移动通信实验系统说明书
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GSM移动通信系统试验系统试验指导书目录第一章感知性试验 (3)第二章原理性试验 (10)试验一调制与解调试验 (10)试验二频谱分析原理与试验 (24)试验三信道编码与解码试验 (32)试验四 FDD TDMA原理试验 (58)第三章系统试验部分 (70)试验一手机入网、手机主呼和手机被呼试验 (70)试验二移动台发信机技术指标及测试 (78)附录1:GSM900无线接口信道号与频率值对应表 (82)附录2:各个测试点波形 (84)附录3:各个测试点波形说明 (89)附录4:测试点分布图 (90)第一章感知性试验一、实验目的1、使学生了解整个试验箱整体结构框架;2、使学生了解射频部分使用的一些特殊器件(如穿心电容、射频连接器等)的作用;3、使学生了解人机接口部分的器件功能。
二、实验器材1、GSM移动通信系统试验箱三、试验原理实验箱的结构GSM移动通信系统实验箱(简称GSM试验箱,下同)整体布局图和整机控制图如图1-1-1和1-1-2所示。
图1-1-1 试验箱整机布局各部分完成的功能如下: 1、射频部分射频部分包括接收部分和发射部分。
接收部分的作用使将接收的高频信号下变到1MHz 的中频,并解调出模拟I 、Q 信号;发射部分的作用是将基带I 、Q 信号调制到高频载波上去。
2、频谱测量部分频谱测量部分的作用是分析接收信号的频谱,确定接收信号的质量。
3、中央控制单元中央控制单元的作用是控制整机的工作进程。
4、基带部分基带部分的作用是进行信道编解码,GMSK 调制与解调,以及TDMA 帧形成。
5、整机时钟整机时钟主要是给中央控制单元提供时钟,给射频部分提供参考频率。
6、射频率减器部分射频率减器为发射部分和接收部分共用,最大衰减量为60dBm 。
7、人机接口单元人机接口单元主要作用是便于整机操作和观察试验现象。
8、测试区测试区中设置很多测试钩,便于测试各试验中所需观察的信号。
射频板结构射频部分的接收和发射各为一个PCB 板,分别装在两个屏蔽盒中,屏蔽盒与盒盖接触处开有凹槽,槽内装有屏蔽网线,以便屏蔽盒和盖子之间进行可靠接触,从而达到良好的屏蔽效果。
CDMA系统一.概述CDMA (Code Division Multiple Access)称作码分多址。
在CDMA通信系统中,不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的,而是用各不相同的编码序列来区分的。
或说是靠信号的不同形来区分的。
从频域或时域观察,多个CDMA信号是互相重叠的。
码分多址是以扩频技术为妹础,所谓扩频是把信息的频谱扩展到宽带中进行传输的技术。
CDMA信号的产生包括调制和扩频两个步骤,可以先用待传送的信息比特刈•载波进行调制,再用伪随机系列(PN)扩展信号的频谱,也可以先用伪随机系列为待传送的信息比特相乘, 把信息的频谱扩展后,再对载波进行调制。
这两种方式是等效的。
适用于CDMA系统的扩频技术是直接序列扩频(DS),这巾CDMA系统称作直接序列扩频CDMA 系统(DS-CDMA)o在直接序列扩频CDMA系统中,所有用户(或称信道)工作在相同的中心频率上,用户信息信号与高速率的伪随机码序列(PN序列或称码字)相乘得到宽带信号。
不同的川户使用不同PN序列。
这些PN序列相互正交,利用PN序列来区分不同的用户,如图0—1所示。
得到的宽带信号再去调制载波信号的某个参量。
▲玛字图0—1 DS—CDMA示意图接收端要从收到的扩频信号中恢复出它携带的信息,必须经过解扩和解调两个步骤。
解扩就是接收端以与发送端相同的PN序列与接收到的扩频信号相乘,恢复出原频带信号;解扩后的信号再经过常规的解调,即可恢复出其中传送的信息。
二.DS-CDMA移动通信原理图0-2为DS-CDMA移动通信系统原理框图。
系统中采用包含N个正交的PN序列CI, C2,…,6作为地址码,分别与信码dl,d2,…,dn相乘或模2加实现扩频调制。
信码速率fb (单位:b/s,比特/秒)、丿謹月Tb=l/fb;地址码速率fp (单位:c/s,子码/秒或码片/秒)、翩Tp=l/fp, 地址码序列每周期包含p个子码元,序列周期T = pT p.通常设置(0-1)(0-2)式中,K为正整数。
移动通信实验移动通信实验一、实验目的本实验旨在通过实际动手操作,了解移动通信系统的基本原理、信道编码和解码技术,以及常见的移动通信标准和应用。
二、实验设备和材料1. 移动通信实验平台一套:包括基站仿真器、移动终端仿真器、信道模拟器等。
2. 电脑一台:用于控制和监测实验平台。
3. 通信信号分析仪一台:用于对通信信号进行分析和测量。
4. 实验教材一本:包含实验指导和相关理论知识。
三、实验步骤1. 实验前准备- 将基站仿真器、移动终端仿真器和信道模拟器按照接线图连接好,并接通电源。
- 打开电脑,安装实验平台控制软件,并与实验平台建立连接。
- 打开通信信号分析仪,准备进行信号分析。
2. 信道编码和解码实验- 在实验平台上,选择一个信道编码方案(如卷积码、LDPC码等),设置相关参数。
- 将待编码的信号输入到编码器中,并将编码后的信号发送到信道模拟器。
- 在信道模拟器中设置信道参数,模拟实际的传输环境,包括信噪比、多径衰落等。
- 接收经过信道传输后的信号,将其输入到信道解码器中进行解码。
- 分析解码后的信号质量,比较原始信号和解码后的信号的误码率和信噪比。
3. 移动通信标准和应用实验- 选择一个移动通信标准(如GSM、CDMA、LTE等),了解其基本原理和技术特点。
- 在实验平台上,选择相应的通信信道,并设置相关参数。
- 利用移动终端仿真器模拟移动终端的行为,进行通信。
- 监测和分析通信过程中的关键参数,如信号强度、信号质量等。
- 讨论移动通信标准的应用场景和发展趋势,并与其他移动通信标准进行比较。
四、实验结果分析根据实验步骤中的操作和测量结果,进行结果分析和讨论。
针对信道编码和解码实验,可以分析不同编码方案的性能和适用性;针对移动通信标准和应用实验,可以比较不同标准的优缺点,并展望移动通信技术的发展。
五、实验根据实验结果分析的结论,本次实验的目的、操作步骤和结果。
,可以提出对实验平台和方法的改进意见,以便进一步提高实验的可靠性和实用性。
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。
蜂窝移动通信系统公用电话网(PSTN ) MS ( Mobile Station ) : 移动台BS ( Base Station ) : 基地台MSC ( Mobile Switch Center ) : 移动交换中心(包括交换机和数据库)EX ( Exchanger ) : 公用电话网(PSTN)程控交换机TEL (Telephone ) : 有线电话ˋˋˋMSMSˋˋˋEXMSCBSBS ˋˋˋˋˋˋTEL TEL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四类:蜂窝移动通信系统、集群移动通信系统、无绳电话系统及无线寻呼系统,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。
实验三、复合地址码扩频调制及PN码解扩一、实验目的1、掌握发端复合地址码扩频调制及收端PN码解扩的基本原理。
2、掌握扩频调制及解扩的实现过程。
二、实验条件1、示波器2、移动通信实验箱三、实验原理发端BS1导频信道扩频基带信号PIL=PN1(t) (5-1)同步信道扩频基带信号SYss=SYfr⊕W8⊕PN1 (5-2)用户1由信道地址码W i单独扩频的扩频基带信号D1w=D l xs⊕W i (5-3)用户1由信道地址码W i及基站地址码PN1复合扩频的扩频基带信号D l ss=D l w⊕PN1=D l xs⊕W i⊕PN1 (5-4)则BS1总的扩频基带信号Dss=PIL+SYss+D l ss+…经BPSK调制后输出BPSK1=Dss·cosωIF t=PIL·cosωIF t+SYss·cosωIF t+D1ss·cosωIF t+… (5-5)接收端收到的中频信号f IF-RX也可用式(3-11-5)表示,则由模拟乘法器M5构成的PN码解扩器输出f IF-des=f IF-RX·PN1(t)=(PIL·cosωIF t+SYss·cosωIF t+D l ss·cosωIF t+…)·PN1(t)将式(5-1)、式(5-2)及式(5-4)代入上式,并用到⊕与乘法器等效的关系,得f IF-des=PN1(t)·PN1(t)·cosωIF t ;导频信道+SYfr·W8·PN1(t)·PN1(t)·cosωIF t ;同步信道+D l xs·Wi·PN1(t)·PN1(t)·cosωIF t;用户1业务信道+…将PN1(t)·PN1(t)=+1·+1/-1·-1=1代入上式得f IF-des=cosωIF t ;导频信道+SYfr·W8·cosωIF t ;同步信道+D l xs·W i·cosωIF t;用户1业务信道(5-6)四、实验内容与要求(一)扩频调制测量步骤1、实验箱设置:插上BS1、BS2及MS天线。
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。
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第一部分基础实验...................................... 错误!未定义书签。
第1章伪随机序列产生实验.............................. 错误!未定义书签。
实验一 m序列产生及特性分析实验ﻩ错误!未定义书签。
实验二GOLD序列产生及特性分析实验ﻩ错误!未定义书签。
实验三WALSH序列产生及特性分析实验................... 错误!未定义书签。
第2章信源编码和信道编码实验ﻩ错误!未定义书签。
实验一语音模数转换和压缩编码实验ﻩ错误!未定义书签。
实验二线性分组码实验ﻩ错误!未定义书签。
实验三 GSM卷积码实验ﻩ错误!未定义书签。
实验四GSM交织技术实验ﻩ错误!未定义书签。
第3章扩频通信基础实验............................... 错误!未定义书签。
实验一直接序列扩频(DS)编解码实验.................... 错误!未定义书签。
实验二跳频(FH)通信实验.............................. 错误!未定义书签。
实验三DS/CDMA码分多址实验.......................... 错误!未定义书签。
第4章数字调制和解调实验ﻩ错误!未定义书签。
实验一 BPSK调制解调实验............................... 错误!未定义书签。
实验二QPSK调制解调实验ﻩ错误!未定义书签。
实验三OQPSK调制解调实验............................. 错误!未定义书签。
实验四 MSK调制解调实验 ............................... 错误!未定义书签。
实验五 GMSK调制解调实验 ............................... 错误!未定义书签。
《移动通信》实验移动通信实验概述移动通信是指通过无线电波传输信息的通信方式。
本实验旨在了解移动通信的原理与应用,以及掌握移动通信相关设备的使用和调试方法。
实验设备移动通信仪移动通信基站模拟器移动方式实验步骤1. 搭建实验环境:将移动通信仪连接到移动通信基站模拟器上,并将移动方式连接到移动通信仪上。
2. 配置移动通信仪:根据实验需求,设置移动通信仪的参数,如频率、功率等。
3. 进行通信:通过移动方式对移动通信基站模拟器发起呼叫或短信,并观察仪的响应。
4. 分析结果:根据仪的反馈结果,分析通信链路的质量,如信号强度、信噪比等。
5. 调试移动通信设备:根据分析结果,对移动通信设备进行调试和优化,以提升通信质量。
实验目的通过本实验,可以加深对移动通信原理和设备的理解,掌握移动通信调试方法,进一步提升通信链路的质量和可靠性。
实验注意事项1. 实验中需要注意安全,遵守实验室规定的操作规程。
2. 在进行通信时,确保仪和设备处于稳定的工作状态。
3. 注意保护移动通信设备,避免损坏和误操作。
4. 调试过程中,可以尝试不同的参数配置,找到最佳的设置。
实验结果根据实验步骤和目的,我们可以获得以下实验结果:1. 移动通信仪的配置参数:根据实验需求,我们可以得到所用频率、功率等参数的配置结果。
2. 移动通信仪的响应结果:通过观察仪的反馈信息,我们可以得知通信链路的质量和性能情况。
3. 移动通信设备的调试优化结果:通过调试移动通信设备,可以找到最佳的配置,提升通信质量和可靠性。
结论本实验通过搭建实验环境,配置移动通信仪,进行通信,分析结果,通过调试移动通信设备,达到了加深对移动通信原理和设备的理解,提升通信链路质量的目的。
通过本实验的实践操作,对移动通信技术有了更深入的认识,对相关设备的使用和调试方法也更加熟悉。
参考资料1. 移动通信技术与应用,中国电子信息产业出版社,2020年。
2. 移动通信实验指导书,大学通信工程系,2021年。
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。
移动通信实验⼿册(使⽤超级终端)移动通信实验⼿册第⼀章实验箱各模块连接图GSM 收发模块⼩系统实现框图及实物连接图如下:图1-1 GSM 收发模块⼩系统实现框图图1-2 GSM 收发模块⼩系统实物连接图表1:M401 与M402 连接:SP12 和SP03再短接第⼆章实验操作步骤⼀、上电操作步骤:z将GSM 天线接好。
z J11 位置插⼊SIM 卡(SIM 卡只识别32K 的,64K 不能识别)。
z将12V 电源适配器接上电源转接头后,插在J02(+12V)位置上。
z上电后,检查模块指⽰灯闪烁的是否正常。
z M401 为:⾯板上指⽰灯2、3、4 常亮,指⽰灯1 当模块检测到信号时为亮⼀下,灭4 秒左右,以此循环。
当模块未检测到信号时为1 秒的交替闪烁。
z M402 为:⾯板上指⽰灯1 常亮,指⽰灯2、3、4 灭,模块上的信号显⽰部分L05 亮为正常。
z将RS232 串⼝连接线插⼊M401 的串⼝调试电路的DB9 座,开始进⾏AT 命令的操作。
2、GSM 收发操作(⼀)AT 命令上微机的超级终端设置:1、单击“开始”菜单——选择“程序”——选择“附件”——选择“通讯”选择“超级终端”,如下图:图2-1 新建超级终端连接在名称栏输⼊连接的名称,可任意输⼊,输⼊完毕单击“确认”键进⼊下⼀步设置。
2、端⼝的选择,如下图:默认选择COM1 ⼝,单击“确认”键后进⼊下⼀步设置。
3、端⼝设置,如下图:点击“还原为默认值”后,如下图:单击“确定”键进⼊下⼀步操作(红⾊圆圈内为修改的内容)。
4、属性设置,单击“⽂件”—选“属性”—选“设置”—单击“ASCII 码设置”键,把以换⾏符作为发送⾏末尾、本地回显键⼊的字符、以换⾏符加到⾏末尾选上后,单击“确定”键后,返回上⼀层菜单再单击“确定”键后结束设置,如下图:注意:如果出现重复显⽰输⼊的字符,请将“本地回显键⼊的字符”取消。
(⼆)AT 命令操作⽰例:计算机和GSM实验箱的连接1、模块M401 ⾯板上的⼯作状态指⽰灯信号2 常亮,信号1 指⽰灯指⽰正常后(说明M401 已检测到GSM 信号),在超级终端中键⼊“AT”,如果回显OK 则证明计算机与SIM300C 的连接已经建⽴,如下图:2、AT 命令控制测试实验(常⽤AT 命令参见AT 命令⼿册)2.1查询接收信号强度1 发送的AT 命令:AT+CSQ2 返回消息:+CSQ:,OK前⼀个参数代表接收信号强度指⽰,后⼀个参数表⽰⽹络的误码率,其取值规则如下::0--113 dBm or less1--111 dBm2…30 --109...-53 dBm31--51 dBm or greater99--not known or not detectable(in percent):0…7 --as RXQUAL values in the table in GSM 05.08 [20] subclause 8.2.499 --not known or not detectable Reference GSM 07.07 [13] Note 3.2.382.2 ⽤AT命令实现语⾳呼叫功能例:呼叫10086ATD10086;(回车)OK可能的回应有:a. OK(呼叫成功)b. BUSY(被叫忙)c. NO ANSWER(对⽅未回答)拿起话柄可以听到语⾳,按提⽰输⼊:AT+VTS=1AT+VTS=1AT+VTS=1AT+VTS=# //发送拨号⾳(DTMF)序列111#查询相关信息ATH //挂断电话有电话呼⼊时,输⼊ATA接听。
(通信企业管理)移动通信实验系统说明书目录目录1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82第2章交换机原理87实验一系统通信实验87实验二移动小区切换漫游与HLR管理91实验三VLR管理95实验四移动交换机软件——移动台的历史记录99第3章基站原理102实验一基站信道分配实验(选配模块)105实验二网络优化与基站RACH接入控制实验107第4章GSM信令112实验一移动台开机、关机实验117实验二移动台漫游实验122实验三移动台主叫实验129实验四移动台被叫实验138第5章移动系统七号信令143实验一移动通信7号信令实验143第6章无线信道实验161实验一加性高斯白噪声信道的统计特性实验169实验二信道编码实验171第7章GSM/CDMA/TD-CDMA通信模块(选配)173 实验一GSM模块配置实验(选配)175实验二GSM设备短信收发实验(选配)181实验三GSM设备呼叫实验(选配)192实验四GPRS数据通信(无线上网)实验(选配)198 3GTD-CDMA开发模块使用说明(LC6311+)211第8章复用系统实验226实验一码分复用及相关性仿真软件实验226实验二数字时分复接系统实验234实验三基于GSM模块的分布式数据采集237第三部分二次开发说明241第1章DSP二次开发说明241第2章GSM模块二次开发说明246附录一CH341驱动安装249附录二TD-SCDMA视频使用说明253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。
《移动通信》实验移动通信实验实验目的本实验旨在通过搭建移动通信实验环境,加深对移动通信原理的理解,并通过实际操作掌握移动通信系统的工作原理。
实验背景随着移动通信技术的快速发展,移动通信已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。
了解移动通信的原理和技术对于我们更好地使用和了解移动通信设备和服务,具有重要意义。
实验材料- 移动通信设备(方式、模拟器等)- 移动通信实验平台- 移动通信软件(如移动通信数据分析软件)实验步骤1. 搭建移动通信实验环境- 将移动通信设备连接到计算机上- 安装移动通信软件2. 打开移动通信软件- 软件图标,打开移动通信软件3. 选择移动通信频段- 在软件中选择要使用的移动通信频段,如GSM、CDMA、LTE等4. 进行通信- 在软件中选择要发送的信息内容和接收方- 发送按钮,进行通信- 观察通信过程和结果5. 分析通信数据- 利用移动通信数据分析软件,对通信数据进行分析和处理- 分析通信质量、传输速率等指标6. 实验- 实验过程中遇到的问题和解决方法- 实验结果,讨论实验中发现的现象和原因实验注意事项- 在进行实验前,确保移动通信设备和软件的正常运行- 实验过程中注意安全,避免操作失误导致损坏设备- 实验结束后,及时关闭移动通信软件和相关设备,保持实验环境的整洁实验拓展本实验只是基础的移动通信实验,还可以进一步对移动通信系统进行深入研究,如:- 研究不同移动通信标准的特点和优缺点- 分析移动通信网络的拓扑结构和路由原理- 探究移动通信设备对人体健康的影响结论通过本次实验,我们成功搭建了移动通信实验环境,并通过实际操作加深了对移动通信系统的理解。
移动通信技术的应用已经成为现代社会的基础设施之一,通过实验的学习,我们能更好地使用和了解移动通信设备和服务,提升自身的科技素养。
移动通信实验的重要意义不仅在于理论的学习,更在于实践的体验,为将来的职业发展打下坚实的基础。
实验七 TDMA (时分多址)移动通信一、实验目的掌握TDMA (时分多址)移动通信原理。
二、实验内容测量2信道TDMA 移动通信实验系统发端及收端波形,掌握TDMA 通信原理。
三、实验仪器设备1.双路无线综合测试仪;2.无绳电话(座机和手机);有线电话若干; 3. 小型程控交换机; 4.数字示波器。
四、实验内容1.设置综测仪为TDMA 通信工作方式(按K1至T/CDMA 灯亮,再按K2键),打开发射机TX-BS (K6置ON ,K7置BS ,BS 测量面板TX 灯亮),置内调制(K9置INT ),综测仪内部组合成图7-1所示2信道TDMA 通信系统,图中收发端有关点的信号已引到收发信机测量面板上(发端只引出D 1,d 1及d 2未引出)。
2.反复按K2键,系统循环步进处于表7-1所示二种子工作方式之一。
3.双踪示波器二个通道都设置为DC 、2V/DIV~5V/DIV ;扫描速率1ms/DIV~5ms/DIV ;外触发方式,外触发输入接至综测仪MS 测量面板TRI A 端。
4.顺着信号流向测量并用座标纸记录二种子方式下系统发端D 1及收端AF O 、D K1、D K2、CLK(上升沿有效)、D K 波形,比较发端数据及收端数据,其中收端某时隙的数据D K 要对比时钟CLK (上升沿有效)来读取。
由此了解TDMA 通信基本原理。
5.关断TX-BS (K6置OFF ,BS 测量面板TX 灯灭),再测量各点信号。
五、实验结果1、TDMA移动通信系统框图如下图所示:2、系统在2种子工作方式下,发端D1及收端AF O、D K1、D K2、CLK(上升沿有效)、D K波形,以及其分析①发端D1及收端AF O:当占空比为0.1时,图形如下所示:当占空比为0.9时,图形如下所示:由图可以观察到:AF O是通过调制和解调后输出的波形。
②发端D1及收端D K1的对比图形如下所示:当占空比为0.1时,图形如下所示:当占空比为0.9时,图形如下所示:有图形可以观察出,D K1是AF O经过整波后所得到的图形。
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 00 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 00 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 00 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:∑==ni iixC 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:rN 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。