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。
第一部分基础实验
第一部分基础实验对应移动通信系统的各个关键部分。包括语音的A/D转换、压缩编码实验，扩频通信的扩频码的产生实验，扩频、调频通信实验，数字调制与解调实验，信道编码实验，信道特性实验。
第1章伪随机序列产生实验
第2章信源与信道编码实验
第3章扩频通信基础实验
第4章数字调制和解调实验
第1章伪随机序列产生实验
在扩频通信系统中，信号频谱的扩展是通过扩频码（或伪随机序列）来实现的。从理论上讲，用纯随机序列去扩展信号的频谱是最理想的，但接收机为了解扩还应当有一个同发送端扩频码同步的副本。所以实际工程中多用伪随机序列作为扩频码。
根据Shannon编码定理可知：只要信息速率Rb小于信道容量C，总可以找到某种编码方法，在码周期相当长的条件下，能够几乎无差错地从受到高斯噪声干扰的信号中恢复出原发送的信号。Shannon在证明编码定理时提出用具有白噪声统计特性的信号来编码。白噪声是一种随机过程，它的瞬时值服从正态分布，功率谱在很宽的频带内都是均匀的，具有及其优良的相关特性。
之所以选择随机信号来传输信号，是为了实现多址通信，信号间必须正交或者准正交。这样信号之间不容易发生干扰。但是由于随机信号的不可复制性，接收端无法恢复原始的发送序列，所以采用一个周期性的、足够随机的序列来逼近白噪声性能。这就是伪随机序列，也被成为PN码。
伪随机序列具有类似于随机序列的性质，归纳起来有下列三点：
1．平衡特性：随机序列中0和1的个数接近相等；
2．游程特性：把随机序列中连续出现0或1 的子序列称为游程。连续的0或1 的个数称为游程长度。随机序列中长度为1 的游程约占游程总数的1／2，长度为2的游程约占游程总数的1／22，长度为3的游程约占游程总数的1／23，…
3．相关特性：随机序列的自相关函数具有类似于白噪声自相关函数的性质。
伪随机序列具有类似于随机序列的性质，但它的结构或形式是预先可以确定的，并且可以重复地产生和复制。扩频码中应用最广的是m序列，又称最大长度线性序列。通常还有GOLD序列和WALSH序列。由于m序列在扩频码中占据特别重要的地位。所以我们先对m 序列的性质及m序列的产生进行讨论。
实验一 m序列产生及特性分析实验
一、实验目的
1．了解m序列的性质和特点；
2．熟悉m序列的产生方法；
3．了解m序列的DSP或CPLD实现方法。
二、实验内容
1．熟悉m序列的产生方法；
2．测试m序列的波形；
3*．用DSP或CPLD编程产生m序列。
三、实验原理
m序列是最长线性反馈移存器序列的简称,是伪随机序列的一种。它是由带线性反馈的移存器产生的周期最长的一种序列。
m序列在一定的周期内具有自相关特性。它的自相关特性和白噪声的自相关特性相似。虽然它是预先可知的，但性质上和随机序列具有相同的性质。比如：序列中“0”码与“1”码等抵及具有单峰自相关函数特性等。
1．m序列的产生
m序列是由带线性反馈的移存器产生的。结构如图：
图1-1-1 反馈移位寄存器的结构
其中a n-i为移位寄存器中每位寄存器的状态，C i为第i位寄存器的反馈系数。C i＝1表示有反馈，C i＝0表示无反馈。
我们先给出一个m序列的例子。在图1-1-1中示出一个4级反馈移存器。若其初始状态为（a3, a2 , a1 , a0 ）=（1，0，0，0），则在移位一次时，由a3和a0模2相加产生新的输入a4=1⊕0=1新的状态变为（a4 , a3 , a2 , a1 ）=( 1, 1, 0, 0)这样移位15次后又回到初始状态（1，0，0，0），不难看出，若初始状态为全“0”，即“0，0，0，0”，则移位后得到的仍为全“0”状态。这就意味着在这种反馈移存器中应避免出现全“0”状态。不然移存器的状态将不会改变。因为4级移存器共有24=16种可能的不同状态。除全“0”状
1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0
0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0
0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0
0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1
态外，只剩15种状态可用。即由任何4级反馈移存器产生的序列的周期最长为15。
我们常常希望用尽可能小的级数产生尽可能长的序列。由上例可见，一般说来，一个n 级反馈移存器可能产生的最长周期等于（2n
–1）。我们将这种最长的序列称为最长线性反馈移存器序列，简称m 序列。
图1-1-2 m 序列的产生
一个线性反馈移位寄存器能否产生m 序列，取决于它的反馈系数C i (例如上图的C 3)。对于m 序列，C i 的取值必须按照一个本原多项式：∑==n
i i
i
x
C x f 0
)(中的二进制系数来取值。
n 级移位寄存器可以产生的m 序列个数由下式决定：
r
N r )12(-Φ=
其中φ(x )为欧拉函数，表示小于等于x 并与x 互质的正整数个数（包括1在内）。 表1-1-1列出了部分m 序列的反馈系数C i ，按照下表中的系数来构造移位寄存器，就能产生相应的m 序列。
初始状态
表1-1-1 m序列的反馈系数表
m序列的具有以下性质：
（1）均衡性。m序列中0和1的数目基本相等
（2）游程分布
（3）移位相加性
（4）相关特性。自相关波形如图1-1-3所示
图1-1-3 m序列的自相关波形（5）周期性
（6）伪随机性。分布无规律，具有与白噪声相似的伪随机特性四、M序列产生框图
图1-1-4 周期为15的M序列产生框图
五、实验步骤
1．观测现有的m序列。
打开移动实验箱电源，等待实验箱初始化完成。先按下“菜单”键，再按下数字键“1”，选择“一、伪随机序列”，出现的界面如下所示：
再按下数字键“1”选择“1 m序列产生”，则产生一个周期为15的m序列。
2．在测试点TP201测试输出的时钟，在测试点TP202测试输出的m序列。
3*．自主设计通过DSP产生m序列。
1）将DSP的仿真器JTAG接口与DSP模块板的双排针相连，注意连接方向；
2）将CCS2.2仿真软件打开；
3）建立一个工程文件，学生在main.c中编写产生m序列的源代码；
4）编译和链接程序；
5）通过仿真器加载.out文件，并执行DSP程序；
6）在TP201观测时钟输出；
7）在TP202观测产生的m序列波形。
*：选作，需要计算机和DSP的仿真器
六、实验任务
1．画出TP202测试点的波；
2．比较TP202输出的序列和图1-1-2中的m序列是否一致；
3．分析和验证m序列的周期性、均衡性、游程分布和移位相加性等特性；
4．分析m序列自相关性对抗多径的作用。
实验二 GOLD 序列产生及特性分析实验
一、实验目的
1. 了解Gold 序列的性质和特点；
2. 熟悉Gold 序列的产生方法；
3. 测试Gold 序列的的波形，了解Gold 序列的DSP 实现方法。 二、实验内容
1. 熟悉Gold 序列的的产生方法；
2. 测试Gold 序列的的波形； 3*．用DSP 编程产生Gold 序列的。 三、实验原理
m 序列虽然性能优良，但同样长度的m 序列个数不多，且m 序列之间的互相关函数值并不理想（为多值函数）。1967年，R ．Gold 提出和讨论了一种新的序列，即Gold 序列。这种序列有较为优良的自相关和互相关特性，构造简单，产生的序列数多，因而得到广泛的应用。
1． m 序列优选对
m 序列优选对是指在m 序列集中，其互相关函数最大值的绝对值满足下式的两条n 阶m 序列：
表1-2-1给出了部分m 序列优选对。
2．Gold 序列的产生方法
Gold 序列是m 序列的组合序列，由同步时钟控制的两个码元不同的m 序列优选对逐位
模2加得到，其原理如图1-2-1所示。这两个序列发生器的周期相同，速率也相同，因而两者保持一定的相位关系，这样产生的组合序列与这两个子序列的周期也相同。当改变两
整除
为偶数，但不能被位奇数
412
1
2)(2
/)2(2/)1(n n R n n xy ???++≤++τ
个m 序列的相对位移时，会得到一个新的Gold 序列。Gold 序列虽然是m 序列模2加得到的，但它已不再是m 序列，不过仍具有与m 序列近似的优良特性，各个码组之间的互相关特性与原来两个m 序列之间的互相关特性一样，最大的互相关值不会超过原来两个m 序列间最大互相关值。Gold 序列最大的优点是具有比m 序列多得多的独立码组。
图1-2-1 Gold 序列发生器
Gold 序列具有以下性质：
（1）两个m 序列优选对经不同移位相加产生的新序列都是Gold 序列，两个n 级移位寄存器可以产生2n
+1个Gold 序列，周期均为2n
-1。
（2）Gold 序列的周期性自相关函数是一个三值函数，与m 序列相比，具有良好的互相关特性。
Gold 序列的产生有两种形式：并联形式和串联形式。例如m 序列本原多项式为：
61)(x x x f ++=和6521)(x x x x x f ++++=，构成的并联和串联形式的Gold 序列发
生器如1-2-2图所示。（a ）为并联形式，（b ）为串联形式。
（a ）并联结构 （b ）串联结构
图1-2-2 Gold 序列发生器
为了观测方便，本实验用两个周期为31的m 序列优选对采用并联结构产生一个Gold
序列，如下图1-2-3所示。
图1-2-3 并联结构的Gold 序列发生器
四、Gold 序列产生框图
TP201TP202TP203TP204
图1-2-4 周期为31的Gold 序列产生框图
五、实验步骤
1．观测现有的Gold 序列波形
打开移动实验箱电源，等待实验箱初始化完成。先按下“菜单”键，再按下数字键“1”
，选择“一、 伪随机序列”，出现的界面如下所示：
再按下数字键“2”选择“2 GOLD 序列产生”，则产生一个级数为31的Gold 序列。
2．在测试点TP201测试输出的时钟，在测试点TP202、TP203测试用于产生GOLD 序列的周期为31的m 序列优选对。
3．在TP204测试输出的Gold 序列。 4*．自主设计通过DSP 产生Gold 序列。
1）将DSP 的仿真器JTAG 接口与DSP 模块板的双排针相连，注意连接方向； 2）将CCS2.2仿真软件打开；
3）建立一个工程文件，学生在main.c 中编写产生Gold 序列的源代码；
4）编译和链接程序；
5）通过仿真器加载.out文件，并执行DSP程序；
6）在TP201观测时钟输出；
7）在TP202、TP203观测用于产生的Gold序列的m序列优选对波形；
8）在TP204测试输出的Gold序列。
*：选作，需要计算机和DSP的仿真器
六、实验任务
1. 观测测试点TP202、TP203和TP204的信号波形，对照测试点TP201的时钟波形，写出对应的信号序列；
2. 根据图2-3中结构，计算出该图中的m序列优选对的信号序列；
3. 比较测试点TP202、TP203与上一步计算出来的信号序列是否一致；
4. 分析TP204的波形与TP202、TP203之间的关系；
5. 比较根据图2-3计算出来的GOLD序列和TP204测试的波形序列是否一致。
实验三 WALSH序列产生及特性分析实验
一、实验目的
1．了解Walsh序列的性质和特点；
2．熟悉Walsh序列的产生方法；
3．了解Walsh序列的DSP实现方法。
二、实验内容
1．熟悉Walsh序列的产生方法；
2．测试Walsh序列的波形；
3*.用DSP编程来产生Walsh序列。
三、实验原理
1．Walsh序列的基本概念
Walsh序列是正交的扩频序列，是根据Walsh函数集而产生。Walsh函数的取值为＋1或者-1。图1-3-1展示了一个典型的8阶Walsh函数的波形W1。n阶Walsh函数表明在Walsh 函数的周期T内，由n段Walsh函数组成。n阶的Walsh函数集有n个不同的Walsh函数，根据过零的次数，记为W0、W1、W2等等。
t
图1-3-1 Walsh函数
Walsh函数集的特点是正交和归一化，正交是同阶不同的Walsh函数相乘，在指定的区间积分，其结果为0；归一化是两个相同的Walsh函数相乘，在指定的区间上积分，其平均值为1。
可以将-1和＋1转换为二进制的0和1，这样一个n阶Walsh函数在周期T内取值就转换为由n个码元表示的序列。16阶Walsh序列内容如表1-3-1所示。
表1-3-1 16阶Walsh序列
Walsh函数的自相关特性并不理想，但是互相关特性很好，为了改善自相关特性，实际系统中，序列经Walsh函数调制后，再用自相关特性好的PN序列进行扩频。由于Walsh 函数之间的正交性，可以使用不同的Walsh序列对不同的信道进行调制，在接收端再用相同的Walsh序列提取信号，从而接收到所发送的信息。用这种方法，我们可以使多个信道在同一频率上发送而不会相互干扰，这也正是码分多址得以实现的基础。
2．Walsh序列的产生
生成Walsh序列有很多种方法，通常是通过哈达码矩阵来产生Walsh序列。利用哈达
码矩阵产生Walsh 序列的过程是采用迭代的方法。迭代过程如下：
?
?
????=N N N N N H H H H
H 2 的逻辑取反。例如：为其中N N H H n n N ,...2,1,2== ]0[1=H ,
?????
???????=??????=??
?
???=??????=01
10
1100
10100000
,100022
22
411
11
2H H H H H H H H H
H
4
484
4000000000101010100110011011001
100
000111101011010001111000
110100
1H H H H H ??????????????==?
?
????????????????
将上式矩阵中的第j 行用二进制序列{H N,j }表示，可以得到相应的Walsh 序列。
四、Walsh 序列产生框图
TP201TP202TP203TP204TP205
图1-3-2 周期为16的Walsh 序列产生框图
五、实验步骤
1．观测现有的Walsh 序列波形
打开移动实验箱电源，等待实验箱初始化完成。
先按下“菜单”键，再按下数字键“1”，选择“一、 伪随机序列”，出现的界面如下所示：
再按下数字键“3”选择“3 WALSH序列产生”，产生四个阶数为16的Walsh序列。
2．在测试点TP201测试输出的时钟，分别在测试点TP202、TP203、TP204、TP205测试16位的WALSH序列。
3*．自主设计通过DSP产生Walsh序列。
1）将DSP的仿真器JTAG接口与DSP模块板的双排针相连，注意连接方向；
2）将CCS2.2仿真软件打开；
3）建立一个工程文件，学生在main.c中编写产生Walsh序列的源代码；
4）编译和链接程序；
5）通过仿真器加载.out文件，并执行DSP程序；
6）在TP201观测时钟输出；
7）在TP202、TP203、TP204、TP205观测产生的Walsh序列波形。
*：选作，需要计算机和DSP的仿真器
六、实验任务
1. 分别画出测试点TP202、TP203、TP204、TP205的信号波形；
2. 分析WALSH序列的特点，分析这四个Walsh序列之间的正交关系；
3．分析CDMA编码中基带数据先对Walsh序列进行调制然后再对PN序列进行调制的的必要性。
第2章信源编码和信道编码实验
语音模数转换
1．模数转换的基本原理
在现代数字通信系统中，传输的信号都是数字信号，而我们通信的主要业务——语音是模拟信号，要想在数字通信的网络中传输，必须进行信号的模数转换，将模拟信号转换为数字信号。
在现代通信系统中以PCM为代表的编码调制技术被广泛应用于模拟信号的数字传输。PCM的主要优点是：抗干扰能力强；失真小；传输特性稳定，尤其是远距离信号再生中继时噪声不累积，而且可以采用压缩编码、纠错编码和保密编码等来提高系统的有效性、可靠性和保密性。另外，PCM还可以在一个信道上将多路信号进行时分复用传输。
脉冲编码调制（PCM）是把模拟信号变换为数字信号的一种调制方式，其最大的特点是把连续输入模拟信号变换为在时间和振幅上都离散的量，然后将其转化为代码形式传输。
PCM编码通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。为便于用数字电路实现，其量化电平数一般为2的整数次幂，有利于采用二进制编码表示。采用均匀量化时，其抗噪声性能与量化级数有关，每增加一位编码，其信噪比增加约6dB，但实现的电路复杂程度也随之增加，占用带宽也越宽。因此实际采用的量化方式多为非均匀量化，通常使用信号压缩与扩张技术来实现非均匀量化。在保持信号固有的动态范围前提下，在量化前将小信号进行放大而对大信号进行压缩。通常的压缩方法有13折线A律和μ律两种标准，国际通信中多采用A律。采用信号压缩后，用8位编码实际可以表示均匀量化11位编码时才能表示的动态范围，能有效提高小信号时的信噪比。图2-1示为脉冲编码调制的原理框图。
噪声
图2-1脉冲编码调制原理框图。
（1）抽样定理及其应用
低通信号均匀抽样定理：一个频带限制在0到x f 以内的低通信号，如果以x s f f 2≥的抽样速率进行均匀抽样，则x (t )可以由抽样后的信号)(t x s 完全地确定[指)(t x s 包含有
x (t )的成分，可以通过适当地理想低通滤波器不失真地恢复x (t )]。而最小抽样速率
x s f f 2=称为奈奎斯特速率，1/(2x f )称为奈奎斯特间隔。
（2）量化
量化的过程是指模拟信号f (t )按照适当抽样速率s f 进行均匀抽样，抽样周期
s s f T /1=。第k 个抽样值为f (k s T )。抽样值在量化时转换为Q 个规定电平n m m m 21、、、???中的一个。量化后的信号是对原来信号的近似。当抽样速率一定时，量
化级数目增加和量化电平选择适当，可以使与f (t )近似程度提高。
量化过程分为均匀量化和非均匀量化。在均匀量化中，量化噪声与信号电平大小无关。量化误差的最大瞬时值等于量化阶距的一半。所以信号电平越低，信噪比越小。当信号的振幅动态范围越宽，需要的量化电平数就越多。为了克服均匀量化的缺点，需要量化阶距跟随输入信号电平的大小而改变。在低电平时分层细一些，用小的量化阶去近似，对大信号则用大的量化阶去近似。这样就使输入信号与量化噪声之比在小信号到大信号的整个范围内基本一致。因此，就要使用压扩技术来实现非均匀量化。
（3）编码
信号经过抽样、量化以后成为可以编码的量化信号。量化信号经过模/数变换可以转换成各种各样的编码信号，然后就可以将它们送到信道中去传输，这就是基带信号。代码的形式通常采用二进制，而多进制代码只是用在线路的信噪比较好，可以利用的频带比较窄的情形。
（4）数模转换
数模转换为模数的反过程，通过将模数转换的数据通过内插和低通滤波来完成。 2．A/D 和D/A 转换芯片AD73311
在语音变换实验中，我们采用了Analog Device 公司的芯片—AD73311。AD73311具有线性A/D 和D/A 转换功能，采样频率为8kHZ ～64kHZ ，可以编程控制，采样字长为16位。具有大信噪比、输入输出增益可编程控制、低工作电压(2.7V ～5.5V)，并且一片两用的特点，是一种很受欢迎的芯片。
AD 公司的AD73311用起来非常灵活，内部有五个控制寄存器(CRA,CRB,CRC, CRD,CRE)，工作时先对其进行一些必要的参数设置。前两个控制寄存器（CRA 和CRB ）是用来进行参
数设置的，例如设置内部计数器、序列时钟分频率和主时钟分频率。其他三个寄存器用来设置模数、数模控制以及设备的电源控制等。这些寄存器的配置是由和AD73311直接相连的语音压缩芯片AMBE2000来自动完成的。AD73311的主时钟频率是16.384MHZ，采样频率是经过主时钟分频得到的，是AD73311的输出信号。A/D转换电路如图2-2所示。
图2-2 AD73311电路外围电路设计
模拟语音信号通过麦克分到达AD73311的模拟输入端口VIN，经过内部的A/D转换，完成采样量化和编码，通过SDO端口串行数字输出，每个采样点16比特，同时芯片的SDI 端口可以接收数字化后的语音信号，进行D/A转换，通过VOUT端口，到达喇叭。可以听到相应的声音。其中SDOFS和SDIFS分别为发送和接收数据的帧同步信号。
二、语音压缩
1．语音压缩基本概念
语音编码技术可分为两大类：波形编码和参量编码。波形编码是将时间域信号直接变换为数字代码，其特点是再建信号的质量，即信号的信噪比高，而其变换的比特率在64kb/s －16kb/s范围，PCM、△M等均属于这一类。参量编码，又叫变换域编码，是在信源信号的频率域或其它正交域抽取其特征参量变换为数字代码进行传输。在接收端从数字代码恢复特征参量，再从参量重建语音信号。这种方法的特点是质量较前者低，但可大大压缩比特速率，多用于窄带信道，如在移动通信、卫星通信、军事通信中应用日益广泛。
通用的PCM数码率为64kb/s，语音质量可达到长途通信网的标准要求。ADPCM在数码率为32kb/s，可达到64kb/s的PCM系统的通话质量，而且压缩了数码率。△M系统虽然也压缩了数码率，可工作在32kb/s或16kb/s，但其话音质量不如PCM和ADPCM。理论和
实践证明，采用上述语音编码方法，若进一步降低数码率，语音质量会明显下降，达不到电话通信的质量要求，在很低码率时，甚至无法实现通话。通常，降低数码率的语音编码方法，叫语音压缩编码。
压缩编码共分为两大类：一类叫中速率压缩编码，指数码率4.8kb/s－16kb/s范围的语音编码。其语音质量较好，达到常用数字电话通信中等质量要求，清晰度很高、自然度能达到基本要求，通信质量有少许失真，且与语音特征有一定程度关系。谐波压扩ADPCM、子带编码、自适应变换域编码(ATC)、多脉冲预测编码和矢量编码等均属于这一类。另一类叫低速率压缩编码，其数码率从100b/s左右到4.8kb/s。这种编码技术又叫声码器技术，其语音质量比前者差，尤其时自然度较差，较难从声音辨认出讲话人声音的特点；同时，它和语音特征有较大关系，不同人讲话，其质量不同。研究表明：语音编码的极限压缩率为80－100b/s。这是只能传送句子内容，讲话人的音质，情绪等信息就丧失了。
广泛应用的早期声码器形式是通道声码器。发端对输入语音进行粗略的频谱分析，而收端产生一信号，其频谱与发端规定的频谱相匹配。目前较常采用的是线性预测声码器，它们不仅语音质量大为提高，同时数码率也得到充分降低。发端包括两个子系统：一个是线性预测编码滤波器；另一个是提取基音和判决清浊音系统。由发端传输清浊音参数，在收端利用这些参数控制激励源。和通道声码器一样，收端激励源或者产生随机噪声，或者产生基音周期脉冲序列，激励幅度取决于输入增益。然后通过合成恢复语音信号。也可以用语音激励来取代基音提取和清浊音判决，构成声激励线性预测(VELP)声码器。多脉冲激励声码器模型是用一串脉冲来代替LPC声码器中的周期脉冲和白噪声序列。用于中速(9.6－16kb/s)语音编码得到了质量很好的合成语音，其优点之一是不必象LPC声码器那样需要精确提取基音信息和清浊音判决信息。多脉冲激励编码要传送脉冲位置和幅度信息，故编码速率不能压得太低。通常用于中速编码，进一步压低比特率，一般要采用矢量量化(VQ)技术。
2．AMBE-2000声码器芯片的性能介绍
（1）AMBE-2000简介
本实验采用的语音压缩编码芯片为Digital Voice Systems, Inc公司的AMBE2000语音编码芯片。该芯片是一种灵活性好，高性能，低功耗的单片实时全双工语音压缩解压芯片。它能在低速率下提供良好的语音质量，并且提供实时，全双向的标准AMBE语音压缩算法。经过证明该语音压缩技术在性能上已经超过了CELP，RELP，VSELP，MELP，ECELP，
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。
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 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 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
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。
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
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。
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。
南昌工程学院 移动通信实验报告 信息工程学院系（院）通信工程专业 学生姓名凌丹霞 班级09通信工程 学号2009100249 指导教师樊飞燕 完成日期2012 年 6 月 5 日
实验一、认知实验 一、实验目的： 了解RNC的基础配置内容 了解B8300的基础配置内容 二、实验设备和仪器 pc机一台 中兴TD-SCDMA移动设备无线部份 三、实验原理 四、实验记录 单板介绍 1、操作维护处理板ROMB ROMB单板提供以下功能： 负责RNC系统的全局过程处理； 负责整个RNC的操作维护代理； 各单板状态的管理和信息的搜集，维护整个RNC的全局性的静态数据； ROMB上还可能运行负责路由协议处理的RPU模块 2、控制面处理板RCB 实现Iu/Iur/Iub/Uu接口对应的RNC侧RANAP/RNSAP/NBAP/RRC协议； NO.7信令处理。 3、CLKG单板 时钟产生板CLKG为RNC提供系统所需要的同步时钟。CLKG单板采用热主备设计，主备用CLKG锁定于同一基准，以实现平滑倒换。 通过485接口接收UIM的控制指令以及向UIM发送单板状态信息。 CLKG板本身具有时钟接收电路，可接收2路通过接口单板传送过来的8K基准时钟，可以接收BITS提供的2路2MHz、2Mbits基准，也可以接收GPS提供的1路主备高阻复用的PP2S、16CHIP、8K时钟基准 4、APBE板 ATM处理板APBE用于Iu/Iur/Iub接口的ATM接入处理。负责完成RNC系统STM-1物理接口的AAL2和AAL5的终结，同时提供宽带信令SSCOP、SSCF子层的处理，但不处理用户面协议。而是在将ATM信元完成AAL5的SAR，区分控制面和用户面数据后，控制面数据转发到本板CPU处理，用户面数据根据IP地址转发到RUB 板进行处理。
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
实验一GSM通信系统实验(全球数字移动通信系统) 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出去，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。下面我们主要针对数据的传输过程进行描述。 信源端的主要工作有 1、信道编码 信道编码用于改善传输质量，克服各种干扰因素对信号产生的不良影响，但它是以增加比特降低信息量为代价的。 信道编码的基本原理是在原始数据上附加一些冗余比特信息，增加的这些比特是通过某种约定从圆熟数据中经计算产生的，接收端的解码过程利用这些冗余的比特来检测误码并尽可能的纠正误码。如果收到的数据经过同样的计算所得的冗余比特同收到的不一样时，我们就可以确定传输有误。根据传输模式不同，在无线传输中使用了不同的码型。 GSM使用的编码方式主要有块卷积码、纠错循环码、奇偶码。块卷积码主要用于纠错，当解调器采用最大似然估计方法时，可以产生十分有效的纠错结果，纠错循环码主要用于检测和纠正成组出现的误码，通常和块卷积码混合使用，用于捕捉和纠正遗漏的组误差。奇偶码是一种普遍使用的最简单的检测误码的方法。 2、交织 在移动通信中这种变参的信道上，比特差错通常是成串发生的。这是由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特。但是，信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长差错
《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：秋李 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，且知英所以然”，从而提髙分析问题、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扩頻技术验证性必做信息工程/电子信息工程 2 3抗衰落技术脸证性必做信息工程/电子信息工程2 4GSM通信系统实验综合性必做信息工程/电子信息工程2 5CDMA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。掌握星座图的槪念、星座图的产生原理及方法。 2.实验容 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),调廿示波器为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。 (3)QPSK相干解调实验。用示波器观测10号模块的TH3(DIN1), 11号模块的TH4(Dout),适当调右11号模块压控偏宜电位器W1来改变载波相位，对比观测原始基带信号和解调输出信号的波形;用示波器观测10号模块的TH1(BSIN),11号模块的TH5(BS-out), 对比观测原始时钟信号和解调恢复时钟信号的波形：用示波器对比观测原始I路信号与解调后I路信号的波形，以及原始Q路信号与解调后Q路信号的波形。 3)OQPSK调制及解调实验。选择OQPSK调制模式，实验步骤同2) 4)MSK调制及相干解调实验。
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→有线呼叫连接，观察呼叫连接过程，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 如图1-1是公用电话网（PSTN）相连的蜂窝移动通信系统方框图。 为了测试小型移动通信系统无线部分的功能，采用了一台试验箱（STD），构成一套完整的移动通信教学实验系统，如图1-3所示。
四、实验步骤 1．按图1-3的布局顺序放置设备并连接成系统：两部有线电话用户线插入交换机号81、82的用户线插孔；无绳电话座机用户线插入交换机号码88的用户线插孔。然后进行对码，使三者识别码及呼叫信道一致。 2．分别拨号有线电话1、2，听其震铃、回铃声，通话完毕挂机，未挂机一方听忙音。3．将双踪示波器两个探头分别接至试验箱“BS测量”及“MS测量”面板上接收机解调输出端AF0。接通实验箱电源（K5置ON），置系统测量自动AUTO 工作方式（按“工作方式”控制面板K1键至SYST灯亮，再按K2键使K2灯亮），试验箱守候在无绳电话控制信道。关发射机（“发射机控制”面板上的K6置OFF），关信令储存显示模块（“无线信令储存显示”面板上的K10置OFF）。 4．手机拨号分别叫a、o、e、i、u、ü，然后在示波器上面分别观察通话双方的语音波形，并记录波形。 五、实验结果 1．如下图1-4所示a、o、e、i、u、ü语音信号的波 “a”的波形 “o”的波形 “e”的波形
北京邮电大学移动通信实验报告 班级：
专业： 姓名： 学号： 班内序号： 一、实验目的....................................................................................................错误!未定义书签。 1、移动通信设备观察实验......................................................................错误!未定义书签。 2、网管操作实验......................................................................................错误!未定义书签。 二、实验设备....................................................................................................错误!未定义书签。 三、实验内容....................................................................................................错误!未定义书签。 1、TD_SCDMA系统认识 ..........................................................................错误!未定义书签。 2、硬件认知 (3) 移动通信设备 (3) RNC设备认知 (4) Node B设备（基站设备） (6) LMT-B软件 ......................................................................................错误!未定义书签。 通过OMT创建基站 (8) 四、实验总结....................................................................................................错误!未定义书签。
第一章移动通信实验系统简介 1、1简介 移动通信、光纤通信和卫星通信被称为是当今最为热门的三大通信技术，其中的移动通信技术是当前发展最快应用最广泛的通信领域。移动通信技术现在已经发展到以WCDMA、CDMA2000为代表的第三代技术成熟运用，第四代技术也正悄然来临的时代。天线系统，功率控制，高效调制，高效频谱利用，高性能纠错码技术等使得第三代、第四代移动通信技术的优越性能成为可能。移动通信的快速发展，使这门课程在通信、电子类的本专科专业的教学中，占有越来越重要的作用。同时，由于移动通信中的高速发展，许多新技术在移动通信中使用，使这门课程的教学也越来越困难。 为了更好的使通信、电子类的本专科专业的学生能更好的掌握这么课程的学习，因此，我们开发了这套系统用于辅助教学。本实验系统主要围绕现有移动通信的典型的信号处理过程，以及典型移动通信系统的使用和开发等专业技术来开设实验。希望通过本实验系统的使用，能使学生熟悉典型移动通信系统的信号处理、能分析典型移动通信处理技术的性能、熟悉移动通信系统的开发和应用技术。 本章将对典型移动通信系统的信号处理过程进行描述，并对本通信系统进行简单介绍。 1、2移动通信系统信号处理的过程 一、GSM系统的信号处理过程 如下图所示为GSM移动通信系统的框图，其他移动通信系统也由类似模块组成。 图1－1 GSM系统信号处理框图 模拟语音信号通过RPE-LTP编码后进行相应的编码、交织等信号处理后，经过GMSK调制后无线发
射。接收端通过解调制、解交织、解码后，通过RPE-LTP 解码后电声输出。 二、CDMA 系统的信号处理过程 由上图可以看出CDMA 的信号处理模块主要包含卷积编码器、码元重复单元、分组交织器、扰码、WALSH 码、QPSK 调制等组成。 三、移动通信系统的信号处理框图 由上述图可以看出：在移动通信系统中的基带信号均可以由下图表示，信号比特（语音、控制或数据）通过信道编码器、分组交织后、进行正交码分和PN 扩频后，再通过正交调制模块无线发送。只是在于不同的移动通信系统中采用的具体技术不同。 移动通信系统与其他通信系统的区别还在于其一由于移动通信信道的复杂性，它大量的采用了最新的现代通信技术的最新成果：如语音编码技术、扩频解扩技术、调制解调技术、码分多址技术、信道编解码技术、智能天线技术等；其二它有着与通信系统不同的组网及管理技术。因此要掌握移动通信技术，需要在通信原理的基础上，掌握这两类与其他通信技术不同的技术。为此我们的实验系统也是针对这两个方面开发了一系列相关实验；实验内容以移动通信设计的主要新技术为主，结构以上图结构为主，同时兼顾移动通信的组网技术。为增强学生对移动通信系统的掌握，整个实验系统分为验证和综合设计类实验。 1、3移动通信实验系统的介绍 一、实验箱的特点 1、 包含了大量现有移动通信系统和大多数无线通信系统中的使用的最新技术原理的相关实验。如在GSM 系统中的GMSK 调制解调技术、交织技术、线性分组码技术，及在第三代移动通信中的QPSK 4/ 调制解调技术、卷积码技术和其他无线通信系统中的技术如BCH 编解码技术、QAM 调制解调技术。包含DSP 、FPGA 等最新、最热门的通信系统的开发技术。 2、 射频部分包含了多种射频方案，如现有的CDMA 和GSM 两个频段，并且还包含了自组网的2.4G 频段， 可以实现与任意公众网的通信或者可以通过自组网实现任意两台实验箱的通信。射频部分提供二次开 图1-2 CDMA 系统信号处理框图
实验三、GSM/GPRS 移动台主呼及被呼叫过程实验 一、实验目的 通过本实验了解GSM 用户主呼和被呼的接续过程。 二 、基本原理 任何一个移动通信系统，其网络运行的主要功能就是能够支持该移动通信系统业务的正常运行，即需实现各移动用户之间及移动用户与本地核心网用户之间建立正常通信。这就包含支持呼叫建立和释放、寻呼、信道分配和释放等呼叫处理过程，并能支持补充业务的激活、去激活及登记和删除等业务操作。 图26-1 移动台呼叫处理状态图 1、移动用户主呼 移动用户向固定用户发起呼叫的接续过程如图26-2所示。 图26-2移动用户主呼时的连接过程 挂机接入信道证实 空闲切换操作
移动台（MS ）在“随机接入信道（RACH ）”上，向基站（BS ）发出“信道请求”信息，若BS 接收成功，就给这个MS 分配一个“专用控制信道”，即在“准许接入信道（AGCH ）”上，向MS 发出“立即分配”指令。MS 在发起呼叫的同时，设置一定时器，在规定的时间内 可重复呼叫，如果按照预定的次数重复呼叫后，仍收不到BS 的应答，则放弃这次呼叫。 MS 收到“立即分配”信令后，利用分配的专用控制信道（DCCH ）与BS 建立起指令链路，经BS 向MSC （移动交换中心）发送“业务请求”信息。MSC 向VLR （访问用户位置寄存器）发送“开始接入请求”应答信令。VLR 收到后，经MSC 和BS 向MS 发出“鉴权请求”，其中包含一随机数（RAND ），MS 按鉴权算法A3进行处理后，向MSC 发回“鉴权”响应信息。若鉴权通过，承认此MS 的合法性，VLR 就给MSC 发送“置密模式”信息，由MSC 经BS 向MS 发送“置密模式”指令。MS 收到并完成置密后，要向MSC 发送“置密模式完成”的响应信息。经鉴权、置密完成后，VLR 向MSC 才作出“开始接入请求”应答。为了保护IMSI （移动用户识别码）不被监听或盗用，VLR 将给MS 分配一个新的TMSI （临时用户识别码），其分配过程如图中虚线所示。` 接着，MS 向MSC 发出“建立呼叫请求”，MSC 收到后，向VLR 发出指令，要求它传送建立呼叫所需的信息。如果成功，MSC 即向MS 发送“呼叫开始”指令，并向BS 发出分配无线业务信息的“信道指配”信令。 如果BS 有空闲的业务信道（TCH ），即向MS 发出“信道指配”指令，当MS 得到业务信道时，向BS 和MSC 发送“信道指配完成”的信息。 MSC 在无线链路和地面有线链路建立后，把呼叫接续到固定网络，并和被呼叫的固定用户建立连接，然后给MS 发送回铃音。被呼叫的用户摘机后，MSC 向BS 和MS 发送“连接”指令，待MS 发回“连接”确认后，即转入通信状态，从而完成了MS 呼叫固定用户的整个接续过程。 2、移动用户被呼 固定用户向移动用户发起呼叫的接续过程如图26-3所示。 图26-3移动用户被呼叫时的接线过程 当固定用户向移动用户拨出呼叫号码后，固定网络把呼叫接续到就近的移动交换中心，此移动交换中心在网络中起到入口的作用，记作GMSC 。GMSC 即向相应的HLR （原籍用户位置寄存器）查询路由信息，HLR 在其保存的用户位置数据库中，查出被呼MS 所在的地