I2C 通信：
起始条件：SCL为高电平，SDA电平从高变低，这一变化即完成了通信的起始条件。
起始条件和数据通信间，通常会有延时要求具体的指标见设备说明。
数据传输阶段：一字节需要9个时钟周期；且每一位需要一个时钟周期；如上图所示，ADDRESS为目标设备的地址，R/ w为通信的的方向位；"1"时表示读，即后续的数据由目标设备发出，主机进行接收；"0"时表示写，即后续的数据由主机发出目标设备进行接收。
当ACK信号为"0"时，说明接收成功；为"1"时，说明接收失败。
每个字节的传输都是由高位(MSB)到低位(LSB)依次进行传输。
在数据通信过程中，总是由数据接收方发出ACK信号。
终止阶段：当主机完成数据通信，并终止本次传输时会发出终止信号。当SCL 是高电平时，SDA电平由低变高，这个变化意味着传输终止。注：每个时钟周期的高电平期间，SDA的数据状态达到稳定。
下面给出了模拟I2C总线进行读写的伪代码，用以说明如何使用GPIO 实现I2C通信：
int i2c_start() /* I2C起始条件*/
{
//初始化GPIO口
set_gpio_direction(SDA, OUTP); //设置SDA方向为输出
set_gpio_direction (SCL, OUTP); //设置SCL方向为输出
set_gpio_value(SDA, 1); //设置SDA为高电平
set_gpio_value(SCL, 1); //设置SCL为高电平
delay(); //延时
//起始条件
set_gpio_value(SDA, 0); //SCL为高电平时，SDA由高变低delay(); //适当延时
}
void i2c_stop() /* I2C终止条件*/
{
set_gpio_value(SCL, 1);
set_gpio_direction(SDA, OUTP);
set_gpio_value(SDA, 0);
delay();
set_gpio_value(SDA, 1); //SCL高电平时，SDA由低变高
}
/* I2C读取ACK信号(写数据时使用)返回值：0表示ACK信号有效；非0表示ACK信号无效*/
unsigned char i2c_read_ack()
{
unsigned char r;
set_gpio_direction(SDA, INP); //设置SDA方向为输入
set_gpio_value(SCL,0); // SCL变低
r = get_gpio_value(SDA); //读取ACK信号
delay();
set_gpio_value(SCL,1); // SCL变高
delay();
return r;
}
/* I2C发出ACK信号(读数据时使用) */
int i2c_send_ack()
{
set_gpio_direction(SDA, OUTP); //设置SDA方向为输出
set_gpio_value(SCL,0); // SCL变低
set_gpio_value(SDA, 0); //发出ACK信号
delay();
set_gpio_value(SCL,1); // SCL变高
delay();
}
void i2c_write_byte(unsigned char b) /* I2C字节写*/
{
int i;
set_gpio_direction(SDA, OUTP); //设置SDA方向为输出
for (i=7; i>=0; i--)
{
set_gpio_value(SCL, 0); // SCL变低
delay();
set_gpio_value(SDA, b & (1< delay(); } i2c_read_ack(); //检查目标设备的ACK信号} /* I2C字节读*/ unsigned char i2c_read_byte() { int i; unsigned char r = 0; set_gpio_direction(SDA, INP); //设置SDA方向为输入 for (i=7; i>=0; i--) { set_gpio_value(SCL, 0); // SCL变低 delay(); r = (r <<1) | get_gpio_value(SDA); //高位到低位依次数据读取set_gpio_value(SCL, 1); // SCL变高 delay(); } i2c_send_ack(); //向目标设备发送ACK信号return r; } /* I2C读操作addr：目标设备地址buf：读缓冲区len：读入字节的长度*/ void i2c_read(unsigned char addr, unsigned char* buf, int len) { int i; unsigned char t; i2c_start(); //起始条件，开始数据通信//发送地址和数据读写方向 t = (addr << 1) | 1; //低位为1，表示读数据 i2c_write_byte(t); //读入数据 for (i=0; i buf[i] = i2c_read_byte(); i2c_stop(); //终止条件，结束数据通信 } /* I2C写操作addr：目标设备地址buf：写缓冲区len：写入字节的长度*/ void i2c_write (unsigned char addr, unsigned char* buf, int len) { int i; unsigned char t; i2c_start(); //起始条件，开始数据通信 //发送地址和数据读写方向 t = (addr << 1) | 0; //低位为0，表示写数据 i2c_write_byte(t); //写入数据 for (i=0; i i2c_write_byte(buf[i]); i2c_stop(); //终止条件，结束数据通信 } 《移动通信》课程教学大纲 适用专业：通信工程编写日期：2015.10 执本科笔：刘世安适用对象： 审54 学时数：核： 一、课程教学目标 1、任务和地位： 本课程是通信工程(本科)专业的一门专业课。从学科性质上看，它是一门综合性很强的课程，综合了无线通信的系统原理及应用，其目的是使学生能适应现代社会通信事业快速发展的需要，并对移动通信原理、数字移动通信系统、数字移动通信技术与工程、个人通信有较深刻的理解。2、知识要求： 通过教学，使学生基本了解移动通信的概念，移动通信系统控制方式；掌握移动通信无线设备的原理及结构；掌握移动通信各种类型网络的组成及原理，以及移动通信的未来发展方向，使学生能成为具有较深厚理论基础的移动通信的高级人材。 3、能力要求： 通过本课程的学习，使学生对移动通信的基本概念、基本原理和组网技术有较全面的了解和领会，应能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理，应能分析设计一些简单移动通信系统，为移动通信系统的管理维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。 二、教学内容与要求 第一章绪论 [目的要求] 1、了解移动通信的发展概况(不仅包括过去的，还包括现在的)。 2、掌握为什么要发展数字蜂窝系统的原因。 3、了解典型移动通信系统。 4、掌握移动通信的基本技术。 [教学内容] 1、移动通信的发展概况，发展趋势。 2、移动通信的概念、主要特点及其分类。 3、典型移动通信系统。 4、移动通信的基本技术。 5、了解移动通信的标准化组织。 [重点难点] 1 移动通信的主要特点，基本技术。 [教学方法] 课堂讲解 第二章调制解调 [目的要求] 1、掌握MSK、GMSK、GFSK的调制原理和差别。 2、掌握MSK的相位轨迹和同相分量、正交分量的输出。 3、掌握QPSK、OQPSK、π/4-DQPSK和QAM调制的基本原理和差别。 第一章概述 1．1简述移动通信的特点： 答：①移动通信利用无线电波进行信息传输； ②移动通信在强干扰环境下工作； ③通信容量有限； ④通信系统复杂； ⑤对移动台的要求高。 1．2移动台主要受哪些干扰影响？哪些干扰是蜂窝系统所特有的？ 答：①互调干扰； ②邻道干扰； ③同频干扰；（蜂窝系统所特有的） ④多址干扰。 1．3简述蜂窝式移动通信的发展历史，说明各代移动通信系统的特点。 答：第一代（1G）以模拟式蜂窝网为主要特征，是20世纪70年代末80年代初就开始商用的。其中最有代表性的是北美的AMPS（Advanced Mobile Phone System）、欧洲的TACS（Total Access Communication System）两大系统，另外还有北欧的NMT 及日本的HCMTS系统等。 从技术特色上看，1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。主要是措施是采用频分多址FDMA方式实现对用户的动态寻址功能，并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式，达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹配上，适当采用了性能优良的模拟调频方式，并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。 第二代（2G）以数字化为主要特征，构成数字式蜂窝移动通信系统，它于20世纪90年代初正式走向商用。其中最具有代表性的有欧洲的时分多址（TDMA）GSM（GSM原意为Group Special Mobile，1989年以后改为Global System for Mobile Communication）、北美的码分多址（CDMA）的IS-95 两大系统，另外还有日本的PDC 系统等。 从技术特色上看，它是以数字化为基础，较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。主要的实现措施有：采用TDMA（GSM）、CDMA（IS-95）方式实现对用户的动态寻址功能，并以数字式蜂窝网络结构和频率（相位）规划实现载频（相位）再用方式，从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在对信道动态特性的匹配上采取了下面一系列措施： （1）采用抗干扰性能优良的数字式调制：GMSK（GSM）、QPSK（IS-95），性能优良的抗干扰纠错编码：卷积码（GSM、IS-95）、级联码（GSM）； （2）采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应，这对于CDMA方式的IS-95尤为重要； （3）采用自适应均衡（GSM）和Rake 接收（IS-95）抗频率选择性衰落与多径干扰； （4）采用信道交织编码，如采用帧间交织方式（GSM）和块交织方式（IS-95）抗时间选择性衰落。 第三代（3G）以多媒体业务为主要特征，它于本世纪初刚刚投入商业化运营。其中最具有代表性的有北美的CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA及我国提出的TD-SCDMA三大系统，另外还有欧洲的DECT及北美的UMC-136。 从技术上看，3G 是在2G 系统适配信道与用户二重动态特性的基础上又引入了业务的动态性，即在3G 系统中，用户业务既可以是单一的语音、数据、图像，也可以是多媒体业务，且用户选择业务是随机的，这个是第三重动态性的引入使系统大大复杂化。所以第三代是在第二代数字化基础上的、以业务多媒体化为主要目标，全面考虑并完善对信道、用户二重动态特性匹配特性，并适当考虑到业务的动态性能，尽力采用相应措施予以实现的技术。其主要实现措施有： （1）继续采用第二代（2G）中所采用的所有行之有效的措施； （2）对CDMA扩频方式应一分为二，一方面扩频提高了抗干扰性，提高了通信容量；另一方面由于扩 实验八I2C通信协议 一、实验目的： 1、培养学生阅读资料的能力； 2、加深学生对I2C总线通信协议的理解； 3、加强学生对模块化编程的理解； 二、实验环境： 1、硬件环境：PC机一台、单片机实验板一块、母头串口交叉线、USB电源线； 2、软件环境：keil uVision2集成开发环境； STC-ISP下载上位机软件； 三、实验原理： 要学会I2C通信协议的编程，关键是要看懂并掌握其时序图，理解对I2C通信协议相关子程序的实验编写。I2C通信协议的总线时序图如下所示： I2C总线时序图 I2C相关子程序的详细介绍 1、起始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。 2、结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。 起始信号和结束信号的时序图如下所示： 起始信号和结束信号的时序图 起始信号的流程如下: 1、SCL和SDA拉高，保持时间约为0.6us-4us; 2、拉低SDA，保持时间为约为0.6us-4us； 3、拉低时钟线 结束信号的流程如下： 1、SCL置高电平，SDA置低电平，保持时间约为0.6us-4us 2、SDA拉高，保持时间约为1.2-4us； 应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。 若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。应答信号的时序图如下所示： 应答时序图 发送时的应答信号 ;**********应答信号********** ACK: SETB SDA ;数据线置高 SETB SCL ;时钟线置高 ACALL DELAY JB SDA，$ ;等待数据线变低 ACALL DELAY CLR SCL ;时钟线置低 RET 注意：这里如果数据线一直为高将进入死循环，所以一般我们都会在这做一个容错的处理。具体的程序如下： ACK: MOV R4，#00H SETB SDA SETB SCL LOP0: JNB SDA，LOP DJNZ R4，LOP0 ;循环255次 LOP: ACALL DEL CLR SCL RET 接收时的应答信号 第一章概述 1. 移动通信的定义。 移动通信：是指通信双方或至少一方可以在运动中进行信息交换的通信方式。2. 移动通信的特点。 移动通信的主要特点如下:（1）移动通信利用无线电波进行信息传输，（2）移动通信在强干扰环境下工作（互调干扰，领道干扰，同频干扰），（3）通信容量有限，（4）通信系统复杂，（5）对移动台的要求高） 3. 常用的移动通信系统 （1）蜂窝式公用陆地移动通信系统，（2）集群调度移动通信系统，（3）无绳电话系统，（4）无线电寻呼系统，（5）卫星移动通信系统，（6）无线LAN/WAN 4. 3G/4G标准 目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。目前提交的4G标准共有6个技术提案，分别来自北美标准化组织IEEE的802.16m、日本（两项分别基于LTE-A和802.16m）、3GPP的LTE-A、韩国（基于802.16m）和中国（TD-LTE-Advanced）、欧洲标准化组织3GPP（LTE-A）。 第二章移动通信的应用系统 1. 移动通信系统的演进 2. 无绳电话、集群移动通信的常用标准 无绳电话标准：模拟制无绳电话标准，DECT标准。集群移动通信标准：信令标准3. 根据覆盖范围，无线宽带接入网的分类。 个域网无线宽带接入技术，局域网无线宽带接入技术，城域网无线宽带接入技术，广域网无线宽带接入技术四类。 4. 无线局域网、无线城域网的标准 无线局域网的标准：美国IEEE（国际电气和电子工程师联合会）802.11家族。欧洲ETSI（欧洲通信标准学会）高性能局域网HIPERLAN系列。 日本ARIB（日本电波产业会）移动多媒体接入通信MMAC。 无线城域网标准：IEEE 802.16a 第三章蜂窝的概念 1. 切换策略：硬切换/软切换/接力切换 切换(handover)是指在移动通信的过程中,在保证通信不间断的前提下,把通信的信道从一个无线信道转换到另一个无线信道的这种功能。这是移动通信系统不可缺少的重要功能。 硬切换是：在不同频率的基站或覆盖小区之间的切换。这种切换的过程是移动台(手机)先暂时断开通话,在与原基站联系的信道上,传送切换的信令,移动台自动向新的频率调谐,与新的基站接上联系,建立新的信道,从而完成切换的过程。现在我们广泛使用的“全球通(GSM)”系统就是采用这种硬切换的方式。软切换是：发生在同一频率的两个不同基站之间的切换。在码分多址(CDMA)移动通信系统中,采用的就是这种软切换方式。接力切换是：TD-SCDMA系统的一项特色技术，也是核心技术之一。接力切换的设计思想是：利用终端上行预同步技术，预先取得与目标小区的同步参数，并通过开环方式保持与目标小区的同步，一旦网络判决切换，终端可迅速由原小区切换到目标小区，在切换过程中，终端从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息提高了切换成功率，缩短了切换时延。 2. 提高蜂窝系统容量的技术 （1）当无线服务需求增多时，可采用减小同频干扰以获取扩容，（2）多信道共用技术，（3）信道分配技术，（4）功率控制技术，（5）自适应天线技术。 程序和流程图: IIC.h void Init_IIC(void); void EEPROM_ByteWrite(unsigned char nAddr,unsigned char nVal); unsigned char EEPROM_RandomRead(unsigned char nAddr); unsigned char EEPROM_CurrentAddressRead(void); void EEPROM_AckPolling(void); void Init_CLK(void); void Init_IIC_Port(void); Main.C /******************************************* IIC for AT24c16 OR AT24CXXX 系列 只要控制好IICRM IICSTP IICSTT 其硬件会自动完成 SCL SDA的一系列时序只要注意各个发送与接收的控制标志位. ******************************************/ #include //停止看门狗 WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; //初始化端口 Init_IIC_Port(); //初始化时钟 Init_CLK(); //I2C初始化 Init_IIC(); //置传输方式及控制方式 //打开中断 _EINT(); //写入数据 EEPROM_ByteWrite(0x0000,0x12); //等待写操作完成 EEPROM_AckPolling(); //写入数据 EEPROM_ByteWrite(0x0001,0x34); //等待写操作完成 EEPROM_AckPolling(); //写入数据 EEPROM_ByteWrite(0x0002,0x56); //等待写操作完成 《移动通信》课程教学大纲 一、课程名称：（移动通信原理与系统） ( 32学时） 二、先修课程：通信原理、通信网基础 三、适用专业：通信工程专业 四、课程教学目的 本课程是通信工程本科专业课。移动通信是当今通信领域发展最快、应用最广和最前沿的通信技术。移动通信的最终目标是实现任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。移动通信技术包括了组网技术、多址技术、语音编码技术、抗干扰抗衰落技术、调制解调技术、交换技术以及各种接口协议和网管等等多方面的技术。因此从某种意义上可以说，移动通信系统汇集了当今通信领域内各种先进的技术。通过本课程的学习使学生了解和掌握移动通信的基本理论，了解和掌握移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的信道、移动通信系统的调制和抗干扰技术、语音编码技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM系统、CDMA系统和3G技术以及未来无线通信的发展等。 五、课程教学基本要求 1．理解和掌握无线信道和传播、传播损耗模型； 2．掌握移动通信中的信源编码的基本概念和调制解调技术； 3．理解和掌握移动通信中的各种抗衰落抗干扰技术； 4．掌握移动通信系统的组网技术； 5．掌握GSM移动通信系统、理解GPRS系统的基本原理以及EDGE的基本原理； 6．掌握基于CDMA20001X系统、WCDMA系统和TD－SCDMA系统的基本原理和应用； 7．了解未来移动通信的发展。 六、教学内容及学时分配（不含实验） 第一章概述 1学时 第二章移动通信电波传播环境与传播预测模型 4学时内容： ●无线传播的特点以及对无线通信的影响； ●无线信道的特性，研究方法 ●无线信道的分析基础（分布，特性参数等） ●简单介绍建模技术和仿真技术基础 ●介绍常见的几种传播预测模型 ●说明应用范围和应用方法 简单的I2C协议理解 一. 技术性能: 工作速率有100K和400K两种； 支持多机通讯； 支持多主控模块，但同一时刻只允许有一个主控； 由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线； 每个电路和模块都有唯一的地址； 每个器件可以使用独立电源 二. 基本工作原理: 以启动信号START来掌管总线，以停止信号STOP来释放总线； 每次通讯以START开始，以STOP结束； 启动信号START后紧接着发送一个地址字节，其中7位为被控器件的地址码，一位为读/写控制位R/W,R /W位为0表示由主控向被控器件写数据，R/W为1表示由主控向被控器件读数据； 当被控器件检测到收到的地址与自己的地址相同时，在第9个时钟期间反馈应答信号； 每个数据字节在传送时都是高位(MSB)在前； 写通讯过程: 1. 主控在检测到总线空闲的状况下，首先发送一个START信号掌管总线； 2. 发送一个地址字节(包括7位地址码和一位R/W)； 3. 当被控器件检测到主控发送的地址与自己的地址相同时发送一个应答信号(ACK)； 4. 主控收到ACK后开始发送第一个数据字节； 5. 被控器收到数据字节后发送一个ACK表示继续传送数据，发送NACK表示传送数据结束； 6. 主控发送完全部数据后，发送一个停止位STOP，结束整个通讯并且释放总线； 读通讯过程: 1. 主控在检测到总线空闲的状况下，首先发送一个START信号掌管总线； 2. 发送一个地址字节(包括7位地址码和一位R/W)； 3. 当被控器件检测到主控发送的地址与自己的地址相同时发送一个应答信 号(ACK)； 4. 主控收到ACK后释放数据总线，开始接收第一个数据字节； 5. 主控收到数据后发送ACK表示继续传送数据，发送NACK表示传送数据结束； 6. 主控发送完全部数据后，发送一个停止位STOP，结束整个通讯并且释放总线； 四. 总线信号时序分析 1. 总线空闲状态 SDA和SCL两条信号线都处于高电平，即总线上所有的器件都释放总线，两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高； 2. 启动信号START 时钟信号SCL保持高电平，数据信号SDA的电平被拉低(即负跳变)。启动信号必须是跳变信号，而且在建立该信号前必修保证总线处于空闲状态； 3. 停止信号STOP 时钟信号SCL保持高电平，数据线被释放，使得SDA返回高电平(即正跳变)，停止信号也必须是跳变信号。 4. 数据传送 SCL线呈现高电平期间，SDA线上的电平必须保持稳定，低电平表示0(此时的线电压为地电压)，高电平表示1(此时的电压由元器件的VDD决定)。只有在SCL线为低电平期间，SDA上的电平允许变化。 5. 应答信号ACK I2C总线的数据都是以字节(8位)的方式传送的，发送器件每发送一个字节之后，在时钟的第9个脉冲期间释放数据总线，由接收器发送一个ACK(把数据总线的电平拉低)来表示数据成功接收。 6. 无应答信号NACK 在时钟的第9个脉冲期间发送器释放数据总线，接收器不拉低数据总线表示一个NACK，NACK有两种用途: a. 一般表示接收器未成功接收数据字节； b. 当接收器是主控器时，它收到最后一个字节后，应发送一个NACK信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放总线，以便主控接收器发送一个停止信号STOP。 五. 寻址约定 《移动通信课程》 教学大纲 课程编号320232 适用专业通信工程学时数48 学分数 3 执笔人及编写日期曹绍龙2017.06 审核人及审核日期阮清强2017.06 院别信息工程学院教研室通信教研室编印日期2017年6月 一、课程性质和教学目标 1.课程授课对象： 通信工程专业 2.课程性质：（专业基础课、专业选修课、公共选修课等） 专业选修课 3.在人才培养过程中的地位及作用： 《移动通信》课程是通信工程专业的专业课程，它主要让学生掌握移动通信理论基础知识和移动通信系统构架。 4.课程教学目标： 本课程移动通信原理理论和应用的讲解，能够充分反映最新的移动通信技术，具有新颖性和前瞻性。从移动通信模型的基本理论出发，循序渐进地介绍了移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的无线传播环境、信源编码和调制技术、抗衰落和链路性能增强技术、蜂窝组网技术、GSM及其增强移动通信系统、第三代移动通信系统及其增强技术、第四代LTE移动通信系统介绍和无线移动通信未来发展等问题。通过本课程的学习，使学生能够了解掌握移动通信的基本知识，重点掌握模拟和数字调制与解调的原理以及使用各种信号测量仪器和识别信号的基本能力。 二、课程教学内容 第一讲概述 1. 学时：3学时 2. 重难点：移动通信的工作方式、分类及特点 3. 教学目标：让学生了解移动通信的发展历史、特点等；掌握移动通信的工作方式、分类及其发展趋势 4. 教学内容：移动通信发展简述、移动通信的特点、移动通信的工作方式、移动通信工作频段、移动通信的分类及应用系统、移动通信网的发展趋势 第二讲移动通信电波传播与传播预测模型 1. 学时：6学时 2. 重难点：基本电波传播机制、确知传播预测模型 3. 教学目标：让学生了解电波传播；理解基本电波传播机制；掌握确知传播预测模型 4. 教学内容：概述、自由空间的电波传播、三种基本电波传播机制、对数距离路径损耗模型、阴影衰落、电波传播损耗预测模型、MIMO信道、移动无线信道及特性参数 第三讲移动通信中的信源编码和调制解调技术 1. 学时：9学时 2. 重难点：QPSK调制和高阶调制、正交频分复用 3. 教学目标：让学生了解信源编码、最小及高斯最小移频键控；理解QPSK调制和高阶调制：掌握正交频分复用 4. 教学内容：概述、信源编码、最小移频键控、正交频分复用、QPSK调制、高阶调制、高斯最小移频键控 第四讲抗衰落和链路性能增强技术 1. 学时：9学时 2. 重难点：多天线和空时编码、链路自适应技术 3. 教学目标：了解分集技术；理解均衡技术与扩频通信；掌握多天线和空时编码、链路自适应技术 4. 教学内容：概述、分集技术、信道编码与交织、均衡技术、扩频通信、多天线和空时编码、链路自适应技术 第五讲蜂窝组网技术 1. 学时：6学时 2. 重难点：蜂窝组网技术知识、移动通信网络结构 3. 教学目标：了解移动通信网的基本概念；理解相关蜂窝组网技术知识；掌握移动通信网络结构 移动通信原理与系统 第1章概论 1.（了解）4G网络应该是一个无缝连接的网络，也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联，所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。 2.所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。 移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。无线通信是移动通信的基础。 3.移动通信主要的干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频干扰。（以下为了解） 1）互调干扰。指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生与有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰。 2）邻道干扰。指相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰，是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。 3）同频干扰。指相同载频电台之间的干扰。 4.按照通话的状态和频率的使用方法，可以将移动通信的工作方式分成：单工通信、双工通信、半双工通信。 第2章移动通信电波传播与传播预测模型 1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。 对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。 移动信道的基本特性是衰落特性。 2.阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。 多径衰落：无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。 无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离（几百或几千米）上信号强度的变化。小尺度衰落模型用于描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内信号强度的快速变化。 3.在自由空间中，设发射点处地发射功率为P t，以球面波辐射；设接收的功率为P r，则 P r=（A r/4πd2）P t G t 式中，A r=λ2G r/4π，λ为工作波长，G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益，d为发射天线和接收天线间的距离。 4.极化是指电磁波在传播的过程中，其电场矢量的方向和幅度随时间变化的状态。 电磁波的极化可分为线极化、圆极化和椭圆极化。 线极化存在两种特殊的情况：电场方向平行于地面的水平极化和垂直于地面的垂直极化。在移动通信中常用垂直极化天线。 5.极化失配：接收天线的极化方式只有同被接收的电磁波的极化形式一致时，才能有效地接收到信号，否则将使接收信号质量变坏，甚至完全收不到信号。 6.阴影衰落又称慢衰落，其特点是衰落与无线电传播地形和地理的分布、高度有关。 7.多径衰落属于小尺度衰落，其基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。 8.多普勒频移：f d=（v/λ）cosα，式中v为移动速度；λ为波长；α为入射波与移动台方向之间的夹角；v/λ=f m为最大多普勒频移。 THE I2C-BUS SPECIFICATION VERSION 2.1 JANUARY 2000 CONTENTS 1PREFACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1.1Version 1.0 - 1992. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2Version 2.0 - 198. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3Version 2.1 - 1999. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4Purchase of Philips I2C-bus components . . 3 2THE I2C-BUS BENEFITS DESIGNERS AND MANUFACTURERS. . . . . . . . . . . . . . .4 2.1Designer benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2Manufacturer benefits. . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3INTRODUCTION TO THE I2C-BUS SPECIFICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 4THE I2C-BUS CONCEPT . . . . . . . . . . . . . . .6 5GENERAL CHARACTERISTICS . . . . . . . . .8 6BIT TRANSFER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 6.1Data validity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6.2START and STOP conditions. . . . . . . . . . . 9 7TRANSFERRING DATA. . . . . . . . . . . . . . .10 7.1Byte format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 7.2Acknowledge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 8ARBITRATION AND CLOCK GENERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 8.1Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.2Arbitration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 8.3Use of the clock synchronizing mechanism as a handshake. . . . . . . . . . . 13 9FORMATS WITH 7-BIT ADDRESSES. . . .13 107-BIT ADDRESSING . . . . . . . . . . . . . . . . .15 10.1Definition of bits in the first byte . . . . . . . . 15 10.1.1General call address. . . . . . . . . . . . . . . . . 16 10.1.2START byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 10.1.3CBUS compatibility. . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 11EXTENSIONS TO THE STANDARD- MODE I2C-BUS SPECIFICATION . . . . . . .19 12FAST-MODE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 13Hs-MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 13.1High speed transfer. . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 13.2Serial data transfer format in Hs-mode. . . 21 13.3Switching from F/S- to Hs-mode and back . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2313.4Hs-mode devices at lower speed modes. . 24 13.5Mixed speed modes on one serial bus system. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 13.5.1F/S-mode transfer in a mixed-speed bus system. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 13.5.2Hs-mode transfer in a mixed-speed bus system. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 13.5.3Timing requirements for the bridge in a mixed-speed bus system. . . . . . . . . . . . . . 27 1410-BIT ADDRESSING. . . . . . . . . . . . . . . . 27 14.1Definition of bits in the first two bytes. . . . . 27 14.2Formats with 10-bit addresses. . . . . . . . . . 27 14.3General call address and start byte with 10-bit addressing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 15ELECTRICAL SPECIFICATIONS AND TIMING FOR I/O STAGES AND BUS LINES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 15.1Standard- and Fast-mode devices. . . . . . . 30 15.2Hs-mode devices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 16ELECTRICAL CONNECTIONS OF I2C-BUS DEVICES TO THE BUS LINES . 37 16.1Maximum and minimum values of resistors R p and R s for Standard-mode I2C-bus devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 17APPLICATION INFORMATION. . . . . . . . . 41 17.1Slope-controlled output stages of Fast-mode I2C-bus devices. . . . . . . . . . . . 41 17.2Switched pull-up circuit for Fast-mode I2C-bus devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 17.3Wiring pattern of the bus lines. . . . . . . . . . 42 17.4Maximum and minimum values of resistors R p and R s for Fast-mode I2C-bus devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 17.5Maximum and minimum values of resistors R p and R s for Hs-mode I2C-bus devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 18BI-DIRECTIONAL LEVEL SHIFTER FOR F/S-MODE I2C-BUS SYSTEMS . . . . 42 18.1Connecting devices with different logic levels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 18.1.1Operation of the level shifter . . . . . . . . . . . 44 19DEVELOPMENT TOOLS AVAILABLE FROM PHILIPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 20SUPPORT LITERATURE . . . . . . . . . . . . . 46 龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/506772429.html, 移动通信专业课程教学设计与改革 作者：胡苏 来源：《教育教学论坛》2017年第16期 摘要：针对移动通信原理专业课本科教育的效率问题，本文从加强学生对移动通信原理的理解，以增强学生实践动手能力和培养学生原创性应用为目标，从面向4G、5G的实际实验场景入手，重构未来移动通信关键技术实验内容，重点关注学生在实验环节的课程效应，改革实验教学手段和方法，提高本科学生的移动通信工程的学习积极性，将实验教学延伸到课堂以外。 关键词：移动通信教学；实验教学；教学改革 中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）16-0155-02 移动通信已经深入人们的日常生活，随着大家对移动性、传输数量、可靠性、安全等方面的要求，移动通信系统从传统的3G时代全面升级到4G时代，并且面向未来移动通信的5G系统也正在积极研发和标准化制定过程中。从移动通信原理出发，该学科属于综合性交叉学科，其基础理论涉及到线性代数、统计概率学、电子元器件、射频电子技术等诸多领域，因而移动通信专业的专业课程体系相对比较复杂，包括物理层传输，MAC协议栈设计，网络路由协议，信息安全、上层应用开发（APP）等，移动通信专业的基础理论和方法论，贯穿于专业课程学习的整个过程。对于移动通信原理这门课程而言，重点在于全面介绍移动通信系统中物理层的基本概念，基本原理以及典型的信号处理手段，力争让学生通过该课程的学习，能够为后续的移动通信课程设计，以及后续研究生阶段继续深造打好良好的课程基础。 一、移动通信原理实验体系 在以前的实验体系当中，通信原理相关仪器的使用和相关实验安排在《通信原理》课程，主要关注点在传统模拟调制以及简单的数字调制方式。对于移动通信专业而言，以往更多的针对移动通信发展过程给学生讲解基本原理，基本没有安排合理的实验课程和实践环节。这样设置的结果是实验环节的安排比较零散，实验内容针对性不强，而且实验操作没有跟上移动通信行业快速的发展，教学与实际衔接不顺畅，因此学生无法真正从实验和实践中理解移动通信基础理论的内在联系。为此，结合移动通信原理课程内容，把实验和实践内容进行适当的整合和融合，重点突出2G/3G/4G/5G系统所采用的数字调制方式。通过这种学生使用MATLAB软件能够搭建移动通信中最基本的通信链路，让学生对移动通信系统中的物理传输信道，信源调制，信宿解调，信源编码，信宿解码等环节有深入的理解，从而让学生能够建立对移动通信系统基础框架一个基本的认识。 二、改革移动通信实验和实践手段 无线衰落信道、多径与OFDM、均衡技术 (2012-08-30 14:14:43) 转载▼ 标签： 杂谈 参见张贤达通信信号处理。OFDM移动通信技术原理与应用，移动通信原理吴伟陵 目录 无线信道的传播特征 无线信道的大尺度衰落 阴影衰落 无线信道的多径衰落 多径时延与与叠加后的衰落 频率选择性衰落和非频率选择性衰落 符号间干扰ISI的避免 多径信号的时延扩展引起频率选择性衰落，相干带宽=最大时延扩展的倒数 无线信道的时变性以及多普勒频移 多普勒效应 时变性、时间选择性衰落与多普勒频移 相干时间与多径 OFDM对于多径的解决方案 多径信号在时域、频域的分析思考 1，多径信号是空间上的多个不同信号。各参数应分别从时域、频率进行考察。 2，符号间干扰ISI是时域的概念，时延、多径均影响了ISI 3，信道间干扰ICI是频域的概念，时延、多径均影响了ICI 4，时延、多普勒频移分别对应于：频率选择性衰落、时间选择性衰落，它们具有对偶性质 多径对信号频谱的影响，OFDM如何抗多径 GSM中的自适应均衡技术 无线信道的传播特征 与其他通信信道相比，移动信道是最为复杂的一种。电波传播的主要方式是空间波，即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。再加之移动台本身的运动，使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。信号通过无线信道时，会遭受各种衰落的影响，一般来说接收信号的功率可以表达为： 其中d表示移动台与基站的距离向量，|d|表示移动台与基站的距离。根据上式，无线信道对信号的影响可以分为三种： （1）电波中自由空间内的传播损耗|d|-n ，也被称作大尺度衰落，其中n一般为3～4； #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long #define _BV(bit) (1 << (bit)) #ifndef cbi #define cbi(reg,bit) reg &= ~_BV(bit) #endif #ifndef sbi #define sbi(reg,bit) reg |= _BV(bit) #endif extern uchar dog; /* void delay_1ms(uchar xtal) { uchar i; for(i=0;i<(uint)(143*xtal-2);i++) {;} } //2 延时nms void delay_ms(uchar m, uchar fosc) { uchar i; i=0; while(i /****************************************** 绿盾电子 X-13 多传感器开发板 功能：实现读写AT24C02型号的EEPROM存储。该类型存储器具有掉电数据保护功能，是单片 机项目开发中常用的芯片。AT24C02使用 I2C总线与的单片机通信，只需两根线即 可完成读写功能。 串口输出数据，串口是单片机程序调试种 最常用最重要的工具。在使用前需要主要 开发板当前晶振频率是否为11.0592MHz,如 不是，请更换晶振，或者自行计算定时器 数值。 时间：2011-8-23 ******************************************/ //头文件 #include "reg51.h" #include //引脚定义 sbit Scl= P3^6; //AT24C0x串行时钟sbit Sda= P3^7; //AT24C0x串行数据 //全局变量 uchar EEPROM_WriteBuffer[] = {"https://www.doczj.com/doc/506772429.html,"}; uchar EEPROM_ReadBuffer[20]; //函数声明 /******************************************/ //延时子函时， //参数 d_time 控制延时的时间 //作用，灯亮和熄灭必须持续一定时间，人眼才能看到 void delay(unsigned int time); /******************************************/ //延时子函数 //参数范围 0-65536 void delay(unsigned int time) //参数 time 大小 { //决定延时时间长短 while(time--); } 【无线通信测试工程师认证II级】ATMC-WT-C201 认证项目介绍 拥有ATMC无线通信测试工程师认证证书证明您： 掌握现代无线通讯领域中数字调制和解调的高级技术、重点应用和分析技能。 熟悉和掌握UMTS，TD-SCDMA，CDMA2000 1x-EVDO，Bluetooth/WLAN，WiMAX 等制式的移动通信原理和测试技术。 熟悉无线通讯领域中的主要测试仪表及其原理，能独立完成具体测量，掌握安捷伦相关无线通信测试类的仪器仪表，并能独立完成某些高级技能。认证考试要求 拥有【无线通信测试工程师认证—Ⅰ级】证书 修满无线测试认证Ⅱ级需要的课程，即一门必修课和两门选修课。 认证获得推荐 凡希望从事无线通信相关职业和具有一定英语水平的在职和非在职人员﹑各大专院校在校学生及要求获得无线通信测试知识和技术的人员，在已获得【无线通信测试工程师认证－I级】认证证书者的基础上，均可报名参加【无线通信测试工程师认证－II级】认证计划及其相关课程培训，并通过考试获得认证。 考试大纲 【无线通信测试工程师认证－II级】考试时间为3小时，包括理论（技术知识）考试和实验考试，考试科目为《无线通信数字信号的产生和分析》、《UMTS原理与测试》、《TD-SCDMA原理与测试》、CDMA2000 1x-EVDO原理与测试》、《BT/WLAN 原理与测试》、《WiMAX原理与测试》六门课中选三门，其中《无线通信数字信号的产生和分析》为必考科目。 《无线通信数字信号的产生和分析》考试号：ATMC-WT-E201 考试时间：1小时 理论考试内容： 1．数字调制的基本原理，数字移动通信和无线数据联接中应用的复杂调制方式，包括EDGE、HPSK和OFDM的技术要点和指标分析，和其他调制方法的对比。 2．数字调制信号源和信号发生器的分类、基本原理、关键参数和指标、基带信号发生器的类型和实现方法，数字（矢量）调制信号的生成等。对于数字调制信号的调整、诊断、损伤分析与验证，数字调制信号的关键应用。移动通信课程教学大纲
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