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移动通信教案

移动通信教案
移动通信教案

《移动通信》教案

授课单位:信息工程学院

授课人:尹立强

授课对象:信工041-2

授课时间:2007~2008学年第一学期

1、本课程教学目的:

“移动通信”是信息工程专业的专业课程.该课程较详细地介绍了移动通信的原理和实际应用系统。通过本课程的学习使学生掌握和了解移动通信的基本理论,以及移动通信的发展、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组网技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM 系统、CDMA系统和第三代移动通信技术等。

2、本课程教学要求:

1.掌握移动通信的概念、特点;了解移动通信组网理论的基本内容;理解移动通信的发展历程及发展趋势;了解第三代移动通信系统的主要差别;了解移动通信的应用系统。

2.理解关于蜂窝的概念;了解频率复用的概念以及频率复用的模型;理解信道

分配策略以及切换策略;理解干扰与系统容量之间的关系,了解如何在实际系统中用功率控制减少干扰以提高系统容量;了解各种提高系统容量的方法。

3.了解无线电波的传播特性,移动通信中的快衰落与慢衰落;掌握无线信道中信号的多径衰落和多普勒频移,掌握多径传播与快衰落、阴影衰落、时延扩展与相关带宽以及信道的衰落特征;掌握分集技术的基本概念;掌握分集信号的合并技术。

4.掌握多址接入的基本概念和多址接入方式,掌握FDMA技术的原理及系统的特点,了解FDMA系统中的干扰问题,掌握TDMA技术的原理及系统的特点,熟悉TDMA的帧结构,了解TDMA系统的同步与定时,掌握CDMA技术的原理及系统的特点,了解空分多址(SDMA)技术的原理;掌握系统容量的定义,熟悉FDMA、TDMA、CDMA系统容量的分析与比较。

5.掌握FDMA模拟蜂窝网,TDMA数字蜂窝网,CDMA移动通信系统。

3、使用的教材:

郭梯云编,《移动通信》,西安电子科技大学出版社

主要参考书目:

啜钢王文博常永宇等编,《移动通信原理与应用》,北京邮电大学出版社,

赵长奎编,《GSM数字移动通信应用系统》,国防工业出版社,

顾肇基译,《GSM网络与GPRS》,电子工业出版社,

第一章概论

本章的教学目标和要求:

重点掌握移动通信的概念、特点;了解移动通信组网理论的基本内容;理解移动通信的发展历程及发展趋势;;掌握移动通信的三种工作方式;了解移动中继方式;了解移动通信的应用系统。

本章总体教学内容和学时安排:

本章重点:

移动通信的主要特点和工作方式; 蜂窝移动通信系统;移动通信的网络结构和接口.

本章难点:

蜂窝移动通信系统的频率复用,集群系统的集群方式.

本章教学方式:课堂讲授

本章教学手段:多媒体

本章课时安排: 6

本章习题:P28

1 2 3 4 5 8 10

教学过程组织:本章课程以移动通信的发展史为切入点,介绍移动通信的特点和分类以及几种比较常见的移动通信系统。教学时注重理论与实际的联系,特别是常用移动通信系统,应与实际使用状况相结合。

本章的具体内容:

§1-1 移动通信的主要特点

一.移动通信的定义

移动通信就是指通信的双方,至少有一方是在移动中进行的通信。例如,固定点与移动体(车辆、船舶、飞机)之间、移动体之间、活动的人与人之间以及人与移动体之间的通信。都居于移动通信的范畴。

二.移动通信的发展史

蜂窝移动电话系统首先运营的是模拟蜂窝系统(第一代蜂窝移动电话系统)。其主要特征是用模拟信道传送模拟话音信号。模拟蜂窝系统主要有如美国的AMPS系统、英国的TACS系统、日本的NTT系统等。但模拟蜂窝系统容量小,频谱及频道利用率低,业务形式单一,话音质量不高,难以和综合业务数字网(ISDN)互通互连,通信保密问题严重,现在,模拟系统已难以满足使用的要求,基本退出了移动通信的舞台。

目前运营的数字蜂窝系统有欧洲的GSM系统,美国的IS-54TDMA、IS-95CMA和日本的PDC系统,它们被称为第二代蜂窝系统。数字蜂窝系统直接传输与处理数字信息,具有一切数字系统所具有的优点。在频谱及频道利用率、系统容量、话音质量、通信保密性、手机的体积、重量、功耗等诸方面均优于模

拟蜂窝系统。

第三代蜂窝系统最早是国际电联(ITU)在1985年提出的,当时把它命名为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)。由于该系统预期在2000年使用,工作频段在2000MHz,故于1996年易名为IMT-2000。

总的来讲.第三代蜂窝系统是一个综合系统,它具有以下特点:包括地面系统和卫星系统;具有海陆空三维的服务面;有话音、数据、视频、ISDN和多媒体等多种业务;包括从不到50m的微微小区一直到大于500km的卫星小区;具有多种空中接口和接入方式。它可向高速与慢速移动的用户提供服务,是一个高度智能的、全球覆盖的、具有个人服务持色的移动通信系统。

三.移动通信的特点

1.移动通信必须利用无线电波进行信息传输

2.移动通信是在复杂的干扰环境中运行的

3.移动通信可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增

4.移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效

5.移动通信设备必须适与在移动环境中使用

§1-2 移动通信系统的分类

一.移动通信的分类

能够实现移动通信的技术系统称为移动通信系统。移动通信系统,按用途、制式、入网方式等不同,可以有不同分类方法:按使用对象,可分为军用、民用;

按用途和区域,可分为陆地、海上与空间;按信息的流向,可分为单向和双向;技经营方式,可分为公众网、专用网;技服务区结构,可分为单区制(大区制)、

多区制(小区制);按与地面固定网的连接方式,可分为人工、半自动、全自动;按工作方式,可分为模拟与数字;按调制方式,可分为调幅、调频、调相等。

二.工作方式

1.单工通信

1)同频单工制

同频是指通信的双方,使用相同工作频率。单工是指通信双方的操作采用“按-讲”方式。平时,双方的接收机均处于守听状态。如果A方需要发话,按装在A 方的“按——讲”开关即收发控制按钮,关掉A方接收收机,使其发射机工作。这时由于B方接收机处于守听状态,即可实现由A至B的通话。同理,也可实现由B 至A的通话。在该方式中,同一部电台(如A方)的收发信机是交替工作的,发射时不能接收,接收时不能发射,故收发信机可使用同一副天线,而不需要使用天线共用器。

2)双频单工制

双频单工是指通信的双方使用两个频率,而操作仍采用“按-讲”方式的通话制。同一部电台(如A方)的收发信机也是交替工作的,只是收发各用一个频率。在移动通信中,基地站和移动台收、发使用两个频率实现双向通信,这两个频率通常称为一个信道,若基地站设置多部发射机和多部接收机且同时工作,则可将接收机设置在某一频率上,而将发射机设置在另一频率上。只要这两个频率有足够频差(或称频距),借助于滤波器等选频器件就能排除发射机对接收机的干扰。

2.双工通信

双工制指通信双方的收发信机均同时工作,即任一方在发话的同时也能收听到对方的话音,操作方便。但采用这种方式,不管是否发话,发射机总是工作的,

故电能消耗大。这一点对以电池为能源的移动台是很不利的。此外,这种方式需用天线共用器,才能使收发共用一副天线。

目前,这种工作方式在移动通信系统中获得了广泛应用。蜂窝移动电话系统无论是模拟还是数字的都采用双工制工作。

3.半双工通信

半双工制是指通信的双方,有一方(如A方)使用双工方式,即收发信机同时工作,且使用两个不同的频率,收发信机可以各用一副天线,也可通过天线共用器合用一副天线;而另一方(如B方)则采用双频单工方式,即收发信机交替工作。平时,B方处于守听状态,仅在发话时才按压“按-讲”开关,切断收信机使发信机工作。目前,集群移动通信系统大多采用半双工方式工作。

二.模拟网和数字网

三.话音通信和数据通信

§1-3 常用移动通信系统

一.无线电寻呼系统

目前的无线电寻呼系统是一种传送简单信息的单向呼叫系统。它由寻呼控制中心、基站和寻呼接收机三部分组成。

二.蜂窝移动通信系统(重点)

蜂窝移动电话系统是一种双向双工通信系统。该系统一般由移动台(MS)、基站(BS)、移动业务交换中心(MSC)及与市话网(P5TN)相连的中继线等组成,如图所示。

移动业务交换中心的主要功能是信息的交换和整个系统的集中控制管理,基

站和移动台设有收发信机和天馈线等设备。每个基站都有一个可靠通信的服务范围,该范围的大小主要由发射机功率和基地站天线的有效高度等决定。

三.无绳电话系统

CT2是由第一代无绳电话(CT1)改进演变而来的。它与CT1相比有两大改进:一是实现了全数字化,二是座机改成了基站。CT2系统由手机(HS)、基站(BS)、网络管理中心(MNCC)及计费系统构成,它依附于公用电话交换网(PSTN),是市话网的延伸。

四.集群移动通信系统

五.移动卫星通信系统

六.分组无线网

§1-4 移动通信的基本技术

一.调制解调技术(复习通信原理中这部分内容)

二.移动信道中电波传播特性的研究(第三章详细讲)

三.多址方式(6、7、8三章有重点详细的讲解)

四.抗干扰措施(第四章详细讲)

五.组网技术(重点)

1.网络结构

2.网络接口

3.网络的控制与管理

第二章调制解调

说明:本章内容在通信原理课程中已有详细的讲解,在本课程中仅做复习内容。

第三章移动信道的传播特性

本章的教学目标和要求:

了解电波的传播方式和损耗;重点掌握移动信道的特征;理解陆地移动信道的场强估算.

本章重点:

移动信道的特征;多径效应、瑞利衰落、多径时散与相关带宽等概念的理解与掌握.

本章难点:

移动信道的场强的估算.

本章教学方式:课堂讲授

本章教学手段:多媒体

本章课时安排: 6

本章习题:P101

1 3 4 8 9

教学过程组织:本章课程以复习电波的传播方式为切入点,介绍移动信道的特点和电波传播过程中的衰落。本章课程理论性强,内容较难理解,讲授时应注重调动课堂气氛,使学生积极思考。对多径时散与相关带宽概念的讲授应相应加大力度。

本章的具体内容:

§3-1 无线电波传播特性

一.电波传播方式

电磁波从发射机发出,传播到接收天线,可以有不同的传播方式,主要的传播方式有四种:

地波传播:是一种沿着地球表面传播的电磁波,称为地面波或表面波传播,简称地表波。

天波传播:电波向天空辐射并经电离层反射回到地面的传播方式称为天波传播,也称电离层传播。

直射波传播:电波从发射天线直射到接收天线的传播方式,称为直射波传播,有时也称视距传播或视线传播。

散射传播:这种传播主要是由于电磁波投射到大气层(如对流层)中的不均匀气团时产生散射,其中一部分电磁波到达接收地点。

二.直射波

三.大气中的电波传播

1.大气折射

2.视线传播极限距离

直射波传播最大距离受收、发天线高度、地球曲面半径以及大气折射影响共同决定,下图示出了求视线传播的极限距离。假定发射天线高度为h t,接收天线高度为h r。从几何关系可求出极限的距离d为:

d=

在实际情况下,在超过上述极限距离的地方也可能收到较强信号。这种现象叫超视距传播。产生超视距传播的主要原因是大气折射的缘故,电波在大气层中折射的通常结果是,传播距离要比极限视距更远—些,也可以说似乎是地球变得

平坦了,或说是地球半径变大了。 根据通常情况,按标准大气折射计算,等效的地球半径增大了三分之一。

四.障碍物的影响与绕射损耗

在实际情况下,电波在直射传播的路径上可能存在山丘、建筑物等障碍物,由这些障碍物引起的附加衰耗(除了自由空间传播衰耗外),称为绕射衰耗(或绕射损耗)。

设障碍物与发射点、接收点的相对位置如下图所示,图中x 表示障碍物顶点P 至直射线TR 的距离,在传播理论中称作费涅尔余隙。图(a)所示情形规定余隙x 为负,图(b)时余隙为正。由费涅尔绕射理论可求得障碍物引起的绕射衰耗与费涅尔余隙的关系如下图所示。图中横坐标为

1/x x ,其中x 1称为费涅尔半径,

并由下式可求得:

1x =

式中λ为电波波长。

五.反射波

当电波传播中遇到两种不同介质的光滑界面时,如果界面尺寸比电波波长大

得多时就会产生镜面反射,因此从发射天线到接收天线的电波包括直射波和反射波。通常,在研究地面对电波的反射时,都是按平面波处理的,即电波在反射点的入射角等于反射角,电波的相位发生—次反相。

§3-2 移动信道的特征

一.传播路径与信号衰落

二.多径效应与瑞利衰落

在陆上移动信道中,移动台往往工作在城市建筑群和其它地形地物极为复杂的环境中。基地台和移动台之间的电波传播不再是单纯的直射波形式,而出现各个路径的反射,以致到达接收天线的信号是来自不同传播路径的各个分量的合成波。由于各分量的互相干涉而产生深度的快衰落,即多径衰落。多径衰落后信号的包络服从瑞利分布,所以多径衰落又称作瑞利衰落。

三.慢衰落特性与衰落储备

移动台接收信号除瞬时值出现快速起伏瑞利衰落外,其场强中值随着所处位置改变而呈现较慢变动,称为慢衰落。发生慢衰落的主要原因是障碍物的阴影效应,即在电波传播的路径上遇到建筑物、树林等障碍物的阻挡,产生了电磁场的阴影。当移动台通过不同的障碍物的阴影时,就造成接收信号场强中值的变动。变动的大小取决于障碍物的状况及工作频率。变化的速率不仅与障碍有关,而且和移动台的移动速度有关。造成慢衰落的另一个原因是由于气象条件的变化,使电波折射系数随时间变化,多径传播到达接收点的信号时延也随之变化,从而也造成场强中值电平的慢变化,即慢衰落。大量测试表明,无论是由阴影效应引起的慢衰落,还是由大气折射状况缓慢变化引起的场强中值变动,都近似服从对数正态分布规律,即场强的分贝数接近正态分布。其标准偏差约5~7dB。

四.多径时散与相关带宽(重点)

§3-3 陆地移动信道的场强估算

接收机输入电压、功率与场强的关系(难点)

1.接收机输入电压的定义

2.接收场强与接收电压的关系

一.地形、地物分类

1.地形的分类与定义

3.为了计算移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值),可将地形分为两

大类,即中等起伏地形和不规则地形,并以中等起伏地形作传播基准。所谓中等起伏地形是指在传播路径的地形剖面图上,地面起伏高度不超过20m,且起伏缓慢,峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。

4.由于天线架设在高度不同的地形上,天线的有效高度是不一样的。(例如,把

20m的天线架设在地面上和架设在几十层的高楼顶上,通信效果自然不同。)因

5.此必须合理规定天线的有效高度。若基站天线顶点的海拔高度为hts,从天线

设置地点开始,沿着电波传播方向的3km到15km之内的地面平均海拔高度为hga,则定义基站天线的有效高度为

6.hb=hts-hga

7.若传播距离不到15km, hga是3km到实际距离之间的平均海拔高度。

8.移动台天线的有效高度hm总是指天线在当地地面上的高度。

9.地物分类

10.不同地物环境其传播条件不同,按照地物的密集程度不同可分为三类地区:

①开阔地。在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物,呈开阔状地

面,如农田、荒野、广场、沙漠和戈壁滩等;②郊区。在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密,例如,有少量的低层房屋或小树林等;③市区。有较密集的建筑物和高层楼房。

11.当然,上述三种地区之间都是有过渡区的,但在了解以上三类地区的传播情

况之后,过渡区的传播情况就可以大致地估计出来。

1.中等起伏地形上传播损耗的中值(难点)

2.市区传播损耗的中值

3.郊区和开阔地损耗的中值

4.不规则地形上传播损耗的中值

5.任意地形地区的传播损耗的中值

第四章抗衰落技术

本章的教学目标和要求:

掌握分集技术的基本概念;掌握分集信号的合并技术,了解其性能;掌握隐分集技术的概念和原理,了解其应用;掌握时域均衡的概念和工作原理;了解自适应均衡技术的应用。

本章重点:

分集的方式及其分集信号的合并技术.

本章难点:

时域均衡的工作原理和自适应均衡技术的应用。

本章教学方式:课堂讲授

本章教学手段:多媒体

本章课时安排: 6

本章习题:P122

1 3 6

教学过程组织:本章课程以复习电波的非相关性为切入点,介绍分集接收原理和分集合并性能。本章课程理论性强,内容较难理解,讲授时应注重调动课堂气氛,使学生积极思考。对均衡技术的讲授应相应加大力度。

本章的具体内容:

§4-1 分集接收

一.分集接收原理(重点)

1.分集接收的定义

2.分集方式

1)宏分集

2)微分集

3.合并方式

二.分集合并性能的分析与比较

1.选择式合并的性能

2.最大比值合并的性能

3.等增益合并的性能

4.平均信噪比的改善

§4-2 RAKE接收

§4-3 均衡技术(难点)一.均衡的原理

二.自适应均衡技术

第五章组网技术

本章的教学目标和要求:

理解多址技术的定义和几种多址方式;了解移动通信的信道配置;重点掌握数字蜂窝移动通信网的网络结构;理解移动通信系统的信令;掌握越区切换和位置管

5G移动通信系统分析与研究

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7a4849013.html, 5G移动通信系统分析与研究 作者:周颖 来源:《科学与信息化》2019年第19期 摘要随着我国通信技术不断发展,4G技术的到来给人们生活提供了极大的便利,在“十三五”时期下,我国4G网络实现了全面覆盖,并逐渐朝向5G通信技术方向延伸,进一步提高移动通信服务质量。各大通信运营商近些年纷纷建立5G通信试点城市,在2020年实现部分地区普及。5G通信技术不仅能够提升信息传输效率,还可以提升移动网络的服务体验。基于此,本文提出5G移动通信含义,分析5G移动通信系统的核心技术,并探究其发展趋势。 关键词 5G移动通信系统;数据传输;核心技术;发展趋势 引言 在移动通信不断发展背景下,移动网络使用费用逐渐降低,提升了人们对移动通信的依赖性。在2012年移动终端数量首次超过PC端,截止到2018年12月末,我国智能手机普及率已经达到了90%以上。智能手机的快速发展势必会带动移动通信发展,同时也加剧了市场竞争[1]。在4G网络全方位普及背景下,加强5G通信技术的研究是必然趋势,我国华为集团首次研发出5G移动通信技术,并在2020年逐渐推广使用(当即还处于试点阶段),实现移动通信技术的再次突破。由此可见,未来几年移动通信主要是朝向5G方向发展,加强5G通信系统研究有着重要意义。 1 5G通信技术阐述 5G通信技术是指第五代移动通信网络,理论上其传输速度能够达到1Gb/s,比4G网络传输速度高出百倍。如一部2G电影可以在8s之内完成下载。相比2G、GPRS(2.5G)、3G、 4G技术,5G技术有着巨大的差异。以上四种通信网络系统都是采用单一技术框架,而5G通信技术是上述四代技术结合,从而提升了通信网络的峰值速率,让5G移动通信网络在使用中更加稳定、安全。作为4G移动通信网络的升级,5G网络弥补了前代通信技术的漏洞与弊端,可以满足绝大部分人群对移动网络的追求,在未来“十四五”规划期间,5G网络势必会实现全面普及。 2 5G移动通信系统中的关键技术分析 2.1 大规模MIMO 在发射机和接收机端MIMO系统使用多个天线,首先可以有效提升无线链路频谱效率。MIMO系统提出了多用户理念,通过增加基站天线数量(比基站同时服务于相同时频块用户天线数量更多),用几百个天线同时为千万用户提供服务时,频谱效率理论上可以提升5~10倍,小区边缘用户也可以享受到理想的吞吐量[2]。再次,每个用户信号通过预编码处理降低

移动通信教案

《移动通信》教案 授课单位:信息工程学院 授课人:尹立强 授课对象:信工041-2 授课时间:2007~2008学年第一学期

1、本课程教学目的: “移动通信”是信息工程专业的专业课程.该课程较详细地介绍了移动通信的原理和实际应用系统。通过本课程的学习使学生掌握和了解移动通信的基本理论,以及移动通信的发展、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组网技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM 系统、CDMA系统和第三代移动通信技术等。 2、本课程教学要求: 1.掌握移动通信的概念、特点;了解移动通信组网理论的基本内容;理解移动通信的发展历程及发展趋势;了解第三代移动通信系统的主要差别;了解移动通信的应用系统。 2.理解关于蜂窝的概念;了解频率复用的概念以及频率复用的模型;理解信道分配策略以及切换策略;理解干扰与系统容量之间的关系,了解如何在实际系统中用功率控制减少干扰以提高系统容量;了解各种提高系统容量的方法。 3.了解无线电波的传播特性,移动通信中的快衰落与慢衰落;掌握无线信道中信号的多径衰落和多普勒频移,掌握多径传播与快衰落、阴影衰落、时延扩展与相关带宽以及信道的衰落特征;掌握分集技术的基本概念;掌握分集信号的合并技术。

4.掌握多址接入的基本概念和多址接入方式,掌握FDMA技术的原理及系统的特点,了解FDMA系统中的干扰问题,掌握TDMA技术的原理及系统的特点,熟悉TDMA的帧结构,了解TDMA系统的同步与定时,掌握CDMA技术的原理及系统的特点,了解空分多址(SDMA)技术的原理;掌握系统容量的定义,熟悉FDMA、TDMA、CDMA系统容量的分析与比较。 5.掌握FDMA模拟蜂窝网,TDMA数字蜂窝网,CDMA移动通信系统。 3、使用的教材: 郭梯云编,《移动通信》,西安电子科技大学出版社 主要参考书目: 啜钢王文博常永宇等编,《移动通信原理与应用》,北京邮电大学出版社, 赵长奎编,《GSM数字移动通信应用系统》,国防工业出版社, 顾肇基译,《GSM网络与GPRS》,电子工业出版社,

20通信系统概述

第一章通信系统概述 1.1 通信系统模型 一、通信的定义 1.信息:对收信者来说未知的、待传送、交换、存储或提取的内容 ﹙包括语音、图象、文字等﹚ 人与人之间要互通情报,交换消息,这就需要消息的传递。古代的烽火台、金鼓、旌旗,现代的书信、电报、电话、传真、电子信箱、可视图文等,都是人们用来传递信息的方式。 2.信号:与消息一一对应的电量。它是消息的物质载体,即消息是寄托在电信号的某一参量上。 3.通信就是由一地向另一地传递消息。 二、电通信 1.定义 利用“电”来传递信息,是一种最有效的传输方式,这种通信方式称为电通信。 2.特点 电通信方式能使消息几乎在任意的通信距离上实现既迅速、有效,而又准确、可靠的传递。 电通信一般指电信,即指利用有线电、无线电、光和其它电磁系统,对于消息、

情报、指令、文字、图象、声音或任何性质的消息进行传输。 (1)模拟信号与数字信号:按信号随时间分布的特性信号可分为模拟和数字信号。 模拟信号:信号的取值是连续的。 数字信号:信号的取值是离散的。 (2)基带信号与频带信号:按信号随频率分布的特性信号可分为基带和频带信号。 基带信号:发信源发出的信号。 频带信号:通过调制将基带信号变换为频带信号。 基带传输:在信道中直接传输的信号 (如直流电报、实线电话和有线广播等)。 频带传输:通过调制将基带信号变换为更适合在信道中传输的形式。(FM、AM、MODEM) 三、通信系统的模型 1.通信系统的一般模型 (1)通信系统:通信系统是指完成信息传输过程的全部设备和传输媒介。 (2)通信系统的基本模型

●发信源:是消息的产生来源,其作用是将消息变换成原始电信号。变换:将 非电物理量转换为掂量。 信源可分为模拟信源和离散信源。模拟信源(如电话机、电视摄像机)输出幅度连续的信号;离散信源(如电传机、计算机)输出离散的数字信号。 ●发送设备:作用是将信源产生的消息信号转换为适合于在信道中传输的信 号。它要完成调制、放大、滤波、发射等。在数字通信系统中还要包括编码 和加密。 ●信道:是传输的媒介。信道的传输性能直接影响到通信质量。 ●噪声源:将各种噪声干扰集中在一起并归结为由信道引入,这样处理是为了 分析问题的方便。 ●接收设备:完成发送设备的反变换,即进行解调、译码、解密等,将接收到 的信号转换成信息信号。 ●收信者:把信息信号还原为相应的消息。 2.模拟通信系统模型。

移动通信课程教学大纲

《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。

《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。

移动通信原理与系统-教学大纲

《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

GSM全球移动通信系统概述

GSM全球移动通信系统概述 ?无线通信系统的基本概念、蜂窝通信 ?GSM系统组成、网络结构、接口与协议、业务功能 ?GSM无线传输原理、标准、语音编码、信道编码与调制解调?移动台登记、漫游、切换、呼叫接续过程 1 蜂窝无线通信系统的基本概念 1.1无线通信系统的定义 表1.1列出了用来描述无线通信系统基本要素的术语定义。

频分双工(FDD)中,一对有着固定频率间隔的单向信道用作系统中的特定无线信道。在美国的AMPS标准中,反向信道比前向信道的频率低45MHz(即手机的发比收低45MHz)。模拟无线系统只采用FDD。 时分双工(TDD)方式,在时间上分享一条信道,将其一部分时间用于从基站向用户发送信息,而其余的时间用于从用户向基站发送信息。如果信道内的数据传输速率远大于终端用户的数据速率,就可以存储用户数据,即使在同一时刻不存在两条同步无线传输信道,仍能给用户提供全双工操作。TDD只在数字传输和数字调制时才可以使用。 1.2 蜂窝无线通信系统 蜂窝概念是解决频率不足和用户容量问题的一个重大突破,是一种系统级的概念。其思想是用许多小功率的发射机(小覆盖区)来代替单个的大功率发射机(大覆盖区),每一个小覆盖区只提供服务范围内的一小部分覆盖。每个基站分配整个系统可用信道中的一部分,相邻基站则分配另外一些不同的信道,这样基站之间(以及在它们控制下的移动用户之间)的干扰就最小。只要基站间的同频干扰在可以接受的范围以内,可用信道就可以尽可能的复用。 1.2.1 频率复用

蜂窝无线系统依赖于整个覆盖区域内信道的分配及复用。每一个蜂窝基站分配一组无线信道,这组无线信道作用于一个小区。给相邻小区的基站分配一个信道组,所包含的信道全部不能在相邻小区内使用。通过将基站天线的覆盖范围限制在小区边界以内,相同的信道组就可用于覆盖不同的小区,只要距离足够远,相互间的干扰就可以接受。为整个系统中的所有基站选择和分配信道组的设计过程就叫做频率复用(Frequency Reuse)。 现在考虑一个共有S个可用的双向信道的蜂窝系统。如果每个小区都分配k个信道(k

移动通信系统论文

2010-2011学年第2 学期 考试科目移动通信系统 姓名 年级 专业 学号 2011年6 月12日

移动通信系统中基于自适应调制和编码的资源分配的控制消息传输 摘要:总的说来,链路自适应方案,如自适应调制和编码(AMC)以及混合自动重复请求(HARQ),加强了时变无线信道的系统容量。为了应用这些链路自适应方案,必须对资源的每一帧进行自适应和动态的分配。因此,系统需要控制消息来发送关于动态资源分配的信息给用户。这些信息包括用户ID,资源位置,调制等级,以及编码和自动重复请求(ARQ)信息。然而,这些资源分配信息的传输,造成了控制开销。在这篇文献中,我们介绍了一种利用AMC来传输资源分配信息的方案,并分析了它在支持截断ARQ,如链路层ARQ和HARQ的系统中的性能。除此之外,我们还证明了使用AMC来传输控制消息是减少控制开销的一种好方法。特别是当每帧的用户数较大,如对于互联网语音服务协议(V oIP),这种方法非常有效。 关键字:自适应调制和编码(AMC);控制消息;控制开销;资源分配Adaptive-Modulation-and-Coding-Based Transmission of Control Messages for Resource Allocation in Mobile Communication Systems Liu Zhihu S100131051 Keywords—Adaptive modulation and coding (AMC), control messages, control overhead, resource allocation. 1.引言 最近的以分组为导向的系统,如移动WiMAX和高速数据分组接入(HSDPA),通过使用链路自适应技术提高了数据吞吐量。这些技术有自适应调制和编码(AMC),混合自动重复请求(HARQ),以及快速信道感知调度。AMC 方案能够通过选择信号星座图以及适合它的时变信道的信道编码来提高系统容量。自动重复请求(ARQ)有效地减轻了由于信道衰落造成的分组错误。除此之外,截短的ARQ通过限制在应用AMC时的最大重传次数以及在物理层只使用固定的调制和编码,改进了系统吞吐量。重传机制,特别是基于HARQ的机制,提供了一种改进由于信道测量和反馈延时错误造成的链路自适应误差的健壮性的好方法。为了应用这些链路自适应方案,系统必须对每帧资源进行自适应的和动态的分配。并且,目前开发的大多数业务都是基于分组的。所以,资源的有效利用要求无线资源能够在移动站之间得到有效共享。最后,自适应和动态资源分配要求逐帧链路自适应和资源的有效利用。因此,对于动态资源分配的控制消息的设计非常重要。资源的链路自适应分配的控制消息应该与数据一块传输,以告

WCDMA移动通信系统分析报告

WCDMA移动通信系统分析报告 摘要 WCDMA作为3G的三大主流技术标准之一,已经得到业界的广泛认可。在技术创新和市场驱动的双重作用下,WCDMA从概念向产业化的进程正在加快.全球主要设备制造商都在积极跟踪和研发基于WCDMA技术的3G网络产品。本文对WCDMA的组网能力进行了分析,并给出了相应的组网结构和组网模式。BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代控制器产品,是华为公司Single RAN解决方案重要组成部分。它采用业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念,融合UMTS RNC 和GSM BSC业务功能,有效满足移动网络多制式融合发展的需求;BS3900为华为GSM新开发分布式基站,实现基带部分和射频部分独立安装,其应用更加灵活,广泛用于室内、楼宇、隧道等复杂环境,实现广覆盖,低成本等优势;本文对BSC6900设备原理及其在组网中的作用以及DBS3900设备原理及其在组网中的作用进行了分析。 关键词:宽带码分多址(WCDMA );组网;3G;BSC6900;DBS3900 WCDMA移动通信系统分析报告 一、WCDMA移动通信网组网结构及其关键技术 1.WCDMA发展进程 WCDMA是IMT一2000家族最主要的三种技术标准之一。从基本意义上来说,WCDMA版本的演进过程也是一个技术和业务需求不断提高的过程。WCDMA标准经过多年发展,已渐趋成熟,其标准化工作由3GPP组织完成。到目前为止,主要有五个版本,即3GPP R99、3GPP R4、3GPP R5、3GPP R6和3GPP R7,前四个版本已经完成并终结,目前正在进行R7版本的制定工作。不同版本间的功能划分并不是绝对和清晰的.而是按时间进度和工作完成情况进行灵活划分.不一定某个功能必须在某个版本中完成,在修改版本时应遵守向后兼容的原则,各版本的演进时间如图所示 2.WCDMA 组网要求 为了打造综合价值最大化的WCDMA核心网络,在组网时需要考虑如下几个问题: (1)核心网综合成本最优原则。对于3G网络的建设,我们认为应该从长期、全局的角度进行规划,规划的网络应该满足大容量、少局所、广覆盖的原则,具有清晰的全IP演进路线,避免后续网络频繁调整;能够进一步融合移动固定业务能力,便于向NGN演进。 (2)建设3G网的版本选择。随着3G牌照进一步后续.3GPP R4版本标准已经成熟,各个厂家基于3GPP R4版本的设备也进一步成熟,作为3G核心网建设的关键环节,起点版本的选择越来越成为讨论的焦点。采用3GPP R99还是3GPP R4进行组网,主要取决于网络建设时间、多厂家供货环境的形成和网络功能定位等多种因素。根据目前网络情况,核心网的结构又有3GPP R99、类3GPP R4、全TDM一3GPP R4结构、全IP 3GPP R4结构和混合3GPP R4结构等多种选择。 (3)现网资源的整合。3G核心网建设应保证对现有网络的影响最小,对传统移动运营商应能保证GSM/GPRS设备的再利用,并考虑现有电路传输网络、分组数据网络和信令网的共享、利旧还是新建.短消息业务(SMS)、多媒体消息服务(uus)、智能网(IN)业务和数据业务管理平台(DSMP)争l 台的弛问瓯综合考虑以上几个问题,做好核心网规划,同时在3G网络建设过程中利用后发优势、吸取2G网络的建设经验.避免2G网络中现有的各种技术和应用弊端,从而建设一个高质量、具有长远发展潜力的3G核心网络是完全有可能的。 3.WCDMA R99组网结构

移动通信原理教案新部编本3

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科:_____________ 任教年级:_____________ 任教老师:_____________ xx市实验学校

授课题目 (教学章节或主题) 第2章移动通信的关键技术2.2 无线信道的信号衰落与抗衰落技术授课方式 理论课 教学目的与要求:1.说明信号在无线信道中传输时产生快衰落与慢衰落的原因; 2.介绍抗衰落技术,重点技术 4钟分集技术(频率分集、时间分集、空间分集、极化 分集)和Rake 接收机技术。教学基本内容(包括重点、难点、时间分配): 重点: 1. 信号功率慢衰落的主要原因有路径损耗和阴影效应;2. 信号功率快衰落的主要原因有多径效应和多普勒效应;3.频率分集技术旨在对抗频率选择性衰落,如扩频通信,遇到频率选择性衰落,不会 使信号整体受损; 4.时间分集技术旨在减少由于信道干扰(如电气设备或汽车点火产生电火花)造成信 号连续错误,如交织编码器; 5.空间分集技术旨在利用信号衰落在空间相互独立的特点,有选择性地接收信号,改 善信号接收效果;极化分集用不同极化方向的两幅天线发、收同一源信信号,改善信号发送、接收效果; 6. Rake 接收机技术利用多径信号,合并成加强信号,注意该技术只能用在采用扩频技术的3G 系统中,如WCDMA 系统其码片宽度仅为106 84.31 秒,可分离(小于多径传

播的最大时延差3微秒)。 教学手段与方法及师生互动设计: 1.用生活中的实例解释路径损耗、阴影效应、多径效应和多普勒效应。 2.用图形描述快衰落、慢衰落、多径效应、多普勒效应、交织编码器、Rake接收机。 思考题、练习题、作业、实践环节、辅导及答疑安排: 公布答疑时间地点 参考资料: 参考书 1. 移动通信技术(清华大学出版社李斯伟等) 2.实战无线通信应知应会(人民邮电出版社酷哥尔) 课后小结: 1.信号在无线信道中传输时产生快衰落与慢衰落;

GSM全球移动通信系统概述-2

4 GSM全球移动通信系统的工作过程 4.1移动台的位置登记 4.1.1 第一次登记 当移动台开机后,在它所处的小区,通过空中接口搜索BCCH(广播控制信道),内含有位置区域识别码(LAI)信息(在GSM900规范中定义小区分配编码占用16bit),这个信息在BCCH上规则的广播,以便手机知道自己目前的位置小区。BCCH是个小容量信道,每0.235 S传一个23字长的消息。移动台依靠收到的频率校正本身的频率,通过同步信息校正本身的信号,锁定到一个正确频率上,从该频率的信道上接收寻呼信号和其它信息。 假如此MS在寄存器中找不到LAI,它就向该业务区的MSC/VLR发送位置更新请求消息,通知网络它是此位置区的新用户。此消息经BSS到MSC,最后到VLR。VLR对消息中含有的国际移动用户识别码(IMSI)或临时移动台识别码(TMSI)以及位置信息进行分析。此时MSC/VLR就认为该MS被激活,在其数据字段中做“附着”标记,这个标记与I MSI有关。MSC/VLR向HLR发送位置更新请求信息。HLR位置更新操作完成后,向VLR发送位置更新接受消息。最后由MSC向MS发送位置更新证实信息,这个过程就算完成,至此MS已在HLR和VLR中注册登记。 4.1.2 分离与附着程序 当一个MS被激活时,对MS标有“附着”标记(IMSI标志);当MS关机时,有IMSI分离程序能使MS通知网络该移动用户为无效用户,此后不再发送寻呼此MS的消息。因此分离与附着程序都与IMSI有关。 当MS关机时,MS向网络发送的最后一条消息是处理分离请求消息,MSC/VLR收到“分离”消息后,就在该MS对应的IMSI上作“分离”标记。归属位置寄存器(HL R)并没有得到这个分离消息,只有拜访位置寄存器(VLR)已“分离”信息作了更新。当MS再开机时,若它仍处于发送分离消息时的位置区,则只要完成附着程序即可;若不在原位置区,它仍要执行位置更新程序。 4.2移动台的漫游与位置更新 4.2.1 漫游的解释 对于处在开机但空闲状态下的MS,它要不断地移动,在某一个时刻它被锁定于一个已定义的无线频率上,即某个小区的BCCH载频上。当MS向远离此小区的方向上移动时,信号强度就会减弱,当它移动到两个小区理论边界附近的某一点时,MS就会因原来小区的信号太弱而决定转到附近信号强的新的无线频率上。为了正确选择无线频率,MS要对周围的邻近小区的BCCH载频的信号强度进行连续测量,当发现新的BTS发出的BCCH 载频信号强度优于原小区时,MS就锁定于这个新的载频上,这就是移动台的切换。MS所接收的BCCH载频的改变并没通知给网络。 移动中的MS,由于接收信号质量的原因,通过无线空中接口不时地改变与网络的连接,这种能力就称为漫游。 4.2.2移动台的位置更新 位置更新过程是由MS引发。在GSM系统中有三个地方需要知道位置信息,即HL R、VLR和MS(或SIM卡)。当这个信息发生变化时,需要保持三者的一致。MS开机后就会对周围进行测试,并连接到接收性能最好的广播信道上。如图4-1所示,移动台所处的区有三种情况:

移动通信系统发展趋势分析论文

移动通信系统发展趋势分析论文 摘要本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状,分析和比较了分别以日本、美国和欧洲为主提出的W-CDMA、CdmaOne和TD-CDMA系统的技术特点,最后探讨了第三代移动通信系统的发展趋势。 关键词第三代移动通信系统码分多址IMT-2000 1引言 第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-2000/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的评估标准,对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。 IMT-2000系统的基本特征有以下几点: 球范围设计的高度兼容性; MT-2000中的业务与固定网络的业务兼容; 质量; 机体积很小,具有全球漫游能力; 用的频谱为 885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz(共230MHz) 1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(限于卫星使用) 动终端可以连接地面网和卫星网,可移动使用也可固定使用; 线接口的类型应尽可能得少,而且具有高度的兼容性。 从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性,用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务,这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-2000的测试环境提出了具体要求,给出了表征IMT-2000系统的最低限度的参数,包括:支持的数据率范围,误码率要求,单向的时延要求,激活因子和业务量模型。 根据ITU的要求,目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要以日本DoCoMo公司为首提出的W-CDMA;美国Lucent、Motorola 等公司提出的CdmaOne;欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的TD-CDMA。总体来说,

《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。

移动通信系统的工作方式

电子教案 移动通信系统的工作方式 课题:移动通信系统的工作方式 科目:数字通信技术 单位:宝鸡理工学校电工电子教研组 姓名:石元辉

一、教学目的 1、了解移动通信的工作方式 2、掌握单工、双工、半双工的概念 3、理解单工、双工、半双工的原理、特点 二、教学内容: 1、移动通信的工作方式 2、单工、双工、半双工的概念 3、单工、双工、半双工的原理、特点 三、教学重点 1、单工、双工、半双工的概念 2、单工、双工、半双工的原理、特点 四、教学难点 1、单工、双工、半双工的概念 2、单工、双工、半双工的原理、特点 五、教学方法 1、依据教材的内容,采用讲授法。 2、现代教学论观点,采用教师指导下的学生自主探究、小组讨论教学法。 六、教学过程 - - 1 - -

1、组织教学(了解学生的情况,以利于教学的顺利进行) 2、导入新课(理论与实际相互衔接、设疑、分析结论) 无线通信的传输方式分单向传输(广播式)和双向传输(应答式)。单向传输只用于无线电寻呼系统。双向传输有单工、双工和半双工三种工作方式。 3、授新课(讲授重点、化简难点) (1)课题板书§1.2移动通信系统的工作方式 (2)学习移动通信系统的工作方式 1.2.1移动通信的工作方式 移动通信的工作方式有单工、双工、半双工三种工作方式。 1.2.2单工通信 1、概念: 单工通信指通信双方电台交替进行收信和发信。 2、分类: 根据收、发频率的异同,分为同频单工和异频单工。 3、同频单工: 通信双方使用相同的频率工作,发送时不接收,接收时不发送。 4、异频单工: 收发信机使用两个不同的频率分别进行发送和接收。 5、单工通信的特点: - - 2 - -

《无线通信技能》课程教学大纲

无线通信技术 Wireless Communication Technique 课程代码: 学分:2 学时:32(讲课学时:32 ) 先修课程:模拟电子技术、高频电子线路、计算机网络技术、通信原理 适用专业:通信工程、电子信息工程 建议教材:《无线通信技术》布雷克科学出版社 2004年版 开课系部:信息工程系 一、课程的性质与任务 本课程是电信专业方向的一门面向设计与应用的专业课程。通过对本课程的学习,使学生能掌握、了解移动网络、无线接入技术、无线局域网等网络技术及无线通信技术,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、个人通信有较深刻的理解,成为高素质技能型专门人才,为未来参加工作、增加就业竞争力打下良好的基础。本课程主要学习无线通信、移动通信与因特网、无线接入技术、无线局域网、WAP技术、无线寻呼、电话与因特网、蓝牙技术等内容,要求学生在学习本课程以后,从计算机网络的系统组成、组网和应用各方面理解和掌握较新的网络及无线通信技术。二、课程的基本内容及教学要求 第一部分基本概念 1.教学内容 (1)概论 (2)无线通信简史 (3)无线通信系统原理 (4)信号与噪声 (5)频率域 (6)“融合”与无线通信 2. 教学要求 (1)了解无线通信简史、无线通信系统原理 (2)掌握信号与噪声、频率域的基本概念 3. 重点和难点 重点:无线通信系统基本组成、信号与噪声、频率域 难点:无线通信系统原理、频率域 第二部分模拟调制方案 1.教学内容 (1)概论 (2)幅值调制 (3)抑制载波AM系统 (4)频率调制和相位调制 2. 教学要求 (1)了解频率调制和相位调制 (2)掌握幅值调制、抑制载波AM系统的基本概念

移动通信工程教学大纲

移动通信工程课程教学大纲 适用专业:信息管理 总学时:70 一、课程的性质及任务 本课程是信息管理专业的一门非常重要的专业课程,它既是一门理论性较强的专业课,又是一门实践性、工程性很强的课程。它的教学任务是:通过学习该课程,使学生掌握移动通信的基本概念、GSM/CDMA/GPRS/UMTS系统基本组成、基本原理、基本技术,了解移动通信的历史及发展趋势。为今后从事通信,全球组网,全球个人通信和多媒体通信打下坚实的基础。 二、课程教学的基本要求 掌握移动通信的基本概念、基本组成、调制方法、工作方式、传播特性、噪声与干扰的产生和抑制、组网技术; 理解数字蜂窝移动通信系统的组成及其通信技术,特别是GSM系统的FDMA和TDMA技术以及第三代移动通信系统UMTS; 了解最新的无线通信的发展方向和全球个人通信方面的技术。三、课程的教学内容、重点和难点 第一章移动通信基本概念 本章主要介绍移动通信的定义、主要特点、分类方法、基本技术、工作方式及移动通信系统示意框图、移动通信标准化的建立及今后的发展方向。 重点:移动通信的定义、分类方法、工作方式和基本技术。 难点:移动通信的调制技术、抗衰落技术及组网技术。 第二章移动通信的调制方法 本章的主要包括:利用频道间隔、频偏、码率等参数求取带宽和传输效率;调频特性、抗干扰和解调门限值及门限扩展方法;移频键控的产生及高斯滤波特性;高斯滤波特性及使用在GSM系统中的GMSK信号的产生、频谱特性。

重点:移频键控的产生及高斯滤波特性。 难点:高斯滤波特性及使用在GSM系统中的GMSK信号的产生、频谱特性。 第三章移动通信电波传播与分集接收 本章主要介绍移动通信电波的传播方式,自由空间传播衰耗的计算;视线传播极限距离,菲涅尔效应对电波传播的影响;反射波加入后的合成场强计算。 重点:移动通信电波传播方式,菲涅尔效应对电波传播的影响。 难点:反射波加入后的合成场强计算,任意场强的地形场强计算。 第四章噪声和干扰的影响与消除 本章主要介绍噪声的来源和分类、等效噪声系数和人为噪声功率的求取;如何借助贝塞尔函数表求取落入邻道边带功率;同频干扰与射频防护比的关系及再用距离的求取;互调干扰的产生效率及收发系统互调干扰强度的计算。 重点:互调干扰的产生效率及收发系统互调干扰强度的计算。 难点:借助贝塞尔函数表求取落入邻道边带功率。 第五章组网技术 本章主要包括:宽、窄带调频概念和频率利用率的计算;蜂窝组网的优点;话务量、呼损率和用户数的计算方法以及信道选取方式;数字信令格式、音频信令的结构及音锁功能;移动电话编号的基本规律。 重点:宽、窄带调频概念和频率利用率的计算,话务量、呼损率等的计算方法。 难点:数字信令格式、音频信令的结构及音锁功能。 第六章移动通信系统 本章主要介绍大区制移动电话系统的组成、工作原理和工作过程;集群移动通信系统的组成及工作过程;无绳电话系统的工作原理;数字蜂窝移动通信系统的组成及其通信技术,特别是GSM系统的FDMA和TDMA

移动通信传输网络管理系统分析

移动通信传输网络管理系统分析 1传输网络资源管理系统的分类与介绍 传输网络资源管理系统是一个针对传输网络管理工作开展情况,并结合传输网络资源管理工作的特点开发设计的一个传输网络资源管理系统。可以对传输网络资源管理的业务流程进行科学的控制,对业务所涉及的数据信息进行全方位的管理。需求的功能是使传输网络资源管理工作人员能够通过软件系统,进行一系列的操作,从而使传输网络资源管理工作能有顺利、高效率地实施。在传输网络资源管理系统中,主要分为故障信息管理功能、设备资源管理功能、系统设置功能、人员信息管理功能以及部门信息管理功能五大功能。在最初的电信企业业务跨系统数据传输使用的是原始的socket编程,socket是一种协议,采用tcp或udp协议通信。Tcp、udp属于网络层,上边各层的应用都需要自己实现,例如端口的定义,数据包的定义,数据包的加密解密等。随着电信业务越来越复杂,使用原始的socket编程将会花费大量的时间和精力。这对各个电信系统提供商来说都是一大难题,而且其后期的维护也是非常麻烦的,各个传输层都要维护。在这样的情况下,各大电信运营商和系统提供商讨论使用webservice框架来实现夸系统的数据传输。 2传输网络资源管理系统的原理及模式 此次研究主要对传输网络进行系统的管理,把以往分散到各个系统中的传输网络进行统一的管理,为管理各个系统间的传输网络,将通过webservice的方式进行数据的传递,把不同系统间的传输网络数据整合到一个系统中,从而完成对所有有传输网中的资源点管理的要求。本系统完成后,将有效地解决移动公司对传输网中的资源点管理不够透明的问题,为移动公司提高管理水平、减少工作量提供支撑。本系统具有J2EE的MVC的三层架构模式:即数据展示层-请求控制层-业务处理层。MVC架构是“Model-View-Con-troller”的缩写,中文翻译为“模型-视图-控制器”。MVC应用程序总是由这三个部分组成。Event(事件)导致Controller改变Model或View,或者同时改变两者。只要Controller改变Models 的数据或者属性,所有依赖的View都会自动更新。类似的,只要Controller改变View,View会从潜在的Model中获取数据来刷新自己。

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