《移动通信实验指导书(含实验报告要求)2013修订版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信实验指导书(含实验报告要求)2013修订版（177页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、蜂窝移动通信实验内容如下：第一部分 移动通信实验系统必做实验项目如下：第三章 信道编码实验（实验一和实验四两个必做，其余自选） 第四章 调制解调实验 （四个实验项目全做）第5章 系统实验（前四个实验项目必做，最后一个自选） 第二章、第六章、第七章实验项目由学生自选。第二部分 GSM基站实验系统实验二、三、四共三个实验必做。实验报告要求：（1）必须有详细的原始实验记录（包括实验数据和相关图表）。（2）必须对实验结果进行透彻分析（课后完成，具体要求见指导书）（3）禁止拷贝或抄袭其他同学的实验报告，否则报告无效！（4）提交“实验报告”截止时间：第13周星期一下午5点；由各班班干部或代表统一收齐后交到
2、综合实验楼403室，过期不受理。注意：实验报告要求如下：（1）封面应说明专业班级、学生姓名、指导教师（见实验安排表，每小组不同）、完成日期！（报告封面可参考后面所附“封面样本”）；报告的开头应有目录（各实验项目应按顺序编号），并有页码！（2）正文中应说明：实验名称、实验目的与任务、实验记录（原始实验数据图表或记录），实验结果分析（应根据实验原理，对实验记录或结果进行较详细地分析或验证），具体要求见实验指导书。【注意】：若一个实验包含多个子任务，则可分别介绍各个子任务的实验记录与结果分析；在介绍实验内容时，可根据需要插入小标题，保证条理清晰；所有插图都必须有对应的文字说明！（3）报告正文版面风格
3、应一致，规定：一级标题为3号黑体；二级标题为4号黑体；正 文为小4号宋体；行间距20磅或1.5倍标准行距。后面附：1. 实验报告封面样本2.移动通信实验指导书无线移动通信实验报告实验项目蜂窝移动通信实验（或：蓝牙无线通信实验）学生姓名X X X指导教师X X X专业班级电子信息100X完成日期X年X月x日 电子信息工程系信息科学与工程学院移动通信实验指导书通信工程系、电子信息工程系中南大学信息科学与工程学院目 录第一部分 移动通信实验系统4第一章 移动通信实验系统概述41.1 移动通信实验系统简介41.2 移动通信实验系统框架结构41.3 实验箱电路模块组成7(一) 移动终端部分8（二）基站部
4、分8（三）中央控制器9（四）专项实验模块10（五）GSM 无线MODEM10第二章 语音压缩编码12实验一PCM与ADPCM语音压缩编码12实验二AMBE语音压缩编码21第三章 信道编码实验26实验一 分组码交织与解分组码解交织26实验二 循环码的编码和解码29实验三 卷积码的编码及解码（Viterbi 解码）34实验四 扰码与解扰38第四章 调制解调实验40实验一 GMSK调制解调实验40实验二 QPSK调制解调实验45实验三 CDMA扩频调制实验51实验四 CDMA解扩实验55第五章 系统实验57实验一 GSM移动台开机登陆和关机实验57实验二 移动性管理实验63实验三 移动台主叫实验70
5、实验四 移动台被叫实验80实验五 GSM协议帧结构实验85第六章 信道复用、信道仿真与均衡实验98实验一 信道复用实验98实验二 信道特性仿真实验101实验三 高斯信道系统仿真实验（选做）109实验四 信道均衡实验115第七章 900MHz GSM手机实验11971 900MHz GSM手机实验119第二部分 GSM基站实验系统实验一 基站配置管理实验129实验二 移动台入网过程实验143实验三 移动台主叫实验156实验四 移动台被叫实验167实验五 基站短消息发送实验172第一部分 移动通信实验系统第一章 移动通信实验系统概述1.1 移动通信实验系统简介 移动通信实验箱是结合移动通信课程，验
6、证移动通信中涉及的主要技术。实验通过终端技术和网络技术介绍当前移动通信中的典型技术，并区别于以前的通信技术。移动通信终端技术实验包括以下几部分的实验：信源编解码实验部分、信道编解码部分、调制解调部分。这些实验都由实验箱上的相关模块在学生平台的配合下完成。网络技术实验包括系统实验部分、900MHzGSM手机系统实验部分。每个实验的简单介绍参见本章1.3节。1.2 移动通信实验系统框架结构本实验系统的框架结构是根据GSM移动通信系统的结构制订的。图1.2-1是GSM移动通信系统的框架结构图。包括移动终端MS、基站子系统BS（包括BTS和BSC）、交换中心MSC/VLR、HLR/AUC数据库等部分。
7、作为对实际移动通信系统的模拟，本移动通信实验系统也相应的要实现以上部分的功能。图1.2-1 GSM移动通信系统的框架结构图1.2-2为本实验系统的总体结构，每一模块的功能都可以对应到实际系统中某一块的功能，下面进行具体的介绍。图1.2-2 本实验系统的总体结构以上各模块的作用：l 实验箱：移动通信实验机箱主要模拟了移动终端（MS）和无线基站（BS）两部分的处理技术。并通过无线信道连接MS和BS两部分，来模拟移动电话信号的无线接入。当移动实验箱配以PC系统和软件，通过局域网和电话交换机模拟了移动交换网，实现移动台开机登录和关机实验、移动性管理、移动台呼叫处理的实验，较为形象地说明了移动通信的主要
8、特征。移动实验箱还配有标准GSM/GPRS通信模块，通过软件控制实现和实际电信网络中的任意用户进行话音和数据通信。实验箱上还能完成信源编解码、信道编解码交织及扰码、调制解调等实验。实验箱具体电路组成见1.3节。l 学生平台：学生平台是一台微型计算机，它通过串口同实验箱相连，通过局域网同其他学生平台和教师平台相连。学生平台是由学生控制实验箱进行相应实验的平台。每次实验，学生进入学生平台的相应实验界面，学生平台程序会向实验箱下发相应的控制指令，配置相应的参数，从而使实验箱做好相应实验的准备。部分实验的结果也将通过串口由实验箱传送到学生平台上，学生平台通过界面可以更清楚的看到部分实验的结果。学生平台
9、在每个实验中的具体功能参见各实验的指导说明。在系统实验中，学生平台的作用非常多，包括以下几方面：（1）手机界面的作用：学生平台上将有一般的手机上存在的开机、拨号、挂机 、关机等按钮。学生按动相应的按钮，学生平台将这些动作翻译成相应的消息发送给实验箱，实验箱的MS和BS开始相应的信令交互过程。（2）信令分析和显示的作用：为了让学生了解GSM网络中各功能单元之间的信令过程。MS、BS和MSC之间的信令均要显示到学生平台上。因此实验箱上MS和BS每收到一个消息都要向学生平台汇报，在学生平台的界面上显示。这时，学生平台就充当了实际中信令分析仪的作用。（3）部分MSC/VLR的作用：学生平台在呼叫控制中
10、，还将完成部分MSC/VLR的功能。与其他实验组的移动终端/实验箱通信连接建立过程中，呼叫控制的信令需要由学生平台通过内部网络/局域网发送给其他的学生平台。（4）各功能单元参数的维护和显示：为了让学生了解特定的信令过程对各功能单元参数的影响，学生平台要维护四张参数列表：MS参数列表、BS参数列表、MSC/VLR参数列表、HLR参数列表。在系统实验开始前，学生平台的这些参数由教师平台下发，学生平台利用从教师平台收到的列表初始化这四张表。并且要将MS参数列表、BS参数列表的部分参数通过串口下发给实验箱。实验开始后，学生平台这四张参数列表会随信令过程而改变。一些特定的信令过程之后，学生可通过学生平台
11、的界面观察到各参数列表的变化情况。对MSC/VLR参数列表的维护，相当于学生平台实现了实际系统中VLR数据库的功能。l 教师监控台：教师平台监控台通过局域网同所有学生平台相连。教师监控台的作用有：控制学生平台的工作。在系统实验部分，负责HLR、MS等参数列表的下发。教师监控台上将维护一个参数列表数据库，实验开始后，学生平台将访问此数据库，获得与本学生平台相关的参数列表。对HLR参数列表的维护，相当于教师平台实现了实际系统中HLR数据库的功能。l 小型交换机：交换设备的作用是完成两个MS之间的话音通信。在移动台呼叫过程的实验中，在主叫和被叫之间信令交互完成之后，交换设备完成两个学生平台之间话音的
12、接续。在实际移动通信系统中，话音和信令除了在BS和MS之间通过无线信道传输之外，其余部分均通过有线信道进行传输。用小交换机进行话音接续模拟了实际移动通信系统中话音信号在有线部分的传输：主叫BS主叫MSC被叫MSC被叫BS。通过以上各模块的介绍，我们可以清楚看到本实验系统与实际系统的对应关系：实验箱对应MS和BS的功能；学生平台上完成MSC/VLR的功能，一方面在主叫和被叫实验中，完成用户呼叫建立的过程，另一方面维护VLR数据库；教师平台维护HLR数据库。接口的对应关系如下：实验箱上无线射频接口相当于GSM实际系统中的Um接口；实验箱与学生平台之间的串口相当于实际系统中的A接口；VLR、HLR、
13、MSC之间的接口功能均由学生平台实现了。下面简单介绍在本实验系统话音和信令的传输过程。话音以MS A传到MS B为例，MS A的话音信号通过实验箱A上MS侧信源编码模块将语音变成PCM信号并进行压缩，压缩后的信号送入MS侧的信道编解码/调制解调器（由DSP芯片完成），信号进行信道编码、交织和调制，已调制的信号送入无线射频模块，通过天线发送出去。BS侧的无线射频模块接收到此信号，送入BS侧的信道编解码/调制解调器进行解调和信道解码、解交织，得到的信号再送入BS侧的信源解码模块，将信号解压缩成PCM信号，将此信号通过小交换机送到MS B所在的实验箱B。首先是实验箱B上的BS侧的信源编码模块将从交换
14、机来的PCM进行压缩，降低速率。压缩后的信号送入BS侧的信道编解码/调制解调器，输出的已调制信号送入无线射频模块，通过天线发送出去。实验箱B上的MS侧无线射频模块接收到此信号，送入MS侧的信道编解码/调制解调器，输出的信号送入MS B的信源解码模块，信源解码模块进行解压缩和PCM译码，恢复出语音。这时候实验箱B的学生就可以通过电话听筒听到声音。下面介绍信令的传输过程，空中接口Um上的信令的处理由MS侧和BS侧的两块DSP芯片完成，传输通过无线射频模块；A接口上的信令，由实验箱和学生平台之间的串口进行有线传输；MSC/VLR与MSC/VLR之间的通信信令是由实验室局域网进行传输，这模拟了实际系统
15、中MSC和MSC之间的七号信令传输系统。 1.3 实验箱电路模块组成实验箱的主要逻辑框图如图1.3-1，主要包括移动终端部分、基站、中央控制器、专项实验模块和GSM无线MODEM。(一) 移动终端部分 移动终端主要提供移动通信中的主要技术和功能模块，为了使实验者更清楚地了解移动通信中用到的很多技术，系统由多个模块组成，既可以进行系统实验，也可分开完成个别实验。移动终端部分主要有：1、 音频输入/输出接口（听筒和麦克风）2、 直流电平控制器3、 PCM/ADPCM编解码器4、 LPC语音压扩编解码器5、 信道编/解码、成帧、调制/解调DSP6、 信道形成器7、 无线收发射频模块（二）基站部分基站部分的电路与移动部分大致相同，主要差别在音频接口，基站音频接口连接移动交换机，本实验箱的音频通道通过电话用户
