1、課程名稱：現(xiàn)場總線實(shí)驗(yàn)任課教師：廉迎戰(zhàn)學(xué) 院： 自動化專業(yè)班級：_學(xué) 號：學(xué)生姓名：18-I2015 年 6月16日實(shí)驗(yàn)一頻移鍵控法仿真實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康某醪秸莆胀ㄐ旁砘A(chǔ)知識中頻移鍵控法的基本原理。能用MATLAB仿真軟件，編寫并調(diào)試簡單的仿真程序。.實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料1 .實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)2 . MATLAB 仿真軟件.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容破調(diào)制數(shù)字信號TLTLT0 I 1 0 I 0 0 I四.實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果測試1 .安裝部署MATLAB仿真環(huán)境，同時(shí)根據(jù)頻移鍵控法要求，設(shè)置 仿真環(huán)境。2 .在MATLAB環(huán)境下，輸入頻移鍵控法原理圖。原理圖如下：Sine Wavel方法方法Repeating seq

2、uence stair:F3 數(shù)字信號sine wave : 100Hz 信號Sine wavel : 50Hz 信號Scopel：示波器 方法一：Switchl:選通開關(guān)方法二：用乘法器 product代替3 .在MATLAB中產(chǎn)生F1=50Hz和F2=100Hz的交流信號，以及需要 發(fā)送的數(shù)字信號，數(shù)字信號為：F3=01101001方波波形。4 .加載輸入信號，觀察仿真原理圖輸出信號波形，同時(shí)記錄并分析。 如下圖：五.思考題1 .數(shù)字信號01101001的頻移鍵控法輸出波形表示形式如下:I''''''輸出的數(shù)字信號為10110101時(shí)，其頻移

3、鍵控波形如下的 OUT:16行輸出信號分別為：1.數(shù)字信號10110101的輸入信號；2. 50Hz 頻率 sine； 3.100Hz 頻率 sine； 4. Product輸出；5.product1 輸出； 6.add輸出2 .如何實(shí)現(xiàn)幅移鍵控法的信號通訊技術(shù)？通過信號幅值的高低映射到數(shù)字信號的1和0從而達(dá)到載波傳輸信號，可利用現(xiàn)成的電信網(wǎng)，電話網(wǎng)等設(shè)施構(gòu)成信道。3 .實(shí)驗(yàn)二雙極性非歸零編碼仿真實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康某醪秸莆胀ㄐ旁砘A(chǔ)知識中的數(shù)字編碼技術(shù)應(yīng)用。能用MATLAB仿真軟件，編寫并調(diào)試簡單的仿真程序。.實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料1 .實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)2 . MATLAB 仿真軟件.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容雙極性

4、非歸零編碼仿真實(shí)驗(yàn)原理圖如同所示。圖2雙極性非歸零編碼仿真原理圖四.實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果測試1 .安裝部署MATLAB仿真環(huán)境，同時(shí)根據(jù)雙極性非歸零編碼要求, 設(shè)置仿真環(huán)境。2 .在MATLAB環(huán)境下，設(shè)計(jì)輸入雙極性非歸零編碼原理圖。如下：3.SOOCESignal buder： F=1011010010 單極性方波波形；ConstantlfS為1的常數(shù)信號；Constant-1值為-1的常數(shù)信號：4.在MATLAB中產(chǎn)生數(shù)字信號為：F=1011010010單極性 方波波形5.在相應(yīng)的輸入端加載輸入信號，觀察仿真原理圖的輸出信號波形,同時(shí)記錄并分析如下圖，OUT即為F3信號的雙極性非歸零編碼仿真輸出

5、。F3 1時(shí)選擇constant 1, 0時(shí)選擇constant -1,合并波形。以上6個(gè)信號分別為：1.signal builder的數(shù)字信號10110100101;2.constant=1； 3.constant1=-1; 4.product 信號；5.product1 信號；6.add 輸出信號五.思考題1.數(shù)字信號10110100101雙極性非歸零編碼輸出波形圖如下 OUT:以上6個(gè)信號分別為：1.signal builder的數(shù)字信號10110100101;2.constant=1; 3.constant1=-1; 4.product 信號；5.product1 信號；6.add 輸

6、出信號輸出的數(shù)字信號為10110100101時(shí)，其單極性非歸零編碼波形如下 OUT:以上6個(gè)信號分別為：1.signal builder的數(shù)字信號10110100101;2.constant=1; 3.constant1=0; 4.product信號；5.product1 信號；6.add輸出信號2.如何實(shí)現(xiàn)雙極性非歸零編碼的信號通訊？通過電平的高低表示數(shù)字信號的1和0;將數(shù)字信號調(diào)制成電平信號，經(jīng)過信道傳輸，在信宿解調(diào)實(shí)現(xiàn)信號的還原從而完成通訊。實(shí)驗(yàn)三曼徹斯特編碼仿真實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康某醪秸莆胀ㄐ旁砘A(chǔ)知識中的曼徹斯特編碼技術(shù)應(yīng)用。能用MATLAB仿真軟件，編寫并調(diào)試簡單的仿真程序。.實(shí)驗(yàn)主要

7、儀器設(shè)備和材料1 .實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)2 . MATLAB 仿真軟件.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容曼徹斯特編碼仿真實(shí)驗(yàn)原理圖如同所示。圖2曼徹斯特編碼仿真波形圖四.實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果測試1 .安裝部署MATLAB仿真環(huán)境，同時(shí)根據(jù)曼徹斯特編碼要求，設(shè) 置仿真環(huán)境。2 .在MATLAB環(huán)境下，設(shè)計(jì)并輸入曼徹斯特編碼原理圖。如下：3.Sgp匕SequenceG* ! _?«Signal buder : F=01001110方波波形；Repeating Sequence Stairt復(fù)下降沿信號，周期1秒；（曼徹斯特編碼中，當(dāng)輸入為0時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)上升沿信號）Repeating Sequence Stair重復(fù)上升沿信號

8、，周期1秒；（曼徹斯 特編碼中，當(dāng)輸入為1時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)下降沿信號）4.在MATLAB中產(chǎn)生數(shù)字信號為：F=01001110曼徹斯特編碼方波波形輸入波形為：5.在相應(yīng)的輸入端加載輸入信號，觀察仿真原理圖的輸出信號波形,同時(shí)記錄并分析。如下:以上6個(gè)輸出信號分別為：1.signal builder的輸入信號：F=0100111Q 2.周期為1的下降沿信號；3.周期為1的上升沿信號；4.product輸出信號（當(dāng)輸入信號為1時(shí)，輸出下降沿信號）；5. Productl輸出信號（當(dāng) 輸入信號為0時(shí)，輸出上升沿信號）；6.輸出F=01001110的曼徹斯 特編碼波形五.思考題1 .數(shù)字彳S號101101

9、00101的曼徹斯特編碼輸出波形表示形式如下 圖：輸出的數(shù)字信號為10110100101時(shí)，其差分曼徹斯特編碼波形如下:2 .如何實(shí)現(xiàn)曼徹斯特編碼的信號通訊？通過一個(gè)周期內(nèi)高低電平的反轉(zhuǎn)表示數(shù)字信號的1和0；相鄰兩個(gè)保持一樣表示數(shù)字0,跳變相反表示數(shù)字 1。將數(shù)字信號調(diào)制成這樣的電平信號，經(jīng)過信 道傳輸，在信宿解調(diào)實(shí)現(xiàn)信號的還原從而完成通訊。實(shí)驗(yàn)四 CRC冗余碼校驗(yàn)編程實(shí)驗(yàn)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誄RC冗余碼校驗(yàn)編程。利用C語言編程實(shí)現(xiàn)CRC校驗(yàn)過程。二.實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料1 .實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)2 . C語言開發(fā)軟件 三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容CRC校驗(yàn)碼的基本思想是利用線性編碼理論，在發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制

10、碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的監(jiān)督碼(既 CRC碼)r位，并附在信 息后邊，構(gòu)成一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共(k+。位，最后發(fā)送出去。在接收端，則根據(jù)信息碼和 CRC碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定傳送中是否出錯(cuò)。 四.實(shí)驗(yàn)程序及結(jié)果測試用CRC-8對數(shù)據(jù)1011 0100 1010講行效驗(yàn)，計(jì)算其效驗(yàn)碼 程序清單如下：#include<stdio.h> void main() int k,i,j,n； int a20=1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1; int num30;int crc30;printf("xinxishujuwe

11、ishu:");scanf("%d",&k);printf("shujuwei:n");for(i=k-1;i>=0;i-)scanf("%d",&numi);printf("K(x):");for(i=k-1;i>=0;i-)printf("%d",numi);printf("n");for(i=k-1+16;i>=16;i-) numi=numi-16;for(i=15;i>=0;i-)numi=0;printf(&quo

12、t;xA16*K(x):");for(i=k-1+16;i>=0;i-)printf("%d",numi);printf("n");for(i=k-1+16;i>=16;i-)if(numi=0)crci-16=0;elsecrci-16=1;for(j=i,n=1;j>=i-16;j-,n+) if(numj=a16-n+1) numj=0;elsenumj=1;printf(" 冗余碼 R(x) ： ");for(i=k-1+16;i>=0;i-)if(numi!=0)forQ=i;j>=0;j-) printf("%d",numj);break;printf("n");printf(" 商輸出")；for(i=k-1;i>=0;i-)printf("%d",crci);printf("n");system("pause");輸出結(jié)果如下