,Bit=0:上升沿置位。 9.中断标志寄存器:PxIFG,Bit=0:没有中断请求;Bit=1:有中断请求。 二.实验相关电路图: 1 MSP430F6638 P4 口功能框图: 主板上右下角S1~S5按键与MSP430F6638 P4.0~P4.4口连接: 2按键模块原理图: 我们需要设置两个相关的寄存器:P4OUT和P4DIR。其中P4DIR为方向寄存器,P4OUT 为数据输出寄存器。 主板上右下角LED1~LED5指示灯与MSP430F6638 P4.5~P4.7、P5.7、P8.0连接:

3 LED指示灯模块原理图: P4IN和P4OUT分别是输入数据和输出数据寄存器,PDIR为方向寄存器,P4REN 为使能寄存器: #define P4IN (PBIN_H) /* Port 4 Input */ #define P4OUT (PBOUT_H) /* Port 4 Output */ #define P4DIR(PBDIR_H) /* Port 4 Direction */ #define P4REN (PBREN_H) /* Port 4 Resistor Enable */ 三实验分析 1 编程思路: 关闭看门狗定时器后,对P4.0 的输出方式、输出模式和使能方式初始化,然后进行查询判断,最后对P4.0 的电平高低分别作处理来控制LED 灯。 程序流程图: 2 关键代码分析: #include void main(void) { WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 关闭看门狗 P4DIR |= BIT5; // 设置4.5口为输出模式 P4OUT |= BIT0; // 选中P4.0为输出方式 P4REN |= BIT0; // P4.0使能 while (1) // Test P1.4 { if (P4IN & BIT0) //如果P4.0为1则执行,这是查询方式按下去后是低,否则为高

北邮数字电路综合实验报告

数字电路综合实验报告 简易智能密码锁 一、实验课题及任务要求 设计并实现一个数字密码锁,密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键,密码输入正确,密码锁打开,密码输入错误进行警示。 基本要求: 1、密码设置:通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。通过密码设置确定键(BTN 键)进行锁定。 2、开锁:在闭锁状态下,可以输入密码开锁,且每输入一位密码,在数码管上显示“-”,提示已输入密码的位数。输入四位核对密码后,按“开锁”键,若密码正确则系统开锁,若密码错误系统仍然处于闭锁状态,并用蜂鸣器或led 闪烁报警。 3、在开锁状态下,可以通过密码复位键(BTN 键)来清除密码,恢复初始密码“0000”。闭锁状态下不能清除密码。 4、用点阵显示开锁和闭锁状态。 提高要求: 1、输入密码数字由右向左依次显示,即:每输入一数字显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。 2、密码锁的密码位数(4~6 位)可调。

3、自拟其它功能。 二、系统设计 2.1系统总体框图 2.2逻辑流程图

2.3MDS图 2.4分块说明 程序主要分为6个模块:键盘模块,数码管模块,点阵模块,报警模块,防抖模块,控制模块。以下进行详细介绍。 1.键盘模块 本模块主要完成是4×4键盘扫描,然后获取其键值,并对其进行编码,从而进行按键的识别,并将相应的按键值进行显示。 键盘扫描的实现过程如下:对于4×4键盘,通常连接为4行、4列,因此要识别按键,只需要知道是哪一行和哪一列即可,为了完成这一识别过程,我们的思想是,首先固定输出高电平,在读入输出的行值时,通常高电平会被低电平拉低,当当前位置为高电平“1”时,没有按键按下,否则,如果读入的4行有一位为低电平,那么对应的该行肯定有一个按键按下,这样便可以获取到按键的行值。同理,获取列值也是如此,先输出4列为高电平,然后在输出4行为低电平,再读入列值,如果其中有哪一位为低电平,那么肯定对应的那一列有按键按下。由此可确定按键位置。

北邮通电实验报告

实验3 集成乘法器幅度调制电路 信息与通信工程学院 2016211112班 苏晓玥杨宇宁 2016210349 2016210350

一.实验目的 1.通过实验了解振幅调制的工作原理。 2.掌握用MC1496来实现AM和DSB的方法,并研究已调波与调制信号,载波之间的关系。3.掌握用示波器测量调幅系数的方法。 二.实验准备 1.本实验时应具备的知识点 (1)幅度调制 (2)用模拟乘法器实现幅度调制 (3)MC1496四象限模拟相乘器 2.本实验时所用到的仪器 (1)③号实验板《调幅与功率放大器电路》 (2)示波器 (3)万用表 (4)直流稳压电源 (5)高频信号源 三.实验内容 1.模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。 2.用示波器观察正常调幅波(AM)波形,并测量其调幅系数。 3.用示波器观察平衡调幅波(抑制载波的双边带波形DSB)波形。 四.实验波形记录、说明 1.DSB信号波形观察

2.DSB信号反相点观察 3.DSB信号波形与载波波形的相位比较 结论:在调制信号正半周期间,两者同相;负半周期间,两者反相。

4.AM正常波形观测 5.过调制时的AM波形观察(1)调制度为100%

(2)调制度大于100% (3)调制度为30% A=260.0mv B=140.0mv

五.实验结论 我们通过实验了解振幅调制的工作原理是:调幅调制就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度,使其成为带有低频信息的调幅波。目前由于集成电路的发展,集成模拟相乘器得到广泛的应用,为此本实验采用价格较低廉的MC1496集成模拟相乘器来实现调幅之功能。 DSB信号波形与载波波形的相位关系是:在调制信号正半周期间,两者同相;负半周期间,两者反相。 通过实验了解到了调制度的计算方法 六.课程心得体会 通过本次实验,我们了解了振幅调制的工作原理并掌握了实现AM和DSB的方法,学会计算调制度,具体见实验结论。我们对集成乘法器幅度调制电路有了更好的了解,对他有了更深入的认识,提高了对通信电子电路的兴趣。 和模电实验的单独进行,通电实验增强了团队配合的能力,两个人的有效分工提高了实验的效率,减少了一个人的独自苦恼。

计算机网络课程设计实验报告

校园网的组建与应用 摘要: 本文针对实验室的设备环境,对校园网的组网方式进行了研究和模拟,并最终提出了一套完整的校园网组网方案。 实验中我们对路由器、交换机等组网基础设备进行了认真的研究。关于路由器,我们实现了本地基本配置,并分别使用路由器的串口和以太网口实现了不同网段的网络互联,对路由器静态及动态路由机制进行了探究。关于交换机,我们实现了VLAN的划分以及不同VLAN间的相互通信,对广播风暴现象的产生原理及解决方案进行了特定的实验。综合两者的功能,我们对多种网络拓扑结构进行了分析,讨论和改进。最后通过实验和模拟提出了一套完整的校园网组建方案。 在此方案中,我们在实现了网络互通的情况下,我们进行了IP地址的划分,IP地址利用DHCP进行自动分配。并根据模拟实际,对不同的主机进行VLAN划分,同时保证不同VLAN间的相互访问与特定VLAN的保护与单向访问。同时构建内部防火墙保证校园网与外部的安全访问。构建了完整可靠的网络之后,依据校园网的功能和服务需求,我们搭建了FTP服务器,用于提供基础的网络服务。 限于实验室条件的限制,我们的方案并不是完全能够适用于现实的。但是,通过实验使我们对校园网乃至更大的网络有了更加深刻的了解。

目录

一、前言 随着信息的调整膨胀,全球信息已经进入以计算机网络为核心的时代。作为科技先导的教育行业,计算机校园网已是教育进行科研和现代化管理的重要手段。近几年、校园网已经取得很大的发展,中国教育科研网投入运营,全国多所高校校园网络开通联网。 随着学校教育手段的现代化,很多学校已经逐渐开始将学校的管理和教学过程向电子化方向发展,校园网的有无以及水平的高低也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一,此时,校园网上的应用系统就显得尤为重要。一方面,学生可以通过它在促进学习的同时掌握丰富的计算机及网络信息知识,毫无疑问,这是学生综合素质中极为重要的一部分;另一方面,基于先进的网络平台和其上的应用系统,将极大的促进学校教育的现代化进程,实现高水平的教学和管理。 学校目前正加紧对信息化教育的规划和建设。开展的校园网络建设,旨在推动学校信息化建设,其最终建设目标是将建设成为一个借助信息化教育和管理手段的高水平的智能化、数字化的教学园区网络,最终完成统一软件资源平台的构建,实现统一网络管理、统一软件资源系统,并保证将来可扩展骨干网络节点互联带宽为10G,为用户提供高速接入网络,并实现网络远程教学、在线服务、教育资源共享等各种应用;利用现代信息技术从事管理、教学和科学研究等工作。最终达到在网络方面,更好的对众多网络使用及数据资源的安全控制,同时具有高性能,高效率,不间断的服务,方便的对网络中所有设备和应用进行有效的时事控制和管理。 二、综述 2.1 概述 从物理意义上来说,校园网就是一种局域网。校园网是各类型网络中一大分支,有着非常广泛的应用及代表性。作为新技术的发祥地,学校、尤其是高等院校,和网络的关系是密不可分的。作为“高新技术孵化器”的高校,是知识、人才的高地,资源十分丰富,比其他行业更渴求网络新技术、网络新应用,

北邮校园无线信号场强特性分析实验报告

校园内无线信号场强 特性研究 班级: 姓名: 学号: 序号: 日期: 北京邮电大学B e i j i n g U n i v e r s i t y o f P o s t s a n d T e l e c o m m u n i c a t i o n s

一、实验目的 1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确的测试方法 2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律 3.掌握在室内环境下场强的正确测试方法,理解建筑物穿透损耗的概念 4.通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系 5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。 二、实验原理 无线通信系统有发射机、发射天线、无线信道、接收机、接收天线所组成。对于接收者,只有处在发射信号的覆盖区域内,才能保证接收机正常接收信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。因此,基站的覆盖区的大小,是无限工程师所关心的。决定覆盖区的大小的主要因素有:发射功率、馈线及接头损耗、天线增益、天线架设高度、路径损耗、衰落、接收机高度、人体效应、接收机灵敏度、建筑物的穿透损耗、同波、同频干扰。 无线 信道 发射接收 发射机接收机 2.1大尺度路径损耗 在移动通信系统中,路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。 大尺度平均路径损耗:用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落,即定义为有效发射功率和平均接收功率之间的(dB)差值,根据理论和测试的传播模型,无论室内还是室外信道,平均接收信号功率随距离对数衰减,这种模型已被广泛使用。对于任意的传播距离,大尺度平均路径损耗表示为:

()[]()10l g (/) o o PL d dB PL d n d d =+ (n 依赖于具体的传输环境) 即平均接收功率为: 0000()[][]()10lg(/)()[]10lg(/)r t r P d dBm P dBm PL d n d d P d dBm n d d =--=- 其中,n 为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速度;d0为近地参考距离;d 为 发射机与接收机(T-R )之间的距离。公式中的横岗表示给定值d 的所有可能路径损耗的综合平均。坐标为对数—对数时,平均路径损耗或平均接收功率可表示为斜率10ndB/10倍程的直线。n 值依赖于特定的传播环境。例如在自由空间,n 为2,当有阻挡物时,n 比2大。 决定路径损耗大小的首要因素是距离,此外,它还与接收点的电波传播条件密切相关。为此,我们引进路径损耗中值的概念。中值是使实测数据中一半大于它而另一半小于它的一个数值(对于正态分布中值就是均值)。人们根据不同的地形地貌条件,归纳总结出各种电波传输模型。下边介绍几种常用的描述大尺度衰落的模型。 2.2 常用的电波传播模型 2.2.1自由空间模型 自由空间模型假定发射天线和接收台都处在自由空间。我们所说的自由空间一是指真空,二是指发射天线与接收台之间不存在任何可能影响电波传播的物体,电波是以直射线的方式到达移动台的。 自由空间模型计算路径损耗的公式是: ()10lg /32.420lg 20lg p t r L P P d f ==++ 其中p L 是以B d 为单位的路径损耗,d 是以公里为单位的移动台和基站之间的距离,f 是以MHz 为单位的移动工作频点或工作频段的频率。 空气的特性近似为真空,因此当发射天线和接收天线距离地面都比较高时,可以近似使用自由空间模型来估计路径损耗。 2.2.2布灵顿模型 布灵顿模型假设发射天线和移动台之间是理想平面大地,并且两者之间的距离d 远大于发射天线的高度ht 或移动台的高度hr 。 布灵顿模型的出发角度是接收信号来自于电波的直射和一次反射,也被叫做“平面大地模型”。 该模型的路径损耗公式为: 12040lg 20lg 20lg p t r L d h h =+-- 单位: d (km ) ht (m )hr (m )Lp (dB )

北邮,单片机,实验报告,电子琴

北邮,单片机,实验报告,电子琴 北邮单片机实验报告简易电子琴 2014年小学期单片机设计实验报告题目:基于单片机的电子音乐发生器 班级:班内序号:实验组号:学生姓名:指导教师: 基于单片机的电子音乐发生器 实验摘要 此次本组制作的基于PIC单片机的电子音乐发生器是具有LCD显示屏提示的音乐简单演奏、播放、存储等功能的演示作品,拥有以下4种功能: 1.按键演奏:即“电子琴”功能,可以用键盘上的“1”到“A”键演奏从低音sol到高音do等11个音; 2.点歌功能:即按动“B”“C”键分别演奏两首乐曲(可以表现准确的音高和音长)。3.存储音乐功能:即按右下角“F存储”键,然后按键演奏并存储,随后按“E”键结束,之后按“D键”就可以播放存储的乐曲了; 4.液晶显示功能:即在开始时显示“hello!”,在点播时分别显示“song b”、“song c”,在存储时显示“saving”。 电子音乐发生器采用以Microchip公司的PIC16F877芯片为核心的简单控制系统,外部电路连接有喇叭、键盘、LCD液晶显示屏以及其他必要系统调节元件。软件设计中涉及PORTB\PORTC\PORTD\PORTE用作普通数字I/O脚功能。本实验用

单片机PORTB\D接收来自键盘输入的指令信息,由此确定LCD液晶屏幕显示以及喇叭播放内容,再通过PORTC\D\E输出声音或字幕信息。 关键字 单片机——microcontroller芯片——CMOS chip 音乐发生器——music generator 分频——fractional frequency 一、实验论证与比较 本设计的核心器件是单片机芯片和音频功放芯片。单片机采用以Microchip公司的PIC16F87X系列中的PIC16F877芯片为核心构建简单控制系统,它完全可以满足本设计功能的需要。此音乐发生器设计利用单片机的输入输出功能,当按下播放功能键时,单片机的输出功能使外部电路连接的喇叭和LCD液晶显示屏同时播放声音及显示文字,从而实现各种复杂音乐播放器的功能。 在嵌入式系统设计中,扬声器等是常用的输出设备,它具有使用方便、价格便宜、电路接口简单等优点,因此,在嵌入式系统中被广泛使用。同时随着单片机的发展,其功能越来越强大,技术也越来越成熟,由此生产的音乐播放器越来越受到人们的喜爱。因此,在技术性操作、社会因素和经济方面都具有良好的可行性。我在实验中负责了全部软件设计,代码的编写,电路图的设计,以及部分硬件焊接。其中,困难的部分在于,理论上认为电子音乐发生器模拟真正乐器的仿真实现方法,与现实电路实现起来有着一定的差别,在长音、乐谱存储播放上,以及存储功能的代码

北邮微波实验报告整理版

北京邮电大学信息与通信工程学院 微波实验报告 班级:20112111xx 姓名:xxx 学号:20112103xx 指导老师:徐林娟 2014年6月

目录 实验二分支线匹配器 (1) 实验目的 (1) 实验原理 (1) 实验内容 (1) 实验步骤 (1) 单支节 (2) 双支节 (7) 实验三四分之一波长阻抗变换器 (12) 实验目的 (12) 实验原理 (12) 实验内容 (13) 实验步骤 (13) 纯电阻负载 (14) 复数负载 (19) 实验四功分器 (23) 实验目的 (23) 实验原理 (23) 实验内容 (24) 实验步骤 (24) 公分比为1.5 (25) 公分比为1(等功分器) (29) 心得体会 (32)

201121111x 班-xx 号-xx ——电磁场与微波技术实验报告 实验二 分支线匹配器 实验目的 1.熟悉支节匹配器的匹配原理 2.了解微带线的工作原理和实际应用 3.掌握Smith 图解法设计微带线匹配网络 实验原理 支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳(或者串联适当的电抗),用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波,以达到匹配的目的。 单支节匹配器,调谐时主要有两个可调参量:距离d 和由并联开路或短路短截线提供的电纳。匹配的基本思想是选择d ,使其在距离负载d 处向主线看去的导纳Y 是Y0+jB 形式。然后,此短截线的电纳选择为-jB ,根据该电纳值确定分支短截线的长度,这样就达到匹配条件。 双支节匹配器,通过增加一个支节,改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足,只需调节两个分支线长度,就能够达到匹配(但是双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的,即存在一个不能得到匹配的禁区)。 微带线是有介质εr (εr >1)和空气混合填充,基片上方是空气,导体带条和接地板之间是介质εr ,可以近似等效为均匀介质填充的传输线,等效介质电常数为 εe ,介于1和εr 之间,依赖于基片厚度H 和导体宽度W 。而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为εe 、基片厚度H 和导体宽度W 有关。 实验内容 已知:输入阻抗Z 75in ,负载阻抗Z (6435)l j ,特性阻抗0Z 75 ,介质基片 2.55r ,1H mm 。 假定负载在2GHz 时实现匹配,利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络,假设双支节网络分支线与负载的距离114d ,两分支线之间的距离为21 8 d 。画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz 至2.2GHz 的变化。 实验步骤 1.根据已知计算出各参量,确定项目频率。 2.将归一化阻抗和负载阻抗所在位置分别标在Smith 圆上。 3.设计单枝节匹配网络,在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度,根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE 计算微带线物理长度和宽度。此处应该注意电长度和实际长度的联系。 4.画出原理图,在用微带线画出基本的原理图时,注意还要把衬底添加到图中,将各部分的参数填入。注意微带 分支线处的不均匀性所引起的影响,选择适当的模型。 5.负载阻抗选择电阻和电感串联的形式,连接各端口,完成原理图,并且将项目的频率改为1.8—2.2GHz 。 6.添加矩形图,添加测量,点击分析,测量输入端的反射系数幅值。 7.同理设计双枝节匹配网络,重复上面的步骤。

北邮电路综合实验报告——串行口数据传输的仿真及硬件实现

北京邮电大学 信息与通信工程学院 电路综合实验报告 串行口数据传输的仿真及硬件实现 姓名: 学号: 班内序号: 班级: 指导老师: 日期:2014年10月10日

摘要: 本实验模拟了现代数字逻辑电路中的数据传输过程。使用连续的代表0、1的高低电平作为数字信号,将该数字信号从输出端发送到接收端,并分别用串行、并行两种方式进行锁存,检测。本实验模拟了序列信号的发生装置、串并转换装置、串行并行两种方式的检测装置、锁存输出和控制电路,实现了一个简单的串行口数据传输模型。在此试验中,通过对常见芯片的组合实现功能,将一串由0、1组成的数字信号进行传输、转换、检测,使之显示在数码管上成为可读信息。并且,还实现了对此电路显示的控制,使数码管在满足条件的情况下才点亮。在实验中,还使用了Qua rtusⅡ对设计的电路进行了仿真模拟。 关键字: 数据传输、串并转换、数据检测、QuartusII Abstract: This experiment simulated data transfer in modern digital logic circuit. Digital signal was transferred from the output terminal to the receiving end, which was consisted of

continuous high or low level represent 0 and 1 as digital signal, and latch, test it through serial or parallel mode. Our experiment simulated the producing equipment of sequence signal, the signal conversion module, testing module of serial and parallel mode, latch output and control circuit. It implements a simple serial port data communication model. In the experiment, we use the combination of simple chips to realize the function that transport, transfer and test a sequence of the digital signal consisting of 0 and 1, and display it on LED Segment Displays. In addition, we realize the control of display. The LED Segment Displays works only in specific conditions. We also conduct simulations on QuartusⅡ. Keywords: Data transmission, String conversion, Data detection, Quartus II 目录 一、实验目的 (4)

北邮—电磁场实验之校园场强

电磁场实验 校园内无线信号场强特性的研究 学院:信息与通信工程学院 班级: _______________________________ 姓名: _______________________________ 学号: _______________________________ 班内序号:

、实验目的 1、掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确测试方法; 2、研究校园内不同环境下阴影衰落的分布规律; 3、熟练使用DS1131场强仪实地测试信号场强的方法; 4、学会对大量数据进行统计分析和处理,进而得出实验结论 二、实验原理 1、三种基本电波传播机制 影响电波在空间传播的三种最基本的机制为反射、绕射、散射。当电磁波传 播遇到比其波长大得多的物体时,发生反射。当接收机和发射机之间无线路径被尖利的边缘阻挡时会发生绕射。散射波产生于粗糙表面、小物体或其它不规则物体,比如树叶、街道标志和灯柱等都会引发散射。 2、阴影衰落 在无线信道里,造成慢衰落的最主要原因是建筑物或其它物体对电波的遮挡。 在测量过程中,不同位置遇到的建筑物遮挡情况不同,因此接收功率也不同,这样就会观察到衰落现象,这就叫“阴影效应”或“阴影衰落”。在阴影衰落的情况下收到的信号是各种绕射,反射,散射波的合成。所以,在距基站距离相同的地方,由于阴影效应的不同,它们收到的信号功率有可能相差很大,理论和测试表明,对任意的d值,特定位置的接受功率为随机对数正态分布。 对数正态分布描述了在传播路径上,具有相同T-R距离时,不同的随机阴影 效应。这样利用高斯分布可以方便地分析阴影的随机效应。正态分布,也叫高斯 分布,它的概率密度函数是: (??- ??)2 ???? = 2?? 应用于阴影衰落时,上式中的?表示某一次测量得到的接收功率,??表示以dB表示的接收功率的均值或中值,(表示接收功率的标准差,单位是dB。阴影 衰落的标准差同地形,建筑物类型,建筑物密度等有关,在市区的150MHz频段其典型值是5dB

北邮《现代通信技术》实验报告一

现代通信技术实验报告 班级: 2012211110 学号: 2012210299 姓名:未可知

在学习现代通信技术实验课上,老师提到的一个词“通信人”警醒了我,尽管当初填报志愿时选择了通信工程最终也如愿以偿,进入大三,身边的同学忙着保研、考研、出国、找工作,似乎大家都为了分数在不懈奋斗。作为一个北邮通信工程的大三学生,我也不断地问自己想要学习的是什么,找寻真正感兴趣的是什么,通信这个行业如此之大,我到底适合什么。本学期,现代通信技术这本书让我了解到各种通信技术的发展和规划,也让我对“通信人”的工作有了更深刻的认识。 一、通信知识的储备 《现代通信技术》第一页指出,人与人之间通过听觉、视觉、嗅觉、触觉等感官,感知现实世界而获取信息,并通过通信来传递信息。所谓信息,是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,客观世界中大量地存在、产生和传递着以这些方式表示出来的各种各样的信息。信息的目的是用来“消除不可靠的因素”,它是物质运动规律总和。因此,我们通信人的任务就是利用有线、无线等形式来将信息从信源传递到信宿,在传输过程中保证通信的有效性和可靠性。 而具体来讲,要实现信息传递,通信网是必需的通信体系,其中通信网分层的结构形式需要不同的支撑技术,包括业务网技术,向用户提供电话、电报、数据、图像等各种电信业务的网络;介入与传送网技术,实现信息由一个点传递到另一个点或一些点的功能。对此,我们通信工程专业学习课程的安排让我们一步步打下基础,建立起知识储备。 知识树如下: 如知识树所述,通信工程课程体系可以大致分为一下6类基础:

数学基础:工科数学分析,线性代数,复变函数,概率论基础,随机过程; 电路基础:电路分析,模拟电子技术,数字逻辑电路,通信电子电路; 场与波基础:电磁场与电磁波,微波技术,射频与天线; 计算机应用能力:C 语言程序设计,微机原理与接口技术,计算机网络,数据结构,面向对象程序设计,实时嵌入式系统 信号处理类课程:信号与系统,信号处理,图像处理,DSP 原理及应用; 通信类课程:通信原理,现代通信技术,信息论基础,移动通信,光纤通信等。 从大一开始学习的工科数学分析,大学物理,大学计算机基础等课程为基础类课程,旨在培养我们的语言能力,数学基础,物理基础,计算机能力,然后逐步加大难度,细化课程,方向逐渐明朗详细。同时,课程中加入了各种实验,锻炼了我们的动手能力。 二、通信知识的小小应用 实验课上老师说过,以我们所学的知识已经可以制作简单通信的手机的草图了,我对此跃跃欲试。经过思考和调研,以下是我对于简单手机设计的原理框图和思考结果。 一部手机的结构包括接收机、发射机、中央控制模块、电源和人机界面部分,如下图 手机结构设计图 电路部分包括射频和逻辑音频电路部分,射频电路包括从天线到接收机的解调输出,与发射的I/O 调制到功率放大器输出的电路。其中,射频接收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能;射频发射电路完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。要用到的超外差接收机、混频器、鉴相器等在《通信电子电路》书本中的知识。逻辑音频包括从接收解调到接收音频输出、送话器电路到发射I/O 调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路。由核心控制模块CPU 、EEPROM 、 FLASH 、SRAM 等部分组成,一个基本 天线 接收机 发射机 频率合成 电源 逻 辑 音 频 人 机 交 互

北京邮电大学数字电路实验报告

北京邮电大学 数字电路与逻辑设计实验 实验报告 实验名称:QuartusII原理图输入 法设计与实现 学院:北京邮电大学 班级: 姓名: 学号:

一.实验名称和实验任务要求 实验名称:QuartusII原理图输入法设计与实现 实验目的:⑴熟悉用QuartusII原理图输入法进行电路设计和仿真。 ⑵掌握QuartusII图形模块单元的生成与调用; ⑶熟悉实验板的使用。 实验任务要求:⑴掌握QuartusII的基础上,利用QuartusII用逻辑 门设计实现一个半加器,生成新的半加器图像模 块。 ⑵用实验内容(1)中生成的半加器模块以及逻辑门 实现一个全加器,仿真验证其功能,并能下载到实 验板上进行测试,要求用拨码开关设定输入信号, 发光二级管显示输出信号。 ⑶用3线—8线译码器(74L138)和逻辑门实现要求 的函数:CBA F+ C + =,仿真验证其 + B C B A A A B C 功能,,并能下载到实验板上进行测试,要求用拨 码开关设定输入信号,发光二级管显示输出信号。二.设计思路和过程 半加器的设计实现过程:⑴半加器的应有两个输入值,两个输出值。 a表示加数,b表示被加数,s表示半加和, co表示向高位的进位。

⑵由数字电路与逻辑设计理论知识可知 b a s ⊕=;b a co ?= 选择两个逻辑门:异或门和与门。a,b 为异 或门和与门的输入,S 为异或门的输出,C 为与门的输出。 (3)利用QuartusII 仿真实现其逻辑功能, 并生成新的半加器图形模块单元。 (4)下载到电路板,并检验是否正确。 全加器的设计实现过程:⑴全加器可以由两个半加器和一个或门构 成。全加器有三个输入值a,b,ci ,两个输 出值s,co :a 为被加数,b 为加数,ci 为低 位向高位的进位。 ⑵全加器的逻辑表达式为: c b a s ⊕⊕= b a ci b a co ?+?⊕=)( ⑶利用全加器的逻辑表达式和半加器的逻 辑功能,实现全加器。 用3线—8线译码器(74L138)和逻辑门设计实现函数 CBA A B C A B C A B C F +++= 设计实现过程:⑴利用QuartusII 选择译码器(74L138)的图形模块

北京邮电大学通信原理软件实验报告

北京邮电大学实验报告 题目:基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告

实验一:验证抽样定理 一、实验目的 1、掌握抽样定理 2. 通过时域频域波形分析系统性能 二、实验原理 低通滤波器频率与m(t)相同 三、实验步骤 1. 要求三个基带信号相加后抽样,然后通过低通滤波器恢复出原信号。 2. 连接各模块完成系统,同时在必要输出端设置观察窗。 3. 设置各模块参数。 三个基带信号的频率从上到下分别设置为10hz、12hz、14hz。 抽样信号频率设置为28hz,即2*14hz。(由抽样定理知,) 将低通滤波器频率设置为14hz,则将恢复第三个信号(其频率为14hz)进行系统定时设置,起始时间设为0,终止时间设为1s.抽样率设为1khz。 3.观察基带信号、抽样后的信号、最终恢复的信号波形

四、实验结果 最上面的图为原基带信号波形,中间图为最终恢复的信号波形,最下面的图为抽样后的信号波形。 五、实验讨论 从实验结果可以看出,正如前面实验原理所述,满足抽样定理的理想抽样应该使抽样后的波形图如同冲激信号,且其包络图形为原基带信号波形图。抽样后的信号通过低通滤波器后,恢复出的信号波形与原基带信号相同。 由此可知,如果每秒对基带模拟信号均匀抽样不少于2次,则所得样值序列含有原基带信号的全部信息,从该样值序列可以无失真地恢复成原来的基带信号。 讨论:若抽样速率少于每秒2次,会出现什么情况? 答:会产生失真,这种失真被称为混叠失真。 六、实验建议、意见 增加改变抽样率的步骤,观察是否产生失真。

实验二:奈奎斯特第一准则 一、实验目的 (1)理解无码间干扰数字基带信号的传输; (2)掌握升余弦滚降滤波器的特性; (3)通过时域、频域波形分析系统性能。 二、实验原理 在现代通信系统中,码元是按照一定的间隔发送的,接收端只要能够正确地恢复出幅度序列,就能够无误地恢复传送的信号。因此,只需要研究如何使波形在特定的时刻无失真,而不必追求整个波形不变。 奈奎斯特准则提出:只要信号经过整形后能够在抽样点保持不变,即使其波形已经发生了变化,也能够在抽样判决后恢复原始的信号,因为信息完全恢复携带在抽样点幅度上。 奈奎斯特准则要求在波形成形输入到接收端的滤波器输出的整个传送过程传递函数满足:,其充分必要条件是x(t)的傅氏变换X ( f )必须满足 奈奎斯特准则还指出了信道带宽与码速率的基本关系。即R B =1/T B =2? N =2B N。 式中R b 为传码率,单位为比特/每秒(bps)。f N 和B N 分别为理想信道的低通截止 频率和奈奎斯特带宽。上式说明了理想信道的频带利用率为R B /B N =2。 在实际应用中,理想低通滤波器是不可能实现的,升余弦滤波器是在实际中满足无码间干扰传输的充要条件,已获得广泛应用的滤波器。 升余弦滤波器的带宽为:。其中,α为滚降系数,0 ≤α≤1, 三、实验步骤 1.根据奈奎斯特准则,设计实现验证奈奎斯特第一准则的仿真系统,同时在必 要输出端设置观察窗。设计图如下

北邮移动通信实验报告

信息与通信工程学院移动通信实验报告 班级: 姓名: 学号: 序号: 日期:

一、实验目的 1移动通信设备观察实验 1.1RNC设备观察实验 a) 了解机柜结构 b) 了解RNC机框结构及单板布局 c) 了解RNC各种类型以及连接方式 1.2基站设备硬件观察实验 a) 初步了解嵌入式通信设备组成 b) 认知大唐移动基站设备EMB5116的基本结构 c) 初步分析硬件功能设计 2网管操作实验 a) 了解OMC系统的基本功能和操作 b) 掌握OMT如何创建基站 二、实验设备 TD‐SCDMA移动通信设备一套(EMB5116基站+TDR3000+展示用板卡)、电脑。 三、实验内容 1TD-SCDMA系统认识 TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步码分多址)的简称,TD-SDMA是由中国提出的第三代移动通信标准(简称3G),也是ITU批准的三个3G标准中的一个,以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。是我国电信史上重要的里程碑。 TD-SCDMA在频谱利用率、业务支持灵活性、频率灵活性及成本等方面有独特优势。TD-SCDMA由于采用时分双工,上行和下行信道特性基本一致,因此,基站根据接收信号估计上行和下行信道特性比较容易。TD-SCDMA使用智能天线技术有先天的优势,而智能天线技术的使用又引入了SDMA的优点,可以减少用户间干扰,从而提高频谱利用率。TD-SCDMA还具有TDMA的优点,可以灵活设置

上行和下行时隙的比例而调整上行和下行的数据速率的比例,特别适合因特网业务中上行数据少而下行数据多的场合。但是这种上行下行转换点的可变性给同频组网增加了一定的复杂性。TD-SCDMA是时分双工,不需要成对的频带。因此,和另外两种频分双工的3G标准相比,在频率资源的划分上更加灵活。 图1 3G网络架构 2硬件认知 2.1 RNC设备认知 TDR3000整套移动通信设备机框外形结构如图2所示。

北邮场强仪实验报告

北邮场强仪实验报告 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

电磁 场与电磁波实验报告 班级 姓名: 学号: 姓名: 学号: 时间:2015年5月3日 校园内无线信号场强特性的研究 一、实验目的 1.掌握在移动环境下阴影衰落的概念以及正确测试方法; 2.研究校园内各种不同环境下阴影衰落的分布规律; 3.掌握在室内环境下场强的正确测试方法,理解建筑物穿透损耗的概念; 4.通过实地测量,分析建筑物穿透损耗随频率的变化关系; 5.研究建筑物穿透损耗与建筑材料的关系。 二、实验内容 无线通信系统是由发射机,发射天线,无线信道,接收机,接收天线所组成。对于接收者,只有处在发射信号的覆盖区内,才能保证接收机正常接收信号,此时,电波场强大于等于接收机的灵敏度。因此,基站的覆盖区的大小,是无线工程师所关心的。决定覆盖区的大小的主要因素有:发射功率,馈线及接头损耗,天线增益,天线架设高度,路径损耗,衰落,接收机高度,人体效应,接收机灵敏度,建筑物的穿透损耗,同播,同频干扰。 (1) 大尺度路径损耗 在移动通信系统中,路径损耗是影响通信质量的一个重要因素。大尺度路径损耗:用于测量发射机与接收机之间信号的平均衰落,即定义为有效发射功率和平均接收功率之间的(dB)差值,根据理论和测试的传播模型,无论室内或室外信道,平均接收信号功率随距离对数衰减,这种模型已被广泛地采 用。对任意的传播距离,大尺度平均路径损耗表示式为: PL(d )[dB] PL(d )10n lg(d / d ) (5-1) 即平均接收功率为:

P (d )dBm PdBm PL(d )10n log(d / d ) P (d )dBm10n log(d / d ) (5-2) 其中,n 为路径损耗指数,表明路径损耗随距离增长的速度;d 0为近地参考距离;d 为发射机与接收机(T-R)之间的距离。公式(5-1)和(5-2)中的横杠表示给定值 d的所有可能路径损耗的综合平均。坐标为对数-对数时,平均路径损耗或平均接收功率可表示为斜率 10ndB/10 倍程的直线。n 值取决于特定的传播环境。例如在自由空间,n 为 2,当有阻挡物时,n 比 2 大。决定路径损耗大小的首要因素是距离,此外,它还与接收点的电波传播条件密切相关。为此,我们引进路径损耗中值的概念。中值是使实测数据中一半大于它而另一半小于它的一个数值(对于正态分布中值就是均值)。人们根据不同的地形地貌条件,归纳总结出各种电波传播模型。常见的电波传播模型有: 1) 自由空间模型 自由空间模型假定发射天线和接收台都处在自由空间。自由空间一是指真空,二是指发射天线与接收台之间不存在任何可能影响电波传播的物体,电波是以直射线的方式到达移动台的。自由空间模型计算路径损耗的公式是: Lp 20Lgd 20Lgf (5-3) 其中 Lp 是以 dB 为单位的路径损耗,d 是以公里为单位的移动台与基站之间的距离,f 是以 MHz 为单位的移动工作频点或工作频段的频率。 空气的特性可近似为真空,因此当发射天线与移动台距离地面都较高时,可以近似使用自由空间模型来估计路径损耗。 2) 布灵顿模型 布灵顿模型假设发射天线和移动台之间的地面时理想平面大地,并且两者之间的距离 d 远大于发射天线的高度 ht 或移动台的高度 hr,此时的路径损耗计算公式为:Lp 120 40Lgd 20Lgt 20Lghr (5-4) 其中距离 d 的单位是公里,天线高度 ht 及 hr 的单位是米,路径损耗 Lp 的单位是dB。系统设计时一般把接收机高度按典型值 hr= 处理,这时的路径损耗计算公式为:Lp 40Lgd 20Lght (5-5) 按自由空间模型计算时,距离增加一倍时对应的路劲损耗增加 6dB;按布灵顿模型计算时,距离增加一倍时对应的路径损耗要增加 12dB。 3) EgLi 模型 前述的自由空间模型及布灵顿模型都是基于理论分析得出的计算公式。EgLi模型则是从大量实测结果中归纳出来的中值预测公式,属于经验模型,其计算式为:Lp 88 40Lgd 20Lght 20Lghr 20Lgf G (5-6) 其中路径损耗 Lp 的单位是 dB,距离 d 的单位是公里,天线高度 ht 及 hr 的单位是米,工作频率 f 的单位是 MHz,地形修正因子 G 的单位是 dB。G 反应了地形因素对路径损耗的影响。 EgLi 模型认为路径损耗同接收点的地形起伏程度h 有关,地形起伏越大,则路径损耗也越大。当h 用来测量时,可按下式近似的估计地形的影响: 若将移动台的典型高度值 hr= 代入 EgLi 模型,则有: Lp 40Lgd 20Lght 20Lgf G (5-8) 4) Hata- Okumu ra 模 型 H ata- Okumu

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