移动通信 实验 GSM通信系统实验

实验十三 GSM通信系统实验

一．实验目的：

通过本实验将正交调制及解调的单元实验串起来，让学生建立起GSM 通信系统的概念，了解GSM通信系统的组成及特性。

二．实验内容：

1、搭建GSM数据通信系统。

2、观察GSM通信系统各部分信号。

三．基本原理：

由于GSM是一个全数字系统，话音和不同速率数据的传输都要进行数字化处理。

为了将源数据转换为最终信号并通过无线电波发射西湖区，需要经过几个连续的过

程。相反，在接收端需要经过一系列的反过程来重现原始数据。

信源端的主要工作有信道编码、交织和调制，而接收端则是经过解调，接交织，信道译码等一系列的反过程来重现原始数据。

四．实验原理：

1、实验模块简介：

本实验需要两台实验箱共同完成，一台实验箱作发射用，另一台作接收用。

（1）信源编译码模块：

本模块的主要功能：音频信号放大、音频信号CVSD编译码及射频信号

发射、接收。

（2）基带成型模块：

本模块的主要功能：产生PN31伪随机序列作为信源；将基带信号进行

串并转换；按调制要求进行基带成形，形成两路正交基带信号。

（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。

（4）PSK载波回复模块：

本模块的主要功能：与IQ调制解调模块上的解调电路连接起来组成一

个完整的科斯塔斯环恢复PSK已调信号的载波，同时可用作一个独立的

载波源。

（5）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。

（6）MSK/GMSK非相干数字解调模块：

本模块的主要功能：输入非相干解调IQ基带信号，A/D采样后，用数字

运算方法完成MSK及GMSK信号解调。

2、实验系统组成框图：

五．实验步骤：

1、 发射用实验箱上正确连线：

（1） 连接BS 和T-CLOCK ，为信源模块提供时钟。

（2） 连接OUT-PUT 和NRZ-IN ，将信源信号进行串并便换。

（3） 分别将I-OUT 和I-IN 、Q-OUT 和Q-IN 连接，实现调制。

数字信源 信道编码 载波 交织 基带成形 IQ 调制 发射天线 解交织 信道译码 本地载波

输出 非相干解调 IQ 解调 发射天线

（4）连接“输出”和“输入”，将调制信号通过天线发送出去。

（5）打开电源，选择MSK或GMSK调制方式，按键选择天线为“发射”。完成发射实验箱的电路连线和设置。

2、接收实验箱的连线步骤：

（1）连接“接收”和“输入”，将接收信号进行功率放大。

（2）连接“输出2”和“输入”，将接收的信号进行解调。

（3）连接VCO-OUT和“输入”，提供解调所需的载波信号。

（4）分别连接I-OUT和I-IN、Q-OUT和Q-IN，实现非相干解调。

（5）连接BS-OUT和R-CLOCK，为信源模块提供译码时钟。

（6）连接NRZ-OUT和INPUT。完成接收实验箱连线。开机后，按键选择天线为“接收”，测试

3、按前面单元实验要求调整好各模块，主要有发送端的信号输出幅度调整、接收端的

载波频率调整等。选择MSK或GMSK方式后即可进行数据通信。

4、用示波器观察各信号点波形，并记录。

六．实验波形：

1、发射端：

2、接收端：