移动通信实验指导书
目录
第一章实验系统介绍 ·················································· - 1 -
1.1系统组成 (1)
1.2调制解调模块 (2)
1.3无绳电话系统 (6)
1.4CDMA系统 (10)
第二章调制解调实验 ················································ - 19 -
实验一MSK调制解调实验 (19)
实验二GMSK调制解调实验 (25)
实验三QPSK调制解调实验 (28)
实验四OQPSK调制解调实验 (32)
实验五DQPSK调制解调实验 (35)
实验六Π/4DQPSK调制解调实验 (39)
第三章无绳电话实验 ················································ - 44 -
实验一信道分配实验 (44)
实验二用户线信令与无绳电话实验 (48)
实验三接收机实验 (56)
实验四发射机实验 (64)
实验五锁相频率合成器实验 (68)
实验六双工器实验 (79)
实验七无绳电话移动通信系统实验 (85)
第四章 CDMA实验 ·················································· - 94 -
实验一GOLD序列特性实验 (94)
实验二GOLD序列的捕获与跟踪实验 (99)
实验三扩频与解扩实验 (104)
实验四载波提取实验 (109)
实验五PSK调制与解调实验 (113)
实验六位同步提取实验 (120)
实验七帧同步提取实验 (126)
实验八纠错编码实验 (134)
实验九CDMA移动通信系统实验 (138)
参考书目 ································································ - 145 -
第一章实验系统介绍
1.1 系统组成
本实验系统主要用于高校“移动通信”、“扩频通信”等课程的实验教学，可进行移动通信各种一般性原理的实验，覆盖移动通信课程的主要知识点，同时具有较强的系统性，能够模拟数种具有代表性的移动通信系统。
本实验系统的主要参考教材为西安电子科技大学出版社出版，郭梯云、邬国扬、李建东编著的《移动通信》（修订版）和西安电子科技大学出版社出版，查光明、熊贤祚编著的《扩频通信》。这两本教材被很多高校所采用，具有较强的权威性。
围绕这两本教材，我们的实验系统设计了数字调制解调实验、多址实验、发射机/接收机实验等多种单元实验，同时设计了两个典型的移动通信系统，模拟系统我们采用成熟的无绳电话系统，而数字系统我们选取3G中常用的DS-CDMA系统。其中，DS-CDMA系统的设计我们紧密结合《扩频通信》一书，着重突出教材的重点：PN码的特性、扩频和解扩、同步和捕获等知识点，使用户通过实验进一步理解CDMA的精髓。其中，无绳电话系统不仅包括无绳电话的接收机、发射机、双工器、信道切换等，还具有一定的交换功能，可以与有线电话交互。CDMA系统不仅包含了直接扩频和解扩的功能，还包含码分多址、伪随机序列的捕获和跟踪、位同步、帧同步提取、载波恢复、纠错编解码等众多功能，可以构成一个完整的CDMA 移动通信系统。
具体实验内容如下：
1、调制与解调：
1）MSK调制、解调实验
2）GMSK调制、解调实验
3）QPSK调制、解调实验
4）OQPSK调制、解调实验
5）DQPSK调制、解调实验
6）π/4DQPSK调制、解调实验
2、无绳电话系统：
1）信道分配实验
2）用户线信令与无绳电话实验
3）接收机实验
4）发射机实验
5）锁相环频率合成器实验
6）双工器实验
7）无绳电话移动通信系统实验
3、CDMA系统：
1）GOLD序列特性实验
2）GOLD序列的捕获和跟踪实验
3）扩频与解扩实验
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4） 载波提取实验
5） PSK 调制与解调实验 6） 位同步提取实验 7） 帧同步提取实验 8） 纠错编码实验
9） CDMA 移动通信系统实验
整个实验系统的组成如图1.1-1所示。
图1.1-1 移动通信原理实验系统组成
1.2 调制解调模块
随着通信业务量的增加，频谱资源日趋紧张，为了提高系统的容量，信道间隔已由最初的100kHz 减少到25kHz ，并将进一步减少到12.5kHz ，甚至更小。同时，由于数字通信具有建网灵活，容易采用数字差错控制技术和数字加密，便于集成化，并能够进入ISDN 网，所以目前通信系统都在由模拟制式向数字制式过渡。因此系统中必须采用数字调制技术。
数字信号调制的基本类型分为振幅键控（ASK ）、频移键控（FSK ）和相移键控（PSK ）。然而一般的数字调制技术因传输效率低而无法满足移动通信的要求，为此，需要专门研究一些抗干扰性强、误码性能好、频谱利用率高的调制技术，尽可能地提高单位频谱内传输数据的比特率，以适用于移动通信的窄带数据传输的要求。如最小频移键控（MSK －Minimum Shift Keying ），高斯滤波最小频移键控（GMSK －Gaussian Filtered Minimum Shift Keying ），四相相移键控（QPSK －Quadrature Reference Phase Shift Keying ），交错正交四相相移键控（OQPSK －Offset Quadrature Reference Phase Shift Keying ），四相相对相移键控（DQPSK －Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying ）和π/4正交相移键控（π/4-DQPSK －Differential Quadrature Reference Phase Shift Keying ）,已在数字蜂窝移动通信系统中得到广泛应用。
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数字调制技术又可分为两类：一类是线性调制技术，主要包括PSK 、QPSK 、DQPSK 、OQPSK 、π/4－DQPSK 和多电平PSK 等。这一类调制技术要求通信设备从频率变换到放大和发射过程中保持充分的线性，因此在制造移动设备中会增加难度和成本，但可以获得较高的频谱利用率。另一类是恒包络调制技术，主要包括MSK 、GMSK 、GFSK 、TFM 等。这类调制技术的优点是已调信号具有相对窄的功率谱和对放大设备没有线性要求，不足之处是其频谱利用率通常低于线性调制技术。由于这两类调制技术各有优势，因此被不同的移动通信系统所采用。如GSM 系统中采用的就是GMSK 调制，而IS-95CDMA 系统采用的是QPSK 和OQPSK 调制。
为了使用户能够对各种移动通信中常用的数字调制技术的特点、区别和实现方式有清楚和全面地认识，本实验系统提供了MSK （最小移频键控）、GMSK （高斯最小移频键控）、QPSK （四相绝对移相键控）、OQPSK （交错正交四相相移键控）、DQPSK （四相相对移相键控）、π/4-DQPSK （π/4正交相移键控）的调制与解调。
1.2.1 各种调制方式的实现：
调制的实现框图如图1.2-1所示。
图1.2-1 调制实现框图 首先在CPLD 中产生一组码字为10100110 1110000的NRZ 码，经过差分编码及串/并转换，得到I k 、Q k 两路数据。波形选择地址生成器根据接收到的I k 和Q k 数据选择相应的地址。EEPROM 主要完成波形表的存储，根据CPLD 输出的地址来输出相应的波形数据。这些数据经过D ／A 转换后即可得到I k 和Q k 支路的基带波形。然后和正交载波调制、相加即可得到调制后的信号。各种调制方式的区别仅在于基带波形的不同。
其中，CPLD 使用EPM7128（U601）；EEPROM 选择的型号为AT28C64（U602、U603）； D ／A 转换器主要完成数模转换的功能，选择型号为DAC0832（U604、U605）；低通滤波器采用开关电容滤波器，选择型号为TLC14（U610、U611）；乘法器采用MC1496（U608、U609）来完成；加法器采用运算放大器TL084（U607）来完成。
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该部分各测试点的位置如图1.2-1所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示：
NRZ ：调制器基带信号输出点；输出为NRZ 码，周期为15，码字为1010 0110 1110 000，码速率受拨码开关SW602控制，关系如表1.2-2所示。
/NRZ ：基带信号的差分编码信号输出点（仅在MSK 、GMSK 调制时有效）；输出为NRZ 码，周期为15，码字为01101110 0001010或 10010001 1110101，相位比“NRZ ”输出延迟一个码元，码速率受拨码开关SW602控制，关系如表1.2-2所示。
BS ：基带信号的位同步信号；输出为方波，频率受拨码开关SW602控制，关系如表1.2-2所示。
DI ：I 路数据信号输出点；输出为NRZ 码，码速率是基带信号码速率的1/2；在MSK 、GMKS 调制方式时NRZ 码的周期为15，当/NRZ 为01101110 0001010时，其码字为01110000 1010011或10100110 1110000。当/NRZ 为10010001 1110101时，其码字为10001111 0101100或01011001 0001111；相位与“/NRZ ”输出相比有延迟；在其他调制方式时NRZ 码的周期为15，码字为1101 1100 0010 100或0010 1001 1011 100，相位与“NRZ ”输出相比有延迟。
DQ ：Q 路数据信号输出点；输出为NRZ 码，码速率是基带信号码速率的1/2；在MSK 、GMKS 调制方式时NRZ 码的周期为15，当/NRZ 为01101110 0001010时，其码字为10100110 1110000或01110000 1010011。当/NRZ 为10010001 1110101时，其码字为01011001 0001111或10001111 0101100；在其他调制方式时NRZ 码的周期为15，码字为0010 1001 1011 100或1101 1100 0010 100，相位与“NRZ ”输出相比有延迟。
I 路成形：“DI ”信号经基带成形后信号输出点。 Q 路成形：“DQ ”信号经基带成形后信号输出点。 I 路调制：“I 路成形”经11.71875KHz 载波调制后信号输出点，波形类似于PSK 调制波形。
Q 路调制：“Q 路成形”经11.71875KHz 载波调制后信号输出点，波形类似于PSK 调制波形。
调制输出：各调制方式的调制信号输出。
“调制类型选择”共12位拨码开关（SW601、SW602），其中SW601用来选择调制的类型，如表1.2-1所示；SW602用来选择基带信号的码速率，如表1.2-2所示。
表1.2-1 调制类型选择
SW601 调制类型
10000000 MSK 调制
01000000 BbTs =0.3的GMSK 调制 00100000 BbTs =0.5的GMSK 调制 00010000 A 方式的QPSK 调制 00010001 B 方式的QPSK 调制 00001000 A 方式的OQPSK 调制 00001001 B 方式的OQPSK 调制 00000100 A 方式的DQPSK 调制 00000101 B 方式的DQPSK 调制 00000010
π/4－DQPSK 调制
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表1.2-2 基带码速率选择
SW602 码速率
1000 0.75KHz 0100 1.5KHz 0010 3KHz 0001 12KHz
注意：由于时钟信号的频率为24MHz ，所以通过调制类型选择开关选择NRZ 码速率只是约数，实际值如下：
0.75Kb/s ： 24M ／32768＝0.732421875KHz ≈0.75KHz 。 1.5Kb/s ： 24M ／16384＝1.46484375KHz ≈1.5KHz 。 3Kb/s ： 24M ／8192＝2.9296875KHz ≈3KHz 。 12Kb/s ： 24M ／2048＝11.71875KHz ≈12KHz 。 1.2.2 各种解调方式的实现：
解调的实现框图如图1.2-2所示。
图1.2-2 解调实现框图
将已调信号送入正交调制器中进行正交解调，然后进行成形滤波，再进行电压判决，最后将所得到的信号送入CPLD 中进行不同类型的解调处理。对于各种不同调制方式只是在CPLD 中的电路不同，其它外围电路都一样。其中，CPLD 使用EPM7128（U708）；正交解调器采用MC1496（U702、U703）来完成；低通滤波器采用TLC14（U704、U705）来完成；用滞回比较器对模拟信号数字化，比较器选用LM339（U706、U707）。
该部分各测试点的位置如图1.2-2所示，在图中标明及未标明的测试点分别说明如下： I 路解调：I 路信号解调后信号输出点。 Q 路解调：Q 路信号解调后信号输出点。
I 路滤波：“I 路解调”信号经低通滤波后的信号输出点。 Q 路滤波：“Q 路解调”信号经低通滤波后的信号输出点。
DI ：I 路数据信号输出点；在MSK 、GMKS 调制方式时与调制器“DI ”一致或相反；在
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其他调制方式时与调制器“DI ”一致。
DQ ：Q 路数据信号输出点；在MSK 、GMKS 调制方式时与调制器“DQ ”一致或相反；在其他调制方式时与调制器“DQ ”一致。
/NRZ ： NRZ 码的差分编码信号输出点（仅在MSK 、GMSK 调制时有效）；应与调制器“/NRZ ”一致。
NRZ ：NRZ 码输出点；应与调制器“NRZ ”一致。
“解调类型选择”共12位拨码开关（SW701、SW702）用来选择解调的类型，其应用与“调制类型选择”一致。
1.3 无绳电话系统
无绳电话机俗称子母机，七十年代问世之后，无绳电话以其独特的功能及优越性而深受广大用户的喜爱，所以发展较为迅速。早期生产的无绳电话机大多属于普通型，通常主机不设有线电话机及免提电话机功能，易受串扰及同频机干扰。随着电子科技的迅速发展，各种专用集成电路和先进元器件的不断涌现，无绳电话机在性能、结构及功能等方面都有了很大的改进和提高。根据不同的要求，无绳电话机已普遍采用了导频或编码控制电路，多频道选择和空闲信道自动搜索等电路，有效地提高了无绳电话机的通信保密性和抗同频干扰能力；采用无线调频和抗干扰检测电路，既保证了通信质量，又提高了发射效率；采用射频功率专用放大器，能进一步提高发射功率，增加通信距离。近年来，相继出现了一大批性能好、体积小、效率高、成本低、功能多的无绳电话机。
我们通常所说的无绳电话机均属于第一代模拟无绳电话系统，即CT-1系统，它只是固定电话机的无线局部延伸，仅限于家庭或办公室等室内电话用户使用，也是目前正在大量使用的无绳电话机，自从1997年我国颁布《无绳电话系统设备总规范》（GB/T16891-1997）以来，无绳电话产业得到了快速的发展，无绳电话销量近几年也逐年上升，如93年无绳电话机销量仅占电话机销量的1%左右，而从近几年市场的基本情况来看，无绳电话机的销量至少占到10%，有一些地方更达到15%或以上。我国目前无绳电话机已经初步形成了一批具有一定市场认同度的品牌，如步步高、高科、侨兴、TCL 、夏新等。
CT1无绳电话属于FDMA 系统，数十个双工频道被全部无绳电话共用，采用话音模拟调频及数字信令技术。系统有一个基地台，即无绳电话座机，通过用户线接入电话网交换机；可带多部移动台，即无绳电话手机（每一时刻只能有一部手机通话）。无绳电话是为方便有线电话用户而提出的。它将有线电话座机与通话手柄之间的电缆（绳）去掉，用无线信道代替之，通话手柄成为无绳电话手机。用户持无绳手机在以座机为中心的小范围内移动通话，十分方便。虽然从使用功能上看，无绳电话是有线电话的无线延伸，但其工作原理及使用的技术都属于移动通信范畴，CT1无绳电话及在其后发展起来的各种数字无绳电话组成无绳电话大家族，成为常用的四类移动通信系统之一。
在本移动通信原理实验系统中，实现了一个完整的无绳电话系统，既有无绳电话手机和座机的功能实验，信道实验，更有与有线信令结合的系统实验。本移动通信原理实验系统的无绳电话部分，就相当于集成了一个无绳电话的手机和座机，能更直观、更形象地解剖整个无绳电话系统。
1.3.1 射频部分
射频部分原理框图如图1.3-1所示：
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图1.3-1 无绳电话系统射频部分原理框图
无绳电话手机或座机发射的信号通过天线进入，经双工器选频后进行两次混频，采用这种两次混频的方式可以有效的抑制镜像干扰。通过两次混频后得到455KHz中频信号。中频信号再经限幅放大，这样就可以去除因幅度变化带进的干扰，经过这样一系列处理后，再由正交鉴频器解调出无绳电话发出的音频或数字信号。
本移动通信原理实验箱所发射的射频信号由压控振荡器产生，该射频信号产生之后输入到高频放大器进行放大，然后经过双工器的发射通道馈送到天线发射出去。在此部分电路中，调制信号输入采用的是音乐信号和直接变容二极管直接调频的方式。
控制器实现了接收及发射电路与单片机之间的接口，通过控制器电路可以改变收发信号频率以适应不同信道的实验，本实验箱频率范围覆盖了中国无绳电话标准的20个信道。本实验箱无绳电话部分的射频部分采用单片集成无绳电话KB8528，它的片内包括八个功能模块：双变频FM接收机、FSK数据比较器、受话音频通道、送话音频通道、串行数据接口、接收锁相环和发射锁相环、接收信号强度指示和低电池检测电路。这些功能模块的管理、信道选择等都由来自单片机的串行数据进行控制。
该部分各测试点的位置如图1.3-1所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示：
第一本振：第一本振信号测试点。它的频率与通话信道有关，每个信道的间隔为25KHz，接收手机信号时，第一信道的频率为48M-10.7M=37.3M，以后每间隔一个信道频率加25KHz，20信道后重新切换到第一信道。接收座机信号时，第一信道的频率为45M-10.7M＝34.3M，以后每间隔一个信道频率加25KHz，20信道后重新切换到第一信道。第一本振信号是由压控
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振荡器产生的。
第一中频：固定为10.7M 的中频信号。
第二本振：固定为10.245M 的第二本振信号，是由晶体产生的。
第二中频：固定为455K 的中频信号，是由10.7M 的第一中频信号和10.245M 的第二本振信号混频产生的。
U_TX ：发射锁相环的控制电压测试点。 U_RX ：接收锁相环的控制电压测试点。 1.3.2 用户线信令部分
用户线信令部分原理框图如图1.3-2所示：
图1.3-2 无绳电话系统用户线信令部分原理框图
我们知道，在用户话机与电信局的交换机之间的线路上，要沿两个方向传递语言信息。但是，为了接通一个电话，除了上述情况外，还必须沿两个方向传送所需的控制信号。比如，当用户想要通话时，必须首先向程控机提供一个信号，能让交换机识别并使之准备好有关设备，此外，还要把指明呼叫的目的地的信号（被叫）发往交换机。当用户想要结束通话时，也必须向电信局交换机提供一个信号，以释放通话期间所使用的设备。除了用户要向交换机传送信号之外，还需要传送相反方向的信号，如交换机要向用户传送关于交换机设备状况，以及被叫用户状态的信号。由此可见，一个完整的电话通信系统，除了交换系统和传输系统外，还应有信令系统。普通电话信号是目前各种终端信令中最为简单的一种，话机发出的信令以直流电流的通断表示，交换机产生的则主要是各种音频频率的正弦波。在本实验箱中，将交换机的功能做了进去，以便用户能直观的观察各种信号音以及控制信号的变化情况。
1、信令定义
摘机：话机发出的请求通信的命令。
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挂机：由话机发出，表示话机已结束或放弃通信。
拨号音：由交换机发出，促请话机用户输入被叫话机的号码。
忙音：由交换机发出，通知主叫用户通信网络或被叫话机目前正忙。 拨号：话机发出的被叫话机的号码，供通信网接续话路时使用。 回铃音：由交换机发出，提示主叫用户被叫话机正处于振铃状态。 振铃：由交换机发出，供被叫话机发出铃声，促请用户应答。 2、信令编码
摘机：环线直流电流由开路变为导通。 挂机：环线直流电流由导通变为开路。 拨号音：持续的450Hz 的正弦波。
忙音：450Hz 的正弦波，每导通0.35秒后间断0.35秒。
拨号：采用双音多频拨号方式，即DTMF=（Dual Tone Multifrequency ）。 回铃音：450Hz 的正弦波，每导通1秒后间断4秒。 振铃：25Hz 的正弦波，每导通1秒后间断4秒。 3、测试点定义
该部分各测试点的位置如图1.3-2所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示： TIP1：用户电话1的TIP 端。 RING1：用户电话1的RING 端。 TX1：电话1四线输出端。 RX1：电话1四线输入端。 TIP2：用户电话2的TIP 端。 RING2：用户电话2的RING 端。 TX2：电话2四线输出端。 RX2：电话2四线输入端。
1.3.3 双工器部分
图1.3-3 无绳电话系统双工器部分原理框图
该部分各测试点的位置如图1.3-3所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示：
ANT_BS：座机双工器天线测试端（实验指导书中ANT_BS或ANT（BS）对应测试点ANT BS）RX_BS：座机双工器接收端（实验指导书中RX_BS或RX（BS）对应测试点RX BS）
TX_BS：座机双工器发射端（实验指导书中TX_BS或TX（BS）对应测试点TX BS）
ANT_HS：手机双工器天线测试端（实验指导书中ANT_HS或ANT（HS）对应测试点ANT HS）RX_HS：手机双工器接收端（实验指导书中RX_HS或RX（HS）对应测试点RX HS）
TX_HS：手机双工器发射端（实验指导书中TX_HS或TX（HS）对应测试点TX HS）
1.4CDMA系统
现代通信技术取得的突出成就之一就是CDMA（Code Division Multiple Access 码分多址）技术。由于CDMA技术可以处理多媒体数据业务的异步特性，可以提供比传统多址技术（如：TDMA（Time Division Multiple Access 时分多址）、FDMA （Frequency Division Multiple Access
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频分多址））更高的容量，并且能够抵抗信道的频率选择性衰落，可以提供方便的多用户接入，所以公认它将作为第三代移动通信的主要技术。
CDMA 系统按照扩张频谱方式的不同可分为： 1、直接序列扩频CDMA （DS-CDMA ）：用待传信息信号与高速率的伪随机码序列相乘后，去控制射频信号的某个参量而扩展频谱。
2、跳频扩频CDMA （FH-CDMA ）：数字信息与二进制伪随机码序列模二相加后，去离散地控制射频载波振荡器的输出频率，使发射信号的频率随伪随机码的变化而跳变。
3、跳时扩频CDMA （TH-CDMA ）：跳时是用伪随机码序列来启闭信号的发射时刻和持续时间。发射信号的“有”、“无”同伪随机序列一样是伪随机的。
4、混合式：由以上三种基本扩频方式中的两种或多种结合起来，便构成了一些混合扩频体制，如FH/DS ，DS/TH ，FH/TH 等。
其中，DS-CDMA 系统是目前应用最广泛的一种扩频CDMA 系统，被CDMA2000、WCDMA 、TD-SCDMA 等第三代移动通信系统采用，我们的实验系统就设计了一个完整的DS-CDMA 系统，重点放在PN 码的特性、扩频和解扩、同步和捕获等知识点上，同时也具备码分多址、位同步、帧同步提取、载波恢复、纠错编解码等众多功能。
1.4.1 发射机的实现
其发射机实现框图如图1.4-1所示：
图1.4-1 CDMA 系统发射机实现框图
两路信息码均在发射机的CPLD 中产生，周期为8，分别由两个8位拨码开关“SIGN1置位”和“SIGN2置位”进行置位。码速率1K/2K 可变，由拨位开关“信码速率”控制，拨码开关拨上时码速率为2K ，拨下时为1K 。两路扩频码为在CPLD 中产生的127位Gold 序列，分别受两个8位开关“GOLD1置位”和“GOLD2置位”控制，可以任意改变。码速率100K/200K 可变，由拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为200K ，拨下时为100K 。
两路信息码分别与Gold1和Gold2进行扩频后，再进行PSK 调制。当拨位开关“第一路”拨上、“第二路”拨下时，发射机输出点TX 输出的信号为SIGN1与GOLD1扩频调制后的信号。当拨位开关“第一路”拨下、“第二路”拨上时，发射机输出点TX 输出的信号为SIGN2与
GOLD2
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扩频调制后的信号。当两个拨位开关均拨上时，发射机输出点TX 输出的信号为两路信号的叠加。拨位开关“扩频”可对是否扩频进行选择，当拨码开关拨上时表示不对信息码进行扩频，拨下时扩频，这样便于对比观察是否扩频的PSK 信号的频谱。
另外，在发射机还可对SIGN1进行汉明编码，当拨位开关“编码”拨上时对SIGN1进行编码，拨下时不编码。8位拨码开关“误码“的作用是对编码后的信号人为设置误码，以检验汉明编码的纠错效果。
其中，发射机信息码和扩频码的产生、扩频均在CPLD 中实现，CPLD 使用EPM7128（U301）；PSK 调制使用模拟乘法器MC1496（U303、U304）；加法器使用运算放大器AD8055（U305）；功放采用UPC1676（U306）。
该部分各测试点的位置如图1.4-1所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示：
SIGN1：当拨位开关“编码”拨下时SIGN1第一路信息码输出点；输出8位NRZ 码，码字与拨码开关“SIGN1置位”的设置一致，码速率受拨位开关“信码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为2K ，拨下时为1K 。当拨位开关“编码”拨上时SIGN1为第一路信息码经过汉明编码信号输出点，输出为第一路信息码的汉明编码并加入帧同步码（1110010）后的NRZ 码，周期为21位，第一个7位为巴克码（1110010），第二个7位为第一路信号码高四位经7.4汉明码编码后的数据，第三个7位为第一路信息码低四位经7.4汉明码编码后的数据。同时，后两个7位的数据还受拨码开关“误码”的控制，当“误码”开关的2～8位中的某一位置高时，后两个7位的数据相应位取反。码速率同样受拨位开关“信码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为2K ，拨下时为1K 。
SIGN2：第二路信息码输出点；输出8位NRZ 码，码字与拨码开关“SIGN2置位”的设置一致，码速率受拨位开关“信码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为2K ，拨下时为1K 。
GOLD1：第一路扩频码输出点；输出127位的GOLD 序列，码型为NRZ 码，码速率受拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为200K ，拨下时为100K 。
GOLD2：第二路扩频码输出点；输出127位的GOLD 序列，码型为NRZ 码，码速率受拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为200K ，拨下时为100K 。
S1-KP ：当拨位开关“扩频”拨下时为SIGN1与GOLD1扩频后的输出点，输出NRZ 码，码速率由扩频码速率决定，拨位开关“扩频码速率”拨上时码速率为200K ，拨下时为100K ；当拨位开关“扩频”拨上时为SIGN1信号输出点（不扩频），输出与“SIGN1”或者同“差分编码”（当“编码”拨上时）一致。
S2-KP ：当拨位开关“扩频”拨下时为SIGN2与GOLD2扩频后的输出点，输出NRZ 码，码速率由扩频码速率决定，拨位开关“扩频码速率”拨上时码速率为200K ，拨下时为100K 。当拨位开关“扩频”拨上时为SIGN2信号输出点（不扩频），输出与“SIGN2”一致。
TX-CW ：发射机10.7M 载波信号输出点；输出10.7MHz 的正弦波，峰峰值超过1V 。 PSK1：“S1-KP ”信号经过PSK 调制后的输出点；输出载波为10.7M 的PSK 信号。 PSK2：“S2-KP ”信号经过PSK 调制后的输出点；输出载波为10.7M 的PSK 信号。 TX ：发射机发射信号输出点；当拨位开关“第一路”拨上、“第二路”拨下时，输出经过功率放大后的PSK1信号；当拨位开关“第一路”拨下、“第二路”拨上时，输出经过功率放大后的PSK2信号；两个拨位开关同时拨上时，输出为PSK1和PSK2叠加、放大后的信号；两个拨位开关同时拨下时，输出为空。
S1-BS ：SIGN1和SIGN2位同步信号输出点；输出为方波，频率受拨位开关“信码速率”
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控制，拨位开关拨上时频率为2KHz ，拨下时为1KHz 。
S1-FS ：当拨位开关“编码”拨上时为SIGN1帧同步信号输出点，输出为脉冲波，频率受拨位开关“信码速率”控制，拨位开关拨上时频率为2/21KHz ，拨下时为1/21KHz ；当拨位开关“编码”拨下时输出为零。
差分编码：当拨位开关“编码”拨下时，差分编码输出点的波形同“SIGN1”一致；当拨位开关“编码”拨上时，差分编码输出点的波形为“SIGN1”（第一路信息码汉明编码后的信号）差分编码波形。
G1-BS ：GOLD1和GOLD2位同步信号输出点；输出为方波，频率受拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时频率为200K ，拨下时为100K 。
1.4.2 接收机的实现
接收机实现框图如图1.4-2所示：
图1.4-2 CDMA 系统接收机实现框图
接收机按电路实现的功能可分为四部分：扩频码的捕获和跟踪、载波提取、PSK 解调和差分译码、汉明解码。
1、扩频码的捕获和跟踪
在扩展频谱系统中，为了使接收端能够正确恢复信码，必须使接收端产生的解扩用的伪随机码和发送端的伪随机码同步。伪随机码的同步一般分两步进行。第一步是搜索和捕获伪随机码的初始相位，使其与发端的码相位误差小于1bit ，这就可保证解扩后的信号通过相关器后面的窄带中频滤波器，通常称这一步为初始同步或捕获；第二步是在初始同步的基础上，使码相位误差进一步减小，使已建立的同步保持下去，通常称这一步为跟踪。
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常用的捕获方法有滑动相关法、前置同步码法、发射参考信号法、突发同步法和匹配滤波器同步法。在CDMA 系统接收端，捕获的实现大多采用滑动相关法。本接收机也是采用滑动相关法，由图1.4-2中的TX （同相）支路和CPLD （U402）构成滑动相关捕获电路，如图1.4-3所示。
图1.4-3 滑动相关捕获电路
接收到的信号与本地伪随机码相乘后再积分，即求出它们的互相关值，然后在门限检测
器中与某一门限值比较，以判断是否已捕获到有用信号。这里是利用伪随机码的相关特性，当两个相同的码序列相位上一致时，其相关值有最大的输出。一旦确认捕获完成，则捕获指示信号的同步脉冲控制搜索控制钟，调整伪随机码发生器产生的伪随机码的重复频率和相位，使之与收到的信号保持同步。
实现跟踪也是利用伪随机间的相关特性实现的。一般采用延迟锁定环来实现。本接收机用图1.4-2中的CQ （超前）支路、ZH （滞后）支路、VCO 和CPLD （U402）构成延迟锁定环，如图1.4-4所示。
图1.4-4 延迟锁定环跟踪电路
输入信号与本地PN 序列的超前和滞后序列作互相关运算，然后分别进行带通滤波，包
络检波，最后相减，得到误差函数。误差电压经过环路滤波，送到压控振荡器控制时钟频率的变化。这个时钟再推动本地PN 序列发生器，产生本地PN 序列的超前和滞后序列。
为了方便实验，我们在捕获电路的门限判决处加了一个旋转电位器“捕获”，用于改变比较的门限值，以捕捉有用信号，同时用发光二极管“捕获指示”的亮灭来判断是否已捕捉到有用信号。同时，在跟踪电路VCO 处加了一个旋转电位器“跟踪”，用来调节VCO 的压控信号的直流电平，增大接收机的时钟调节范围，使锁相更容易。
接收机的扩频码GOLD3受8位拨码开关“GOLD3置位”控制。因此，当“GOLD3置位”
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与“GOLD1置位”一致而与“GOLD2置位”不一致时，解调出信息码SIGN1；当“GOLD3置位”与“GOLD2置位”一致而与“GOLD1置位”不一致时，解调出的信息码SIGN2。拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“解码”分别对应发射机的拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“编码”。
其中，接收机扣码电路、GOLD 序列发生器及超前、滞后电路均在CPLD 中实现，CPLD 使用EPM7128（U402）；高放使用单片集成宽带放大器UPC1676（U400、U401）；乘法器使用模拟乘法器MC1496（U403、U406、U407）；带通滤波器使用10.7M 的晶体滤波器（CFT400、CFT401、CFT402），通带为10.7M ±7.5KHz ；包络检波用检波二极管1N60（D401、D402、D403）完成；减法器由运算放大器TL084（U404）构成；VCO 使用晶体压控振荡器（CRY400）。
该部分各测试点的位置如图1.4-2所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示： RX ：接收机接收到的经过滤波放大后的信号。
GD-TX ：接收机同相支路同相GOLD 序列输出点；当接收机完成捕获和跟踪后，该点输出的GOLD 序列应与发射机的GOLD 序列同频同相。
TX1：接收机同相支路解扩后、滤波前信号输出点；当接收机完成捕获和跟踪后，该点输出为解扩后的PSK 信号。
TX2：接收机同相支路滤波后、检波前信号输出点。
TX3：接收机同相支路检波后信号输出点；当接收机捕获前输出GOLD 序列的相关峰。 GD-CQ ：接收机超前支路超前GOLD 序列输出点；输出与GD-TX 频率、码字一致，相位超前半个码元的GOLD 序列。
CQ1：接收机超前支路解扩后、滤波前信号输出点。 CQ2：接收机超前支路滤波后、检波前信号输出点。
CQ3：接收机超前支路检波后信号输出点；当接收机捕获前输出GOLD 序列的相关峰，相位比TX3超前半个码元。
GD-ZH ：接收机滞后支路超前GOLD 序列输出点；输出与GD-TX 频率、码字一致，相位滞后半个码元的GOLD 序列。
ZH1：接收机滞后支路解扩后、滤波前信号输出点。 ZH2：接收机滞后支路滤波后、检波前信号输出点。
ZH3：接收机滞后支路检波后信号输出点；当接收机捕获前输出GOLD 序列的相关峰，相位比TX3滞后半个码元。
VCO-C ：延迟锁定环中VCO 控制信号输出点；当接收机捕获前输出延迟锁定环的鉴相特性。
G3-BS ：GOLD3位同步信号输出点；输出为方波，频率受拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时频率为200K ，拨下时为100K 。
2、载波提取
当接收机采用同步解调或相干检测时，接收机需要提供一个与发射机调制载波同频同相的相干载波。这个相干载波的获取就称为载波提取，或称为载波同步。本接收机载波提取使用科斯塔斯环法，科斯塔斯环又称同相正交环，其原理框图如图1.4-5所示：
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图1.4-5 科斯塔斯环原理框图
在科斯塔斯环环路中，误差信号V 7是由低通滤波器及两路相乘提供的。压控振荡器输出
信号直接供给一路相乘器，供给另一路的则是压控振荡器输出经90o 移相后的信号。两路相
乘器的输出V 3
、V 4均包含有调制信号，两者相乘以后可以消除调制信号的影响，经环路滤波器得到仅与压控振荡器输出和理想载波之间相位差有关的控制电压，从而准确地对压控振荡器进行调整，恢复出原始的载波信号。
接收机载波提取电路的实现如图1.4-6所示：
图1.4-6 接收机载波提取电路实现框图
接收机接收到的扩频PSK 信号经过解扩后，在TX1处得到PSK 信号，经过带通滤波器到TX2，再送入载波提取电路得到相干载波COS 。其中，乘法器1、2，低通滤波器1、2和90°相移集成在集成芯片U500中，乘法器3使用模拟乘法器MC1496（U501）；低通滤波器由运算放大器TL082（U502）构成；环路滤波器是由分立元器件R521、R522和E500构成的无源比例积分滤波器；VCO 使用由10.7M 晶体振荡器（CRY500）和变容二极管（D501）
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为主构成的压控晶体振荡器；10.7M 滤波器使用10.7M 的陶瓷滤波器（CFT500），通带为10.7M ±140KHz 。
在实验过程中，由于科斯塔斯环频率锁定范围较小，因此需要调节电位器 “频率调节”，使压控振荡器的自由振荡频率接近10.7MHz 。同时，为观察PSK 信号载波提取中易出现的“相位模糊（又称倒π）”现象，我们在科斯塔斯环输入处加入了一个拨位开关“调制信号输入”，反复断开-连接该开关，可以观察到提取的载波会出现0和π两种初始相位。
该部分各测试点的位置如图1.4-6所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示： 相乘1：“COS ”信号与PSK 信号相乘、滤波后输出点；当环路锁定后该点输出为PSK 信号中包含的基带信号。
相乘2：“SIN ”信号与PSK 信号相乘、滤波后输出点；当环路锁定后该点输出为零。 相乘3：“相乘1”信号与“相乘2”信号相乘后输出点；当环路锁定后该点输出为零。 VCO-C1：环路中压控振荡器的控制信号；当环路锁定后该点输出为零。
VCO ：环路中压控振荡器的输出点；当环路锁定后该点输出频率与PSK 载波频率一致。 COS ：环路中压控振荡器输出信号滤波后的输出点；输出为正弦波，当环路锁定后该点输出频率与PSK 的载波频率、相位一致。
3、PSK 解调
接收机PSK 解调使用相干解调方法，PSK 相干解调的原理如图1.4-7所示：
图1.4-7 PSK 解调实现框图
PSK 调制信号先经过带通滤波器，然后调制信号经过乘法器与载波信号相乘后，去掉了调制信号中的载波成分，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，对此信号进行抽样判决，就可以得到基带信号了。
接收机PSK 解调电路实现框图如图1.4-8所示：
图1.4-8 接收机PSK 解调电路实现框图
其中，带通滤波器使用10.7M 的晶体滤波器（CFT400），通带为10.7M ±7.5KHz ；乘法器和低通滤波器与载波提取电路的科斯塔斯环中的乘法器1和低通1为同一电路，均集成在集成芯片U500中；整形用比较器LM339（U405）完成，整形（比较）电平可通过旋转电位器“整形”改变；位同步提取用单片机AT89C2051（U410）实现；抽样判决、差分译码在CPLD （U402）中完成。
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该部分各测试点的位置如图1.4-8所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示： TX1：同捕获和跟踪电路中的“TX1”。 TX2：同捕获和跟踪电路中的“TX2”。 COS ：同载波提取电路中的“COS ”。 整形前：同载波提取电路中的“相乘1”。
整形电平：对“整形前”信号进行整形（判决）的直流电平。
整形后：对“整形前”信号进行整形（判决）后得到的信号，应与发射机“SIGN1”（接收第一路信号时）一致（当干扰较大时，会有一定误码存在）。
BS ：接收机提取位同步信号输出点；输出为方波，频率应与发射机位同步信号（S1-BS ）频率一致（当干扰较大时，位同步信号频率会有一定的跳变）。
判决后：对 “整形后”信号利用接收机提取的位同步信号进行抽样判决后得到的信号，应与发射机“SIGN1”（接收第一路信号时）一致（当干扰较大时，会有一定误码存在，但误码率较“整形后”的误码率小）。
注：当发射端的“编码”拨上时，“整型后”、“判决后”的波形应与发射机“差分编码”一致。
4、汉明解码
接收机汉明解码电路实现框图如图1.4-9所示“
图1.4-9 接收机汉明解码电路实现框图
其中帧同步提取、汉明解码分别由单片机AT89C2051（U411、U412）完成。 该部分各测试点的位置如图1.4-9所示，在图中标明及未标明的测试点分别表示： 逆差分：同发射机的第一路信息码的汉明编码“SIGN1”。 FS ：接收机提取帧同步信号输出点；输出为窄脉冲，频率应与发射机帧同步信号（S1-FS ）频率一致。
假识别：接收机提取帧同步时假识别信号输出点；输出为窄脉冲，当判决后的信号一个周期（21位）只包含一个帧同步码（1110010）时，输出与“FS ”一致，当判决后的信号一个周期包含两个帧同步码时，其频率是“FS ”信号频率的两倍。
DECODE ：接收机对SING1汉明编码后的解码信号输出点；码字应与发射机拨码开关“SIGN1置位”的设置一致。
注意，由于我们仅对发射机的第一路信号进行了汉明编码，因此接收机也仅能对第一路信号进行汉明解码。
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第二章 调制解调实验
实验一 MSK 调制解调实验
一、实验目的
1、掌握MSK 调制和解调的原理。
2、理解MSK 的优缺点。
二、实验内容
1、观察MSK 调制过程中各信号的波形。
2、观察MSK 解调过程中各信号的波形。
三、预备知识
1、MSK 调制和解调的基本原理。
2、MSK 调制和解调部分的工作原理及电路说明。
四、实验器材
1、移动通信原理实验箱
一台 2、20M 双踪示波器
一台
五、实验原理
1、MSK 调制原理
MSK 称为最小移频键控，是移频键控（FSK ）的一种改进型。这里“最小”指的是能以最小的调制指数（即0.5）获得正交信号，它能比PSK 传送更高的比特速率。
二进制MSK 信号的表达式可写为：
()cos =t S MSK ??
?
???++k k c t Ts a t ?πω2
kTs t Ts k ≤≤?)1(
c ω——载波角频率；
Ts ——码元宽度；
k a ——第k 个码元中的信息，其取值为±1；
k ?——第k 个码元的相位常数，它在时间kTs t Ts k ≤≤?)1(中保持不变；
移动通信实验指导书解剖
移动通信实验指导书 王明志主编 信息学院
前言 移动通信是上一世纪末三大新兴通信技术（移动通信、光纤通信、卫星通信）之一。它使人类实现了随时随地快速可靠地进行各种信息的交换。移动通信集各种通信最新技术之大成，是一种较为理想的通信方式。 针对不断发展的新技术，高等院校通信专业的课程设置也在不断更新，实验手段也在不断发展。我们针对移动通信实验课与移动通信技术、设备现状，设计了相关实验，编写了这套教材。本教材是根据多年从事移动通信教学和工程实验，并在考了国内外有关文献和资料的基础上编写而成。 移动通信网络是一个非常庞大、复杂的网络，涉及当今通信领域的方方面面。为了让高等院校通信专业的学生对移动通信技术有一个全面的了解，“移动通信课程”的开设适应了这一形势的要求。另一方面，在让学生对移动通信系统有一个较全面了解的同时，对其中关键技术的学习或深入地掌握是必要的。对于这一部分知识点的学习，一方面可以通过理论课堂的学习获得，另一方面可以通信实验的环境进行加强。ZH7005B多体制移动通信实验平台为学生们了解当今移动通信技术的发展提供了一个良好的实验平台。 在多体制移动通信实验平台中，设计了一个通用的信道硬件平台，它能支持多种模式的移动通信网络。对目前常见的移动通信技术的关键部分“空中接口技术”，学生能有一个全面的了解： 1.最小频移键控（MSK） 2.高斯最小频移键控（GMSK） 3.π/4差分四相相移键控（π/4DQPSK） 4.CDMA/DS码分多址通信技术 5.CDMA/DS-IS95码分多址通信技术 6.跳频通信技术
目录实验一QPSK传输系统实验 实验二OQPSK传输系统实验 实验三/4DQPSK传输系统实验实验四MSK传输系统实验 实验五GMSK传输系统实验 实验六16QAM传输系统实验 实验七64QAM传输系统实验 实验八CDMA传输系统实验 附录HDB3测试码序列的改进
移动通信原理课程设计-实验报告-
电子科技大学 通信抗干扰技术国家级重点实验室 实验报告 课程名称移动通信原理 实验内容无线信道特性分析； BPSK/QPSK通信链路搭建与误码性能分析； SIMO系统性能仿真分析 课程教师胡苏 成员姓名成员学号成员分工 独立完成必做题第二题，参与选做题SIMO仿 真中的最大比值合并模型设计 参与选做题SIMO仿真中的 等增益合并模型设计 独立完成必做题第一题 参与选做题SIMO仿真中的 选择合并模型设计
1，必做题目 1.1无线信道特性分析 1.1.1实验目的 1)了解无线信道各种衰落特性； 2)掌握各种描述无线信道特性参数的物理意义； 3)利用MATLAB中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。 1.1.2实验内容 1)基于simulink搭建一个QPSK发送链路，QPSK调制信号经过了瑞利衰 落信道，观察信号经过衰落前后的星座图，观察信道特性。仿真参数：信源比特速率为500kbps，多径相对时延为[0 4e-06 8e-06 1.2e-05]秒，相对平均功率为[0 -3 -6 -9]dB，最大多普勒频移为200Hz。例如信道设置如下图所示：
1.1.3实验仿真 (1)实验框图 （2）图表及说明 图一：Before Rayleigh Fading1 #上图为QPSK相位图，由图可以看出2比特码元有四种。
图二：After Rayleigh Fading #从上图可以看出，信号通过瑞利信道后，满足瑞利分布，相位和幅度发生随机变化，所以图三中的相位不是集中在四点，而是在四个点附近随机分布。 图三：Impulse Response #从冲激响应的图可以看出相位在时间上发生了偏移。
移动通信实验报告
邮电大学 移动通信实验报告 班级： 专业： ： 学号：
班序号： 一、实验目的 (2) 1、移动通信设备观察实验 (2) 2、网管操作实验 (3) 二、实验设备 (3) 三、实验容 (3) 1、TD_SCDMA系统认识 (3) 2、硬件认知 (3) 2.1移动通信设备 (3) 2.2 RNC设备认知 (4) 2.3 Node B设备（基站设备） (6) 2.4 LMT-B软件 (7) 2.5通过OMT创建基站 (8) 四、实验总结 (20) 一、实验目的 1、移动通信设备观察实验 1.1 RNC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、实验容 1、TD_SCDMA系统认识 全称是时分同步的码分多址技术（英文对应Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）。 TD_SCDMA系统是时分双工的同步CDMA系统，它的设计参照了TDD（时分双工）在不成对的频带上的时域模式。运用TDSCDMA这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。合适的TDSCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。 TD_SCDMA系统网络结构中的三个重要接口（Iu接口、Iub接口、Uu接口），认识了TD_SCDMA系统的物理层结构，熟悉了TD_SCDMA系统的六大关键技术以及其后续演进LTE。
SG-SX22移动通信原理实验箱
SG-SX22移动通信原理实验箱 移动通信系列实验箱是本公司新近推出的新型移动通信实验系统，它有移动终端、移动基站、移动交换机组成。移动终端既可完成基本的移动原理实验且能自成系统完成相当于GSM和CDMA手机的通话与测试实验；也可和移动基站、移动交换机配合构成一个完整的移动通信系统。（网络组成见产品特点图） 一、技术指标 （一）移动通信原理实验箱（移动终端） 移动终端实验箱既能完成移动通信原理实验又能作为一个移动终端进行手机的
系统实验和手机的测试实验 移动通信原理实验 信源编码实验； 声码器实验； 信道编码实验； 扩频解扩、CDMA编码实验、地址码的相关性与信号分解； 时分复用与解复用； 各种调制解调实验； 各单元级联起来组成一个CDMA手机系统实验（可以拨号通话）； 手机模拟系统各模块信号测试实验； GSM/GPRS模块配置与AT命令编程实验； 2、移动通信系统实验（完成任意移动终端间实时双工通信） 发送： (1)拨号呼叫实现移动终端信令交换。 (2)完成语音的模数转换，实验箱采用AD73311线性16位A/D变换，采样率32K/S。 (3)AMBE2000对前级的语音数据进行压缩编码，语音速率为2350bps，FEC 速率为50bps。 (4)对语音数据进行线路编码：卷积编码。
(5)对语音数据插导频后进行CDMA编码。 (6)QPSK调制。 (7)射频调制、发射。 (8)基于GSM/GPRS模块的虚拟手机开发实验、分布式数据采集实验；接收：为上述过程的逆过程。 （二）移动基站 移动基站作用： A）管理业务信道和控制信道； B）动态查询各移动终端的工作状态； C）给移动终端分配业务信道资源； D）向移动终端发送各种信令信号； E）将各终端所处状态及交换信息打包用光纤发给移动交换机； F）切换并管理小区间的移动终端； （三）移动交换机 移动交换机作用： A）接收基站发来的交换信息； B）转接小区间接续信令； C）协调分配信道资源； D）将整个通信网中终端状态送给PC机，并在PC机上显示。
移动通信实验指导书
目录 移动通信系统实验指导 (1) 实验一：AWGN信道中BPSK调制系统的 BER仿真计算 (2) 实验二：移动信道建模的仿真分析 (4) 实验三： CDMA通信系统仿真 (5)
移动通信系统实验指导 上机实验是移动通信课程的重要环节，它贯穿于整个“移动通信”课程教学过程中。本课程的实验分为3个阶段进行，它要求学生根据教科书的内容，在MATLAB仿真平台上并完成相应系统及信道建模仿真，帮助学生直观的了解移动通信系统的相关工作原理。最后要求学生根据实验内容完成实验报告。 试验的软件环境为Microsoft Windows XP + MATLAB。
实验一：AWGN信道中BPSK调制系统的 BER仿真计算 一、实验目的 1．掌握二相BPSK调制的工作原理 2．掌握利用MATLAB进行误比特率测试BER的方法 3．掌握AWGN信道中BPSK调制系统的BER仿真计算方法 二、实验原理 1．仿真概述及原理 在数字领域进行的最多的仿真任务是进行调制解调器的误比特率测试，在相同的条件下 进行比较的话，接收器的误比特率性能是一个十分重要的指标。误比特率的测试需要一个发送器、一个接收器和一条信道。首先需要产生一个长的随机比特序列作为发送器的输入，发送器将这些比特调制成某种形式的信号以便传送到仿真信道，我们在传输信道上加上一定的可调制噪声，这些噪声信号会变成接收器的输入，接收器解调信号然后恢复比特序列，最后比较接收到的比特和传送的比特并计算错误。 误比特率性能常能描述成二维图像。纵坐标是归一化的信噪比，即每个比特的能量除以噪声的单边功率谱密度，单位为分贝。横坐标为误比特率，没有量纲。
《移动通信技术》实验教学大纲(18.6)教学文案
《移动通信技术》实验教学大纲(18.6)
《移动通信技术》实验教学大纲 1．实验课程号： B453L07500 2．课程属性：（限选） 3．实验属性：非独立设课 4．学时学分：总学时36，实验学时10 5．实验应开学期：秋季 6．先修课程：数据通信与计算机网络，信号与系统，通信原理等。 一、课程的性质与任务 本实课程是移动通信技术的配套实验课，要求通过实验课的练习与实践使 学生加深对现代移动通信技术的基本概念和基本原理的理解，并掌握典型通信 系统的基本组成和基本技术，以适应信息社会对移动通信高级工程技术人才的 需求。 二、实验的目的与基本要求 通过实验使学生对比较抽象的移动通信理论内容产生一个具体的感性认 识，通过具体的实验操作使学生达到“知其然，且知其所以然”，从而提高分析 问题、解决问题的能力。 三、实验考核方式及办法 实验成绩评分办法：实验成绩占课程成绩的15％。 四、实验项目一览表 移动通信技术实验项目一览表 序实验项目实验实验适用学 号名称类型要求专业时 1 数字调制与解调技术验证性必做信息工程/电子信息工程 2 2 扩频技术验证性必做信息工程/电子信息工程 2 3 抗衰落技术验证性必做信息工程/电子信息工程 2 4 GSM通信系统实验综合性必做信息工程/电子信息工程 2 5 CDMA通信系统实验综合性必做信息工程/电子信息工程 2
五、实验项目的具体内容：
实验一数字调制与解调技术 1．本次实验的目的和要求 通过本实验了解QPSK, OQPSK,MSK,GMSK调制原理及特性、解调原理及载波在相干及非相干时的解调特性。将它们的原理及特性进行对比，掌握它们的差别。掌握星座图的概念、星座图的产生原理及方法。 2．实验内容 1)观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系。 2)观察IQ调制解调过程中各信号变化。 3)观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。 4)观察各调制信号的区别。 5)观察QPSK、OQPSK、MSK、GMSK基带信号的星座图，并比较各星 座图的不同及他们的意义。 3．需用的仪器 移动通信原理实验箱（主控&信号源模块、软件无线电调制模块10号模块、软件无线电解调模块11号模块），示波器。 4．实验步骤 1)准备：阅读实验教程，了解QPSK, OQPSK,MSK,GMSK的调制解调原 理； 2)QPSK调制及解调实验 （1）按实验要求完成所有连线，形成调制解调电路。 （2）QPSK调制。设置主控菜单，选择QPSK调制及解调；用示波器观测10号模块的TP8(NRZ-I)和TP9(NRZ-Q)测试点，观测基带信号经过串并变换后输出的两路波形，与输入信号对比；示波器探头接10号模块TH7(I-Out)和 TH9(Q-Out)，调节示波器为XY模式，观察QPSK星座图；示波器探头接10号模块TH7(I-Out)和TP3(I)，对比观测I路成形波形的载波调制前后的波形；示波器探头接10号模块TH9(Q-Out)和TP4(Q)，对比观测Q路成形波形的载波调制前后的波形；示波器探头接10模块的TP1，观测I路和Q路加载频后的叠加信号，即QPSK调制信号。
实验一 移动通信系统组成及功能
实验一 移动通信系统组成及功能 一、实验目的 1．了解移动通信系统的组成。 2．了解移动通信系统的基本功能。 3．了解基带话音的基本特点。 二、实验内容 1．按网络结构连接各设备，构成移动通信实验系统。 2．完成有线→有线、有线→无线及无线→有线呼叫接续，观察呼叫接续过程，熟悉移 动通信系统的基本功能。 3．用实验箱及示波器观测空中传输的话音波形。 三、基本原理 图1-1是与公用电话网（PSTN ）相连的蜂窝移动通信系统方框图。系统包括大量移动 台MS 、许多基站BS 、若干移动交换中心MSC 及若干与MSC 相连的数椐库(HLR 、VLR 等，图中未画出)，MSC 通过中继线与公用电话网PSTN 的交换机EX 相连，接入公用电话网。系统的基本功能是：移动台能与有线电话或其它移动台通话(或传输数椐等信息)。 图1-1 移动通信系统方框图 这样庞大复杂的系统无法放在实验桌上由同学自己动手做实验。将系统合理简化得到图 1-2，它将图1-1实际系统全部交换机EX 及MSC 合并成一部交换机；基站BS 及移动台MS 各选用一台；有线电话采用二部。 它与图1-1实际系统在包含的各种功能设备(交换机、基站、移动台及有线电话)、系统基本网络结构(各设备的连接关系)及系统功能等特征方面是
相同的。 图1-2 简化的移动通信系统方框图 常用的移动通信系统主要有三类：蜂窝移动通信系统、集群移动通信系统及无绳电话系 统，它们的功能及应用场合各不相同，但它们涉及的基本工作原理及技术是相同的。 移动通信的多址方式主要有FDMA 、TDMA 、CDMA 三大类。FDMA 系统一般为模拟 移动通信制式，TDMA 及CDMA （实际上，通常为TDMA/FDMA 及CDMA/FDMA 混合多址方式）为数字移动通信制式。FDMA 发展早，已成功应用于各种移动通信系统多年，目前在一些领域仍在应用。数字移动通信是在模拟移动通信基础上发展、演进而来的，在网络组成、设备配置、系统功能和工作方式上二者都有许多相同之处。 基于以上原因，为了得到体积小巧、价格低廉、可放在实验桌上由学生动手操作的移动 通信教学实验系统。在图1-2中，BS 、MS 实际选用基于FDMA 技术、采用数字信令的中国CT1无绳电话，EX 选用小型程控交换机，TEL 为有线电话。 为了测试上述小型移动通信系统无线部分的功能，采用了一台实验箱（SDT ），构成一 套完整的移动通信教学实验系统，如图1-3 所示。 图1-3 移动通信教学实验系统 下面对图1-3各部分实际采用的设备及本实验内容介绍如下： MS ( Mobile Station ) : 移动台（无绳电话手机） BS ( Base Station ) : 基地台（无绳电话座机） EX ( Exchanger ) : 程控交换机 TEL (Telephone ) : 有线电话 SDT : 实验箱 SDT MS BS EX TEL TEL
移动通信实验室建设
通信工程专业教学 移动通信实验室建设方案 2012 年5 月
一、建设移动通信实验室的必要性 随着通信技术与经济全球化的发展，人类已进入信息化社会。在信息化社会中，人们对通信的需求与依赖日益增强。移动通信是通信发展的一座里程碑，在我国具用广阔的运用领域与市场。当前，我国移动用户总数已超过固话用户总数。移动通信在我国既是通信发展的热点，又是通信发展的重点，发展规模与速度十分迅速，前景看好。 通信实验室是高校培养通信专业人才的实验基地。为了培养适应信息化社会需求的高素质通信专业技术人才，建设移动通信实验室对于高校通信专业特别是通信类高校是完全必要的，也是非常及时的。 二、移动通信实验室的地位与作用 移动通信实验室是一种扩延型专业实验室。它对于学习现代数字传输技术、培养学生综合运用知识解决实际问题的能力、扩大学生视野与知识面、提高学生的专业素质具用重要意义。移动通信实验室在通信实验室体系结构中的地位与作用，如下图所示： 由上图可看出，移动通信实验室是通信实验室体系结构中十分重要的组成部分。 三、通信实验室建设步骤 为了使通信实验室的建设配置合理、能适应通信技术发展的需要，必须按照严格的步骤进行。否则会因为仓促建设，造成建非所用、实验设备技术落后、教学资源严重浪
费等状况。通信实验室建设可参照以下几步进行： （1）根据学校学科建设的要求及在本专业上的建设力度，规划本专业的建设重点，其中包括实验室的建设方向。 （2）在确定今后实验室的建设要求后，再根据目前已有实验室的配置及今后的招生规模制定相应实验室的建设方案，并将方案提交专家组审议（专家组一般需请 外单位的一些专家组成）及学校领导审批。 （3）根据审批结果进行经费的申请与落实情况。 （4）实验室的场地准备：根据实验开设的规模确定场地大小。 （5）对实验室建设需配置的仪表进行订购：学生用仪表一般以中档为主，可配置一定量的高档仪表如存贮示波器、误码仪、话路特性测量仪、频谱分析仪等。 （6）对老实验的改造，如果是将设备少量的增加，则设备的型号与原有的实验设备应尽可能在在型号上保持一致。如果筹建新实验室或老实验室作大规模的改造 建设，需进行大量的调查、研究。 （7）在进行调查时，通过向相关教学设备供货商发技术咨询函或通过向兄弟院校进行调究的方式进行设备咨询，这时间一般需持续半年到一年。在可能情况下， 向相关设备供应商索取实验设备与实验指导书，进行实际考查，以核实实验设 备的技术先进性、设备的可使用性、实验的可实施性等进行详细调查。 （8）委托招标单位进行招标：在招标时应将学校对设备的要求描述清楚，防止买非所需。在招标过程中一般需与欲购的设备供应商保持密切联系，这样可以做到 以较低的价格获取性能优异的设备。同时还应强调“眼见为实”，不要随意相 信设备供应商许诺的“升级条款”，很多技术不是一跃而就的，有些技术必须 依靠长期的技术积累才能掌握。最后不能以价低中标的原则进行采购。对招标 后的单位需对其技术培训和售后服务提出一定要求，这样才能保证实验课程的 顺利开设。 （9）设备验货：对购买的设备要进行严格的检验，保证购进设备的质量。 四、实验内容 实验一、GMSK调制实验； 实验二、GMSK解调实验； 实验三、GMSK在非线性信道下的性能； 实验四、π/4DQPSK调制实验； 实验五、π/4DQPSK解调实验； 实验六、m序列的产生与相关性测量实验； 实验七、Gold序列的产生和相关性测量实验； 实验八、Walsh码正交性测量实验； 实验九、卷积编码器、译码器实验； 实验十、传统交织编码抗突发错误性能测量实验；
重庆大学移动通信系统实验报告
ADS系统级仿真 ——发射机、零中频接收机与外差式接收机 课程名称：移动通信系统 院系：通信工程学院 专业：通信01班 年级： 2013级 姓名：叶汉霆 学号： 指导教师：李明玉 实验时间： 重庆大学
一、实验目的： 1. 熟悉ADS软件的使用、能用该软件进行原理图设计和原理图仿真。 2. 了解发射机、接收机的结构及工作原理； 3. 掌握利用ADS中行为级模块进行系统级仿真的方法，使用如滤波器、放大器、混频器等行为级的功能模块搭建收发信机系统。 4.运用S参数仿真、交流仿真、谐波平衡仿真、瞬态响应仿真等仿真器对收发信机系统的各种性能参数进行模拟检测。 二、实验原理： 1.接收机 接收机将通过信道传播的信号进行接收，提取出有用信号。接收机一般具有接收灵敏度、选择性、交调抑制、噪声系数等性能参数。 接收机的实现架构可分为：超外差、零中频和数字中频等。 接收机各部分的作用和要求如下： ①射频滤波器1（FP Filter1） 选择信号频段、限制输入信号带宽、减小互调失真。 抑制杂散信号，避免杂散响应。 减少本振泄漏，在频分系统中作为频域相关器。 ②低噪声放大器（LNA） 在不使接收机线性度恶化的前提下提供一定的增益。 抑制后续电路的噪声，降低系统的噪声系数。 ③射频滤波器2（FP Filter2） 抑制由低噪声放大器放大或产生的镜频干扰。 进一步抑制其他杂散信号。 减少本振泄漏。 ④混频器（Mixer） 将射频信号下变频为中频信号。 是接收机中输入射频信号最强的模块，其线性度极为重要，同时要求较低 的噪声系数。 ⑤本振滤波器（Injection Filter） 滤除来自本振的杂散信号。
移动通信 实验 解扩实验
实验十二解扩实验 一．实验目的： 1、通过本实验掌握载波已调信号m序列解扩原理及方法，掌握解扩前后信号在时 域及频域上的变化。 2、通过本实验掌握载波已调信号GOLD序列解扩原理及方法，掌握解扩前后信号在 时域及频域上的变化。 二．实验内容： 1、观察解扩时本地扩频码与扩频时扩频码的同步情况。 2、观察已调信号在解扩前后的频域变化。 三．基本原理： m序列解扩的是在接收到的RF信号上进行的，其实解扩的原理很简单，即用一个与发送端完全相同的m序列与接收到的信号直接相乘就可以完成信号的解扩，两个m序列的相位必须一致，即接收端产生的m序列必须进行捕获和跟踪，以使其速率和相位与发送端m序列保持一致。 四．实验原理： 1、实验模块简介 （1）CDMA发送模块： 本模块的主要功能：产生PN31伪随机序列，将伪随机序列或外部输入的其它数字序列扩频，扩频增益为32，扩频后输出码速率为512kbps，可输出两条不同扩 频码信号。 （2）CDMA接收模块： 本模块的主要功能：完成10.7MHz射频信号的选频放大，当本地扩频码设置为与发送端扩频码相同时，可完成扩频码的捕获及跟踪，进而完成射频信号的解扩。 （3）IQ调制解调模块： 本模块的主要功能：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；完成射频信号正交解调。 2、扩频后的PSK已调信号分为三路送入CDMA接收模块中，分别与结婚搜模块中产 生的m序列的超前、同相、滞后序列相乘。在扩频码没有捕获到时，同相支路的捕获输出为低电平，扣码电路工作，每周期扣掉1/4个码元，使发送端和接收端的两个PN序列产生相对滑动，当滑动到两个序列的相位差小于一个码元时，电平，扣码电路停止工作，系统进入跟踪状态。此时超前-滞后支路产生的复合相关特性出现，经低通滤波后控制VCO，使收发端PN序列完全同步，此后跟踪过程一直存在，维持PN序列的同步。 PN码同相支路的相乘信号经带通滤波后即为解扩后的信号。该信号时一个基带信元的PSK调制信号，扩频码调制部分已经被去除。 五．实验步骤： （一）m序列扩频实验 1、在实验箱上正确安装CDMA发送模块、CDMA接收模块及IQ调制解 调模块 2、正确连线，检查无误后打开电源 3、将发送模块上“GOLD1 SET”拨码开关拨为全“0”，将接收模块上“GOLD SET” 拨码开关拨为全“0”，按复位键以完成设置。 4、示波器探头接接收模块“输出2”测试点，调整“幅度”电位器使该点信号电压
北邮移动通信课程设计综述
信息与通信工程学院移动通信课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：
一、课程设计目的 1、熟悉信道传播模型的matlab 仿真分析。 2、了解大尺度衰落和信干比与移动台和基站距离的关系。 3、研究扇区化、用户、天线、切换等对路径损耗及载干比的影响。 4、分析多普勒频移对信号衰落的影响，并对沿该路径的多普勒频移进行仿真。 二、课程设计原理、建模设计思路及仿真结果分析 经过分析之后，认为a 、b 两点和5号1号2号在一条直线上，且小区簇中心与ab 连线中心重合。在此设计a 、b 之间距离为8km ，在不考虑站间距的影响是默认设计基站间距d 为2km ，进而可求得a 点到5号基站距离为2km ，b 点到2号基站距离为2km ，则小区半径为3/32km,大于1km ，因而选择传播模型为Okumura-Hata 模型，用来计算路径损耗；同时考虑阴影衰落，本实验仿真选择阴影衰落是服从0平均和标准偏差8dB 的对数正态分布。实验仿真环境选择matlab 环境。 关于路径损耗——Okumura-Hata 模型是根据测试数据统计分析得出的经验公式，应用频率在150MHz 到1 500MHz 之间，并可扩展3000MHz;适用于小区半径大于1km 的宏蜂窝系统，作用距离从1km 到20km 经扩展可至100km;基站有效天线高度在30m 到200m 之间，移动台有效天线高度在1m 到10m 之间。其中Okumura-Hata 模型路径损耗计算的经验公式为： terrain cell te te te c p C C d h h h f L ++-+--+=lg )lg 55.69.44()(lg 82.13lg 16.2655.69α 式中，f c （MHz ）为工作频率；h te （m ）为基站天线有效高度，定义为基站天线实际海拔高度与天线传播范围内的平均地面海拔高度之差；h re （m ）为终端有效天线高度，定义为终端天线高出地表的高度；d （km ）：基站天线和终端天线之间的水平距离；α(h re ) 为有效天线修正因子，是覆盖区大小的函数，其数字与所处的无线环境相关，参见以下公式： 22(1.1lg 0.7)(1.56lg 0.8)(), 8.29(lg1.54) 1.1(), 300MHz,3.2(lg1.75) 4.97(), 300MHz,m m m m f h f dB h h dB f h dB f α---??-≤??->?中、小城市（）=大城市大城市 C cell ：小区类型校正因子，即为：
移动通信实习报告
城南学院通信工程移动通信实习报告 姓名 学号 实习指导老师 实习指导老师 实习地点长沙理工大学现代通信实验室 实习时间2013年12月2日至2013 年12月20日
序言 2013年12月2日至2013年12 月20 日，我们在长沙理工大学现代通信实验室进行了为期三周的移动通信课程实习。本实习主要分为两部分，即移动通信核心网部分与移动通信无线接入网部分。两部分分别由不同老师知道。学习的内容包括认识移动通信各个设备、设备运行方式与原理、不同设备之间的联系以及简单的设备配置命令，以此来加强课程学习中对移动通信理论内容的理解，为今后的学习和工作打下基础。 第一部分移动通信核心侧 一、移动通信核心侧实习目的和要求 （1）了解什么是移动通信核心网与WCDMA核心网的发展演进过程。 （2）熟悉WCDMA核心网各设备，并掌握设备的功能与设备间的相互关系。 （3）学会WCDMA核心侧各设备的简单配置。 （4）掌握移动通信核心网的通信原理。 （5）按照分组要求，每天按时到达实习地点，参加实习，并做到不迟到、不早退、不缺席。 2、移动通信核心侧主要设备硬件结构介绍 在WCDMA核心网中，又可以分为两个部分，即CS域子系统和PS域子系统。CS域负责 话音信号的处理，而PS域负责数据的处理。CS域子系统包括的设备主要有 MsoftX3000、UMG8900两套设备。PS 域子系统包括的设备主要有GGSN和SGSN两套设备。 除这两个子系统之外，还有HLR9820设备。WCDMA全网拓扑结构如图1.1所示。
图1.1 WCDMA全网拓扑结构 下面，分别对移动通信核心侧相关设备做详细介绍。 1、MsoftX3000 MSOFTX3000主要完成位置管理、呼叫控制、媒体网关控制等功能，可以同时作为MSC Server、TMSC Server 、GMSC Server、VLR、SSP等功能实体进行组网。MSOFTX3000设备机框的实拍如图1.2所示。 MSOFTX3000整机采用N68-22机柜，宽600mm，深800mm，高2200mm，机柜有效空间为46u（1u=44.45mm），每个机柜可以配置4个插框，机柜分为两种： 综合配置机柜和业务处理机柜。其中，综合配置机柜必须配置，业务处 理机柜为选配。系统最多可以配置5个机柜，包括1 个综合配置机柜 （编号为0）和4个业务处理机柜（编号为1、2、3、4）。 MSOFTX3000机柜与插框示意图如图所示。 图1.3MSOFTX3000机柜与插框示意图图1.2MSOFTX3000机框
移动通信实验系统说明书
目录 目录 0 第一部分基础实验 (1) 第1章伪随机序列产生实验 (2) 实验一 m序列产生及特性分析实验 (3) 实验二 GOLD序列产生及特性分析实验 (7) 实验三 WALSH序列产生及特性分析实验 (11) 第2章信源编码和信道编码实验 (15) 实验一语音模数转换和压缩编码实验 (24) 实验二线性分组码实验 (26) 实验三 GSM卷积码实验 (32) 实验四 GSM交织技术实验 (38) 第3章扩频通信基础实验 (41) 实验一直接序列扩频（DS）编解码实验 (42) 实验二跳频（FH）通信实验 (45) 实验三 DS/CDMA码分多址实验 (48) 第4章数字调制和解调实验 (52) 实验一 BPSK调制解调实验 (53) 实验二 QPSK调制解调实验 (56) 实验三 OQPSK调制解调实验 (59) 实验四 MSK调制解调实验 (62) 实验五 GMSK调制解调实验 (65) 实验六 OFDM调制解调实验 (68) 第二部分系统实验 (73) （一）单机系统 (74) 第1章单机自环系统 (74) 实验一短信收发实验 (74) 实验二数据接入CDMA信道的收发实验 (76) 实验三移动终端原理实验 (78) （二）GSM系统 ........................................ 错误！未定义书签。
第2章交换机原理.................................... 错误！未定义书签。实验一系统通信实验.................................. 错误！未定义书签。实验二移动小区切换漫游与HLR管理.................... 错误！未定义书签。实验三 VLR管理 ...................................... 错误！未定义书签。实验四移动交换机软件——移动台的历史记录.......... 错误！未定义书签。第3章基站原理...................................... 错误！未定义书签。实验一基站信道分配实验（选配模块）.................. 错误！未定义书签。实验二网络优化与基站RACH接入控制实验............... 错误！未定义书签。第4章 GSM信令 ...................................... 错误！未定义书签。实验一移动台开机、关机实验........................... 错误！未定义书签。实验二移动台漫游实验................................ 错误！未定义书签。实验三移动台主叫实验................................ 错误！未定义书签。实验四移动台被叫实验................................ 错误！未定义书签。第5章移动系统七号信令.............................. 错误！未定义书签。实验一移动通信7号信令实验........................... 错误！未定义书签。第6章无线信道实验.................................. 错误！未定义书签。实验一加性高斯白噪声信道的统计特性实验.............. 错误！未定义书签。实验二信道编码实验................................... 错误！未定义书签。第7章 GSM/CDMA/TD-CDMA通信模块（选配）.............. 错误！未定义书签。实验一 GSM模块配置实验（选配） ....................... 错误！未定义书签。实验二 GSM设备短信收发实验（选配）.................... 错误！未定义书签。实验三 GSM设备呼叫实验（选配） ....................... 错误！未定义书签。实验四 GPRS数据通信（无线上网）实验（选配）.......... 错误！未定义书签。3G TD-CDMA开发模块使用说明（LC6311+）................. 错误！未定义书签。第8章复用系统实验.................................. 错误！未定义书签。实验一码分复用及相关性仿真软件实验.................. 错误！未定义书签。实验二数字时分复接系统实验.......................... 错误！未定义书签。实验三基于GSM模块的分布式数据采集................... 错误！未定义书签。第三部分二次开发说明................................. 错误！未定义书签。第1章 DSP二次开发说明 ............................... 错误！未定义书签。第2章 GSM模块二次开发说明 .......................... 错误！未定义书签。附录一 CH341驱动安装 ................................. 错误！未定义书签。附录二TD-SCDMA视频使用说明........................... 错误！未定义书签。
MBC-5W移动通信实验指导书(教师)第七版
移动通信实验指导书(教师补充内容) 一、“实验报告要求”中部分问题的答案 实验一 2．听见的信号音如下： 摘机：拨号音。 拨号：电话机及交换机2/4变换电路反射回的DTMF信号音。 通话：对方先挂机听忙音。 3．有线电话挂机时用户线是处于开路状态。 实验二 1．各组无绳电话ID码不同，则信令中ID H、ID L及 ID不同。但信令中同步码、手 L 机号代码及命令相同。 2．检错重发即自动请求重发ARQ方式。 实验三 3. 在无线专用呼叫信道上传输的信令是共路信令，在无线通话信道上传输的信令是随路信令。在程控交换机用户线上传输的信令是随路信令。 实验四 1．专用呼叫信道方式。 2．按信道号每次加3递增的规律，占用第1个碰到空闲信道。例如，当前信道号为2，则切换频道后，在信道5、8、11、14、17、20、3……序列中选第1个碰到的空闲信道。实验五 1. 同地址/同步FH-CDMA通信系统测量波形如图5-1，5-2所示。
不同地址FH-CDMA收端收不到发端信号，输出总是一片噪声。 实验六 1.DS-CDMA通信系统对应表6-2、表6-3各种子工作方式下，各点测量波形如图6-1~6-5所示(见P8～P10 )。 由测量结果知，各路用户数椐的地址码相互正交即互相关函数为0，而某路用户收端地址码同步时自相关函数为最大值，则收端通过相关检测从时域频域混叠在一起的多路直扩数椐中检测出自已的那一路数椐。因而在同一载频上可同时传输多路用户数椐，即形成多个逻辑信道。 2.单信道DS-CDMA通信系统收端相关检测输出为单个用户数椐地址码的自相关检测输出波形，为单调上升(数椐为+1)或单调下降(数椐为-1)的锯齿波形，在最后采样时刻达到最大值，为τ=0时的自相关函数值；或者为两个用户数椐地址码的互相关检测输出波形，在最后采样时刻为互相关函数值，为0。而2信道DS-CDMA通信系统收端相关检测输出为本地用户数椐地址码的自相关检测输出波形及两个用户数椐地址码的互相关检测输出波形的线性叠加，在最后时刻的采样值等于本地用户数椐地址码的自相关函数值，此时两个用户数椐地址码的互相关检测输出值即互相关函数值为0，对采样值无影响。 要保证2信道DS-CDMA通信系统收端相关检测输出为本地用户数椐地址码的自相关检测输出波形及两个用户数椐地址码的互相关检测输出波形的线性叠加，相关检测器中只能用线性关系的模拟乘法器，而不能用非线性的异或门代替模拟乘法器。
移动通信 第一次 实验
无绳电话系统 实验一信道分配实验 一、实验内容 1、观察无绳电话在通话时信道切换的规律，以及对话音的影响。 2、通过实验箱测量无绳电话通话状态下切换信道操作后通话信道的改变，了解其切换信道的功能。 3、通过实验箱观测无绳电话多信道共用、空闲信道选取的方式。 二、实验目的 1、了解无线信道的概念。 2、了解一般移动通信系统的无线多信道共用、空闲信道选取方式。 1、了解移动通信原理实验箱无绳电话部分的基本工作原理。 2、掌握实验箱的基本操作方法。 三、实验原理 1、无绳电话的空闲信道选取方式 多信道共用的移动通信系统，在基站控制的小区内有多个无线信道提供给移动用户共用。那么，在某一用户主呼或被呼时，如何从几个信道中选择一个空闲信道分配给该用户使用呢？ 空闲信道选取方式以有下四种： （1）专用呼叫信道（专用控制信道）方式； （2）循环定位方式； （3）循环不定位方式； （4）循环分散定位方式。 无绳电话的多信道共用是一个小区（所研究的无绳电话电磁波覆盖范围所自然形成的小区域）内所有无绳电话共用20个信道。然而，与蜂窝移动通信系统及集群移动通信系统不同，无绳电话小区内的全体无绳电话无统一的基站控制器，而是由每台无绳电话各自独立地选用空闲信道。若采用循环定位方式及循环分散定位方式，已挂机的无绳电话也要占用一个信道发示闲音，一个小区最多只能容纳20部无绳电话，容量太小，故不能采用。实际能采用的只有专用呼叫信道方式及循环不定位方式或两种方式的变形及组合方式。 专用呼叫信道方式呼叫速度快，但在呼叫信道上受干扰的概率较大；循环不定位方式基本不存在互相干扰，但呼叫速度慢。当前国内生产的CT1无绳电话大多采用专用呼叫信道方式。 一台无绳电话的手机与座机重新对识别码（ID码）后，由识别码按一定算法确定新的呼叫信道。所有的呼叫都在呼叫信道上进行。因此，同一台无绳电话的“专用”呼叫信道也是可变的。小区内不同无绳电话识别码一般不相同，呼叫信道一般也各不相同。另外，其它无绳电话通话时占用本台无绳电话呼叫信道的概率及占用时间都是有限的。第三，本台无绳电话手机距离座机一般是最近的，收到的信号最强。总之，采用专用呼叫信道方式的无绳电
移动通信 GSM实验报告
深圳大学实验报告 课程名称：移动通信 实验项目名称GSM模块配置/设备呼叫/设备短信收发学院：信息工程 专业：通信工程 指导教师： 报告人：学号：班级： 1 实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制
实验目的与要求： GSM模块配置1. 了解GSM模块的特点； 2. 了解配置GSM模块的AT命令。GSM 设备短信收发1.了解GSM网络中短消息业务的组成结构；2. 了解GSM网络中短消息收发的过程； 3. 熟悉短消息的数据格式； 4. 熟悉GSM模块进行短信收发的AT命令。 GSM 设备呼叫1．了解GSM网络中话音呼叫的过程； 2. 熟悉用本移动实验箱作为主叫和被叫用户进行语音呼叫；3．熟悉GSM模块进行语音呼叫的AT命令 实验原理：
实验过程及内容： GSM模块配置：1、GSM模块测试（无需插入SIM卡）2、GSM通信速率设置（例：修改GSM模块速率为9600bps）3、GSM模块命令返回结果码数字或字符模式4、GSM模块命令结果码控制5、GSM模块命令回显模式6、保存设置7、版本信息GSM设备短信收发：1．收发短信的准备（1）在PC机上收发短信（2）设置GSM 模块命令返回结果码为字符模式；（3）设置短消息中心（4）设置短信存储区域2．用AT命令控制GSM接收短信过程如下（1）GSM模块接收短消息（2）用TEXT模式读取短消息（3）用PDU模式读取短消息（4）删除短消息3．用AT命令控制GSM 发送短信过程如下（1）用TEXT模式发送英文短消息（2）用PDU模式发送中文短消息4．用配套软件发送短信（中文，英文，中英文混合） GSM设备呼叫：（一）在移动实验箱上进行呼叫（二）在PC机上进行呼叫（1）主叫呼叫和挂机实验：（2）被叫接续实验：（3）GSM模块作为被叫，可以进行摘机和挂机
移动通信实验指导书3-6,
实验三、复合地址码扩频调制及PN码解扩 一、实验目的 1、掌握发端复合地址码扩频调制及收端PN码解扩的基本原理。 2、掌握扩频调制及解扩的实现过程。 二、实验条件 1、示波器 2、移动通信实验箱 三、实验原理 发端BS1导频信道扩频基带信号 PIL=PN1(t) （5-1）同步信道扩频基带信号 SYss=SYfr⊕W8⊕PN1 （5-2）用户1由信道地址码W i单独扩频的扩频基带信号 D1w=D l xs⊕W i （5-3）用户1由信道地址码W i及基站地址码PN1复合扩频的扩频基带信号 D l ss=D l w⊕PN1=D l xs⊕W i⊕PN1 （5-4）则BS1总的扩频基带信号 Dss=PIL+SYss+D l ss+… 经BPSK调制后输出 BPSK1=Dss·cosωIF t =PIL·cosωIF t+SYss·cosωIF t+D1ss·cosωIF t+… （5-5）接收端收到的中频信号f IF-RX也可用式（3-11-5）表示，则由模拟乘法器M5构成的PN码解扩器输出 f IF-des=f IF-RX·PN1(t) =(PIL·cosωIF t+SYss·cosωIF t+D l ss·cosωIF t+…)·PN1(t) 将式（5-1）、式（5-2）及式（5-4）代入上式，并用到⊕与乘法器等效的关系，得
f IF-des=PN1(t)·PN1(t)·cosωIF t ；导频信道 +SYfr·W8·PN1(t)·PN1(t)·cosωIF t ；同步信道 +D l xs·Wi·PN1(t)·PN1(t)·cosωIF t；用户1业务信道 +… 将PN1(t)·PN1(t)=+1·+1/-1·-1=1代入上式得 f IF-des=cosωIF t ；导频信道 +SYfr·W8·cosωIF t ；同步信道 +D l xs·W i·cosωIF t；用户1业务信道（5-6）四、实验内容与要求 （一）扩频调制测量步骤 1、实验箱设置：插上BS1、BS2及MS天线。D l设置为全1。 2、示波器设置：外触发，下降沿触发，外触发信号接自BS1的帧同步FS；二个测量通道都为直流耦合，2V/DIV。 3、示波器一个通道测量发端BS1用户1基带信号D l xs，另一个通道顺次测量 W i、D l w、PN1及D l ss，将时序对齐记录在表5-1，验证是否满足式（5-3）及式（5-4）复合地址码扩频调制的关系式。 4、示波器二个通道同时测量PN1及PIL，观测二者是否相同 （二）PN码解扩（去扰）测量步骤 1、发端BS1关断同步信道SYch，以免同步信道信号形响下一步的信号观测。 2、示波器二个通道同时测量发端BS1的Dlw（发端用户1基带信码Dlxs仅被Wi扩频的扩频基带信号）及收端MS的Drw（收端仅剩下Walsh码扩频的扩频基带信号），比较二者是否相同（不考虑Drw中的毛刺及导频信道输出的直流分量，参见式(3-11-8)）， 接收的D1复合地址码扩频信号是否已经PN码解扩（去扰）。 3、在MS的“PN码捕获及解扩”模块中按下“开环”键，断开PN码捕获环路，使PN码失步，PN码同步指示灯灭，接收信号未能正常地PN码解扩及载波解调，再观测比较Drw是否与Dlw相同。