课程设计报告
课题名称帧同步提取
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指导教师
定稿日期： 2014 年 06月13 日
目录
摘要 (1)
一、前言 (2)
1.1 CDMA帧同步背景 (2)
二、帧同步提取基本原理 (3)
2.1 CDMA含义 (3)
2.2基本原理 (3)
2.2.1发端用户数据成帧 (3)
2.2.2 收端帧同步提取 (3)
三、帧同步提取设计 (6)
3.1课程设计分析 (6)
3.2帧同步提取测试设计步骤 (7)
3.2.1实验箱设置 (7)
3.2.2“发端数据成帧”测量步骤 (7)
3.3单片机程序流程图如下 (9)
四、帧同步提取测试结果 (10)
4.1课程设计实物链接图 (10)
4.2“发端数据成帧”实验过程 (10)
4.3实测收端帧同步误码： (11)
五、课设总结 (12)
参考文献 (13)
附录（源程序） (14)
摘要
在当今这个信息高速发展的时代，移动通信已经成为生活中不可或缺的一部分。在移动环境下点对点的传输问题已经得到解决，那么对于给定资源应该采用什么多址技术使得有限的资源能传输更大容量的信息？移动通信系统的发展经历了第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统和第三代移动通信系统（IMT-2000）。第一代移动通信系统包括AMPS、TACS和NMT等体制。第二代数字移动通信系统包括GSM、IS-136(DAMPS)、PDC、IS-95等体制。一个典型的数字蜂窝移动通信系统包括：移动台（MS）、基站分系统（BSS）、移动交换中心（MSC）、原籍（归属）位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器(VLR)、设备标识寄存器（EIR）、认证中心（AUC）和操作维护中心（OMC）。而这其中，多址技术便主要解决众多用户如何高效共享给定频谱资源的问题。常规的多址方式有三种：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。数字通信时，一般总是以一定数目的码元组成一个个的“字”或“句”，即组成一个个的“群”进行传输，因此群同步信号的频率很容易由位同步信号经分频而得出，但是每群的开头和末尾时刻却无法由分频器的输出决定。群同步的任务就是要给出这个“开头”和“末尾”的时刻。群同步有时也称为帧同步。本次课程设计主要研究帧同步的提取及实现方法。
关键词：CDMA 帧同步移动通信
一、前言
1.1 CDMA帧同步背景
码分多址(Code Division Multiplexing Access，CDMA)为第三代移动通信技术的核心，它作为一种扩频技术，将信息比特扩展到比基带信号宽得多的频谱上传输，使信号传输带宽大于相关带宽，避免了在深度衰落情况下整个信号几乎完全损失的情况，但应用于高速数据传输时码间串扰变得十分严重。多载波传输的正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing，O FDM)是可以直接利用离散里叶变换( DFT) 实现的一种多载波调制并行传输技术，它将高速数据分解调制到多个相互交叠又相互正交的并行子信道中传输，使每个子信道上的码元宽度大于扩展延时，若在码元间增加一定的保护间隔，则多径传输引起的码间串扰基本上消除。因此随着OFDM和CDMA技术向高速率发展，人们提出了把OFDM 与CDMA结合起来的方案。多载波CDMA(MC-CDMA)可以充分利用CDMA技术和OFDM技术各有的利弊，取长补短，以求达到更好的通信传输效果。MC-CDMA系统由于利用多个载波传输数据，相邻载波的间隔非常小，它对系统的频率偏移和定时偏移非常敏感，这会引起码元间干扰、子载波间干扰和多用户间干扰。因此如何准确地实现载波、采样时钟和定时同步是MC-CDMA系统中的一个极为关键的技术问题。由于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元,即码元,因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收,否则,会因收发节拍不一致而导致接收性能变差.此外,为了表述消息的内容,基带信号都是按消息内容进行编组的,因此,编组的规律在收发之间也必须一致.在数字通信中,称节拍一致为"位同步",称编组一致为"帧同步".在时分复用通信体统中,为了正确地传输信息,必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，目前,一种常用的帧同步码组是巴克码。
本次课程设计的目的是了解数字移动通信系统，包括CDMA移动通信系统收端帧同步提取原理及实现方法，设计、开发帧同步提取CPU2（89S52）单片机程序，增强研究问题解决问题的动手能力。在CDMA移动通信实验箱上开发收端帧同步提取CPU2(89S52)单片机程序，或用C语言编程实现单片机的应有功能。
本次课程设计的要求如下：
1. 发端由信源开始顺着信号处理的流向用示波器观测各电路模块输入/输出数据，了解成帧过程及原理。
2. 观测收端有关信号，了解帧同步提取过程及原理。
3. 通过完成课程设计，给出所开发的CPU2帧同步提取单片机程序及其实测运行效果和性能指标。总结单片机程序设计及调试的体会。由课程设计的实验结果，详述帧同步提取原理。说明帧同步为什么不能象信码一样釆用信道编码来抗干扰？实际釆用了另外哪些抗干扰措施？
二、帧同步提取基本原理
2.1 CDMA含义
CDMA（码分多址）是指一种扩频多址数字式通信技术，通过独特的代码序列建立信道，可用于二代和三代无线通信中的任何一种协议，它是以扩频信号为基础的，利用不同码型实现不同用户的信息传输。扩频信号是一种经过伪随机序列调制的宽带信号，其带宽信号通常比原始信号带宽高出几个量级。常用的扩频信号有两类：跳频信号和直接序列扩频信号（简称直扩信号），因而对应的多址方式为跳频码分多址（FH-CDMA）和直扩码分多址（DS-CDMA）。CDMA是CDMA无线接入台一种多路方式，多路信号只占用一条信道，极大提高带宽使用率，应用于800MHz和1.9GHz的超高频（UHF)移动电话系统。CDMA使用带扩频技术的模-数转换输入音频首先数字化为二进制元，传输信号频率按指定类型编码，由于有无数种频率顺序编码，因此很难出现重复，增强了保密性。CDMA通道宽度名义上1.23MHz，网络中使用软切换方案，尽量减少手机通话中信号中断。数字和扩频技术的结合应用使得单位带宽信号数量比模拟方式下成倍增加，CDMA与其他蜂窝技术兼容，实现全国漫游。最初的CMDAOne标准只提供单通道14.4Kbps和八通道115Kbps的传输速度。现CDMA2000和宽带CDMA速度已经成倍提高。
2.2基本原理
2.2.1发端用户数据成帧
以BS1的用户1数据为例将有关部分画出，如图2-1所示。
1.425kb/s
2.85kb/s 2.85kb/s
图2-1 BS1发端用户1数据成帧
BS1用户1数据（信码）D1用7位并行拨码开关人工设置（D2、D3、D4还可选用内部电路产生的随机并行数据）。7位并行数据首先由“并/串变换”电路变成串行数据，然后在最后加入1位为0的尾比特，共8位形成一帧数据D1，码速率为1.425kb/s。尾比特的加入是为了完成其后一帧数据独立的卷积编码，使相邻帧数据之间无约束关系。D1送入（2，1，2）卷积编码器进行卷积纠错编码，输出D l er，每帧数据加倍成为2×8=16位，码速率也由1.425kb/s加倍成为2.85kb/s。每帧16位有效数据送入“成帧”电路，在前面预留的时隙中插入8位帧同步（帧同步码由7位巴克码前面加上1位0而组成，为01110010），形成完整一帧数据D l fr共24位，完成用户数据的成帧处理。
2.2.2 收端帧同步提取
收端帧同步提取及纠错解码由单片机CPU2实现，现将有关部分画出，如图2-2所示。在提取帧同步前，收端已完成PN码同步及解扩（去扰）、载波解调及Walsh码相关检测，输出信码Drxs及同步时钟CP b。以接收BS1的用户1数椐为例，在无误码时，Drxs=D l xs；在无误码并且无分组交织/去交织时，Drxs=Drfr=D l fr。
图2-2 收端帧同步提取及相关电路
帧同步提取电路在同步时钟CP b 驱动下，逐位输入信码，存入串行移位寄存器，以适当的判决门限识别帧同步码，并经过帧同步保护以最低的漏同步概率及假同步概率达到帧同步状态，输出帧同步信号FSr ，控制分组去交织及卷积解码器正确地按帧时序处理输入信码流，恢复原始用户数据Dr ，并且送LED 电路显示。
帧同步提取模块由帧同步码识别及帧同步保护二部分组成，如图2-3所示。帧同步码识别器原理框图见图2-4。输入信码在同步时钟驱动下逐位进入8位移位寄存器。每当进入1位信码后，将移位寄存器中的8位信码与帧同步码01110010逐位比较是否相同，然后求相同的总位数与判定门限7比较。相同位数大于等于7位，则判定为是帧同步码；否则不是帧同步吗。这里选择的判决门限，允许输入帧同步码有1位误码，以减小漏同步概率。帧识别器实际上是个自相关检测器。
图2-3 帧同步提取原理方框图
帧同步提取工作状态分为捕捉态（帧失步状态）及维持态（帧同步状态）。在捕捉状态下，必须在连续α帧的相同时隙都识别到帧同步码，才确认达到了帧同步状态，以防止用户信码中可能出现的帧同步码型造成的假同步。这称之为后方保护，α称为后方保护次数（本实验箱取α=3）。在帧同步状态下，在每帧数据的帧同步码时隙可能因误码造成漏识别，只有连续β帧检测不到帧同步码才确认已帧失步，再重新开始捕捉。这称之为前方保护，β称为前方保护次数（本实验箱取β=4）。 由以上工作原理，由单片机实现的帧同步提取模块状态流图见图2-5。单片机程序框图可由图2-4及图2-5画出。
Drxs b
b
图2-4 帧同步码识别器原理框图
图2-5 帧同步提取状态流图
Drxs
三、帧同步提取设计
3.1课程设计分析
在本实验中，由于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元,即码元,因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收,否则,会因收发节拍不一致而导致接收性能变差.此外,为了表述消息的内容,基带信号都是按消息内容进行编组的,因此,编组的规律在收发之间也必须一致.在数字通信中,称节拍一致为"位同步",称编组一致为"帧同步".在时分复用通信体统中,为了正确地传输信息,必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码,它可以是一组特定的码组,也可以是特定宽度的脉冲,可以集中插入,也可以分散插入.集中式插入法也称为连贯式插入法,即在每帧数据开头集中插入特定码型的帧同步码组,这种帧同步法只适用于同步通信系统,需要位同步信号才能实现.适合做帧同步码的特殊码组很多,对帧同步码组的要求是它们的自相关函数尽可能尖锐,便于从随机数字信息序列中识别出这些帧同步码组,从而准确定位一帧数据的起始时刻.由于这些特殊码组是一个非周期序列或有限序列,在求它的自相关函数时,除了在时延j=0的情况下,序列中的全部元素都参加相关运算外,在j≠0的情况下,序列中只有部分元素参加相关运算。帧同步识别器第一次识别到的与帧同步码相同的码元序列被认为一定就是正确的帧同步码而不会是与帧同步码完全相同的数据（因为当各模块上电复位后NRZ码是从第一位开始输入帧同步识别电路的，而帧同步集中插入在NRZ码的第二位至第八位，所以帧同步识别电路第一次识别到的与帧同步码相同的码元序列一定就是正确的帧同步码）。此后只要识别器输出一致脉冲信号，就将该信号延迟24位以后再与第一次识别到的帧同步信号比较，若相位相同，则输出正确的帧同步信号，若相位不同，则判断为假识别信号，给予滤除。
图3-1 帧同步电路原理图
3.2帧同步提取测试设计步骤
3.2.1实验箱设置
1．在BS1及MS模块中插上拉杆天线，天线不要拉出接通实验箱电源。
实验箱有关可设置模块的设置：在实验箱下方“通信系统制式”模块中设置系统为‘同步CDMA’工作方式；在实验箱下方“D1信道编码设置”模块中设置‘D1无人为误码’及‘D1无交织/去交织’。在实验箱左侧中间“D2、D3、D4数据格式”设置模块中设置D2、D3、D4数据格式为‘开关设置’。在BS1及BS2模块左侧，拨动“信码D1/D2/D3/D4”设置开关，设置信码D1、D2、D3、D4各不相同；拨动D1、D2、D3、D4的“信道地址码Wi/Wj/W K/W L”设置开关，设置Wi=W K，Wj=W L，Wi≠Wj，Wi、Wj≠W0、W8，即设置各用户占用信道为不同于导频信道及同步信道的业务信道
2．MS的“PN码同步方式”置为“检测同步信道”工作方式。
3．打开BS1的导频信道PIL、同步信道SYch及用户1业务信道D1ss，对应的指示灯亮，其它信道都关断；将发射功率调到最大。关断BS2全部信道。
4．收端MS的“接收基站地址码”设置为BS1，“接收信道地址码W r”设置成与发端BS1的用户1信道地址码一样，即W r=W i。调整好收端“PN码捕获及解扩”模块内PN码捕获电路比较門限电圧Ec，实现PN码同步，PN码同步指示灯常亮；收端达到帧同步状态，“帧同步及纠错”模块内帧同步指示灯常亮；收端收到发端信码D1：LED显示的接收信码Dr与发端LED显示的BS1用户1信码D1一样。
3.2.2“发端数据成帧”测量步骤
1．双踪示波器设置：二个测量通道CH1及CH2都为DC、2V/DIV；CH1内触发，下降沿触发。
2．CH1观测BS1模块帧同步信号FS。CH2观测信码D1。改变D1拨码开关D10~D16，观测D1的相应改变。
信码D1码卷积编码前后速率为1.425kb/s（周期702uS）及2.85kb/s（周期351uS），对比BS1模块内频率为2.85KHz的时钟CP b，或者用数字存储示波器的时间测量光标辅助测量，观测并记录一帧非全0的D1数据在表3-2-1中。其中，D1信码的第8位恒为0，是为完成其后卷积编码加入的尾比特。
3．CH2观测D1经卷积编码输出的D l er，用步骤2相同的方法观测，与FS、D1时序关系对齐
4．CH2观测D l er经“成帧”电路插入帧同步码01110010后输出的成帧信码D l fr，与FS、D1时序关系对齐
3.2.3收端“帧同步提取”测量步骤
1．CH1观测发端BS1帧同步FS，CH2观测收端MS帧同步FSr。
2．按下MS中“PN码捕获及解扩”模块内“开环”键，使PN码捕获环路断开，收端PN码失步，PN码同步指示灯灭。其后的载波同步、Walsh码及时钟CP b全部失步，从而帧同步也失步。“帧同步及纠错”电路中帧同步指示灯灭，帧同步信号FSr消失。
3．释放“开环”键。PN码捕获环路闭合，经过一段时间达到PN码同步，指示灯亮。之后帧同步经过捕捉亦很快达到帧同步状态，帧同步指示灯亮，可观测到与发端FS同步的收端FSr稳定波形，收端LED显示的接收信码Dr与发端LED显示的信码D1完全相同，并且改变D1数据，Dr发生相应变化。
4．设置示波器为外同步，外同步信号接自BS1的帧同步FS。示波器二个通道分别观测收端MS的“Walsh码相关检测”输出DK2及帧同步FSr。设置“测量仪”为测量D1纠
错前误码率、测量闸門时间为1秒（1S）（按K1使“D1误码率”灯亮，再按K2使“纠错前”灯亮，然后按K4键使K4灯灭）。
5．BS2打开窄带干扰信道NBAND，对应的指示灯亮。BS1仍打开导频信道PIL、同步信道SYch及用户1业务信道D1ss，对应的指示灯亮。BS1的D1设置为0/1交替值1010101，使干扰产生的误码分布较均匀，帧同步时隙的误码率与测量的平均误码率相近。
6．逆时针调整BS1的“输出幅度”电位器减小BS1发射信号TX1输出幅度，从而减小接收端MS的输入信噪比，可观测到解调输出信号DK2的信噪比下降，误码率增大（亦可在误码脉冲输出端Erp观测到误码脉冲增多）。观测收端帧同步脉冲信号FSr是否消失及帧同步指示灯是否熄灭，即是否发生帧失步。记录开始发生帧失步时的误码率-帧失步误码率。测量时要注意：误码率测量闸門时间为1秒，即误码率每间隔1秒才测量完一次然后刷新误码率显示值。故在帧失步之前调小TX1需十分缓慢、十分小心，否则实际帧失步误码率比显示值会大很多。
7．将BS1有用信号输出幅度调到最大，使收端MS重新达到PN码同步及帧同步。重复步骤6。
8．多次重复步骤7，求出多次测量的帧失步误码率的平均值，分析帧同步前方保护的作用。
3.3单片机程序流程图如下
主程序：
设定好程序后将系统初始化，开启中断后开始进行同步捕捉的过程，如果发现出现帧同步，则进行同步保护同时输出帧同步，如果没有则进行下一位的同步捕捉
假同步保护程序：
漏同步保护程序：
四、帧同步提取测试结果
4.1课程设计实物链接图
这是在实验室根据本次课程设计所连接的实物图
4.2“发端数据成帧”实验过程
发端数据成帧波形图：
这是发端数据成帧波形图，其中D1用7位并行拨码开关人工设置，7位并行数据首先由“并/串变换”电路变成串行数据，然后在最后加入1位为0的尾比特，共8位形成一帧数据D1；
改变用户1信码D1后波形图
D1经卷积编码输出的D l er：
本图为D1经卷积编码输出的Dler。信码D1码卷积编码前后速率为1.425kb/s（周期702uS）及2.85kb/s（周期351uS），对比BS1模块内频率为2.85KHz的时钟CP b
4.3实测收端帧同步误码：
本图为实测的收端帧同步误码。其解调输出信号DK2的信噪比下降，误码率增大或在误码脉冲输出端Erp观测到误码脉冲增多。观测到收端帧同步脉冲信号FSr、消失及帧同步指示灯熄灭
五、课设总结
通过本次的课程设计，我了解了数字移动通信系统，包括CDMA移动通信系统收端帧同步提取原理及实现方法，设计、开发帧同步提取CPU2（89S52）单片机程序，增强了研究问题解决问题的动手能力，实现了在CDMA移动通信实验箱上开发收端帧同步提取CPU2(89S52)单片机程序。
本次课程设计是以小组的形式来完成的，在这一周的课程设计的过程中，我们遇到了很多的难题，比如对软件的不熟悉导致程序一直无法正常导入，对帧同步提取的原理不熟悉等等，但最终还是在大家和老师的帮助下一起努力完成了。
在本次的课程设计中，我对帧同步提取有了进一步的认识，同时也对移动通信有了深入的了解。实践是建立在理论的基础之上的，而通过本次的课程设计，使我知道了理论与实际是相辅相成的，通过实践可以加深对移动通信的理论知识的理解，从而可以更好的展望移动通信的未来，为以后对于移动通信的技术操作打下基础。
参考文献
【1】罗国明等现代交换原理与技术电子工业出版社, 2010
【2】MBC-CDMA移动通信试验华中科技大学电子与信息工程系
【3】William C.Y.Lee移动通信工程理论和应用(第二版) 人民邮电出版社，2002
【4】韩-曼扬里CDMA蜂窝移动通信与网络安全电子工业出版社，2002
【5】商书明数字程控交换技术与应用理工大学出版社，2007
附录（源程序）
********************************
;* RAM定义 *
;********************************
RFRM EQU 28H ;帧同步状态标志寄存器
RA EQU 29H ;帧同步后方保护计数器
RB EQU 2AH ;帧同步前方保护计数器
RM3 EQU 2BH ;Drxs(帧同步码及信码)串行输入移位寄存器,RM3-RM1,24位.
RM2 EQU 2CH ;
RM1 EQU 2DH ;
RCNT EQU 2EH ;Drxs(帧同步码及信码)串行输入计数器
RN2 EQU 2FH ;Drxs帧有效数据(信码)缓存器,RN2-RN1,16位.
RN1 EQU 30H ;
RDX3 EQU 31H ;Drfr(帧同步码及信码)输出寄存器,RDX3-RDX1,24位.
RDX2 EQU 32H ;
RDX1 EQU 33H ;
RFRC EQU 34H ;Drfr(帧同步码及信码)串行输出计数器
RFS EQU 35H ;帧同步负脉冲宽度计数器
RX0 EQU 50H ;Rx0--Rx15=50H--5FH, 16单元去交织存储矩阵
;SP=0DFH ;堆棧底
;********************************
;* FLAG定义 *
;********************************
FFRM BIT 00H ;已实现帧同步并收完一帧信码标志,1有效. FFS BIT 02H ;发送帧同步负脉冲标志,0有效.
;********************************
;* CPU2端口定义 *
;********************************
CPb BIT P3.2 ;INT0外部中断0
Drxs BIT P3.3 ;Drxs串行输入口
Drfr BIT P3.4 ;Drfr串行输出口
Dr BIT P3.5 ;Dr串行输出口
FSr BIT P3.7 ;FSr帧同步脉冲输出口LED_FS BIT P2.7 ;帧同步状态指示LED灯驱动口
X_C BIT P2.5 ;去交织控制,0有效
Dr6 BIT P0.0 ;Dr并行输出,由LED显示
Dr5 BIT P0.1 ;
Dr4 BIT P0.2 ;
Dr3 BIT P0.3 ;
Dr2 BIT P0.4 ;
Dr1 BIT P0.5 ;
Dr0 BIT P0.6 ;
;;程序对CPU2的其它端口不要操作，以免影响PN 码同步。
;********************************
;* PROGRAM *
;********************************
ORG 0000H
LJMP MAIN ;去主程序
ORG 0003H
LJMP INTRT0 ;去INT0中断服务程序
ORG 000BH
RETI ;T0中断未用
ORG 0013H
RETI ;INT1中断未用
ORG 001BH
RETI ;T1中断未用
ORG 0023H
RETI ;SP中断未用
ORG 002BH
RETI ;T2中断未用
;*********************************
;* MAIN PROGREM *
;*********************************
ORG 0030H
MAIN: ;主程序
MOV SP,#0DFH ;初始化
MOV PSW,#0 ;主程序用第0组工作寄存器Rn,
MOV TCON,#01H ;INT0外部中断,下降沿触发
SETB EX0 ;开INT0
SETB EA ;
CLR FFRM ;置已实现帧同步并收完Drxs一帧信码标志初值:否
MOV RFRM,#0 ;置帧同步提取状态初值:帧失步
MAIN_1:
JNB FFRM,MAIN_1 ;等待已实现帧同步并收完Drxs一帧信码
CLR FFRM ;已实现帧同步并收完Drxs一帧信码,16位信码在RN2,RN1寄存器中.清标志FFRM
JB X_C,MAIN_2 ;需要去交织?
LCALL DIS_XCH ;对RN2,RN1寄存的Drxs一帧16位信码去交织,得Drfr仍存储在RN2,RN1中
MAIN_2:
JMP MAIN_1 ;循环
;**************************************** INTRT0: ;INT0中断服务程序:读入Drxs数据,帧同步提取及上一帧数据由Drfr/Dr口输出
PUSH ACC ;现场保护
PUSH B ;
PUSH PSW ;
PUSH DPH ;
PUSH DPL ;
MOV PSW,#08H ;INT0中断服务程序用第1组工作寄存器Rn
LCALL L_SHIFT_DRRAM ;Drxs串行输入一位数据,左移存入RM3-RM2-RM1
MOV A,RFRM ;由帧状态RFRM 跳转
MOV B,#3
MUL AB
MOV DPTR,#TABL
JMP @A+DPTR
TABL:
LJMP NSY ;失步状态 ,RFRM=0
LJMP B_PRO ;后方保护状态 ,RFRM=1
LJMP SY ;同步状态 ,RFRM=2
LJMP F_PRO ;前方保护状态 ,RFRM=3
;****************************************** *****
NSY: ;帧失步状态 ,RFRM=0
SETB LED_FS ;灭帧同步指示LED显示
MOV P0,#0FFH ;灭Dr的LED
LCALL DT_FS ;逐位检测帧同步码
JNB F0,NSY_EX ;未检测到帧同步码,转中断服务程序出口
MOV RFRM,#1 ;检测到帧同步码,下次转向后方保护状态
MOV RCNT,#24 ;置帧长计数器初值,在下次帧同步时隙再检测帧同步码
MOV RA,#2 ;置后方保护计数器初值,后方保护帧数a=3
NSY_EX:
JMP INT0_EX
;****************************************** *****
B_PRO: ;后方保护状态,RFRM=1
DJNZ RCNT,B_PRO_EX
MOV RCNT,#24 ;当前帧数据存完,重置帧计数器初值
LCALL DT_FS ;在当前帧同步时
隙,检测帧同步码
JNB F0,B_PRO1
DJNZ RA,B_PRO_EX
MOV RFRM,#2 ;下次转向帧同步状态
JMP B_PRO_EX
B_PRO1:
MOV RFRM,#0 ;下次转向帧失步状态
B_PRO_EX:
JMP INT0_EX
;****************************************** *****
SY: ;帧同步状态 ,RFRM=2
CLR LED_FS ;亮帧同步指示LED灯
LCALL L_SH_RDX_OUT ;上一帧已去交织的信码Drfr(包括帧同步)输出一位
DJNZ RCNT,SY1 ;当前一帧信码存完? 未存完去SY1:
MOV RCNT,#24 ;当前一帧信码存完,重置帧计数器初值
LCALL DT_FS ;在当前帧同步时隙,检测帧同步码
JNB F0,SY3 ;未检测到帧同步码,去SY3:
SY2:
SETB FFRM ;检测到帧同步码,置标志
MOV RDX3,#01110010B ;将上一帧已去交织Drfr信码送入串行输出移位寄存器RDX3-RDX1,准备串行输出
MOV RDX2,RN2 ;
MOV RDX1,RN1 ;
MOV RN2,RM2 ;将当前帧的信码从输入移位寄存器RM2-RM1存入RN2-RN1,以便RM3-RM1继续存储下一帧输入信码Drxs
MOV RN1,RM1 ;
LCALL L_SH_RDX_OUT ;将输出移位寄存器RDX3-RDX1中,上一帧已去交织Drfr的第1位数据(帧同步码的第1位:0)串行输出
CLR FSr ;发帧同步负脉冲前沿 MOV RFS,#7 ;置帧同步负脉冲宽度计数器初值
CLR FFS ;置发帧同步负脉冲标志
JMP SY_EX
SY3:
MOV RFRM,#3 ;下次转向前方保护状态
MOV RB,#3 ;置向前方保护计数器初值B-1,前方保护帧数B=4
JMP SY2
SY1:
JNB FFS,SY1_2
SETB FSr ;结束帧同步负脉冲
JMP SY_EX
SY1_2:
DJNZ RFS,SY_EX
SETB FFS
SY_EX:
JMP INT0_EX
;***************************************** F_PRO: ;前方保护状态,RFRM=3
CLR LED_FS ;灭帧同步指示LED 灯
LCALL L_SH_RDX_OUT ;上一帧已去交织的Drfr(包括帧同步)输出一位
F_PRO2A:
DJNZ RCNT,SY1 ;当前帧数据存完? 未存完去SY1:
MOV RCNT,#24 ;当前帧数据已存完,重置帧计数器初值
LCALL DT_FS ;在当前帧同步时隙,检测帧同步码
JNB F0,F_PRO1 ;未检测到帧同步码,去F_PRO1:
MOV RFRM,#2 ;检测到帧同步码,下次转向帧同步状态
F_PRO2:
JMP SY2
F_PRO1:
DJNZ RB,F_PRO2
MOV RFRM,#0 ;连续B帧都未检测到帧同步码,下次转向帧失步状态
;*****************
INT0_EX: ;INT0中断服务程序出口
POP DPL ;现场恢复
POP DPH ;
POP PSW ;
POP B ;
POP ACC ;
RETI ;中断返回
;****************************************** ************
DIS_XCH: ;去交织(子程序):将RN2-RN1内一帧16位信码去去交织,仍存入RN2-RN1
MOV R0,#RX0 ;置存数据(列写入)指针初值
MOV R1,#RN2-1 ;置取数据指针初值 MOV R3,#2 ;置取数据字节计数器DXCH1:
MOV R4,#8 ;置取数据位计数器初值
INC R1 ;取数据指针指向RN2/RN1
MOV A,@R1 ;取RN2/RN1一个字节(8位)数据
DXCH2:
CLR C ;将8位数据从MSB--LSB逐位写入RX0--RX7/RX8--RX15(在字节最低位,字节高7位为0)
RLC A ;
XCH A,R5 ;
CLR A ;
RLC A ;
MOV @R0,A ;
XCH A,R5 ;
INC R0 ;
DJNZ R4,DXCH2 ;
DJNZ R3,DXCH1 ;RN2/RN1二个字节(16位)写入完? MOV R7,#RX0 ;RN2/RN1二个字节(16位)写入完(列写入完).置读数据(行读出)指针初值
MOV R2,#4 ;置行计数器初值DXCH3:
MOV R3,#0 ;置行内列指针初值 MOV R4,#4 ;置行内列计数器初值DXCH4:
MOV A,R7 ;构成实际取数指针:R7+R3->R0
ADD A,R3 ;
MOV R0,A ;
MOV A,@R0 ;取一位数->C
RRC A ;左移进RN2-RN1:RN2<-RN1<-C
MOV A,RN1 ;
RLC A ;
MOV RN1,A ;
MOV A,RN2 ;
RLC A ;
MOV RN2,A ;
INC R3 ;修改行内列指针
INC R3 ;
INC R3 ;
INC R3 ;
DJNZ R4,DXCH4 ;一行读出完?
INC R7 ;修改行指针
DJNZ R2,DXCH3 ;4行读出完?
RET ;子程序返回
;****************************************** **************
DT_FS: ;检测帧同步碼,容许一位误碼(子程序)
MOV A,RM3 ;检测Drxs输入移位寄存器RM3-RM1高8位(在RM3中)是否有帧同步碼 XRL A,#72H ;RM3与帧同步碼=0111,0010(B)=72H比较
MOV R0,#8 ;求不一至的位数,在R1中
MOV R1,#0 ;
DT_FSA:
RLC A ;
JNC DT_FS1 ;
INC R1 ;
DT_FS1:
DJNZ R0,DT_FSA ;
CJNE R1,#2,DT_FS2;不一至的位数R1>=2? DT_FS2:
JNC DT_FS3 ;不一至的位数R1>=2,未检测到帧同步碼,去DT_FS3:
SETB F0 ;不一至的位数R1<=1,检测到帧同步碼(容许一位误碼),置标志F0=1
JMP DT_FS_EX
DT_FS3:
CLR F0 ;未检测到帧同步碼,清标志F0=0
DT_FS_EX:
RET
;****************************************** *********************
L_SHIFT_DRRAM: ;Drxs一位数据左移存入RM3-RM2-RM1(子程序)
MOV C,Drxs ;由Drxs瑞口读入一位数据
MOV A,RM1 ;左移存入RM3-RM2-RM1
RLC A
MOV RM1,A
MOV A,RM2
RLC A
MOV RM2,A
MOV A,RM3
RLC A
MOV RM3,A
RET
;****************************************** ********************
L_SH_RDX_OUT: ;由Drfr端口输出已去交织的一位数据(包括帧同步),(子程序)
CLR C ;串行输出移位寄存器RDXM3-RDXM1左移一位,取MSB->C
MOV A,RDX1
RLC A
MOV RDX1,A
MOV A,RDX2
RLC A
MOV RDX2,A
MOV A,RDX3 RLC A
MOV RDX3,A
MOV DRFR,C ;C->Drfr端口
RET
;****************************************** ********************
END
移动通信课程设计 电子技术课程设计 专业：______________________________________ 班级：______________________________________ 姓名：________________ 学号： _______________
指导老师：___________________________________ 小组成员：___________________________________ 成绩：______________________________________
目录 第一章仿真软件案例专题之农村篇 1、弓I言：............... 2、设计任务及要求： ..... 3、设计内容： ............ A.基站小区配置过程.... 1.增加基站 ........ 2.添加硬件单板 .... 3.单板上电加载 ... 4.网元布配规划 .... 5?网元布配 ....... 6?GPS设置....... 7.小区启动......... B.RNC侧管理小区...... 1.增加基站 ....... 2.设置基站信息........ 1 1 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5
5?设置基站小区邻区6 3.设置基站链路 .... 4?设置基站小区参数??
6?载频设置 7?信道功率设置 C. 查看告警及业务验证 ............6 D. 验证 .. (7) 第二数据配置 1、 引言： .......................... 7 2、 设计任务及要求： ................ 7 3、设计内容： ...................... （一） ................. 数据规划 7 1、 ............. 硬件数据规划 8 2. 本局数据规划 ............ 9 （二） ................. 实验脚本 9 1?执行脱机操作 ............ 9 2?配置硬件数据 (9) 4?格式化转换数据并执行联机操 （三）实验操作 1、单板运行状态的检查 ......... 15 3?配置本局数据 10 隹 ........................ 10 10 4、实验测试 .. (15) 16
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。
《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。
移动通信原理课程设计报告 一、题目描述 仿真一：M=1,选定BPSK调制，AWGN和瑞利信道下的误符号率性能曲线（横坐标为符号信噪比Es/N0），并与相应的理论曲线比较。 仿真二：对2发1收的STBC-MIMO系统（Alamouti空时码），分析2发射天线分别受到独立瑞利信道下的误码率性能曲线，并与相同条件下单天线曲线进行对比分析。 二、系统设置 三、仿真代码 3.1算法说明 1、信号产生：利用Matlab中的随机整数随机数产生函数randi. 2、调制方法的实现：不同的调制方式对应唯一的一个星座图；通过输入序列找出星座图上的对应位置，即可输出调制结果。 3、信道模拟实现方法：AWGN信道用MATLAB自带函数randn实现，对应平均噪声功率为零；瑞利信道用randn+j*randn，对应平均噪声功率为零。 4、误码率性能曲线：发射信号序列长度设定130比特，仿真4000次,使信噪比在[0,30]每隔2取值，求平均误比特率。 5、收发系统的实现方法：对于单发单收的模型，只需将发送信号加噪声信号即为接收信号；对于二发一收的模型，因为发射天线是相互独立的，所以每根发射天线的接收信号与单发单收模型的接收信号计算方法相同，最后采用最大比合并得到接收信号。 6、调制方式：BPSK 7、编码和译码方法：二发一收空时编码，最大似然译码。 8、误码率的计算：错误比特数/传输的总比特数。 3.2仿真代码 代码一：调制函数 function[mod_symbols,sym_table,M]=modulator(bitseq,b) N_bits=length(bitseq); if b==1 %BPSK调制 sym_table=exp(1i*[0,-pi]); sym_table=sym_table([1 0]+1); inp=bitseq; mod_symbols=sym_table(inp+1); M=2; elseif b==2 %QPSK调制 sym_table=exp(1i*pi/4*[-3 3 1 -1]);
通信系统仿真课程设计（2016） 湘潭大学姚志强 一、题目（起评分） 1、基带调制与信道编码仿真；（中） 设计软件：MATLAB M/Simulink 基本要求：搭建框中的系统，要求能完美恢复发送信号。 2、基带匹配滤波器的设计与分析（中） 基本内容：利用Matlab 的simulink产生随机数据，经过BPSK数字调制和升余弦滚降滤波器，送入高斯白噪声信道；在接收端经过匹配滤波器和BPSK数字解调，与信源数据进行误码率统计；分析滚降系数和误码率的关系。 基本要求：1）信源为二进制随机数据； 2）在高斯白噪声信道中设置信噪比（- 5～10dB）；； 3）滚降滤波器参数：过采样率＝8；滚降系数（0.2~0.7）；群延时＝4； 滤波器增益归一化； 4）得到滚降系数与误码率、信噪比的多组性能曲线； 3、高斯信道下卷积编码的误码率分析（良） 基本内容：利用Matlab 的simulink产生随机数据，经过卷积编码和16QAM数字调制，送入高斯白噪声信道；在接收端使用16QAM解调数据和卷积解码后，与信源数据进行误码率统计；分析误码率与信噪比的关系。 基本要求：1）信源为二进制随机数据； 2）在高斯白噪声信道中设置信噪比（- 5～10dB）；； 3）卷积码网格结构为：poly2trellis(7, [171 133])；解码采用维特比硬判决译码； 4）得到误码率和信噪比的性能曲线；
4. 无线传感网自由竞争MAC协议仿真（优） 基本内容：熟悉CSMA、ALOHA或者CSMA/CA协议，采用Matlab 或者C 语言编写程序，对其中一种自由竞争接入协议在随机布点、不同节点数、不同覆盖范围和不同退避机制等条件下进行网络性能分析。 基本要求：1）节点数为10-100个以10个递增数量； 2）网络面积为10*10（单位平方），覆盖范围从1-20递增； 1.画出网络容量与各参数的变化曲线来分析网络参数对性能的影 响； 、 、] 计要求：配置并生成一个小区的基站；或者设计一个移动通信系统业务量统计模型或者其他； 设计软件：深圳讯方的移动通信仿真软件； 要求 1、每人1题，独立完成，不同的高分，相同的低分； 2、操作分30%（包括修改程序），实验报告占30%，答辩40%（每人回答三 个原理问题）； 日程 第1天：布置题目开始设计，开始查阅文献； 第2天：确定题目，班长发邮件统计； 第3/4天：方案设计； 第5-8天：软硬件设计； 第9-10天：总结撰写报告和答辩验收； 全程要求在实验室完成设计（每日签到），结果检查和答辩验收只有2次机会，超过时间没有达到要求按不及格处理，下学年重修。
《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。 （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)，适当调节11号模块压控偏置电位器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。
《移动通信技术》课程设计 设计题目：移动通信系统发展及其业务能力的探索班级: 姓名:
指导教师：
七、答辩记录: 答辩意见及答辩成绩 答辩小组教师（签字）：
目录 摘要.......................... 错误！未定义书签 ABSTRACT ............................. - 3 - 1GSM,CDMA,3G 手机........................... -3 - 1.1GSM手机........................... - 3 - 1.2CDMA手机.......................... - 4 - 1.2.1关于GSM和CDMA手机的辐射问题................ -5 - 1.2.2手机安全辐射标准与手机发射功率................. -6 - 1.33G 手机 ........................... - 6 - 1.4手机结构和原理......................... - 7 - 2移动通信技术演进......................... -8 - 2.1第二代移动通信技术....................... - 8 - 2.1.1概述.......................... -8 - 2.1.2第二代移动通信技术-GSM ............... - 9 - 2.1.3第二代移动通信技术-CDMA ............... - 9 - 2.22G向3G的过渡......................... - 10 - 2.2.1基于GSM的演进...................... -10 - 2.2.2基于CDMA勺演进.................... -10 - 2.3第三代移动通信系统(3G) ................... - 11 - 2.3.1概述.......................... -11 - 2.3.23G 主要技术标准...................... -11 - 2.4现有3G技术向LTE演进的路线.................... - 15 - 2.4.1概述.......................... -15 - 2.5 LTE- ADVANCED ............................ - 16 - 2.5.1概述.......................... -16 - 2.5.2LTE-Adva need 的演进目标................. -16 - 3移动通信增值业务......................... -17 - 3.1移动通信增值业务概述..................... - 17 - 3.1.1移动通信增值业务定义.................. -17 - 3.1.2移动通信增值业务的分类.................................. -17 - 3.2移动通信增值业务发展历程..................... - 19 - 3.2.1全球移动通信增值业务发展历程................. -19 -
《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。
信息与通信工程学院移动通信课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：
一、课程设计目的 1、熟悉信道传播模型的matlab 仿真分析。 2、了解大尺度衰落和信干比与移动台和基站距离的关系。 3、研究扇区化、用户、天线、切换等对路径损耗及载干比的影响。 4、分析多普勒频移对信号衰落的影响，并对沿该路径的多普勒频移进行仿真。 二、课程设计原理、建模设计思路及仿真结果分析 经过分析之后，认为a 、b 两点和5号1号2号在一条直线上，且小区簇中心与ab 连线中心重合。在此设计a 、b 之间距离为8km ，在不考虑站间距的影响是默认设计基站间距d 为2km ，进而可求得a 点到5号基站距离为2km ，b 点到2号基站距离为2km ，则小区半径为3/32km,大于1km ，因而选择传播模型为Okumura-Hata 模型，用来计算路径损耗；同时考虑阴影衰落，本实验仿真选择阴影衰落是服从0平均和标准偏差8dB 的对数正态分布。实验仿真环境选择matlab 环境。 关于路径损耗——Okumura-Hata 模型是根据测试数据统计分析得出的经验公式，应用频率在150MHz 到1 500MHz 之间，并可扩展3000MHz;适用于小区半径大于1km 的宏蜂窝系统，作用距离从1km 到20km 经扩展可至100km;基站有效天线高度在30m 到200m 之间，移动台有效天线高度在1m 到10m 之间。其中Okumura-Hata 模型路径损耗计算的经验公式为： terrain cell te te te c p C C d h h h f L ++-+--+=lg )lg 55.69.44()(lg 82.13lg 16.2655.69α 式中，f c （MHz ）为工作频率；h te （m ）为基站天线有效高度，定义为基站天线实际海拔高度与天线传播范围内的平均地面海拔高度之差；h re （m ）为终端有效天线高度，定义为终端天线高出地表的高度；d （km ）：基站天线和终端天线之间的水平距离；α(h re ) 为有效天线修正因子，是覆盖区大小的函数，其数字与所处的无线环境相关，参见以下公式： 22(1.1lg 0.7)(1.56lg 0.8)(), 8.29(lg1.54) 1.1(), 300MHz,3.2(lg1.75) 4.97(), 300MHz,m m m m f h f dB h h dB f h dB f α---??-≤??->?中、小城市（）=大城市大城市 C cell ：小区类型校正因子，即为：
￥ 课程设计报告? < 课程名称通信原理 设计题目 DSB与2ASK调制与解调 专业通信工程 班级 学号 姓名 完成日期 …
课程设计任务书 设计题目：DSB与2ASK调制与解调 设计内容与要求： 设计内容： 1.根据DSB的调制原理设计线路，进行仿真模拟调制DSB的调制和解调过程，并通过仿真软件观察信号以及的调制过程中信号波形和频谱的变化。 2. 根据ASK的调制原理设计线路，进行仿真模拟调制DSB的调制和解调过程，并通过仿真软件观察信号以及的调制过程中信号波形和频谱的变化。 3.在设计过程中分析信号变化的过程和思考仿真过程的设计原理。 ; 设计要求： 1.独立完成DSB与ASK的调制与解调； 2.运用仿真软件设计出DSB与ASK的调制线路 3.分析信号波形和频谱 指导教师：范文 2012年12月16日 课程设计评语 （ 成绩： 指导教师：_______________
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一．调制原理： 调制: 将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)； 时域定义：调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。 频域定义：调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程，而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程. 根据所控制的信号参量的不同，调制可分为： 调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。 调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。 调相，利用原始信号控制载波信号的相位。 调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，这就意味着把基带信号（信源）转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。该信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号，也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者（信宿）处理和理解的过程。该过程称为解调。
3 链路预算模型 概述 移动通信系统的性能主要受到无线信道特性的制约。发射机与接收机之间的传播路径一般分布有复杂的地形地物，而电磁波在无线信道中传播受到反射、绕射、散射、多经传播等多种因素的影响，其信道往往是非固定的和不可预见的。具有复杂时变的电波传播特性，因而造成了信道分析和传播预测的困难。影响无线信道最主要的因素就是信号衰减。 在无线通信系统中，电波传播经常在不规则地区。在估计预测路径损耗时，要考虑特定地区的地形地貌，同时还要考虑树木、建筑物和其他遮挡物等因素的影响。在无线通信系统工程设计中，常采用电波传播损耗模型来计算无线链路的传播损耗，这些模型的目标是为了预测特定点的或特定区域的信号场强。 常用的电波传播模型损耗分为宏蜂窝模型和室内模型两大类。其中宏蜂窝模型中使用最广泛的是Okumura 模型，还有建立在Okumura 模型基础上的其他模型，如Okumura-Hata 模型，COST-231-Hata 模型，COST-231 Wslfisch-Ikegami 模型等；室内模型有衰减因子模型，Motley 模型，对数距离路径损耗模型等。下面就着重来讨论这些模型并对部分模型进行仿真分析。 宏蜂窝模型 Okumura 模型 （1）概述 Okumura 模型为预测城区信号时使用最广泛的模型。应用频率在150MHz 到1920MHz 之间（可扩展到300MHz ），收发距离为1km 到100km ，天线高度在30m 到1000m 之间。 Okumura 模型开发了一套在准平滑城区，基站有效天线高度h_b 为200m ，移动台天线高度h_m 为3m 的空间中值损耗（A mu ）曲线。基站和移动台均使用自由垂直全方向天线，从测量结果得到这些曲线，并画成频率从100MHz 到1920MHz 的曲线和距离从1km 到100km 的曲线。使用Okumura 模型确定路径损耗，首先确定自由空间路径损耗，然后从曲线中读出A mu (f,d)值，并加入代表地物类型的修正因子。模型可表示为: AREA m b mu F G h G h G d f A L dB L ---+=)()(),()(50 （） Okumura 发现，
一、专用周任务 1、通过查资料了解并认识通信新技术; 2、将感兴趣的新技术资料整理成至少5分钟的ppt,并向全班同学做简介; 3、结合本周实践,完成实践报告. 二、主要内容 1、概述 2010通讯展最值得期待的六大新技术应用: (1)三大运营商的4G网络: 对于4G网络以及3G技术的演进,中国移动对于4G技术是最为渴望的,目前他们的TDD-LTE演示网络已经在上海世博园区可以供大众体验.相对于中国移动的激进,中国联通和中国电信在4G网络的发展上就要显得保守很多.广东省中国联通已经拥有了目前下载速度最快的HSPA+网络,而中国电信的EVDO Rev.B网络也是在广东省开始推广,这实际上已经吹响了中国联通以及中国电信大幅度升级自己3G网络的号角,因此我们有理由相信中国联通以及中国电信会将他们在HSPA+以及EVDO Rev.B网络上的最新进展带给大家. (2)物联网应用的崛起: 物联网是新一代信息技术的重要组成部分.物联网的英文名称叫“The Internet of things”,就是“物物相连的互联网”.这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信.因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.物联网在手机上的应用十分的丰富. (3)三网融合在手机上的体现: 类似于物联网,三网融合也是国家近期重点发展的新兴产业项目,因此不仅仅是我们的运营商,同时我们的手机厂商也在这上面投入了大量的经历,从现在的情况来看,手机电视的业务已经是其中非常明显的代表了.
移动通信社会调查报告 GSM网络优化 班级电1005-1班 姓名赵聪蕾 学号 20102571
一、调查目的 学习移动通信这门课程之后，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实际技能。 我选择了GSM网络优化这个方面进行了调查，对正式投入运行的GSM网络进行参数采集、数据分析、找出影响网络运行质量的原因，并且通过参数调整或采取某些技术手段使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获取最佳效益，同时也对GSM网络今后的维护及规划建设提出合理化建议。 二、GSM网络基本原理 1.GSM系统结构 GSM（Global System for Mobile Communications；全球移动通信系统）主要分交换部分和无线部分。其中交换部分和PSTN网很类似，而无线部分是GSM网络特有的由于无线特有的移动行，复杂性，以及传播条件恶劣所带来的衰落等原因，直接影响了无线通信的质量，所以无线部分是优化的重点对象。一套完整的GSM蜂窝系统主要由：MS（移动台），BSS（基站子系统），NSS（交换网络子系统），OSS（操作支持子系统），这四大部分组成，GSM系统结构如图1-1所示。 图1-1 GSM 系统结构
2.GSM网络组成 分为交换系统（SS）和基站系统（BSS）。另外，所有对网络的维护操作管理（OMC）是通过网管设备来完成的。 2.1 交换系统 基本组成： MSC：Mobile services Switching Center，移动业务交换中心。负责呼叫建立（也包括鉴权程序，呼叫控制，监视和计费。短信发送。 GMSC：Gateway MSC，关口MSC。主要用为移动网络和其他网络的接口局。 VLR：Visitor Location Register，拜访位置寄存器。主要用为临时存储和更新正在服务小区内移动用户数据。 HLR：Home Location Register，归属位置寄存器。储存用户参数（IMSI、补充业务和鉴权信息）和用户位置信息。 AUC：AUthentication Center，鉴权中心。为HLR提供鉴权参数和三参数密匙。 2.2 基站系统 基本组成： BSC：Base Station Controller，基站控制器。主要无线基站的监视，与移动台连接处理，处理和管理小区资源及数据，小区的定位及切换。BSS的操作与维护。 BTS：Base Transceiver Station，基站收发信台（RBS2000系列）。主要的功能有为有线－无线的转换，RF测量，天线分集，加密，调频，非连续发射，监视和测试。 2.3 维护操作管理（OMC） OMC是一个微机化的监测中心，它通过V.25数据电路与网络中的其它网元相连，如MSC，BSC等。可以依据网络的大小，设立一个或几个操作维护中心。在操作维护中心，维护人员可以实时的观察设备运行情况，及时处理设备出现的异常现象。 3.GSM网络模型
移动通信实训报告 ---基于实验箱实验结果的MATLAB通信系统仿真设计 姓名：李有芬 学号： 201104090147 年级： 2011级 专业：通信技术专业 自机学院通信技术教研室 2013年12月
目录 《移动通信》课程设计任务书 (2) 一、课题目的： (2) 二、课题要求： (2) 三、时间进度表： (3) 四、评分标准：（90＋附加分：10） (3) 实训一语音通信中的PCM编码、解码 (5) ㈠、PCM编码 (8) ㈡、PCM解码 (8) 实训二时分复用解复用 (9) 时分复用解复用 (10) 实训三数字通信中的MSK、GMSK调制解调 (12) ㈠、MSK调制解调 (13) ㈡、GMSK调制解调 (13) 实训四数字通信中的QPSK、OQPSK、DQPSK、及π/4－DQPSK调制解调（选二） (15) ㈠、数字通信中的QPSK (15) ㈡、数字通信中的OQPSK (16) 总结 (18)
《移动通信》课程设计任务书 学院：自动控制与机械工程学院年级： 2011 专业：通信技术 班级：通信技术1班学号： 201104090147 姓名：李有芬 一、课题目的： 本课程设计的目的是通过观察ZYE1101F现代通信系统实验箱相关实验波形后记录结果，并通过MATLAB软件（或其它设计软件）进行实验的仿真，最后利用Protel99se（或其它设计软件）进行电路仿真。 从中锻炼实际实验操作能力、软件仿真、以及电路设计的能力，加深对移动通信课程的理解。 实训一语音通信中的PCM编码、解码 实训二时分复用解复用 实训三数字通信中的MSK、GMSK调制解调及其调制解调 实训四数字通信中的QPSK、OQPSK、DQPSK、及π/4－DQPSK调制解调（选二） 二、课题要求： （一）基本要求： 1.根据实验步骤在“ZYE1101F现代通信系统实验箱”完成实验。 2.记录相关点的波形，运用软件的方法对所选课题的通信系统进行设计： 1）画出原理框图； 2）运用Matlab中的工具箱Simlink进行仿真实验； 3）改变相关参数记录仿真情况并进行分析说明。 3. 完成设计说明书（文章中包含实验结果、设计方案、原理、框图、仿真图、仿真波形、
移动通信工程课程设计报告题目：GSM网络测试及数据分析 系别 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 提交日期 2013年11月19日
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求和指标 (2) 三、设计内容 (3) 3.1 GSM网络分析 (3) 3.1.1 GSM网络基本原理 (3) 3.1.2 GSM网络分析 (3) 3.2 优化调整方案 (6) 四、TEMS测试 (7) 五、总结 (11) 六、主要参考文献 (12) 附录1： (13) 附录2： (14)
一、设计目的 移动通信课程设计是通信工程专业课程。本课程设计练习移动通信的一般原理与组网技术，是一门实用性很强的课程。设置本课程的目的是使学生通过本课程设计之后，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、设计要求和指标 对正式投入运行的GSM网络进行参数采集、数据分析、找出影响网络运行质量的原因，并且通过参数调整或采取某些技术手段使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获取最佳效益，同时也对GSM网络今后的维护及规划建设提出合理化建议。 在对数据进行详细采集、分析和研究后，常常会涉及到天馈系统的调整、基站的调测、频率规划的调整、系统参数的调整、话务均衡以及增加一些微蜂窝等优化方案实施活动。 1、天馈系统调整 2、基站调测 3、频率规划调整 4、参数调整 5、话务均衡 6、利用微蜂窝完善网络
直接序列扩频通信系统Simulink的仿真设计 摘要：本次设计的是直接序列扩频通信系统，主要利用了Matlab/Simulink对直接序列扩频系统进行仿真，并详细的分析了仿真结果。首先介绍直接序列扩频的系统原理，然后基于Simulink的发射机和接收机仿真，设计误码率分析模块部分，再对前后扩频解扩频谱波形比较及收发误码率进行分析，最后对设计完成的系统加入干扰源，完成对系统抗干扰性能的分析。 关键词：直接序列扩频；扩频通信；Matlab/Simulink
目录 第一章绪论 (1) 课题背景及意义 (1) 课程设计的总体介绍 (1) 课程设计的基本任务和要求 (1) Simulink的简介 (2) 第二章直接序列扩频原理 (3) 扩频通信的定义及原理 (3) 直接序列扩频定义及原理 (3) PN序列生成与作用 (4) 第三章基于Simulink的发射机仿真设计 (6) 直接序列扩频通信系统发射机的设计 (6) 基于Simulink的发射机的仿真 (6) 基于Simulink的接收机仿真设计 (10) 第四章直接序列扩频通信系统的抗干扰性能分析 (12) 第五章结束语 (18) 参考文献 (19)
第一章绪论 课题背景及意义 扩展频谱通信是现代通信系统中的一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点为人们所认识，并被广泛的应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的迅速发展。 扩频通信，即(Spread Spectrum Communication)扩展频谱通信，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。 扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列：Spread Sequence)调制，实现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。 随着近年来大规模、超大规模集成电路和微处理器技的广泛应用，以及一些新型器件的应用，扩频技术的应用形成了新的高潮。事实上，扩频通信已成为电子对抗环境下提高通信设备抗干扰能力的最有效的手段，并在近十几年来爆发的几场现代化战争中发挥了巨大的威力。随着CDMA扩频通信技术在民用通信中的深入应用和不断渗透，以及在卫星通信、深空通信、武器制导、GPS全球定位系统和跳频通信等民用和国防民事通信的强烈需求下，扩谱通信的地位越来越重要。 课程设计的总体介绍 首先设计直接序列扩频通信系统的发射机和接收机。发射机的设计采用m序列来扩展二进制数据流，将其扩频为宽频信号，并采用QPSK调制方式将信号调制后发送出去。信号经过AWGN信道传输到接收端。接收机采用相干解调原理解调信号，采用的解扩码序列与发射机扩频码序列完全相同，信号经解扩调制后，带宽恢复原始宽度。在Simulink平台上分别对系统的发射机和接收机进行仿真测试，研究信号在整个扩频调制、解扩调制过程中的变化情况。最后在该系统中加入特定的干扰，进行仿真测试，研究整个系统的抗干扰性能。 课程设计的基本任务和要求 1、说明直接序列扩频原理及PN序列的生成和作用，画出直接序列扩频原理图。
XX科技大学 移动通信课程设计报告
基于MATLAB的GMSK系统的设计仿真 1课程设计的任务与要求 1.1课程设计的任务 （1）掌握GMSK的原理和Simulink仿真基本方法； （2）熟悉MATLAB的编程技术，并熟练掌握其编程技术 （3）能采用MATLAB实现对GMSK调制解调的原理性仿真，给出GMSK编码调制，以及接收端进行解调的详细过程及分析，以此来更深入理解GMSK的调制解调过程（4）熟练掌握GMSK，MSK信号的调制解调基本原理 1.2 课程设计的要求 （1）观察基带信号和解调信号波形。 （2）观察已调信号频谱图。 （3）改变BT参数，分析调制性能和BT参数的关系。 （4）与MSK系统的对比。 1.3系统的组成及设计原理 GMSK系统主要由信号产生模块、信号调制模块、信道、信号解调模块、误码率计算模块组成。在图形观察方面还包含频谱仪、示波器和眼图绘制模块。本系统由信号产生模块产生一个二进制序列，再经过调制器进行调制，之后便将调制信号送入信道，经过解调器解调得到解调信号。为计算系统误码率，则在调制器后加一误码率计算模块，计算误码率。 图1.3系统原理框图
GMSK原理图： 调制原理图如图1，图中滤波器是高斯低通滤波器，它的输出直接对VCO进行调制，以保持已调包络恒定和相位连续]2[。 图1 GMSK调制原理图 为了使输出频谱密集，前段滤波器必须具有以下待性： 1.窄带和尖锐的截止特性，以抑制FM调制器输入信号中的高频分量； 2.脉冲响应过冲量小，以防止FM调制器瞬时频偏过大； 3.保持滤波器输出脉冲响应曲线下面积对应pi/2的相移。调制指数为1/2。前置滤波器以高斯型最能满足上述条件，这也是高斯滤波器最小移频键控(GMSK)的由来]1[。 GMSK本是MSK的一种，而MSK又是是FSK的一种，因此，GMSK检波也可以采用FSK检波器，即包络检波及同步检波。而GMSK还可以采用时延检波，但每种检波器的误码率不同。我们在构建数字通信系统的模型后，利用计算机仿真作为分析手段，对在不同的通信环境下设计方案的误码性能进行定量分析，用来对各调制，解调方案性能进行评估。由于GMSK信号具有良好的频潜效率、以及恒包络性质，因而广泛的应用于移动通信系统。高斯最小频移键控(GMSK)由于带外辐射低因而具有很好的频谱利用率，其恒包络的特性使得其能够使用功率效率高的C类放大器。这些优良的特性使其作为一种高效的数字调制方案被广泛的运用于多种通信系统和标准之中。如上所述，GMSK有着广泛的应用。因此，从本世纪80年代提出该技术以来，广大科研人员进行了大量的针对其调制解调方案的研究。 GMSK非相干解调原理图如图2，图中是采用FM鉴频器（斜率鉴频器或相位鉴频 2[。 器）再加判别电路，实现GMSK数据的解调输出] 2 GMSK系统设计