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移動通信實驗指導(dǎo)書(存儲版)

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【正文】 (54)則BS1總的擴頻基帶信號Dss=PIL+SYss+Dlss+…經(jīng)BPSK調(diào)制后輸出BPSK1=DsscosIFt+…)WicosIFt ;同步信道+DlxsDl設(shè)置為全1。然后發(fā)端BS1打開同步信道SYch,使收端MS又實現(xiàn)PN碼同步(PN碼同步指示燈常亮)及幀同步(幀同步指示燈常亮),收發(fā)二端LED顯示信碼Dr與Dl相同。各基站的基站地址碼必須嚴格按這個相位產(chǎn)生,即按此規(guī)定同步。同樣,設(shè)置BS2的二個用戶業(yè)務(wù)信道地址碼滿足:WK≠WL ,且WK、WLW0、W8。表61 基站BS1/BS2的地址碼PN1/PN2PNS波形PN碼碼片序號123456789101112131415161718192021222324252627282930313212PN1PN2打開BS1信道PIL、SYch、D1ss及D2ss,用示波器測量各個信道擴頻基帶信號PIL、SYss、D1ss及D2ss的幅度,比較是否相等。由于BPSK1的中頻載波與信碼Dss(對應(yīng)于BPSK1的包絡(luò))及信碼的幀同步信號FS產(chǎn)生于同一晶體振蕩器,它們是同步的,所以BPSK1可看到載波相對包絡(luò)不滑動的穩(wěn)定同步波形。反復(fù)按下/釋放“開環(huán)”按鍵,觀測PN碼捕獲/跟蹤同步過程。ttfIFfIF_RX圖61 收端載波同步時的波形注:用觀測fIF的測量通道內(nèi)同步示波器CH1測量發(fā)端BS1的幀同步FS。然后重新打開BS1的導(dǎo)頻信道PIL,重復(fù)上面的觀測。然后按表3143進行測量并作記錄。試分析,若將同一基站不同信道的地址碼誤設(shè)置成一樣會產(chǎn)生什么后果。而多機組網(wǎng)的MS收到的信碼是另一臺實驗箱BS發(fā)來的,與MS同在一實驗箱的BS1用戶1信碼D1比較、測量,所得的誤碼率必然很大而無實際意義。(1)“基站實驗箱”僅打開BS1導(dǎo)頻信道PIL。其中,與誤碼率測量有關(guān)的實驗內(nèi)容不要做。各電路有關(guān)功能及原理介紹如下。由圖83可見:① 要觀測到比較標準的自相關(guān)函數(shù)曲線,則應(yīng)選取N/m大些。PNSPN(t)fp(CPp)圖84 PNS同步脈沖與時鐘沿的關(guān)系四、實驗內(nèi)容與要求實驗箱設(shè)置:置“同步CDMA”工作方式;“PN碼同步方式”設(shè)置為“不檢測同步信道”工作方式;BS1及MS插上拉桿天線(天線不要拉出);發(fā)端BS1僅打開導(dǎo)頻信道PIL,將發(fā)射信號幅度調(diào)到最大;關(guān)斷BS2所有信道。(1)CH1測量收端MS的PNS,CH2測量收端MS的PN(0),與表4211對比是否相符。按下“開環(huán)”鍵,收端PN(0)碼滑動;釋放“開環(huán)”鍵,收端PN(0)碼又與發(fā)端PN1同步。本實驗只要求設(shè)計完成PN碼同步電路。 參考文獻[1] 李建東,郭梯云, 鄔國揚. 移動通信(第四版). 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2006[2] 鄔國揚. CDMA數(shù)字蜂窩網(wǎng). 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000[3] 郭梯云, 楊家瑋, 李建東. 數(shù)字移動通信(修訂本). 北京:人民郵電出版社,2001[4] 張平, 王衛(wèi)平, 陶小峰等. WCDMA移動通信系統(tǒng). 北京:人民郵電出版社,2001[5] 吳偉陵, 牛凱. 移動通信原理. 北京:電子工業(yè)出版社,2005[6] 孫宇彤, 趙文偉, 蔣文輝. CDMA空中接口技術(shù). 北京:人民郵電出版社,2004[7] 查光明, 熊賢祚. 擴頻。注:(1)凡某一步驟測試不能通過時,重復(fù)步驟2~5,修改設(shè)計。再進行以下測量。示波器設(shè)置為:CH1內(nèi)觸發(fā);CH1及CH2都是直流耦合、1~2V/DIV。表81 同步CDMA的PN碼及其同步脈沖PNSPNS波形PN碼碼片序號12345678910111213141516171819202122232425262728293031321PN碼數(shù)據(jù)10101110110001111100110100100000PN碼同步脈沖PNS的作用有二個:(1)示波器觀測PN碼時的同步脈沖;(2)送給CPLD5作為Walsh碼發(fā)生器的同步脈沖,以保證二個序列的同步關(guān)系。使PN碼滯后滑動1個碼片周期TP所需扣碼操作的次數(shù) K=Tp/mT0 將式(81)代入上式得 K =N/m (82)PN序列每次滑動后保持序列相位MT0時間不變,則PN碼滯后滑動1個碼片周期TP所須時間為K MT0,將式(82)代入得 K MT0= NMT0/m (83)f0T0mT0ttf0,MT0MT0MT0 圖82捕獲狀態(tài)下扣脈沖門工作波形(a) N/m1N/mt2NMT0/mMT012N/m12(b) N/m=1且碼片剛好對齊tMT0圖83 捕獲狀態(tài)下Ri自相關(guān)峰波形設(shè)PN序列長度為P個碼片,則滑動一個PN序列長度所需時間,也就是開環(huán)持續(xù)捕獲狀態(tài)下Ri相關(guān)峰重復(fù)周期,即閉環(huán)捕獲狀態(tài)下的最大捕獲時間 T捕獲=PNMT0/m (84)扣碼重復(fù)周期MT0的選取由相關(guān)器中包絡(luò)檢波器濾波電路時間常數(shù)決定,得保證這次扣碼后至下次扣碼前濾波器輸出Ri的電壓基本達到穩(wěn)態(tài)值。PN碼同步子系統(tǒng)的數(shù)字邏輯電路包括扣脈沖門、247。這表明步驟3.(1)~(3)的調(diào)整結(jié)果是正確的,本振頻率已調(diào)準,載波提取電路已能正常工作;否則重復(fù)步驟3.(1)~(3)。打開實驗箱電源。多機組網(wǎng)與單機組網(wǎng)僅在以下二方面稍有區(qū)別:(1)“D1誤碼率”測量儀不能正常工作。五、實驗報告內(nèi)容給出表6表62及表63的測量記錄,說明多基站、多信道、多用戶同步CDMA移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、地址碼的設(shè)計,工作頻率的設(shè)計及系統(tǒng)工作原理。了解同步信道SYch在PN碼同步過程中的作用。將收端“開環(huán)”鍵按一下馬上釋放,讓收端重新開始PN碼捕獲。設(shè)置示波器CH1內(nèi)同步,用CH1測量收端“載波提取”的輸出fIF,CH2測量接收中頻fIF_RX,對比觀測中頻載波fIF是否已經(jīng)與fIF_RX同步。按實驗七介紹的方法,對比觀測PN碼捕獲電路的Ri及Ec信號,調(diào)整Ec使PN碼達到同步,LED同步指示燈亮。了解基站下行多信道擴頻基帶信號的BPSK調(diào)制過程。示波器CH1觀測BS1的PN碼同步信號PNS,CH2觀測BS1的PN碼即0時間偏置的5階M序列PN1,記錄在表61中。在MS的“PN捕獲及解擴”模塊上設(shè)置“PN碼同步方式”為“檢測同步信道”正常工作方式。掌握IS95及cdma2000移動通信系統(tǒng)的基本原理。在MS的“PN碼捕獲及解擴”模塊中按下“開環(huán)”鍵,斷開PN碼捕獲環(huán)路,使PN碼失步,PN碼同步指示燈滅,接收信號未能正常地PN碼解擴及載波解調(diào),再觀測比較Drw是否與Dlw相同。若發(fā)端BS1僅打開導(dǎo)頻信道PIL及用戶業(yè)務(wù)信道D1ss,則收端輸出為 Drw=1+Dlxs1=1代入上式得fIFdes=cosIFt ;導(dǎo)頻信道+SYfrPN1(t)cosIFt+SYss它們單獨使用時,收端可以實現(xiàn)序列同步嗎?分析測量結(jié)果,Walsh序列的互相關(guān)函數(shù)值在整個序列周期內(nèi)是否都遠小于其自相函數(shù)峰值,在相對時延為何值時Walsh序列組才是全部二二正交的?16階Walsh序列長度為多少位碼片?整個正交序列組包含多少個序列? 實驗五、復(fù)合地址碼擴頻調(diào)制及PN碼解擴一、實驗?zāi)康恼莆瞻l(fā)端復(fù)合地址碼擴頻調(diào)制及收端PN碼解擴的基本原理。CH1測量MS模塊的PN碼同步端PNS,CH2測量MS模塊的信道地址碼Wr。(3) CH1測量BS2模塊的PN碼同步端PNS。① CH2測量BS1模塊的用戶1信道地址碼Wi。按K2鍵使K2鍵LED燈亮,選擇“W16”;按K3鍵使K3鍵LED燈滅,選擇“自相關(guān)”。選擇了“8階Walsh序列自相關(guān)特性測量”方式。m序列單獨使用時,收端可以實現(xiàn)序列同步嗎?分析測量結(jié)果,m序列的互相關(guān)函數(shù)值在整個序列周期內(nèi)是否遠小于其自相函數(shù)峰值(本實驗中序列很短,只要求1/3),因此在任何相對時延(為任何值)條件下都是準正交?本實驗測量互相關(guān)函數(shù)時的二個序列為m序列優(yōu)選對,其實測的互相關(guān)系數(shù)是否滿足式(112),正交性是否隨序列長度增加而改善?根椐表32所示二個5階m序列的生成多項式畫出二個5階m序列發(fā)生器電原理圖,依圖作出狀態(tài)表求出二個m序列,與表312比較是否一致。按K2鍵使K2鍵LED燈亮,選擇“m7”;按K3鍵使K3鍵LED燈滅,選擇“自相關(guān)”。(4)按著K4不放至K4的LED燈常亮,進入“自動延時”方式,PNj(tτ)自動步進延時,LED數(shù)碼管顯示時延τ,每當時延增加到τ=T、2T、3T、…(T為序列周期)時,表示二個序列又對齊,τ顯示值返回0,從頭開始步進增加。CH1測量“測量儀”模塊上PN序列同步信號端TRI,周期重復(fù)的TRI窄脈沖對應(yīng)周期重復(fù)的被測序列PNi與PNj的起點,二個相鄰TRI窄脈沖之間對應(yīng)PNi與PNj的一個序列周期。PNj(tτ)PNi(t)PNj(tτ)u0=PNi它們的互相關(guān)函數(shù)為 (31)式中,為的循環(huán)移位序列。②在發(fā)送區(qū)輸入:0011000D91683178219578F8000800064F60597D0021再點擊”Ctrl+Z發(fā)送短信”發(fā)送短消息。表示UCS2編碼;30 30 21 80 63 54 80時間戳,2003312 08:36:4+8時區(qū)。共八位字節(jié)(包括91);91SMSC地址格式。表示5分鐘; 06SMS信息長度(十六進制數(shù))。用國際格式號碼(即號碼前面有‘+’);68 31 08 20 07 05 F0SMSC地址8613800270500(武漢)。它們是8 位字節(jié)的十六進制數(shù),或者BCD 碼十進制數(shù)。PDU模式中,可以采用三種編碼方式來編碼要發(fā)送的內(nèi)容,分別是7bit編碼、8bit編碼、16bit編碼。固定用戶不必關(guān)注移動用戶所在的位置。在短消息的可靠傳遞基礎(chǔ)上,GSM網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合將給目前以提供話音服務(wù)為主的GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)帶來新的生機。GPRS主叫過程調(diào)試工具中輸入AT指令直接撥打電話,在調(diào)試工具AT指令輸入?yún)^(qū)中輸入:ATDstringnum;(stringnum表示被叫號碼,注意此處的分號不能省略)點擊”手動發(fā)送AT指令”按鈕,發(fā)送撥號AT指令進行撥號操作,電話手柄中可聽見撥號信令音。通話過程中,使用ATH命令和AT+CHUP命令都可以實現(xiàn)掛機,ATH命令更為通用一些。② 關(guān)閉回顯/打開回顯 向模塊發(fā)送ATE0命令,關(guān)閉串口的回顯功能。返回OK應(yīng)答表示模塊的波特率已經(jīng)修改。在DTE和DCE之間用一套AT命令實現(xiàn)各種功能。GPRS GPRS MODEM MODEM的調(diào)試開發(fā)的工具軟件,該軟件不需要安裝,可以直接運行。B類:B類的GPRS移動終端允許傳統(tǒng)GSM業(yè)務(wù)和GPRS業(yè)務(wù)的同時接入、激活和監(jiān)控。GPRS是歐洲電信協(xié)會GSM系統(tǒng)中有關(guān)分組數(shù)據(jù)所規(guī)定的標準?!兑苿油ㄐ拧穼嶒炛笇?dǎo)書安陽工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院43 / 46目 錄實驗一 GSM/GPRS模塊用AT指令主叫通話 ……………………………………1實驗二 GSM/GPRS模塊用AT指令以文本和PDU格式發(fā)送短消息……………8實驗三 m 序列相關(guān)特性 …………………………………………………………17實驗四 Walsh序列相關(guān)特性及16階Walsh序列 ………………………………21實驗五 復(fù)合地址碼擴頻調(diào)制及PN碼解擴 ………………………………………25實驗六 多基站、多信道、多用戶同步CDMA移動通信系統(tǒng) …………………29實驗七 多機組網(wǎng)DSCDMA移動通信系統(tǒng) ………………………………………34實驗八 同步CDMA系統(tǒng)PN碼同步 ………………………………………………37實驗一 GSM/GPRS模塊用AT
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