移动通信实验指导书.

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。

移动通信原理实验指导书1．WALSH序列产生实验在伪随机序列产生中选择“3. WALSH序列产生”；（1）在测试点TP201测试输出的时钟；（2）分别在测试点TP202、TP203、TP204、TP205测试16位的WALSH 序列。

测量操作与测量结果：（1）CH1连接到TP201；CH2连接到TP202；（2）按下示波器的“AUTO”键；（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“100us”；（4）将CH1向移动，CH2向下移动。

（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。

（6）和CH1始终波形对照，可以从CH2波形读取到16位WALSH码为：1111000011110000，如图1-3-TP202；图1-3-TP202（7）CH2连接到TP203，同样可以测得16位WALSH码为1010101010101010：如图1-3-TP203；图1-3-TP203（8）CH2连接到TP204，同样可以测得16位WALSH码为0000111100001111：如图1-3-TP204；图1-3-TP204（9）CH2连接到TP205，同样可以测得16位WALSH码为：1101001011010010，如图1-3-TP205；图1-3-TP2052．直扩编解码（DS）实验（1）通过键盘和液晶选择实验“1. 直扩编解码”；（2）从观测点TP201观测时钟信号；（3）从测试点TP202观测发送数据的波形；（4）从TP203观测扩频PN码的波形；（5）从TP204观测扩频后的数据波形；（6）从TP205观测解扩出来的数据；（7）从TP206观测解扩方的PN码。

测量操作与测量结果：（1）CH1连接到TP202；CH2连接到TP205；（2）按下示波器的“AUTO”键；（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“500us”；（4）将CH1向移动，CH2向下移动。

（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。

移动通信实验指导书王明志主编信息学院前言移动通信是上一世纪末三大新兴通信技术（移动通信、光纤通信、卫星通信）之一。

它使人类实现了随时随地快速可靠地进行各种信息的交换。

移动通信集各种通信最新技术之大成，是一种较为理想的通信方式。

针对不断发展的新技术，高等院校通信专业的课程设置也在不断更新，实验手段也在不断发展。

我们针对移动通信实验课与移动通信技术、设备现状，设计了相关实验，编写了这套教材。

本教材是根据多年从事移动通信教学和工程实验，并在考了国内外有关文献和资料的基础上编写而成。

移动通信网络是一个非常庞大、复杂的网络，涉及当今通信领域的方方面面。

为了让高等院校通信专业的学生对移动通信技术有一个全面的了解，“移动通信课程”的开设适应了这一形势的要求。

另一方面，在让学生对移动通信系统有一个较全面了解的同时，对其中关键技术的学习或深入地掌握是必要的。

对于这一部分知识点的学习，一方面可以通过理论课堂的学习获得，另一方面可以通信实验的环境进行加强。

ZH7005B 多体制移动通信实验平台为学生们了解当今移动通信技术的发展提供了一个良好的实验平台。

在多体制移动通信实验平台中，设计了一个通用的信道硬件平台，它能支持多种模式的移动通信网络。

对目前常见的移动通信技术的关键部分“空中接口技术”，学生能有一个全面的了解：1. 最小频移键控（MSK ）2. 高斯最小频移键控（GMSK ）3. π/4 差分四相相移键控（π/4DQPSK ）4. CDMA/DS 码分多址通信技术5. CDMA/DS-IS95 码分多址通信技术6. 跳频通信技术目录实验一QPSK 传输系统实验实验二OQPSK 传输系统实验实验三/4DQPSK 传输系统实验实验四MSK 传输系统实验实验五GMSK 传输系统实验实验六16QAM 传输系统实验实验七64QAM 传输系统实验实验八CDMA 传输系统实验附录HDB3 测试码序列的改进在ZH5001 通信原理实验系统中，设计了一个通用的信道硬件平台，在该实验平台上除了完成以前几章的实验外，还能完成以下实验：1. 振幅调制传输系统实验AM2. 单边带调制SSB3. 抑制载波的双边带调制DSB4. 频率调制FM5. 四相相移键控QPSK6. 四相交错相移键控OQPSK7. 最小频移键控MSK8. 高斯最小频移键控GMSK9. π/4 差分四相相移键控π/4DQPSK10. 16QAM 传输系统16QAM11. 64QAM 传输系统64QAM以上实验采用数字信号处理DSP 技术+PFGA 技术实现，其具有较完善的测试接口：通过这些测试接口，可以对每一种调制解调方式有一个全面的了解。

实验要求1.每位学生必须按规定完成实验课，因故不能参加实验者，应课前向指导教师请假（必须经有关领导批准）。

对所缺实验要在期末考试规定时间内补齐，缺实验者不得参加期末考试。

2.每次实验课前，必须预习，弄清实验题目、目的、内容、步骤和操作过程，及需记录的参数等，认真做好预习报告。

在实验前，指导教师要检查预习结果并就与本实验有关的内容进行提问。

对不写预习报告，又回答不出问题者，不准做实验。

3.每次实验课前，学生须提前5分钟进入实验室，找好座位，检查所需实验设备，做好实验前的准备工作。

4.做实验前，了解设备的原理和正确使用方法。

在没有弄懂仪器设备的使用方法前，不得贸然使用，否则因使用不当造成仪器设备损坏的，根据大连民族学院《仪器设备损坏丢失处理暂行办法》规定进行处理。

5.实验室内设备在实验过程中不准任意搬动和调换，非本次实验所用仪器设备，未经指导教师允许不得动用。

6.要求每位学生在实验过程中，要具有严谨的学习态度、认真、踏实、一丝不苟的科学作风。

坚持每次实验都要亲自动手，不可“坐车”，实验小组内要轮流操作和记录等工作，无特殊原因，中途不得退出实验，否则本次实验无效。

7.实验中若接线、改接、拆线都必须在切断电源的情况下进行（包括安全电压），线路连接完毕再送电。

实验中，特别是设备刚投入运行时，要随时注意仪器设备的运行情况，如发现有超量程、过热、异味、冒烟、火花等，应立即断电，并请指导老师检查、处理。

8.实验过程中，如出现事故，就马上拉开电源开关，然后找指导教师和实验技术人员，如实反映事故情况，并分析原因和处理事故。

如有损坏仪表和设备时，应马上提出，按有关规定处理。

9.每次实验结束，指导教师要对实验数据和结果进行验收，要经检查并签字，在教师确认正确无误后，学生方可拆线。

整理好实验台和周围卫生，填写实验登记簿后方可离开。

10.实验课后，每位学生必须按实验指导书的要求，独立完成实验报告，不得抄袭。

11.实验成绩由实验操作和实验报告组成。

移动通信实验指导书王明志主编信息学院前言移动通信是上一世纪末三大新兴通信技术（移动通信、光纤通信、卫星通信）之一。

它使人类实现了随时随地快速可靠地进行各种信息的交换。

移动通信集各种通信最新技术之大成，是一种较为理想的通信方式。

针对不断发展的新技术，高等院校通信专业的课程设置也在不断更新，实验手段也在不断发展。

我们针对移动通信实验课与移动通信技术、设备现状，设计了相关实验，编写了这套教材。

本教材是根据多年从事移动通信教学和工程实验，并在考了国内外有关文献和资料的基础上编写而成。

移动通信网络是一个非常庞大、复杂的网络，涉及当今通信领域的方方面面。

为了让高等院校通信专业的学生对移动通信技术有一个全面的了解，“移动通信课程”的开设适应了这一形势的要求。

另一方面，在让学生对移动通信系统有一个较全面了解的同时，对其中关键技术的学习或深入地掌握是必要的。

对于这一部分知识点的学习，一方面可以通过理论课堂的学习获得，另一方面可以通信实验的环境进行加强。

ZH7005B多体制移动通信实验平台为学生们了解当今移动通信技术的发展提供了一个良好的实验平台。

在多体制移动通信实验平台中，设计了一个通用的信道硬件平台，它能支持多种模式的移动通信网络。

对目前常见的移动通信技术的关键部分“空中接口技术”，学生能有一个全面的了解：1.最小频移键控（MSK）2.高斯最小频移键控（GMSK）3.π/4差分四相相移键控（π/4DQPSK）4.CDMA/DS码分多址通信技术5.CDMA/DS-IS95码分多址通信技术6.跳频通信技术目录实验一QPSK传输系统实验实验二OQPSK传输系统实验实验三传输系统实验实验四MSK传输系统实验实验五GMSK传输系统实验实验六16QAM传输系统实验实验七64QAM传输系统实验实验八CDMA传输系统实验附录HDB3测试码序列的改进在ZH5001通信原理实验系统中，设计了一个通用的信道硬件平台，在该实验平台上除了完成以前几章的实验外，还能完成以下实验：1.振幅调制传输系统实验AM2.单边带调制SSB3.抑制载波的双边带调制DSB4.频率调制FM5.四相相移键控QPSK6.四相交错相移键控OQPSK7.最小频移键控MSK8.高斯最小频移键控GMSK9.π/4差分四相相移键控π/4DQPSK10.16QAM传输系统16QAM11.64QAM传输系统64QAM以上实验采用数字信号处理DSP技术+PFGA技术实现，其具有较完善的测试接口：通过这些测试接口，可以对每一种调制解调方式有一个全面的了解。

合作编辑：什么眼霜好：/最有效的增高药：/移动通信系统实验指导书目录实验一Jake信道实验 (1)实验二Rice衰落信道实验 (3)实验三Rummler衰落信道实验 (5)实验四自定义多径信道实验 (7)实验五窄带干扰信道（NBI）实验 (8)实验六最小移频键控（MSK）调制解调实验 (10)实验七比特误码率（BER）测试实验 (12)实验八不同信道下的比特误码率（BER）测试实验 (15)实验一Jake 信道实验一、实验目的学习用SystemView 软件建立Jake 信道模型，进一步理解Jake 信道。

二、实验说明Jack 移动信道模型事一个标准的频率单调衰落基带等效模型。

该模型假设从发射机到接收机之间存在无数条传播路径，并且这些反射到达移动目标接收机的路径是离散均匀分布的。

对于时域输入波形)(t x ，其输出波形)(t y 可以表示为：)(ˆ)()(ˆ)()(t x t r t xt r t y q i −=这里)(ˆt x 是)(t x 的希伯特变换。

I、Q 两路的基带等价(复数形式)描述为：∑=++=N k m k k k i t f t f r 1)2cos()cos(2)2cos()cos(2παθπβ∑=++=N k m k k k q t f t f r 1)2cos()sin(2)2cos()sin(2παθπβ其中，m f 是最大多普勒频移，)/2cos(L k f f m k π=，L ＝2(2N+1)，4/πα=，N k k /πβ=，N 为模型中的路径数，ππθ2~0)),1,0((2random k =间的随机数。

上述描述中，设最大多普勒频移为m f ，则多普勒频移范围为(-m f ，m f )，同时也假设延时扩展远远小于信号带宽频率的倒数。

)(t r i 和)(t r q 是信道传输函数的基带等效部分。

在多数条件下，信道仿真都利用了基带等效原理，而不必在进行载波级仿真。

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。

移动通信实习指导书一、实习目的1．理论与实际相结合，通过实习全面了解移动通信设备的组成，巩固和扩大所学知识，为以后走向工作岗位良好基础；2．熟悉移动通信系列设备的构成、性能、作用及运行情况；3．通过现场现场实习实训，了解移动通信设备的基本组成，掌握移动通信设备的操作与维护技能；4．了解移动通信设备和通信网的组成管理与发展趋势。

三、实习的主要内容和实习指导1、移动通信核心侧设备①认识华为WCDMA 3G移动核心侧设备MSoftX3000、UMG8900、HLR9820、SGSN9810、GGSN9811等设备的外观及结构，了解其型号、参数、性能指标和运行情况；②认识移动核心侧设备的基本组成，认识WCDMA核心网网元设备及各个单板的认识，加深理解移动核心侧设备在整个通信网中的地位；③学习交换机的基本操作过程和常规维护管理；④在教师指导下，完成诸如MSOFTX3000数据配置、HLR数据配置和UMG8900数据配置等等多项实训子项目。

⑤先听指导老师讲述硬件结构和操作方法，然后在操作终端上进行脱机操作，符合基本要求后，再轮换进行联机操作，观察和分析操作结果。

⑥实习前和实习期间，重点参考网络教学平台上的教学课件2、移动通信无线侧设备①认认识华为WCDMA 3G移动通信无线侧设备DBS3900、BSC6810等系列设备的外观及结构，了解相关设备的型号、参数、性能指标和运行情况；②认识华为DBS3900、BSC6810等设备内各单板的位置和作用，加深理解移动无线侧设备在整个通信网中的地位；③在教师指导下，完成诸如BSC6810全局设备配置调试、BSC6810接口调试和DBS3900基站维护操作等实训子项目。

④先听指导老师讲述硬件结构和操作方法，然后在操作终端上进行脱机操作，符合基本要求后，再轮换进行联机操作，观察和分析操作结果。

⑤实习前和实习期间，重点参考网络教学平台上的教学课件三、实习方式集中式：本实习以长沙理工大学现代通信实验室为生产实习场地。