本书以提升学生通信原理理论素养及实践能力为目标，着重培养学生对通信系统的分析能力和设计能力。本书有3个模块（理实交互实验、虚实结合实验、探究性实验），理实交互实验（模块1）以理论为统领，选配合适的实验环节，在理实交互中达到更好地理解理论的目的；虚实结合实验（模块2）是按照“实验过程三步走，实验结果三对照”的原则组织实验的，有效发挥虚拟仿真实验平台及硬件实验平台各自的优势；探究性实验（模块3）基于探究性项目思想，安排学生自主选择实验课题、自主设计实验方案、自主完成实验过程、自主分析数据并得到结论。全书内容深入浅出、简明扼要、实用性强。本书既可作为学生及教师的参考书，又可作为实验指导书。

李世宝，教授，硕士生导师，无线网络与移动计算科研团队负责人，智能网联研究室负责人，通信工程专业教学团队负责人，校级优秀教师，十佳班主任，大学生创新创业优秀指导老师。主要研究方向为移动计算、无线大数据、宽带无线通信、智能信息处理，主持或参与国家专项、国家自然基金等科研项目十余项。

目 录
模块1 理实交互实验 1
绪论 1
1.1 码元再生消除噪声积累 1
1.1.1 难点描述 1
1.1.2 理论说明 1
1.1.3 亲自动手，观察并体会码元再生消除噪声积累的过程 3
1.2 高斯白噪声 6
1.2.1 难点描述 6
1.2.2 理论说明 6
1.2.3 亲自动手，观察高斯白噪声的特性 8
1.3 幅频失真和相频失真 8
1.3.1 难点描述 8
1.3.2 理论说明 8
1.3.3 亲自动手，体会信号失真 11
1.4 频率选择性衰落 13
1.4.1 难点描述 13
1.4.2 理论说明 13
1.4.3 亲自动手，体会实验过程 15
1.5 DSB调制过程中的频谱变换 17
1.5.1 难点描述 17
1.5.2 理论说明 17
1.5.3 实验系统说明 18
1.5.4 亲自动手，观察并体会频谱变换 19
1.6 DSB相干解调过程中的频谱变换 20
1.6.1 难点描述 20
1.6.2 理论说明 20
1.6.3 实验系统说明 22
1.6.4 亲自动手，观察并体会频谱变换 22
1.7 在基带信号中加入直流分量A0对AM系统的影响 23
1.7.1 难点描述 23
1.7.2 理论说明 23
1.7.3 实验系统说明 26
1.7.4 亲自动手，观察并体会直流分量A0的加入带来的影响 27
1.8 大信噪比宽带调频非相干解调过程 28
1.8.1 难点描述 28
1.8.2 理论说明 28
1.8.3 实验系统说明 29
1.8.4 亲自动手，观察并体会FM解调过程 30
1.9 双极性不归零波形和单极性归零波形的组合使用 30
1.9.1 难点描述 30
1.9.2 理论说明 30
1.9.3 亲自动手，体会实验过程 35
1.10 求解数字双相码的功率谱 38
1.10.1 难点描述 38
1.10.2 理论说明 39
1.10.3 亲自动手，体会实验过程 41
1.11 数字基带信号的眼图 44
1.11.1 难点描述 44
1.11.2 理论说明 44
1.11.3 亲自动手，观察眼图，体会实验过程 49
1.12 2ASK调制过程中的频谱变换 55
1.12.1 难点描述 55
1.12.2 理论说明 55
1.12.3 实验系统说明 57
1.12.4 亲自动手，观察并体会频谱变换 58
1.13 2PSK相干解调过程中的频谱变换 58
1.13.1 难点描述 58
1.13.2 理论说明 58
1.13.3 实验系统说明 61
1.13.4 亲自动手，观察并体会频谱变换 62
1.14 相位模糊现象的成因、危害与克服 62
1.14.1 难点描述 62
1.14.2 理论说明 62
1.14.3 亲自动手，体会实验过程 69
1.14.4 亲自动手，在虚拟仿真平台上体验真实信号环境 74
1.15 2FSK相干解调时串扰信号的产生、危害及消除 76
1.15.1 难点描述 76
1.15.2 理论说明 76
1.15.3 亲自动手，体会实验过程 81
1.16 16QAM调制过程中的带宽变化 86
1.16.1 难点描述 86
1.16.2 理论说明 86
1.16.3 亲自动手，观察并体会16QAM调制过程 91
1.17 2FSK最佳接收 93
1.17.1 难点描述 93
1.17.2 理论说明 93
1.17.3 亲自动手，体会实验过程 98
1.18 2PSK最佳接收 101
1.18.1 难点描述 101
1.18.2 理论说明 102
1.18.3 亲自动手，体会实验过程 105
1.19 匹配滤波器 108
1.19.1 难点描述 108
1.19.2 理论说明 108
1.19.3 亲自动手，体会实验过程 113
1.20 卷积码 116
1.20.1 卷积码的编/译码 116
1.20.2 卷积码实验验证 117
模块2 虚实结合实验 120
绪论 120
2.1 码型变换实验 120
2.1.1 实验目的 120
2.1.2 实验仪器 120
2.1.3 理论知识学习 120
2.1.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 123
2.1.5 硬件平台实验开展 125
2.1.6 “三对照”及实验报告要求 129
2.2 线路编/译码实验 129
2.2.1 实验目的 129
2.2.2 实验仪器 129
2.2.3 理论知识学习 129
2.2.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 131
2.2.5 硬件平台实验开展 133
2.2.6 “三对照”及实验报告要求 135
2.3 基带传输及眼图观测实验 135
2.3.1 实验目的 135
2.3.2 实验仪器 135
2.3.3 理论知识学习 135
2.3.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 136
2.3.5 硬件平台实验开展 137
2.3.6 “三对照”及实验报告要求 139
2.4 ASK调制解调实验 139
2.4.1 实验目的 139
2.4.2 实验仪器 139
2.4.3 理论知识学习 139
2.4.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 142
2.4.5 硬件平台实验开展 143
2.4.6 “三对照”及实验报告要求 146
2.4.7 思考题 146
2.5 FSK调制解调实验 146
2.5.1 实验目的 146
2.5.2 实验仪器 146
2.5.3 理论知识学习 146
2.5.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 149
2.5.5 硬件平台实验开展 150
2.5.6 “三对照”及实验报告要求 153
2.5.7 思考题 153
2.6 PSK调制解调实验 153
2.6.1 实验目的 153
2.6.2 实验仪器 153
2.6.3 理论知识学习 154
2.6.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 155
2.6.5 硬件平台实验开展 157
2.6.6 “三对照”及实验报告要求 160
2.6.7 思考题 161
2.7 DPSK调制解调实验 161
2.7.1 实验目的 161
2.7.2 实验仪器 161
2.7.3 理论知识学习 161
2.7.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 162
2.7.5 硬件平台实验开展 164
2.7.6 “三对照”及实验报告要求 167
2.7.7 思考题 167
2.8 QPSK调制解调实验 167
2.8.1 实验目的 167
2.8.2 实验仪器 167
2.8.3 理论知识学习 167
2.8.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 170
2.8.5 硬件平台实验开展 172
2.8.6 “三对照”及实验报告要求 176
2.8.7 思考题 176
2.9 PCM编/译码实验 176
2.9.1 实验目的 176
2.9.2 实验仪器 177
2.9.3 理论知识学习 177
2.9.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 181
2.9.5 硬件平台实验开展 183
2.9.6 “三对照”及实验报告要求 185
2.9.7 思考题 186
2.10 增量调制编/译码实验 186
2.10.1 实验目的 186
2.10.2 实验仪器 186
2.10.3 理论知识学习 186
2.10.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 188
2.10.5 硬件平台实验开展 190
2.10.6 “三对照”及实验报告要求 193
2.10.7 思考题 193
2.11 载波同步实验 193
2.11.1 实验目的 193
2.11.2 实验仪器 194
2.11.3 理论知识学习 194
2.11.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 196
2.11.5 硬件平台实验开展 197
2.11.6 “三对照”及实验报告要求 199
2.11.7 思考题 200
2.12 帧同步实验 200
2.12.1 实验目的 200
2.12.2 实验仪器 200
2.12.3 理论知识学习 200
2.12.4 基于虚拟仿真实验平台进行预习 201
2.12.5 硬件平台实验开展 203
2.12.6 “三对照”及实验报告要求 207
2.12.7 思考题 207
模块3 探究性实验 208
绪论 208
3.1 第一类探究性实验课题 208
实验一 探究2FSK不同解调方式抗噪声性能的差异 209
实验二 探究2ASK不同解调方式抗噪声性能的差异 218
实验三 探究2PSK不同解调方式抗噪声性能的差异 221
实验四 探究2DPSK不同解调方式抗噪声性能的差异 223
3.2 第二类探究性实验课题 226
实验一 探究2FSK和4FSK抗噪声性能的差异 227
实验二 探究2ASK和4ASK抗噪声性能的差异 237
实验三 探究2PSK和4PSK抗噪声性能的差异 239
3.3 第三类探究性实验课题 241
实验一 探究2ASK和2FSK抗噪声性能的差异 241
实验二 探究2ASK和2PSK抗噪声性能的差异 248
实验三 探究2FSK和2PSK抗噪声性能的差异 250
3.4 基于MSP430单片机的信道编码实验 251
实验一 偶校验编/译码实验 251
实验二 正反码编/译码实验 258
实验三 汉明码编/译码实验 260
实验四 循环码编/译码实验 262
实验五 二维偶监督码编/译码实验 264
实验六 汉明码+交织码编/译码实验 266
实验七 循环码+交织码编/译码实验 268
参考文献 270