移动通信实验二
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移动通信实验二第一点:移动通信技术的发展与实验意义移动通信技术的飞速发展,改变了人们的沟通方式和生活习惯,成为现代社会不可或缺的一部分。
从1G模拟通信到4G高速数据传输,每一代技术的迭代都推动了通信行业的巨大变革。
如今,5G通信技术的到来,更是将移动通信推向了一个新的高度,实现了通信速度和网络容量的飞跃,为万物互联、工业自动化等提供了强有力的技术支撑。
实验二旨在让学生深入理解移动通信的基本原理,掌握移动通信系统的组成和运作机制,并通过实际操作,体验移动通信技术的应用和潜力。
通过实验,学生可以了解不同移动通信系统之间的差异,探索5G技术的创新点,以及其在实际场景中的应用案例。
在实验过程中,学生将接触到基站建设、信号覆盖、频道规划等关键环节,从而理解移动通信网络的规划和优化过程。
此外,实验还将涵盖网络编码、数据加密、安全认证等知识点,帮助学生建立起全面的移动通信知识体系。
第二点:移动通信实验的具体内容与方法实验二将围绕移动通信系统的核心组成部分展开,包括无线传输、网络协议、基站配置等多个方面。
实验内容将分为理论学习与实践操作两个部分,确保学生能够全面、深入地掌握移动通信技术。
首先,理论学习将重点介绍移动通信的基本概念、关键技术和发展历程。
学生将通过研究相关文献和案例,了解移动通信系统的演进过程,以及每一代技术的创新点和应用场景。
在此过程中,学生应当掌握频率分配、信号调制、码分多址等基本原理,并为后续的实践操作打下坚实的理论基础。
接着,实践操作将侧重于实际移动通信系统的搭建和调试。
学生将亲手搭建一个简单的移动通信网络,通过实际操作,掌握基站配置、信号覆盖测试、网络优化等技能。
此外,学生还将利用模拟软件进行网络模拟,分析不同参数对通信效果的影响,从而提高网络性能和稳定性。
在实验的最后阶段,学生需要结合所学知识,完成一个综合性的项目。
该项目可以是设计一个移动通信网络方案,也可以是解决实际通信问题。
通过这个项目,学生将综合运用所学知识,提高解决实际问题的能力。
实验二移动通信仿真通信实验
一、实验目的
用仿真信道实现移动通信实验系统的通信过程
二、实验仪器设备
HD8670型移动通信实验箱等
三、实验内容
将实验系统的甲乙双方,用仿真信道连接起来,进行DS—CDMA 通信实验。
四、实验原理
图2-1是仿真信道的电路图,图2-2是用仿真信道构成的DS—CDMA通信实验
图2-1仿真信道实验电路图
图2-2 仿真信道实验方框图
五、实验步骤
1、按图2-2把跳接器K101、K103、K301的1-2接通,K104、K105、
K106断开作甲方发、乙方收的DS-CDMA移动通信实验。
2、按图2-2把跳接器K101、K102、K10
3、K301的1-2断开,K10
4、
K105、K106、K301的3-1接通,作乙方发、甲方收的DS-CDMA移动通信实验。
六、实验报告要求
说明通过仿真信道进行DS-CDMA通信实验的方法,仿真信道各跳接器的作用及使用方法。
《移动通信原理与技术》实验报告实验一:TD-LTE硬件配置(1)实验名称TD-LTE硬件配置(2)实验目的1、熟练掌握移动通信系统的工作过程和工作原理,在移动通信实验教学中认识和了解通信网络和设备。
2、使用模拟现网的TD-LTE硬件平台和维护操作网络管理平台,使学生了解和掌握无线网络设备之中各个网元设备的工作配置原理,熟练掌握无线网络信令流程,理解无线网络对接数据的含义特征,提高学生对现网设备的安装、维护能力,提高学生对无线网络的开局能力。
(3)实验器材客户端、服务端、CCS2000U用户端程序、ZXSDR B8200 TL200设备物理接口、协议接口。
(4)实验原理实验原理图:ZXSDR B8200 TL200是一款支持多频段、多制式的基带单元,可同时支持GSM、UMTS及LTE等多种制式。
仅需进行软件配置和少量的硬件改动,即可将ZXSDR B8200 TL200配置为GERAN基站、UTRAN基站、LTE基站或者GUL多模基站。
ZXSDR B8200 TL200的软件结构分为SDR平台软件层、LTE适应软件层和LTE应用层。
SDR平台软件层:主要实现BSP、OSS和BRS的功能。
LTE 适应软件层:主要实现OAM和DBS的功能。
LTE应用层:实现LTE协议功能,包括控制面子系统、用户面子系统、调度器子系统、基带处理子系统等功能模块。
通过数据配置完成对两个E-UTRAN TDD小区的建立互通。
(5)实验方法1、进入WIN 2008操作系统。
数据配置前,首先打开网管服务器;2、创建子网,填写相关信息;3、创建网元,填写相关信息;4、运营商配置,填写相关运营商信息;5、填写PLMN信息,添加BBU侧设备(说明:各单板放置的位置要和实验室机柜中所用的BBU一致);6、配置RRU,在机架图上点击图标添加RRU机架和单板,右键设备,点击添加RRU,会弹出RRU类型选择框,选中类型即可。
由于有2个RRU故需要增加2次(说明:RRU的类型必须与实际的硬件设备保持一致);7.、时钟配置(默认配置即可);8、光纤配置,是配置光接口板和RRU的拓扑关系(说明:2个RRU需要增加2条光纤);9、物理层端口配置(说明:以太网方式配置参数直接手动改成1000);10、以太网链路层配置;11、IP层配置;12、带宽配置;13、SCTP配置;14、业务与DSCP映射配置;15、静态路由配置;16、OMCB通道配置;17、创建无线网络;18、配置基带资源(说明:此处要配置2条基带资源,两次配置基带资源,若参考功率超出范围,要降低,不能都设为19.9);19、S1AP配置;20、E-UTRAN TDD小区配置(说明:本网元有2个射频单元(2个RRU),需要再创建一个小区);21、数据配置完成;22、测试网管与BBU是否建立连接,数据同步;23、验证数据配置是否正确,小区是否起来。
移动通信实验指导书实验名称:移动通信实验实验目的:1. 了解移动通信的基本原理。
2. 熟悉GSM数字通信系统中的各种信令及其格式。
3. 利用实验平台,验证GSM数字通信系统中的一些基本功能,包括呼叫建立、清除和短信发送等。
实验原理:移动通信是指在无线电通信网络中,基站与终端设备之间通过无线电信道进行通信的一种方式。
移动通信系统的基本原理是将要发送的信息通过数字信号转换器转换成二进制数字序列,将之编码压缩后以射频信号的形式通过无线电信道传输给接收端,接收端进行解码反演后还原信息。
GSM数字通信系统为TDMA(Time Division Multiple Access,时分多址)技术,即将时间分成一段段时隙,不同用户在不同的时隙内完成其数据传输,这样就能使多个用户通过同一信道进行通信。
实验器材:1. 移动通信实验平台(包括手机终端、基站、通信网络等)。
2. 示波器、信号源、信号分析仪等通信测试仪器。
实验步骤:实验一:呼叫建立1. 打开手机终端,输入要拨打的电话号码,按下打电话键。
2. 接通后,在手机终端上观察呼叫建立过程中各个信令的显示及时序。
3. 在基站端,用信号源产生合适的射频信号,与手机终端建立呼叫通道,并用信号分析仪进行信号测试。
实验二:呼叫清除1. 在呼叫建立状态下,按下挂机键,结束通话。
2. 在手机终端上观察呼叫清除过程中各个信令的显示及时序。
3. 在基站端,观察呼叫清除过程中各个信令的显示及时序。
实验三:短信发送1. 打开手机终端,输入要发送的短信内容,按下发送键。
2. 在手机终端上观察短信发送过程中各个信令的显示及时序。
3. 在基站端,观察短信发送过程中各个信令的显示及时序。
实验四:TDMA时隙1. 在呼叫建立状态下,观察手机终端在时隙中的数据传输情况。
2. 使用示波器观察基站端产生的TDMA时隙信号,并进行相关分析。
注意事项:1. 操作时应仔细查看手机终端自带的操作手册,确保正确使用。
课程名称移动通信原理
实验序号实验二
实验项目OQPSK调制解调实验实验地点
实验学时实验类型验证性专业班级
学号姓名
年月日
五、测试/调试及实验结果分析
图中从上到下四种颜色分别表示:测试点TP201测试输入的基带数据波形,测试点TP202测试发送的I路数据,在测试点TP203测试发送的Q路数据,测试点TP308测试的OQPSK调制波形。
可以得出输入的基带信号、I路信号和Q路信号一周期的码元序列如下:
基带:0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1
I路:0 1 0 0 0 1 1 1
Q路:0 1 1 1 0 0 0 1
I路数据是基带数据的奇数码元,Q路数据是基带数据的偶数码元,经验证数据无误。
但从图1的波形可以看到Q路信号没有发生错位偏移TS/2。
由上图,可以清晰看到OQPSK调制波形。
从波形可以看到正交支路信号偏移TS/2后,调制波形在每个TS/2信号只发生±/2的变化。
图中从上到下两种颜色分别表示:TP204测试接收的I路解调波形,TP205测试接收的Q路解调波形,I路的码元序列为:01000111
Q路解调不出波形。
解调后的I路和输入的I路一周期数据一致,但是Q路解调失败。
目录前言 (1)实验一移动通信系统组成及功能 (2)实验二无线数字信令 (9)实验三信令系统 (18)实验四多信道共用、空闲信道选取方式 (25)实验五FH-CDMA(跳频码分多址)移动通信 (29)实验六DS-CDMA(直扩码分多址)移动通信 (36)实验七TDMA(时分多址)移动通信 (47)实验八DS/FH(直扩加跳频)混合多址移动通信 (49)实验九TD/FH(时分加跳频)混合多址移动通信 (51)实验十TD / DS(时分加直扩)混合多址移动通信 (53)实验十一接收机与噪声 (55)实验十二发射机 (66)实验十三双工器 (71)实验十四锁相频率合成器 (75)实验十五组网干扰 (92)附录L 表1 中国CTL 无绳电话技术标准 (102)附录2 双路无线综合测试仪原理及使用方法 (106)前言《移动通信》是通信电子专业的一门专业课程,是一门综合性较强的专业基础课。
是低频电路、高频电路、信号系统、工程数学等在通信中的综合运用,是学习通信电子专业必不可少的一门重要专业课。
实验环节的好坏是学生能否学好《移动通信》的关键。
为了更好地配合学生实验,特编写试验指导书。
本实验的基本要求:一、实验目的更好的理解通信原理的基本思想和方法,加深对所学知识的理解。
二、实验要求每次实验前学生必须根据试验内容认真预习实验内容及准备实验时所要用到的知识。
在指导教师的帮助下能够完成实验内容,得出正确的实验结果。
实验结束后总结实验内容,书写实验报告。
遵守实验室规章制度,不缺席,按时到达实验室。
实验学时内必须做通信原理的有关内容。
三、说明1、本指导书的所有实验可以根据实际需要选择。
2、移动通信是一门非常重要的基础课,要求实验前预习。
四、实验报告的书写要求1. 明确实验的目的及要求;2. 记录实验的基本要求和观察的结果;3. 说明实验中出现的问题和解决过程;4. 写出实验的体会和实验过程中没能解决的问题;五、参考书目⑴《移动通信原理与应用》,啜钢,北京邮电出版社,2002年10月第1版(2)《移动通信原理》,吴伟陵,电子工业出版社,2005年11月第1 版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。
实验一M序列码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;二、实验容1. 熟悉m序列的产生方法;2. 测试m序列的波形;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,但性质上和那些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 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,Ci为第i位寄存器的反馈系数。
Ci=1表示有反馈,Ci=0表示无反馈。
我们先给出一个m序列的例子。
在图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 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Ci(例如上图的C3)。
对于m 序列,Ci 的取值必须按照一个本原多项式:∑==ni ii x C x f 0)(中的二进制系数来取值。
移动通信实验报告(精选五篇)第一篇:移动通信实验报告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........................................................................................................................... .. (2)1、移动通信设备观察实验 (2)2、网管操作实验 (2)二、实验设备........................................................................................................................... .. (3)三、实验内容........................................................................................................................... .. (3)1、TD_SCDMA系统认识 (3)2、硬件认知........................................................................................................................... ..32.1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........................................................................................................................... (17)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、实验内容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)。
实验二 交错四相移相键控(OQPSK )调制及解调实验 一、 实验目的和要求
1、了解OQPSK 调制解调原理及特性
2、了解载波在QPSK 相干及非相干时的解调特性
3、与QPSK 调制对比,掌握它们的差别
二、实验内容和原理
1)、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QPSK 调制及OQPSK 调制各信号的区别。
4、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别。
2)、基本原理
OQPSK 又叫偏移四相相移键控,它是基于QPSK 的一类改进型,为了克服QPSK 中过零点的相位跃变特性,以及由此带来的幅度起伏不恒定和频带的展宽(通过带限系统后)等一系列问题。
若将QPSK 中并行的I ,Q 两路码元错开时间(如半个码元),称这类QPSK 为偏移QPSK 或OQPSK 。
通过I 、Q 两路码元错开半个码元调制之后的波形,其载波相位跃变由180°降至90°,避免了过零点,从而大大降低了峰平比和频带的展宽。
下面通过一个具体的例子说明某个带宽波形序列的I 路,Q 路波形,以及经载波调制以后相位变化情况。
若给定基带信号序列为` 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1对应的QPSK 与OQPSK 发送波形如图2-1所示。
1
-1-1111
1-1-111-1111-11-1
1
1
-1
1
-1
-1
11-1
1-1
基带波形I 信道
QPSK,OQPSK
Q 信道QPSK Q 信道OQPSK
-1
图2-1 QPSK,OQPSK 发送信号波形
图2-1中,I 信道为奇数数据单元,Q 信道为偶数数据单元,而OQPSK 的Q 信道与其I 信道错开(延时)半个码元。
QPSK ,OQPSK 载波相位变化公式为
{}()33arctan ,,,()44
44j i j
i
Q t I t ππϕππ⎡⎤⎛⎫⎧⎫=--⎢⎥⎨
⎬ ⎪⎩⎭⎢⎥⎝
⎭⎣
⎦
(2-1)QPSK 数据码元对应的相位变化如图2-2所示,OQPSK 数据码元对应相位变化如图2-3所示
1)
图2-2 QPSK 相位变化图 图2-3 OQPSK 相位变化图 对于QPSK 数据码元对的相位变换由图2-1和2-2求得为:
(1,-1)
(1,1)(1,-1)(1,-1)
(-1,1)()
4
-
()34
(
)
4
()
4
-
(
)
34
()
4
-
2
π
-
2
π
-
π
π
π
码元对
相位及相位变化:可见,在QPSK
中
存在过零点的180
°跃变。
对于OQPSK 数据码元对的相位变化由图2-3求得为:
(1,-1)(1,1)(-1,1)(1,1)(1,1)
()
4
-
2
π
-
2
π
-
码元对
相位及相位变化:(1,-1)(-1,1)
(1,1)()
4
-
()
34
-2
π
-
2
π
-
2
π
-
2
π
-
2
π
-
2
π
-
()34
(
)
4
()
4
-
()4(4-(
)
4
(
)
4
(
)
4
0°
0°
可见,在QPSK
中,仅存在小于2
π
±=90°的相位跃变,而不存在过零点跃变。
所以OQPSK 信号的带限不会导致
信号包络经过零点。
OQPSK 包络的变化小多了,因此对OQPSK 的硬限幅或非线性放大不会再生出严重的频带扩展,OQPSK 即使再非线性放大后仍能保持其带限的性质。
OQPSK 的调制和相干解调框图如图2-4、2-5所示。
图2-4 OQPSK 调制器框图
图2-5 OQPSK 相干解调器框图
QPSK 和OQPSK 两种调制方式在码分多址系统中获得了广泛的用。
在IS-95系统的前向链路中
采用的是QPSK的调制方式,在反向链路中采用的OQPSK的调制方式。
3)、实验原理
1、实验模块简介
本实验需用到基带成形模块、IQ调制解调模块、码元再生模块及PSK载波恢复模块。
(1)基带成形模块:本模块主要功能:产生PN31伪随机序列作为信源;将基带信号进行串并转换;按调制要求进行基带成形,形成两路正交基带信号。
(2)IQ调制解调模块:本模块主要功能: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。
(3)码元再生模块:本模块主要功能:从解调出的IQ基带信号中恢复位同步,并进行抽样判决,然后并串转换后输出。
(4)PSK载波恢复模块:本模块主要功能:与IQ调制解调模块上的解调电路连接起来组成一个完整的科斯塔斯环恢复PSK已调信号的载波,同时可用作一个独立的载波源。
本实验只使用其载波源。
2、实验框图及电路说明
a、OQPSK调制实验
图2-6 OQPSK调制实验框图
OQPSK调制实验框图如图2-6所示。
基带成形模块产生的PN码(由PN31端输出,码型为111100010011010)输入到串并转换电路中(由NRZ IN端输入)进行串并转换,输出的I、Q两路数字基带信号(观测点为NRZ-I,NRZ-Q),I路直接连接到波形地址选择生成器,Q路延迟半个码元,也连接到波形预取电路判断,取出相应的模拟基带波形数据,经D/A转换后输出。
IQ两路模拟基带信号送入IQ调制解调模块中的IQ调制电路分别进行PSK调制,然后相加形成OQPSK调制信号,经放大后输出。
OQPSK已调信号载波为10.7MHz,是由21.4MHz本振源经正交分频产生。
图2-7 OQPSK解调实验框图
OQPSK解调实验框图如图2-7所示。
OQPSK已调信号送入IQ调制解调模块中的IQ解调电路分别进行PSK相干解调,相干载波由调制端的本振源经正交分频产生。
解调输出的I、Q两路模拟基带信号送入码元再生模块进行抽样判决,转换为数字信元后再进行并串转换后输出。
抽样判决前I、Q两路信号需经整形变为二值信号,并且需恢复位同步信号。
位同步信号恢复由码元再生模块中的数字锁相环完成。
IQ两路抽样判决的位同步信号相差半个码元。
IQ解调电路的载波也可由PSK载波恢复模块上的本振源提供,此时解调变为非相干解调,从解调输出的模拟基带信号可以看出信号失真很大,无法进行码元再生。
三、主要仪器设备
移动通信模拟实验箱、同轴视频线、台阶插座线。
四、操作方法与实验步骤
1、在实验箱上正确安装基带成形模块(以下简称基带模块)、IQ调制解调模块(以下简称IQ模
块)、码元再生模块(以下简称再生模块)和PSK载波恢复模块。
2、OQPSK调制实验。
* 检查连线是否正确,检查无误后打开电源。
b、按基带成形模块上“选择”键,选择OQPSK模式(OQPSK指示灯亮)。
c、用示波器观察基带模块上“I-OUT”及“Q-OUT”测试点,并分别与“NRZ IN”测试点的
信号进行对比,观察串并转换情况
d、用频谱分析仪观测调制后OQPSK信号频谱(可用数字示波器上FFT功能替代观测),观测
点为IQ模块调制单元的“输出”端(TP4)
3、OQPSK相干解调实验。
a、关闭实验箱总电源,保持步骤2中的连线不变,用同轴视频线完成如下连接:
* 检查连线是否正确,检查无误后打开电源。
b、示波器探头分别接IQ解调单元上的“I-OUT”及“Q-OUT”端,观察解调波形。
c、对比观测解调前后I路信号
示波器探头分别接IQ模块的“I-OUT”端及“I-IN”端,注意观察两者是否一致。
(若一致表示解调正确,若不一致则可能是载波相位不对,可按IQ模块复位键S1复位或重新开关该模块电源复位。
)
d、对比观测原始Q路信号与解调后Q路信号
示波器探头分别接IQ模块的“Q-OUT”端及“Q-IN”端,注意观察两者是否一致。
(若一致表示解调正确,若不一致则可能是载波相位不对,可将按IQ模块复位键S1复位或重新开关该模块电源复位。
)
4、OQPSK再生信号观察
a、关闭实验箱总电源,保持步骤2、3中的连线不变,用台阶插座线完成如下连接:
* 检查连线是否正确,检查无误后打开电源。
b、按再生模块上“选择”键,选择OQPSK模式(OQPSK指示灯亮)。
c、对比观测原始NRZ信号与再生后的NRZ信号
示波器探头分别接再生模块上“NRZ”端和基带模块上“NRZ IN”端,观察两路码元是否一致(注意解调出的NRZ码与输入的NRZ码相比存在延迟)。
若一致表示解调正确,若不一致可回到步骤2重新实验。
5、观测载波非相干时信号波形
断开IQ模块上载波“输出”端与该模块上载波“输入”视频线,将IQ模块上载波“输入”端与PSK载波恢复模块上“VCO-OUT”端连接起来,此时载波不同步。
从步骤2开始再次观察各信号。
五、实验结果(测试曲线)。