移动通信实验指导书
GSM移动通信系统试验系统试验指导书
GSM移动通信系统试验系统试验指导书目录第一章感知性试验 (3)第二章原理性试验 (10)试验一调制与解调试验 (10)试验二频谱分析原理与试验 (24)试验三信道编码与解码试验 (32)试验四 FDD TDMA原理试验 (58)第三章系统试验部分 (70)试验一手机入网、手机主呼和手机被呼试验 (70)试验二移动台发信机技术指标及测试 (78)附录1：GSM900无线接口信道号与频率值对应表 (82)附录2：各个测试点波形 (84)附录3：各个测试点波形说明 (89)附录4：测试点分布图 (90)第一章感知性试验一、实验目的1、使学生了解整个试验箱整体结构框架；2、使学生了解射频部分使用的一些特殊器件（如穿心电容、射频连接器等）的作用；3、使学生了解人机接口部分的器件功能。
二、实验器材1、GSM移动通信系统试验箱三、试验原理实验箱的结构GSM移动通信系统实验箱（简称GSM试验箱，下同）整体布局图和整机控制图如图1－1－1和1－1－2所示。
图1－1－1 试验箱整机布局各部分完成的功能如下： 1、射频部分射频部分包括接收部分和发射部分。
接收部分的作用使将接收的高频信号下变到1MHz 的中频，并解调出模拟I 、Q 信号；发射部分的作用是将基带I 、Q 信号调制到高频载波上去。
2、频谱测量部分频谱测量部分的作用是分析接收信号的频谱，确定接收信号的质量。
3、中央控制单元中央控制单元的作用是控制整机的工作进程。
4、基带部分基带部分的作用是进行信道编解码，GMSK 调制与解调，以及TDMA 帧形成。
5、整机时钟整机时钟主要是给中央控制单元提供时钟，给射频部分提供参考频率。
6、射频率减器部分射频率减器为发射部分和接收部分共用，最大衰减量为60dBm 。
7、人机接口单元人机接口单元主要作用是便于整机操作和观察试验现象。
8、测试区测试区中设置很多测试钩，便于测试各试验中所需观察的信号。
射频板结构射频部分的接收和发射各为一个PCB 板，分别装在两个屏蔽盒中，屏蔽盒与盒盖接触处开有凹槽，槽内装有屏蔽网线，以便屏蔽盒和盖子之间进行可靠接触，从而达到良好的屏蔽效果。
移动通信原理实验指导书
移动通信原理实验指导书1．WALSH序列产生实验在伪随机序列产生中选择“3. WALSH序列产生”；（1）在测试点TP201测试输出的时钟；（2）分别在测试点TP202、TP203、TP204、TP205测试16位的WALSH 序列。
测量操作与测量结果：（1）CH1连接到TP201；CH2连接到TP202；（2）按下示波器的“AUTO”键；（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“100us”；（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）和CH1始终波形对照，可以从CH2波形读取到16位WALSH码为：1111000011110000，如图1-3-TP202；图1-3-TP202（7）CH2连接到TP203，同样可以测得16位WALSH码为1010101010101010：如图1-3-TP203；图1-3-TP203（8）CH2连接到TP204，同样可以测得16位WALSH码为0000111100001111：如图1-3-TP204；图1-3-TP204（9）CH2连接到TP205，同样可以测得16位WALSH码为：1101001011010010，如图1-3-TP205；图1-3-TP2052．直扩编解码（DS）实验（1）通过键盘和液晶选择实验“1. 直扩编解码”；（2）从观测点TP201观测时钟信号；（3）从测试点TP202观测发送数据的波形；（4）从TP203观测扩频PN码的波形；（5）从TP204观测扩频后的数据波形；（6）从TP205观测解扩出来的数据；（7）从TP206观测解扩方的PN码。
测量操作与测量结果：（1）CH1连接到TP202；CH2连接到TP205；（2）按下示波器的“AUTO”键；（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“500us”；（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
移动通信实验指导书资料
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 测试码序列的改进在ZH5001 通信原理实验系统中，设计了一个通用的信道硬件平台，在该实验平台上除了完成以前几章的实验外，还能完成以下实验：1. 振幅调制传输系统实验AM2. 单边带调制SSB3. 抑制载波的双边带调制DSB4. 频率调制FM5. 四相相移键控QPSK6. 四相交错相移键控OQPSK7. 最小频移键控MSK8. 高斯最小频移键控GMSK9. π/4 差分四相相移键控π/4DQPSK10. 16QAM 传输系统16QAM11. 64QAM 传输系统64QAM以上实验采用数字信号处理DSP 技术+PFGA 技术实现，其具有较完善的测试接口：通过这些测试接口，可以对每一种调制解调方式有一个全面的了解。
CDMA移动通信系统实验指导书
C D M A移动通信系统实验指导书2009年10月目录1.实验准备 (1)1.1引言 (1)1.2 实验准备 (2)1.2.1网络编址 (2)1.2.2 拨码开关 (3)1.2.3 固定连接关系 (4)1.2.4 网络设置 (5)2.数据配置 (6)2.1侧物理配置 (6)2.1.1 BSC配置 (6)2.2 BTS配置 (11)2.3物理配置数据完整性检查 (13)3 无线资源配置 (14)3.1 BSS参数配置 (14)3.2频率参数配置 (15)3.3增加小区 (16)3.4增加载频 (18)3.5导频信道，同步信道，寻呼信道，接入信道配置 (19)3.6数据配置完整性检查 (22)4 SS7信令配置 (23)4.1 本交换局（BSC）配置 (23)4.2邻接交换局（MSC）配置 (24)4.3 NO.7信令MTP配置 (25)4.4 NO7信令SSN配置 (28)4.5 数据完整性检查 (29)4.6 后台配置数据同步到前台 (30)1．实验准备1.1引言整个实验是围绕OMS(操作维护管理子系统)进行的。
学生在了解cdma原理以及BSS系统结构的基础上，通过后台管理软件的终端对系统进行操作和维护。
OMS 子系统结构如图1－1所示：图1-1 操作维护系统结构图BSC中的NCM 是前后台网络通讯的接口模块。
负责前后台消息相互转发，即将后台来的命令消息转发至前台，将前台返回的结果消息转发至NCM 上的底层TCP/IP 通讯程序，由其送至后台。
OMS 作为CDMA BSS 系统的支持网络，本身构成一个相对独立的系统，其硬件设备由服务器、操作台、以太网集线器和BSC 组成，如图1-2所示。
OMS 的功能组成与OMS 的软件模块划分一一对应，即由配置管理、性能管理、告警管理、权限管理和系统工具组成。
图1－2 OMS组成1.2 实验准备在开始后台数据配置前，我们应先保证前后台的各种连接关系正确，这些连接分为内部连接和外部连接，只有连接关系正确，才能保证后台配置的数据能够同步到前台的单板上，使系统按照后台配置的数据运行。
移动通信原理实验指导书09
实验要求1.每位学生必须按规定完成实验课，因故不能参加实验者，应课前向指导教师请假（必须经有关领导批准）。
对所缺实验要在期末考试规定时间内补齐，缺实验者不得参加期末考试。
2.每次实验课前，必须预习，弄清实验题目、目的、内容、步骤和操作过程，及需记录的参数等，认真做好预习报告。
在实验前，指导教师要检查预习结果并就与本实验有关的内容进行提问。
对不写预习报告，又回答不出问题者，不准做实验。
3.每次实验课前，学生须提前5分钟进入实验室，找好座位，检查所需实验设备，做好实验前的准备工作。
4.做实验前，了解设备的原理和正确使用方法。
在没有弄懂仪器设备的使用方法前，不得贸然使用，否则因使用不当造成仪器设备损坏的，根据大连民族学院《仪器设备损坏丢失处理暂行办法》规定进行处理。
5.实验室内设备在实验过程中不准任意搬动和调换，非本次实验所用仪器设备，未经指导教师允许不得动用。
6.要求每位学生在实验过程中，要具有严谨的学习态度、认真、踏实、一丝不苟的科学作风。
坚持每次实验都要亲自动手，不可“坐车”，实验小组内要轮流操作和记录等工作，无特殊原因，中途不得退出实验，否则本次实验无效。
7.实验中若接线、改接、拆线都必须在切断电源的情况下进行（包括安全电压），线路连接完毕再送电。
实验中，特别是设备刚投入运行时，要随时注意仪器设备的运行情况，如发现有超量程、过热、异味、冒烟、火花等，应立即断电，并请指导老师检查、处理。
8.实验过程中，如出现事故，就马上拉开电源开关，然后找指导教师和实验技术人员，如实反映事故情况，并分析原因和处理事故。
如有损坏仪表和设备时，应马上提出，按有关规定处理。
9.每次实验结束，指导教师要对实验数据和结果进行验收，要经检查并签字，在教师确认正确无误后，学生方可拆线。
整理好实验台和周围卫生，填写实验登记簿后方可离开。
10.实验课后，每位学生必须按实验指导书的要求，独立完成实验报告，不得抄袭。
11.实验成绩由实验操作和实验报告组成。
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。
移动通信实验指导书
移动通信实验指导书实验名称：移动通信实验实验目的：1. 了解移动通信的基本原理。
2. 熟悉GSM数字通信系统中的各种信令及其格式。
3. 利用实验平台，验证GSM数字通信系统中的一些基本功能，包括呼叫建立、清除和短信发送等。
实验原理：移动通信是指在无线电通信网络中，基站与终端设备之间通过无线电信道进行通信的一种方式。
移动通信系统的基本原理是将要发送的信息通过数字信号转换器转换成二进制数字序列，将之编码压缩后以射频信号的形式通过无线电信道传输给接收端，接收端进行解码反演后还原信息。
GSM数字通信系统为TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)技术，即将时间分成一段段时隙，不同用户在不同的时隙内完成其数据传输，这样就能使多个用户通过同一信道进行通信。
实验器材：1. 移动通信实验平台（包括手机终端、基站、通信网络等）。
2. 示波器、信号源、信号分析仪等通信测试仪器。
实验步骤：实验一：呼叫建立1. 打开手机终端，输入要拨打的电话号码，按下打电话键。
2. 接通后，在手机终端上观察呼叫建立过程中各个信令的显示及时序。
3. 在基站端，用信号源产生合适的射频信号，与手机终端建立呼叫通道，并用信号分析仪进行信号测试。
实验二：呼叫清除1. 在呼叫建立状态下，按下挂机键，结束通话。
2. 在手机终端上观察呼叫清除过程中各个信令的显示及时序。
3. 在基站端，观察呼叫清除过程中各个信令的显示及时序。
实验三：短信发送1. 打开手机终端，输入要发送的短信内容，按下发送键。
2. 在手机终端上观察短信发送过程中各个信令的显示及时序。
3. 在基站端，观察短信发送过程中各个信令的显示及时序。
实验四：TDMA时隙1. 在呼叫建立状态下，观察手机终端在时隙中的数据传输情况。
2. 使用示波器观察基站端产生的TDMA时隙信号，并进行相关分析。
注意事项：1. 操作时应仔细查看手机终端自带的操作手册，确保正确使用。
通信行业-移动通信实验指导书 精品
GPRS模块又称GPRS MODEM，是一种可以进行语音、短消息、数据及传真传送功能的GSM/GPRS无线通信模块，同GSM/GPRS手机相比，它除了没有人机界面LCD显示、键盘外，其它的无线通信功能都是一样的。GPRS无线通信模块提供一个RS232接口，可直接由计算机的串口发送AT指令来控制该模块，此时计算机作为DTE（数字终端设备），GPRS模块作为DCE（数字电路设备）。在DTE和DCE之间用一套AT命令实现各种功能。GPRS的各种功能都有赖于DTE向DCE发送AT指令来实现，所以AT指令可视为DTE和DCE间的软件接口。
2回显设置
模块有回显功能，即在AT指令应答区会显示刚才输入的AT指令。
打开回显功功能
发送：ATE0
返回：OK
在本次的实验中主要是实验GPRS模块的语音功能。
6、AT指令
在计算机上利用GPRS MODEM调试工具V1.0来输入AT指令对GPRS模块进行控制，开机后首先要对模块进行一些测试/查询或设置。
1修改模块波特率指令
PC机和模块进行串行通讯的前提是二者串口的波特率必须一致。在不知道模块波特率的情况下，逐次修改调试工具中的波特率来修改PC机串口波特率，在AT指令发送区输入AT并发送，直到AT指令应答区有OK应答为止。如果想修改模块的波特率，在AT指令发送区输入AT+IPR=****（此处****表示要修改成的波特率的值），点击”手动发送AT指令”按钮发送修改波特率的AT指令。返回OK应答表示模块的波特率已经修改。修改完成后要更改调试工具的波特率（即PC机的波特率）与模块的波特率一致才能够继续通讯。
4、掌握GSM/GPRS无线通信模块的使用。
二、实验条件
1、GSM/GPRS通信模块
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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。
2．仿真过程及计算
①运行发生器：通过发送器将伪随机序列变成数字化的调制信号。
②设定信噪比：假定SNR为m dB,则Eb/N0=10,用MATLAB假设SNR
单位为分贝。
③确定Eb
④计算N0
⑤计算噪声的方差σn
⑥产生噪声：因为噪声具有零均值，所以其功率和方差相等。
我们产
生一个和信号长度相同的噪声向量，且该向量方差为σn。
⑦加上噪声，运行接收器
⑧确定时间延迟
⑨产生误差向量
⑩统计错误比特：误差向量“err”中的每一个非零元素对应着一个错误的比特。
最后计算误比特率BER：每运行一次误比特率仿真，就需要传输和接收固定数量的比特，然后确定接收到的比特中有多少错误的。
使用MATLAB计算BER: ber=te/length(tx)。
三、实验要求
利用仿真程序在MATLAB环境下完成仿真，得到仿真结果，写出实验小结，完成实验报告。
实验二：移动信道建模的仿真分析
一、实验目的和意义
1．无线通信信道的建模与仿真是实现移动通信系统仿真与分析的基础，宽带无线通与移动
通信信道属频率选择性瑞利衰落信道模型。
2．通过信道设计实验
①掌握频率选择性信道模型的仿真建模方法
②掌握模型中瑞利衰落系数的设计方法
③掌握多径数目、功率和时延参数的设计
④学会采用MATLAB语言对上述参数进行仿真。
二、实验方案和技术路线
1．选择路径数
2．按均匀分布产生各条路径的延迟
3．按功率时延谱确定对应的各径的功率
4．按Jake模型产生各径的瑞利衰落系数
5．对瑞利衰落系数进行统计分析并与理论值相比较
说明：
1．路径数目2-4自己确定，或采用某个国际标准
2．每条路径时间延迟满足（0，Tmax）范围内均匀分布，Tmax为自己选择的最大采样步长数200-600间比较合适，或采用国际标准3．功率可以按时延迟谱求得，也可用国际标准测量值。
功率延迟谱：
①若采用等功率分配产生功率：P i=P t/M；②采用指数分布的功率
延迟谱产生功率：P=1/6*exp(-t/6)
三、实验要求
利用仿真程序在MATLAB环境下完成仿真，得到仿真结果，写出实验小结，完成实验报告。
实验三：CDMA通信系统仿真
一、实验目的和意义
1. CDMA通信具有很多通信特点，不仅被IS-95移动通信系统使用，目前已成为3G的主要技术。
2. 通过实验：
①掌握直接序列扩频发射机与接收机的组成与仿真；
②仿真验证AWGN信道下单用户直接序列扩频系统的BER性能；
③仿真验证平坦瑞利信道下单用户直接序列扩频系统的BER性能；
④观察存在干扰用户时的系统性能变化。
二、基本原理与方案
仿真基带直接序列扩频系统：
1.采用BPSK或QPSK映射
2.扩频序列可以是随机产生，可以是m序列，也可以是Gold码，长
度自选
3.最后对BER或SER随信噪比变化画图与理论单用户的结果比较，
并对仿真结果进行分析.
三、实验方案与技术路线
1.确定用户数目、信道特征以及调制方式
2.确定基带扩频仿真系统的原理结构图，按照框图设计一个CDMA
系统，并进行仿真。
3.用MATLAB进行仿真，统计BER或SER随信噪比的关系，绘出
曲线
4.对统计试验的结果与单用户的理论值进行比较
5.对仿真结果进行分析
四、实验要求
利用仿真程序在MATLAB环境下完成仿真，得到仿真结果，写出实验小结，完成实验报告。