《移动通信实验系统说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信实验系统说明书（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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
2、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
3、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）1983G TD-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
4、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。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1移动通信实验系统说明书第1章 伪随机序
5、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，
6、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12，长度为2的游程约占游程总数的122，长度为3的游程约占游程总数的123 ，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。
7、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
8、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an-i为移位寄存器中每位寄存器的状态，Ci为第i位寄存器的反馈系数。Ci1表示有反馈，Ci0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
9、新的输入a4=10=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
10、最长线性反馈移存器序列，简称m序列。C3USBUSBUSB串口J01USB串口输出a1a2a3000111101011001001111010110010011110101100100111101011001000初始状态24 -1=15（个）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Ci (例如上图的C3)。对于m序列，Ci的取值必须按照一个本原多项式：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：其中(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Ci，按照下表中的系数
11、来构造移位寄存器，就能产生相应的m序列。表1-1-1 m序列的反馈系数表m序列的级数nm序列的周期P反馈系数Ci(八机制)37134152353145,67,75663103,147,1557127203,211,217,235,277,313,325,345,3678255435,453,537,543,545,551,703,74795111021,1055,1131,1157,1167,11751010232011,2033,2157,2443,2745,32711120474005,4445,5023,5263,6211,736312409510123,11417,12515,1350
12、5,14127,1505313819220033,23261,24633,30741,32535,37505141638342103,51761,55753,60153,71147,674011532765100003,110013,120265,133663,142305m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。分布无规律，具有与白噪声相似的伪随机特性四、M序列产生框图图1-1-4 周期为15的M序列产生框图五、实验步骤1观测现有的m序列
13、。打开移动实验箱电源，等待实验箱初始化完成。先按下“菜单”键，再按下数字键“1”，选择“一、 伪随机序列”，出现的界面如下所示：再按下数字键“1”选择“1 m序列产生”，则产生一个周期为15的m序列。2在测试点TP201测试输出的时钟，在测试点TP202测试输出的m序列。3*自主设计通过DSP产生m序列。1）将DSP的仿真器JTAG接口与DSP模块板的双排针相连，注意连接方向；2）将CCS2.2仿真软件打开；3）建立一个工程文件，学生在main.c中编写产生m序列的源代码；4）编译和链接程序；5）通过仿真器加载.out文件，并执行DSP程序；6）在TP201观测时钟输出；7）在TP202观测产
14、生的m序列波形。*：选作，需要计算机和DSP的仿真器六、实验任务1画出TP202测试点的波；2比较TP202输出的序列和图1-1-2中的m序列是否一致；3分析和验证m序列的周期性、均衡性、游程分布和移位相加性等特性；4分析m序列自相关性对抗多径的作用。6实验二 GOLD序列产生及特性分析实验一、实验目的1. 了解Gold序列的性质和特点；2. 熟悉Gold序列的产生方法；3. 测试Gold序列的的波形，了解Gold序列的DSP实现方法。二、实验内容1. 熟悉Gold序列的的产生方法；2. 测试Gold序列的的波形；3*用DSP编程产生Gold序列的。三、实验原理m序列虽然性能优良，但同样长度的m序列个数不多，且m序列之间的互相关函数值并不理想（为
