眼图观察测量实验结论

实验12 眼图观察测量实验 一、实验目的

1.学会观察眼图及其分析方法，调整传输滤波器特性。 二、实验仪器

1. 眼图观察电路（底板右下侧） 2．

时钟与基带数据发生模块，位号：G 3． 噪声模块，位号E 4． 100M双踪示波器1台 三、实验原理

在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。

我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。

眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。 什么是眼图?

所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。

在图12-1中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。

图12-1中可以看出，眼图是由虚线

实验十六 眼图实验

一、 实验目的

1、 了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义 2、 掌握眼图观测的方法并记录研究。

二、 实验器材

1、 信号源模块 2、 ③号模块 3、 ④号模块 3、 ④号模块

三、实验内容

一个实际的基带传输系统，尽管经过了十分精心的设计，但要使其传输特性完全符合理 想情况是困难的，甚至是不可能的。因此，码间干扰也就不可能完全避免。码间干扰问题与 发送滤波器特性、信道特性、接收滤波器特性等因素有关，因而计算由于这些因素所引起的 误码率就非常困难，尤其在信道特性不能完全确知的情况下，甚至得不到一种合适的定量分 析方法。在码间干扰和噪声同时存在的情况下，系统性能的定量分析，就是想得到一个近的结果都是非常繁杂的。

下面我们介绍能够利用实验手段方便的估计系统性能的一种方法。这种方法的具体做法 是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接收 码元的周期同步。这时就可以从示波器显示的图形上，观察出码间干扰和噪声的影响，从而 估计出系统性能的优劣程度。所谓眼图是指示波器显示的这种波形，因为在传输二进制信号，它很像人的眼睛。

为了说明眼图和系统性能之间的关系，我们把眼图简化为

课程:

通信原理

眼图观测 实验报告

系 电子信息与计算机科学系

专业 电子信息科学与技术 班级 姓名 学号 指导教师

实验地点

学年学期 2012-2013第二学期

一、实验目的

1、掌握眼图观测的方法。 2、掌握相关眼图的测量方法。

二、实验内容 1、观测眼图。

2、测量沿途的判决电平、噪声容限。

三、实验模块

1、通信原理 0 号模块 一块 2、通信原理 11 号模块 一块 3、示波器 一台

四、实验原理

在实际系统中，完全消除码间串扰是十分困难的，而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律，还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣，在实验室中，通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响，这就是眼图分析法。

如果将输入

实验四 数字解调与眼图

一、 实验目的

1. 掌握2DPSK相干解调原理。

2. 掌握2FSK过零检测解调原理。

二、 实验内容

1. 用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。

2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。 3．用示波器观察眼图。

三、 基本原理

可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSK信号。在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中，2DPSK载波频率等码速率的13倍，两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多。2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。 2DPSK-IN相乘MU器CAR-IN抽样判决器低通滤波器运放LPF比较CM-OUT器抽样器BKAK码反-OUT变换(a)

2FSK-IN单稳1整形1单稳2相加FD器VCBS-IN 抽样判决器低通滤 LPF波器整形2CM抽样器AK-OUT (b)图4-1 数字解调方框图

BS-IN

（a） 2DPSK相干解调 （b）2FSK过零检测解调

本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。2D

实验四 数字调制与眼图

一、实验目的

1．掌握2DPSK相干解调原理。 2．掌握2PSK过零检测解调原理。

二、实验内容

1．用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。 2．用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。 3．用示波器观察眼图。

三、基本原理

可用相干解调或差分相干解调法(相位比较法)解调2DPSK信号。在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中，2DPSK载波频率等于码速率的13倍，两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多。2FSK信号的解调方法有：包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。

2DPSK-IN抽样判决器相相相.CAR-IN(a)相相1相相1相相2(b)相相相VcBS-IN 图4-1 数字解调方框图

(a)2DPSK相干解调 (b)2FSK过零检测解调

本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。

.BS-IN2FSK-INFD.相相相相相LPF.抽样判决器相相2CM.相相相.MU相相相相相相相LPF相

数字基带信号的眼图实验——matlab仿真

一、实验目的

1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度；

3、熟悉MATLAB语言编程。

二、实验预习要求

1、复习《数字通信原理》第七章7.1节——奈奎斯特第一准则内容； 2、复习《数字通信原理》第七章7.2节——数字基带信号码型内容； 3、认真阅读本实验内容，熟悉实验步骤。

三、实验原理和电路说明

1、基带传输特性

基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该

图3-1

基带系统的分析模型

抑制码间干扰。设输入的基带信号为基带传输系统后的输出码元为

a t nT ，T为基带信号的码元周期，则经过

n

s

s

n

ah t nT 。其中

n

s

n

1h(t)

2

H( )e

j t

d

（3-1）

理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足：

k 0 1，

h(kTs)

0,k为其他整数

频域应满足：

(3-2)

T， s

Ts H( )

0,其他

(3-3)

图3-2 理想基带传输特性

此时频带利用率为2Baud/

通信原理实验

实验六 数字基带信号的眼图实验

一、实验目的

1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度；

3、熟悉MATLAB语言编程。

二、实验原理和电路说明

1、基带传输特性

基带系统的分析模型如图3-1所示，要获得良好的基带传输系统，就应该

图3-1

基带系统的分析模型

抑制码间干扰。设输入的基带信号为基带传输系统后的输出码元为

a t nT ，T为基带信号的码元周期，则经过

n

s

s

n

ah t nT 。其中

n

s

n

1h(t)

2

H( )e

j t

d

（3-1）

理论上要达到无码间干扰，依照奈奎斯特第一准则，基带传输系统在时域应满足：

k 0 1，

h(kTs)

0,k为其他整数

频域应满足：

(3-2)

T， s

Ts H( )

0,其他

(3-3)

通信原理实验

图3-2 理想基带传输特性

此时频带利用率为2Baud/Hz,这是在抽样值无失真条件下，所能达到的最高频率利用率。

由于理想的低通滤波器不容易实现，而且时域波形的拖尾衰减太慢，因此在得不到严格

定时时，码间干扰就可能较大。在一般情况

实验二、数字信号基带传输系统实现及眼图的观察 一、实验目的

1、熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。 3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。

二、实验内容

用System View建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。

三、实验要求

1、观察系统中各个模块的输出波形，并分析说明系统构成原理。

2、观察低通滤波器的输出波形的眼图，调节信道中噪声的大小，观察眼图变化。 3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。 4、调节噪声大小，分析系统中是否产生误码，说明原因。

四、电路构成

模块说明：

Sink3：产生原始码元

Sink14：发送端基带信号形成器 Sink4：加入高斯白噪声后的波形 Sink10：经过低通滤波器后的输出波形 Sink12：经过抽样判决后的输出码元 参数设置：

Token0：Source――Noise/PN――Pn Seg（幅度1V，频率100HZ，电平数2，偏移0V，产生单极性不归

实验二、数字信号基带传输系统实现及眼图的观察 一、实验目的

1、熟悉使用System View软件，了解各功能模块的操作和使用方法。 2、通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。 3、观察数字基带传输系统接受端的眼图，掌握眼图的主要性能指标。

二、实验内容

用System View建立一个数字基带传输系统仿真电路，信道中加入高斯白噪声（均值为0，均方差可调），分析理解系统各个模块的功能，并通过观察眼图，判断系统信道中的噪声情况。

三、实验要求

1、观察系统中各个模块的输出波形，并分析说明系统构成原理。

2、观察低通滤波器的输出波形的眼图，调节信道中噪声的大小，观察眼图变化。 3、比较抽样判决后的输出码元与原始码元有何不同，说明原因。 4、调节噪声大小，分析系统中是否产生误码，说明原因。

四、电路构成

模块说明：

Sink3：产生原始码元

Sink14：发送端基带信号形成器 Sink4：加入高斯白噪声后的波形 Sink10：经过低通滤波器后的输出波形 Sink12：经过抽样判决后的输出码元 参数设置：

Token0：Source――Noise/PN――Pn Seg（幅度1V，频率100HZ，电平数2，偏移0V，产生单极性不归

EDD 舒张末内径 ESD 收缩末内径 EDV 舒张末容量 ESV 收缩末容量 SV 每搏量

反向运动（矛盾运动）：是指正常心肌收缩时病变部位向外扩张，正常心肌舒张时病变部位向心回缩的现象，表明心肌失去主动收缩舒张功能，是心肌梗塞室壁瘤形成的特征。

上面的牛眼图为17节段容积变化时序图，其中：绿色代表同步性好，蓝色代表提前收缩，红色代表延迟收缩，黑色代表该节段心肌已坏死，不收缩。下面的为位移图，其中蓝色的亮度代表位移的幅度，越亮代表位移的幅度越大，越暗代表位移的幅度越小，红色代表矛盾运动。左侧的一组数据表示17节段位移幅度的均值、标注差、最大位移幅度和最小位移幅度，负值代表矛盾运动。

MSV minimum systolic volume，就是在整个心动周期中左室容积的最小值

Tmsv即是容积达到最小值时，和R波之间的时间差，由仪器自动计算出

AHA心脏17阶段分法，去除心尖剩余16节段，仪器自动计算出每个节段的Tmsv

dif即difference，Tmsv16-dif 就是16个节段的Tmsv相比，最小值和最大值的差。 SD即Standard deviation。 /R-R，意思就是以RR间期进行校正 相关疾病：

?

扩张型心肌病