《移动通信ADS实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信ADS实验（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、移动通信系统 实验报告基于 PI/4-DQPSK 调制方式的发射机与接收机学院：通信工程专业班级：08 电子信息工程 7 班姓名：何峰学号：20085025指导老师：李明玉2011 年 12 月 29 日一、实验目的1. 熟悉 ADS 软件的使用、能用该软件进行原理图设计和原理图仿真。2. 了解 PI/4-DQPSK 调制方式的原理及调制过程。3. 了解发射机、接收机的结构及工作原理；4. 进一步了解移动通信信道对信号的衰落特性，了解信道中的 3 类损耗和4 种效应；二、实验器材硬件条件：PC 机一台软件环境：ADS 软件三、实验原理 /4 - DQPSK调制方式由于具有频谱利用率高、抗衰落性
2、能强等突出特点,正受到人们广泛的关注。该文研究了在简略介绍了 /4 - DQPSK调制和基带差分解调的工作原理 ,解决了内插、脉冲成形、位定时恢复等几个关键问题 ,在此基础上对整个通信系统进行了计算机仿真。仿真结果证明了基于样点绝对值比较的位定时恢复算法应用于数字化解调中可获得较好的效果 ,并且给出了调制解调中脉冲成形滤波器的滚降因子和位定时恢复算法中的M值对系统误码性能的影响,从而为实际系统的设计提供了有效的依据PI/4-DQPSK调制调制原理对输入数据经串/ 并变换、差分相位编码、内插和成形滤波器后,再经过正交调制就得到已调 /4 - DQPSK信号 ,PI/4-DQPSK 的调制其原理框
3、图如下所示：设已调信号为Sk ( t) = cos (1 t + k ) = cos(1 t) cos k - sin (1 t) sin k 式中， 为第 个码元内信号的初相。上式展开为k( * )4()cossincosinDQPSKkckkkcetttItt当前码元内初相 是前一码元初相 与当前码元相位跳变量 之和，即1 k1kk(*)式中的 和 分别表示为kIQ11cossinincoikkkkkI令 ，上面两式可以表示为11cos,sikkI()11cossinkkkIQI()式是 PI/4-DQPSK 信号的基本关系式，它表明了当前码元的两个正交信号 与前一码元 及当前码元相位跳变
4、量 之间的关系。kIQ、 1kI、 kPI/4-DQPSK 解调可以用相干检测、差分检测或鉴频器等方法解调 PI/4-DQPSK 信号。其中中频差分检测原理框图如下所示。11()cos)cs()(inkskcatttTbt当 时，两个低通滤波器的输出分别为 2csTn0.5cosinkkef根据上表可制定如下判决抽样规则： 0,kkkkexfy的 抽 样 值 为 “1”的 抽 样 值 为 -的 抽 样 值 为的 抽 样 值 为 “”四、实验内容1、 顶层原理图的设计如下图所示是整个工程的原理图。分为三部分：信源、信道和信宿。信源部分：由比特发信号发成器产生随二进制的随机码，经过串并转换之后，对
5、两路信号分别进行差分相位编码形成 I、Q 两路信号，再用 I、Q 信号分别对两个正交载波进行调制，最后由发射机送至信道。信道部分：软件模拟实际信道的移动、衰落等特性，并通过基站接收转发至信宿。信宿部分：首先由接收机从空中信道接收来自于基站的微弱信号，经过高频放大、中频放大、解调后，显示所接收的比特信息，并分析误差向量幅度。2、 主要模块的原理图及分析1. PI/4-DQPSK 信号调制器2. 发射机发射机的作用是对 PI/4-DQPSK 信号进行上混频（至射频） 、滤波和放大，提高发射信噪比，尽可能提高信号在移动信道中的传输距离。发射机首先对 PI/4-DQPSK 信号进行上混频，混频器由乘法
6、器和带通滤波器构成，本振频率为 766.5MHz，上混频至 836.5MHz；滤波器采用切比雪夫带同滤波器，中心频率为射频 836.5MHz，通频带为 30MHz，滤除带外噪声；放大器由两级构成，提供足够的信号增益。如下图所示其原理图：3. 接收机信号经过移动信道的传输，由阴影效应、多径效应所引起的慢衰落和快衰落损耗，使得有用信号变得十分微弱。对于所接收到的信号，接收机收件进行高频滤波，提高信噪比，紧接着进行 16dB 的高频放大，使信号有足够大的幅度进行瞎混频的操作。对混频后的信号做低频滤波和低频放大处理，PI/4-DQPSK 信号便从高频信号中解调出来了。如下图所示：4. PI/4-DQP
7、SK 信号解调解调器采用的是中频差分检测解调。输出的信号是 I、Q 两路正交信号。这两路信号由后面的“RectoCx”模块将并行转换为串行输出。五、 实验结果及分析1、 PI/4-DQPSK 信号功率谱69.90 69.95 70.00 70.05 70.1069.85 70.15-120-100-80-60-40-140-20freq, MHzdBm(Mod_Spectrum)2、I 路调制信号和解调信号0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.60.6 1.7-101-22time, msecIout,VReadoutm1Iref, Vm2I_ref (b
8、lue) & I_outrecovered (red)m1time=Iout=-1.020 V699.6usecm2ind Delta=dep Delta=2.020 Delta Mode ON43.8u3、发射信号功率谱836.40 836.45 836.50 836.55 836.60836.35 836.65-80-60-40-200-10020freq, MHzdBm(Xmit_Spectrum)Readoutm3m4 m3freq=dBm(Xmit_Spectrum)=-12.764836.5MHzm4freq=dBm(Xmit_Spectrum)=4.132836.5MHz4、接收
9、机前端信号功率谱：836.40 836.45 836.50 836.55 836.60836.35 836.65-140-120-100-80-160-60freq, MHzdBm(Recv_In_Spectrum)5、接收机后端信号功率谱：69.90 69.95 70.00 70.05 70.1069.85 70.15-80-60-40-200-10020freq, MHzdBm(Recv_Out_Spectrum)Readoutm5m6Receiver IF Spectrumm5freq=dBm(Recv_Out_Spectrum)=-39.36569.98MHzm6freq=dBm(Re
10、cv_Out_Spectrum)=-3.34470.01MHzXMTR_power22.543 RCVR_power14.1256、 接收机后端信号波形：7、 I 路解调信号眼图：8.23 16.46 24.69 32.92 41.15 49.38 57.61 65.84 74.070.00 82.30-101-22time, usecEyeEye Diagram六、 设计心得移动通信系统这门课总共做了四次实验，总的来说，虽然收获不是很大，但至少还是有那么一点点收获的。这让我有多了解了一种强大的软件ADS，一种强大的通信系统仿真软件，对于设计通信模式，基站等有很大的理论基础。通 过 从 频 域
11、 和 时 域 电 路 仿 真到 电 磁 场 仿 真 的 全 套 仿 真 技 术 。 不 过 短 短 的 四 次 实 验 对 我 而 言 还没 能 学 会 用 它 完 整 的 设 计 一 套 系 统 。 对 于 老 师 给 出 的 10 次 实 验 ，我 只 是 一 一 浏 览 了 一 遍 ， 了 解 了 一 下 其 仿 真 结 果 ， 对 于 其 中 的 设计 原 理 自 己 还 是 表 示 比 较 抽 象 。 本 次 实 验 我 选 择 了 第 9 次 的 实 验工 程 基于 PI/4-DQPSK 调制方式的发射机与接收机，对其中我仿真结果及实验原理进行了了解，虽然到现在还是没有完全弄清楚是怎么回事，但至少还是实践过了，还是有一定的收获的。那么虽然以后也许不会接触到这方面的知识了，但还是在自己人生的知识阅历上增加了不少的东西。希望在接下来的课程考试中有个比较好的发挥，为这门课移动通信系统划上一个圆满的句号。
