班级 011506 学号 1501120069
西安电子科技大学
通信系统综合实验报告
学 院 ：通信工程学院 班 级 ：011506
专 业 ：通信与信息系统 姓 名 ：张威 2015年11月
通信系统综合实验
目录
实验一：通信传输的有效性与可靠性分析 ...................................................................................................... 1
一．实验目的 ............................................................................................................................................. 1 二．实验的仪器和设备.............................................................................................................................. 1 三．实验内容 ............................................................................................................................................. 1 四．实验要求 ............................................................................................................................................. 2 五：实验原理 ............................................................................................................................................. 2 六．实验步骤与实验结果.......................................................................................................................... 3 七．思考题 ............................................................................................................................................... 10 实验二 无线多点组网实验 ............................................................................................................................11
一．实验目的 ............................................................................................................................................11 二．实验仪器和设备 ................................................................................................................................11 三．实验原理 ............................................................................................................................................11 四．实验内容及结果分析........................................................................................................................ 13 五．思考题 ............................................................................................................................................... 15 实验三 数字基带仿真 ..................................................................................................................................... 16
一．实验目的 ........................................................................................................................................... 16 二．实验原理 ........................................................................................................................................... 16 三．实验内容 ........................................................................................................................................... 20 四．思考题 ............................................................................................................................................... 28 实验四 语音传输 ........................................................................................................................................... 30
一．实验目的 ........................................................................................................................................... 30 二．实验器材 ........................................................................................................................................... 30 三．实验原理 ........................................................................................................................................... 30 四．实验内容及结果分析........................................................................................................................ 31 五．思考题 ............................................................................................................................................... 38
通信传输的有效性与可靠性
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实验一：通信传输的有效性与可靠性分析
一．实验目的
（1）理解点对点数据传输中的流量控制，差错控制的方法。
（2）结合实验原理分析无误码情况下速率测试的结果；加上误码之后，在通信的可靠性和有效性之间做出折衷。
(3) 理解多点共享信道的常用技术和它们的性能。
二．实验的仪器和设备
每两台PC机为一组，双方软、硬件配置相同。
（1）硬件：串口连接电缆（反绞，用于连接两台计算机的串 口），带串口及USB接口的蓝牙模块，USB电缆，串口连接电缆（不反绞），电源（串口实验时用）。
（2）软件：Windows 2000或 Windows 操作系统， TTP通信传输的有效性和可靠性分析实验软件。
三．实验内容
1． 性能仿真
1) 连续ARQ和停止等待协议的差错率和帧传送平均延时的关系（点击主界面图上的“仿真2”）。 2) 陆地和卫星通信信道环境中，各种参数下最佳帧长与信道利用率的关系（点击主界面图上的“仿真1”）。
3) 共享信道技术、网络负载和吞吐量等参数之间的关系（点击主界面图上的“仿真3” ～“仿真7”）。
2． 数据速率
数据传输速率的分析（点对点通信）
通过无线信道速率测试程序，是学生体会：无线信道两端距离，信道上障碍物，帧长队无线传输速率的影响。
设置数据包长度，测试：
1) 两台计算机直接用串口电缆连接，测得实际速率VRS232。
2) 两台计算机各自用串口连接蓝牙模块，建立连接后测得实际速率VRS232+BT。 3) 两台计算机都各自用USB连接蓝牙模块，建立连接后测得实际速率VUSB+BT。
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通信传输的有效性与可靠性
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3． 文件传输
1) 发送方选择传送的文件、数据帧长、对传输的数据帧进行纠检错的信道编码方式及容许的最大重传次数和信道误码率。
2) 接收方对收到的包进行解码，如能纠错，即纠正错误；如能检出错误不能纠正，则要求重发。接收方如认为一帧传输无误，则提交给上层应用程序。
3) 统计通信性能参数：文件实际传输时间、文件实际传输的字节数和重传次数。文件传输后可以得到的结果有文件传输的误比特率、实际传输的时间、在信道上实际的流量和重传次数。
改变两个蓝牙模块之间的距离，增加信道上的金属障碍物，改变帧长，观察对文件传输速率和误比特率的影响。
四．实验要求
1． 在速率测试中，设置包的个数为10，测试次数为10次，取不同的包长，记录通过串口连接蓝牙设备模块和通过USB口连接蓝牙模块的测试结果（包括包长、数据量、花费时间和平均速率）并分析各次测试结果
2． 在文件传输测试中，传输一个大小为100kb的文件，误码率分别设为0.001、0.005、0.01和0.05，帧长设为300字节，最大传输次数为50。分别采用CRC与线性纠错编码方式纠错，记录通过串口连接蓝牙设备模块和通过USB口连接蓝牙模块的测试结果（包括误码率、传输字节、花费时间、重传次数和不同比特数）并分析各次测试结果。
五：实验原理
ARQ协议是指收端收到一帧后，经过CRC检验，如果发现该帧传输有误，则通过反馈信道以某种反馈规则通知发端重复上述过程，直到收端收到正确的帧为止。
停等式ARQ的基本思想是在开始下一帧传送以前，必须确保当前帧已被正确接收。
连续ARQ的基本思路是发端没有收到对方应答的情况下，可以连续发送n帧。收端仅接收正确且顺序连续的帧，其应答中的RN表示RN以前的所有帧都已正确接收。
连续ARQ协议一方面因连续发送数据帧而提高了效率，但另一方面，在重传时又必须把原来正确传过的数据帧进行重传（仅因为这些数据帧前有一个帧出错），这种做法又使传送效率降低。因此，若传输信道的传输质量很差时，连续ARQ并不优于停等ARQ。
信道利用率和最佳帧长的关系如下：数据帧取得很短，控制信息占的比例增大，导致信道利用率下降，如果帧长取得太长，数据帧在传输过程中出错的概率就增大，于是重传的次数就增大，这也会使信道利用率下降。所以，存在一个最佳帧长，在此帧长下信道利用率最高。
检错重发ARQ需要通信两端具有双向信道。编译码器比较简单，纠错能力较强。但实时性较差。 本实验中使用CRC-16
前向纠错FEC不需要反向信道，也不需要有反复重发引起的延误时间，故实时性较好。但设备较
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通信传输的有效性与可靠性
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复杂。本实验中使用（32，24）的线性分组码改自（31，26），监督字节中低三位无意义，高五位能够纠正32个位置的单比特错误。编码效率为1- r/n=3/4。 ．
六．实验步骤与实验结果
1. 性能仿真
（1）打开计算机，将蓝牙实验模块USB/RS232开关置RS232后再接通蓝牙实验模块电源。 （2）运行TTP通信传输的有效性和可靠性分析实验软件。 （3）输入以下参数： 链路1容量 :4.8kb; 链路2容量 :48kb; 误比特率 :0.000001; 卫星链路延时 :350ms; 传播时延 :50ms; 控制信息长度 :48bits; （4）点击开始可得仿真一的结果如下：
图1-1 仿真一信道利用率和帧长的关系
（5）依次点击主界面上的仿真二到仿真七分别得到如下仿真结果：
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