实验三 TDMA
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一、实验目的1. 理解时分复用技术的原理和过程。
2. 掌握时分复用系统的组成和功能。
3. 学习使用时分复用技术实现多路信号传输。
4. 分析时分复用技术的优缺点及其在实际应用中的意义。
二、实验原理时分复用技术(Time Division Multiplexing,TDM)是一种将多个信号按照一定的时间顺序复用到同一传输线路上,并在接收端进行分离的技术。
其基本原理是将传输线路的时间分割成若干个等长的时间片,每个信号源占用一个时间片进行传输。
在发送端,将各个信号源的数据按照一定的顺序排列,并分配相应的时间片,形成复用信号。
在接收端,通过相应的解复用技术,将复用信号分离成各个原始信号。
三、实验仪器与设备1. 时分复用实验箱2. 示波器3. 信号发生器4. 计算器四、实验步骤1. 系统搭建:按照实验箱说明书,搭建时分复用实验系统。
将信号发生器连接到实验箱的输入端,示波器连接到实验箱的输出端。
2. 信号生成:设置信号发生器,生成两个频率分别为1kHz和2kHz的正弦波信号,分别代表两路信号源。
3. 时分复用:开启实验箱,设置时分复用参数,如时间片数量、时间片长度等。
观察示波器上的输出信号,记录下复用信号的特征。
4. 解复用:设置解复用参数,如时间片数量、时间片长度等。
观察示波器上的输出信号,记录下解复用信号的特征。
5. 数据分析:分析时分复用和解复用信号的特征,验证时分复用技术的原理和效果。
五、实验结果与分析1. 时分复用信号:示波器显示的复用信号是两个正弦波信号的叠加,且时间上相互交织。
2. 解复用信号:示波器显示的解复用信号是两个独立的正弦波信号,分别对应两个原始信号。
3. 分析:通过实验,验证了时分复用技术能够将多个信号复用到同一传输线路上,并在接收端进行分离。
时分复用技术具有以下优点:- 提高信道利用率:在同一传输线路上传输多个信号,提高了信道利用率。
- 简化系统设计:时分复用技术不需要复杂的调制解调技术,简化了系统设计。
tdmat热分解温度、step coverage与dep rate的关系1. 引言1.1 概述本篇长文将探讨TDMA热分解温度、step coverage以及DEP rate之间的关系。
在半导体行业中,TDMA是一种常用的化学气相沉积技术,通过该技术能够在晶片表面形成薄膜覆盖层。
而这些因素对于薄膜质量以及制造工艺有着重要影响。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分进行讨论。
- 引言:介绍本篇长文的概述、文章结构和目的。
- TDMA热分解温度概述:阐述TDMA的基本概念,并且探讨热分解温度对制备过程的意义以及先前研究情况的总结。
- Step Coverage与DEP Rate的关系:详细讲解了Step Coverage和DEP Rate 的定义及其测量方法,并总结了先前研究中这两者之间可能存在的关联性。
- 实验设计和结果分析:描述了实验设计和使用材料情况,并对TDMA热分解温度与Step Coverage以及DEP Rate之间的关系进行实验结果分析。
- 结论及展望:总结了实验中主要发现并进行相关讨论,提出未来研究方向和建议。
1.3 目的本篇文章旨在探索TDMA热分解温度、step coverage以及DEP rate之间的关系。
通过对这一关系的深入研究,我们可以更好地理解TDMA技术在半导体制备工艺中的应用,并为优化薄膜质量和提高制造效率提供重要依据。
同时,通过总结先前研究成果并进行实验验证,将进一步完善科学界对于该领域的认识和了解。
2. TDMA热分解温度概述2.1 TDMA介绍TDMA(热分解金属有机前体)是一种常用于化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)等薄膜制备技术的前体材料。
TDMA引入了有机金属化合物,它在高温下通过热分解产生金属原子或离子,并在表面沉积成膜。
TDMA具有易于处理、较高的挥发性和独特的分解性质等优点,适合用于高温薄膜制备过程。
2.2 热分解温度的意义TDMA的热分解温度是指在加热过程中,该前体材料开始发生分解反应所需达到的最低温度。
Information Engineering School of Nanchang University实验报告实验课程: GSM移动通信系统实验学生姓名:学号:专业班级:指导老师:李迟生目录实验一 GSM系统构成与硬件连接 (2)实验二 GSM帧仿真 (5)实验三 GSM信道编码与译码仿真 (11)实验四 GSM基站下行链路仿真 (16)实验一 GSM系统构成与硬件连接一、实验目的1.了解GSM的系统构成与硬件连接2.为接下来的实验做知识储备二、实验原理1.GSM的发展GSM数字移动通信系统源于欧洲。
1982年在欧洲邮电行政大会(CEPT)上成立“移动特别小组”(Group Special Mobile)简称“GSM”,开始制定使用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。
1990年完成了GSM900的规范,产生一套12章规范系列。
随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立,GSM逐渐演变为“全球移动通信系统”(Global System for Mobile Communication)的简称。
2.GSM的关键技术2.3.1 工作频段的分配1. 工作频段我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz 频段:890~915(移动台发、基站收)935~960(基站发、移动台收)双工间隔为45MHz,工作带宽为25 MHz,载频间隔为200 kHz。
随着业务的发展,可视需要向下扩展,或向 1.8GHz频段的GSM1800过渡,即1800MHz频段:1710~1785(移动台发、基站收)1805~1880(基站发、移动台收)双工间隔为95MHz,工作带宽为75 MHz,载频间隔为200 kHz。
2. 频道间隔相邻两频道间隔为200kHz。
每个频道采用时分多址接入(TDMA)方式,分为8个时隙,即8个信道(全速率)。
每信道占用带宽200 kHz/8=25 kHz。
将来GSM采用半速率话音编码后,每个频道可容纳16个半速率信道。
一、实验目的1. 了解移动通信的基本原理和发展历程。
2. 掌握移动通信系统的组成和功能。
3. 熟悉移动通信关键技术,如多址技术、调制技术、编码技术等。
4. 理解移动通信系统在现代社会中的应用和重要性。
二、实验设备1. 移动通信实验箱一台2. 台式计算机一台3. 移动通信教材及参考资料三、实验内容1. 移动通信基本原理(1)介绍移动通信的发展历程,从第一代模拟通信到第二代数字通信,再到第三代和第四代移动通信技术。
(2)阐述移动通信的基本原理,包括多址技术、调制技术、编码技术等。
(3)分析移动通信系统中的关键技术,如CDMA、TDMA、OFDM等。
2. 移动通信系统组成(1)介绍移动通信系统的组成,包括基站、移动台、交换中心、传输网络等。
(2)分析各个组成部分的功能和作用。
(3)展示移动通信系统的工作流程。
3. 移动通信关键技术(1)介绍多址技术,如FDMA、TDMA、CDMA等。
(2)阐述调制技术,如AM、FM、PM、QAM等。
(3)分析编码技术,如卷积编码、Turbo编码等。
4. 移动通信应用(1)介绍移动通信在现代社会中的应用,如手机通信、无线宽带接入、物联网等。
(2)分析移动通信对人们生活、工作的影响。
(3)探讨移动通信未来的发展趋势。
四、实验步骤1. 理论学习(1)阅读移动通信教材,了解移动通信的基本原理和发展历程。
(2)查阅相关资料,掌握移动通信关键技术。
(3)学习移动通信系统组成和功能。
2. 实验操作(1)根据实验指导书,搭建移动通信实验平台。
(2)按照实验步骤,进行实验操作。
(3)观察实验现象,记录实验数据。
3. 数据分析(1)分析实验数据,验证移动通信关键技术。
(2)总结实验结果,得出实验结论。
(3)撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 通过实验,我们了解到移动通信的基本原理和发展历程,掌握了移动通信关键技术。
2. 在实验过程中,我们搭建了移动通信实验平台,进行了实验操作,观察到了实验现象,记录了实验数据。
实验三 通信系统仿真清华大学电子工程系 陈侃● 背景知识:(1) 频分多址(FDMA):频分多址时将通信的频段划分成若干信道频率范围,每对通信设备工作在某个特定的频率范围内,即不同的通信用户是靠不同的频率划分来实现通信的,早期的无线通信系统,包括现在的无线电广播、短波通信、大多数专用通信网都是采用频分多址技术来实现的。
(2) 时分多址(TDMA):时分多址是将通信信道在时间坐标上划分成若干等间隔的时隙,每对通信设备将工作在某个指定的时隙上,不同的通信用户是靠不同的时隙划分来实现通信的,现在的数字蜂窝无线通信系统GSM ,就采用了时分多址技术。
(3) 码分多址(CDMA):码分多址是利用码字的正交性,将承载的不同用户的通信信息区分开来。
每对通信设备工作在某个分配的码组实现通信。
现在的数字蜂窝无线通信CDMA ,第三代移动通信系统WCDMA ,CDMA2000,SC-CDMA 都采用了码分多址技术。
码分多址要求通信的码组之间有很好的正交性。
有一种获得正交码组的方法是利用M 序列发生器,M 序列是最大长度线性反馈移位寄存器序列的简称。
M 序列发生器的结构图如图1所示,其中a i 表示各个寄存器的状态,c i 可取0或1.M 序列发生器的原理框图F(x) = c i x ir i=0上式是关于x 的多项式,系数c i 表示了序列生成器的反馈连线的特征,称为一位生成器函数的特征多项式。
由于r 位移位寄存器最多可以取2r 个不同的状态,因此每个移位寄存器序列最终都是周期序列,并且其周期n ≤2r 。
M 序列具有很强的自相关性和很弱的互相关性,周期为2r -1的M 序列可以提供2r -1个正交码组。
● 练习题:1.2.1 FDMA 的Simulink 仿真:(1) 利用Simulink 中的相应模块,搭建提示所给的系统仿真图,并设置相应的参数。
答:按照提示所给的模型图以及相应模块的参数,我设计出的FDMA 系统仿真图如下所示:(2) 上图中的六个Analog Filter Design 滤波器的作用分别是什么?根据已知的参数设置它们的参数,然后进行系统仿真,记录下三个Scope 上显示的波形。
一、实验目的1. 了解移动通信系统的基本组成和功能。
2. 掌握移动通信系统中的关键技术,如调制解调、编码解码、多址接入等。
3. 熟悉移动通信系统的信号传输过程,分析信号传输过程中的干扰和噪声。
4. 通过实验验证移动通信系统的性能,为实际应用提供理论依据。
二、实验设备1. 移动通信实验箱一台;2. 台式计算机一台;3. 小交换机一台;4. 移动通信教材及实验指导书。
三、实验内容1. 移动通信系统组成及功能实验(1)实验目的:了解移动通信系统的组成,掌握移动通信系统的基本功能。
(2)实验内容:①观察移动通信实验箱的组成,了解各个模块的功能;②分析移动通信系统的组成,总结移动通信系统的基本功能;③通过实验验证移动通信系统的基本功能。
2. 调制解调实验(1)实验目的:掌握移动通信系统中的调制解调技术,了解调制解调的基本原理。
(2)实验内容:①观察调制解调实验模块,了解调制解调的基本过程;②分析不同调制方式的特点,如调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等;③通过实验验证调制解调技术的性能。
(1)实验目的:掌握移动通信系统中的编码解码技术,了解编码解码的基本原理。
(2)实验内容:①观察编码解码实验模块,了解编码解码的基本过程;②分析不同编码方式的特点,如线性编码、非线性编码等;③通过实验验证编码解码技术的性能。
4. 多址接入实验(1)实验目的:掌握移动通信系统中的多址接入技术,了解多址接入的基本原理。
(2)实验内容:①观察多址接入实验模块,了解多址接入的基本过程;②分析不同多址接入方式的特点,如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等;③通过实验验证多址接入技术的性能。
5. 信号传输与干扰实验(1)实验目的:分析移动通信系统中的信号传输过程,了解干扰和噪声对信号的影响。
(2)实验内容:①观察信号传输与干扰实验模块,了解信号传输过程;②分析干扰和噪声对信号的影响,如多径干扰、加性噪声等;③通过实验验证干扰和噪声对信号的影响。
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。
GSM移动通信系统实验一、实验目的1、了解GSM接续过程中的信令交互,GSM信道编解码原理,FDD/TDMA 技术在GSM系统中的应用。
2、掌握通话时GSM手机发射信号频谱的测量方法,不同GSM逻辑信道上的信道编解码实验方法,上下行突发脉冲序列的时间偏移测量方法,GSM手机入网、手机主呼和被呼实验方法,GSM手机发信载频包络、手机发信机射频功率控制指标的测试方法。
二、实验内容1、GSM频谱分析实验通过实验箱测量手机发射信号的GMSK频谱,并画出频谱图。
2、GSM信道编解码实验广播控制信道(BCCH)、独立专用控制信道(SDCCH)、慢速随路控制信道(SACCH)、快速随路控制信道(FACCH)的编码和解码。
3、FDD/TDMA原理实验(1)观察移动台入网时,控制信道的上下行常规突发的时间偏移,画出波形图。
(2)观察移动台与实验箱进行通话时,业务信道的上下行常规突发的时间偏移,画出波形图。
4、GSM手机入网、手机主呼和手机被呼语音通话实验5、GSM移动台发信机技术指标及测试实验(1)手机发信载频包络指标的测试。
(2)手机发信机射频功率控制指标的测试。
(3)画出IF_1M和RX_PWR的波形。
三、实验器材1、GSM移动通信实验系统一台2、GSM手机一部3、200MHz双踪示波器一台四、实验原理1,GSM频谱分析实验快速傅立叶变换的基本原理快速傅立叶变换是快速计算DFT的算法的简称。
对一个有限长序列,其傅立叶表示称为离散傅立叶变换(DFT),而一个周期序列的傅立叶表示称为DFS。
对于周期序列的DFT可以从DFS中切出一个周期即是。
一个长度为N 的有限长序列x (n )(即在0≤n ≤N-1的区间内x (n )有非零值,其它区域x (n )为零)的离散傅立叶变换(DFT )的表示式为:0≤k ≤N-1(5.1-1)其它其中,j NeWπ2-= ,x (n )为加权值(即每个分量的系数)在一般情况下, X(k)是一个复量,可表示为 )()()(~k jX k X k X I R += 或)()()(~k j e k X k X θ=(5.1-2)式中,X R (k )为实部,X I (k )为虚部[]21)()()(22k X k X k X I R += , )()()(k X k X a r c t g k R I =θ将式(5.1-1)用矩阵表示X =Wx (5.1-3)其中,X =[X(0), X(1),X(2), ……….X(n-1)]T x =[x(0), x(1),x(2), ……….x(n-1)]T⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=------)1)(1(1).1(0).1()1.(11.10.1)1.(01.00.0N N N N N N NN NNNN NN N W W W W W W W W W W由式(5.1-3)可以看出,计算一个X (k )值需要N 次复乘法和(N-1)次复加法。
实验三时分多址(TDMA)
一、实验目的
了解TDMA(时分多址)移动通信的基本原理。
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,了解TDMA通信原理。
三、基本原理
时分多址TDMA(Time Division Multiple Access)是把时间分割成周期性的帧,每一帧再分割成若干个时隙,1个时隙就是一个TDMA信道,按需要动态分配给许多用户使用。
根据一定的时隙分配原则,使各个移动台在每帧内只能在指定的时隙向基站发射信号,在满足定时和同步的条件下,基站可以在各时隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。
同时,基站发向各个移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输,各移动台只要在指定的时隙内接收,就能在合路的信号中把发给它的信号区分出来。
与FDMA通信系统相比,TDMA通信系统的特点如下:
·TDMA系统的基站只需要一部发射机,可以避免像FDMA系统那样因多部不同频率的发射机同时工作而产生互调干扰;
·频率规划简单。
TDMA系统不存在频率分配问题,对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理与分配容易而经济,便于动态分配信道;如果采用话音检测技术,实现有话音时分配时隙,无话音时不分配时隙,有利于进行一步提高系统容量;
·因为移动台只在指定的时隙中接收基站发给它的信号,因而在一帧的其他时隙中,可以测量其他基站发射信号的强度,或检测网络系统发射的广播信息和控制信息,这对于加强通信网络的控制功能和保证移动台的越区切换都是有利的;
·TDMA系统设备必须有精确的定时和同步,保证各移动台发送的信号不会在基站发生重叠或混淆,并且能准确地在指定的时隙中接收基站发给它的信号,同步技术是TDMA 系统正常工作的重要保证,往往也是比较复杂的技术难题。
实际系统多综合采用FDMA和TDMA技术,例如GSM数字蜂窝系统,每个载波分成8个时隙,整个系统可以使用许多载波,以获得更大的系统容量。
图6.1为两信道(两个时隙TS1、TS2)TDMA移动通信实验系统框图。
发端Tx-BS为实验系统BS的发射机,两个时隙TS1及TS2的数据d1及d 2复接成帧数据D EX,d1=1010…(周期循环),d2=1100…(周期循环),则D EX=10101100…(周期循环),码速率f b=1.2kb/s。
D EX经FSK载波调制后发送给移动台。
收端Rx-MS解调载波FSK信号后得到的基带信号经整形、采样判决,以恢复发端数据。
时隙及时钟同步电路送出某个时隙的同步时钟CLK,取出本移动台给定时隙的数据。
通过切换本地时钟的时隙为TS1
2)BS MS 1/MS 2
图6.1 TDMA 移动通信实验系统
或TS 2,模拟两个TDMA 移动台MS 1/MS 2的接收机,分别接收TS 1的数据d 1或TS 2的数据d 2。
接收端时隙及时钟同步假设是理想的,已良好同步,不作为本实验的研究内容(实际上收端时钟CLK 与发端数据由同一单片机产生)。
四、实验器材
1.移动通信实验系统1台; 2.20M 双踪示波器1 台
五、实验步骤
1.按单台实验仪配置实验系统。
双踪示波器两个通道都设置为DC 、2V/DIV ;扫描速率1ms/DIV~2ms/DIV ;外触发方式,外触发输入接至实验仪MS 侧的TP016(TRI m )端。
示波器两个通道的探头分别接在TP007(D EX )及TP012(D K )端。
打开实验系统电源。
利用“前”或“后”键、“确认”键进入实验六操作界面,如图6.2所示。
图6.2 实验操作界面 2.利用“前”或“后”键选择时隙1或时隙2,按一下“PTT ”键,这时BS 将发射包含TS 1、TS 2两个时隙的两信道TDMA 信号(D3亮),MS 接收、解调此信号,并根据所选择的时隙恢复出数据d 1或d 2。
3.测量并记录两种时隙下系统发端DA1(TP001)、DA2(TP004)、D EX (TP007)、收端D K1(TP013)、D K (TP012)及CLK (TP011)的波形,比较发端数据及收端数据,其中收端某时隙的数据要对比本地时钟(上升沿有效)来读取。
由此了解TDMA 通信基本原理。
4.再按一下“PTT ”键,D3灭,BS 发射机关闭,再测量各点信号。
六、实验报告要求
1.以同一时间基准,画出时隙1、2时记录下的发端DA1(TP001)、DA2(TP004)、D EX (TP007)、收端D K1(TP013)、D K (TP012)及CLK (TP011)的波形。
2.关闭BS发射机后,D K(TP012)端的信号波形有何变化?。