【正文】 (6)在無繩電話及綜測(cè)儀都已返回呼叫信道守候時(shí)，按綜測(cè)儀控制面板上的步進(jìn) (STEP)鍵K4，設(shè)置工作信道為無繩電話上次通話信道。綜測(cè)儀檢測(cè)到手機(jī)摘機(jī)信令(示波器可觀測(cè)到)則自動(dòng)跟蹤搜索并且最后鎖定于該空閑信道，顯示該信道號(hào)碼及無繩電話BS及MS發(fā)射頻率。幾秒鐘后綜測(cè)儀進(jìn)入搜索專用呼叫信道狀態(tài)，循環(huán)搜索20個(gè)信道，信道號(hào)LED數(shù)碼管循環(huán)顯示對(duì)應(yīng)的信道號(hào)。設(shè)置綜測(cè)儀為系統(tǒng)測(cè)量方式(按K1至SYST燈亮)。當(dāng)手機(jī)主呼或被呼時(shí)，座機(jī)通過呼叫信道給手機(jī)指定存貯的一個(gè)空閑信道，座機(jī)和手機(jī)由呼叫信道轉(zhuǎn)移到指定的空閑信道。 一臺(tái)無繩電話的手機(jī)與座機(jī)重新對(duì)識(shí)別碼(1D碼)后，由識(shí)別碼按一定算法確定新的呼叫信道。 2．用綜測(cè)儀自動(dòng)跟蹤測(cè)量無繩電話通話狀態(tài)下切換頻道操作后通話信道的改變，了解其切換頻道功能。5．有線電話摘機(jī)，雙方通話，示波器CH2改接綜測(cè)儀MS測(cè)量面板上的AF。(三)觀測(cè)手機(jī)呼叫有線電話的呼叫接續(xù)過程1．同(二)、1。有線電話呼叫無繩電話，有線電話聽見回鈴音，無繩座機(jī)用戶線a，b端可觀測(cè)到鈴流(座機(jī)內(nèi)部振鈴揚(yáng)聲器線已斷開，聽不到振鈴聲)。4．重新設(shè)置示波器CHI為AC、1V／DIV，觀測(cè)到交換機(jī)發(fā)出的連續(xù)45OHz撥號(hào)音。以手機(jī)MS主呼為例，呼叫接續(xù)過程中BS對(duì)信令的轉(zhuǎn)換。 ④．交換機(jī)收齊號(hào)碼后，檢查電話機(jī)2空閑(環(huán)流為0)，則向它發(fā)鈴流，并向電話機(jī)1發(fā)回鈴；若電話機(jī)2忙，則向電話機(jī)1發(fā)忙音。 ①．饋電電壓約為24，比PSTN交換機(jī)的48低．這是因?yàn)槠溆脩艟€短，線路壓降小，24電壓已足夠使用。3dBm。 ②．鈴流：25177。隨路信令在用戶信息通道中采用時(shí)分、頻分等方式隨同用戶信息一起在信息通道中傳輸。三、基本原理 通信系統(tǒng)中除用戶信息(如話音)外的一系列控制信號(hào)稱為信令。 2．拉開手機(jī)與座機(jī)之間的距離，降低座機(jī)的接收機(jī)輸入C／N，增大接收信令誤碼率。按示波器運(yùn)行(RUN)鍵使示波器處于等待觸發(fā)掃描狀態(tài)，示波器顯示屏上方狀態(tài)欄中停止(STOP)字符變?yōu)檫\(yùn)行(RUN)字符。反復(fù)按同步(SYNC)鍵分五步循環(huán)步進(jìn)調(diào)節(jié)波形的閃爍及亮度，在波形由嚴(yán)重閃爍剛好調(diào)節(jié)到不閃爍時(shí)，亮度最高，波形最清晰，在以后的測(cè)量中再不必調(diào)整。為了避免交換機(jī)信號(hào)音及2/4轉(zhuǎn)換反射信號(hào)干擾信令波形觀測(cè)，本實(shí)驗(yàn)中將無繩座機(jī)用戶線從交換機(jī)上拔下。若BS未收到正確的命令幀，則不發(fā)應(yīng)答，等效為發(fā)送請(qǐng)求重發(fā)信息，MS就連續(xù)重發(fā)第3個(gè)、第4個(gè)……命令幀，直至收到BS的應(yīng)答為止(或MS因發(fā)送超時(shí)，放棄這次信令傳輸)。另外，噪聲及干擾引起前一碼元脈寬變化會(huì)傳遞到下一碼元，若前一碼元?jiǎng)偤缅e(cuò)成另一碼元，則下一碼元脈沖半周期或周期一般都會(huì)出錯(cuò)。常用命令見表23．表23 無繩電話常用命令 命令名命令碼(倒序)撥號(hào)碼0*、0109H、0EH、0FH閃斷(Flash)10H 掛機(jī)12H無線數(shù)字信令傳輸協(xié)議 無繩電話呼叫接續(xù)有不同狀態(tài)，包括手機(jī)被呼振鈴，手機(jī)主呼／被呼摘機(jī)，手機(jī)撥號(hào)，進(jìn)入通話后手機(jī)進(jìn)行“閃斷”，“換頻”、“掛機(jī)”等操作。實(shí)驗(yàn)前教師己對(duì)好了碼，實(shí)驗(yàn)一、二、三中同學(xué)不必對(duì)碼)。然后再對(duì)45／48MHz的主載頻調(diào)頻(FM)。② 檢錯(cuò)重發(fā)，常稱為自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ(Automatic Repeat Request)：發(fā)端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾、檢錯(cuò)編碼，收端發(fā)現(xiàn)有糾正不了的誤碼時(shí)，自動(dòng)請(qǐng)求發(fā)端重發(fā)，直到收到正確數(shù)據(jù)為止。位同步建立需要時(shí)間，而數(shù)字信令是突發(fā)的數(shù)據(jù)串，收端必須在幀同步及有效數(shù)據(jù)收到之前建立位同步，因此在信令的幀同步前集中加入一段位同步碼。按信令通道與用戶信息通道在物理上是否獨(dú)立，信令分為共路信令及隨路信令。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．用雙蹤示波器通過綜測(cè)儀觀測(cè)無繩電話無線數(shù)字信令波形，了解數(shù)據(jù)的副載波調(diào)制方式及數(shù)字信令幀結(jié)構(gòu)。關(guān)發(fā)射機(jī)(K6置OFF)，關(guān)信令存貯顯示模塊(K10置OFF)。若有線電話2用戶線從交換機(jī)上拔下，有線電話1撥號(hào)后聽回鈴。四、實(shí)驗(yàn)步驟1．按圖14的布局放置設(shè)備并連接成系統(tǒng)：兩部有線電話用戶線插入交換機(jī)號(hào)碼80802的用戶線插孔；無繩電話座機(jī)用戶線插入交換機(jī)號(hào)碼804的用戶線插孔。圖16 濁音的準(zhǔn)周期波形5．二類移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分為學(xué)生實(shí)驗(yàn)型及教師演示型二類。濁音對(duì)應(yīng)于聲帶振動(dòng)，每個(gè)單詞中至少包括1個(gè)濁音。本實(shí)驗(yàn)用綜測(cè)儀觀測(cè)無繩電話發(fā)射在空中的話音波形，了解話音的特點(diǎn)。雖然從使用功能上看，無繩電話是有線電話的無線延伸，但其工作原理及使用的技術(shù)都屬于移動(dòng)通信范疇，CTI無繩電話及在其后發(fā)展起來的各種數(shù)字無繩電話組成無繩電話大家族，成為常用的四類移動(dòng)通信系統(tǒng)之一。在圖13中，BS、MS實(shí)際選用基于FDMA技術(shù)、采用數(shù)字信令的CTI無繩電話，EX選用小型程控交換機(jī)，TEL為有線電話。圖11 移動(dòng)通信系統(tǒng)方框圖這樣龐大復(fù)雜的系統(tǒng)無法放在實(shí)驗(yàn)桌上由同學(xué)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接各設(shè)備，構(gòu)成移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。2．完成有線→有線、有線→無線及無線→有線呼叫接續(xù)，觀察呼叫接續(xù)過程，熟悉移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本功能。將系統(tǒng)合理簡(jiǎn)化得到圖13，它與圖11實(shí)際系統(tǒng)在上述系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功能等基本特征方面是完全一樣的。為了測(cè)試上述小型移動(dòng)通信系統(tǒng)無線部分的功能，采用了一臺(tái)雙路無線綜合測(cè)試儀(SDT)，構(gòu)成一套完整的移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，如圖14所示。我國(guó)的CTI無繩電話技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工作原理及手機(jī)使用方法見附錄1。4．移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成及功能根據(jù)上面介紹的各設(shè)備原理，按照?qǐng)D14的布局放置設(shè)備，并連接系統(tǒng)，就構(gòu)成了移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。濁音，又稱有聲音。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)型移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有許多組實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，相距很近，必須降低無繩電話的發(fā)射功率及接收機(jī)靈敏度，以減小電磁波作用范圍，防止互相干擾。這些號(hào)碼就是各部電話對(duì)應(yīng)的號(hào)碼。3．有線電話2撥號(hào)呼叫有線電話1，通話完畢掛機(jī)。手機(jī)按“通話”鍵摘機(jī)，與座機(jī)一起由控制信道轉(zhuǎn)移到某空閑通話信道，綜測(cè)儀檢測(cè)到摘機(jī)信令后自動(dòng)跟蹤掃描，鎖定于該通話信道。2．用雙蹤示波器通過綜測(cè)儀觀測(cè)無繩電話無線數(shù)字信令傳輸協(xié)議。共路信令集中在獨(dú)立的信令通道中傳輸。(2)幀同步：幀同步位于一個(gè)信令幀有效數(shù)據(jù)的起點(diǎn)，相當(dāng)于時(shí)分多路通信中的幀同步，作為幀同步的特殊碼組必須具有尖銳峰值的自相關(guān)函數(shù)，便于與隨機(jī)的數(shù)字信息相區(qū)別。顯然，后一糾錯(cuò)方式的可靠性要高得多，但付出的代價(jià)是降低了信息的傳輸速率。由于每個(gè)碼元只調(diào)制為1個(gè)周期的副載頻，故與經(jīng)典的FSK調(diào)制相比，碼元寬度隨0／1數(shù)據(jù)而變化。綜測(cè)儀內(nèi)的無繩電話系統(tǒng)ID碼及控制信道號(hào)都存在中，掉電不會(huì)丟失。在呼叫接續(xù)的不同狀態(tài)下，信令傳輸協(xié)議各不相同，下面僅介紹手機(jī)撥號(hào)及通話結(jié)束后掛機(jī)的信令傳輸協(xié)議?？傊}沖半周期及周期寬度檢測(cè)是一種極嚴(yán)格的檢測(cè)方式，在相同信噪比條件下，它的誤碼率比常用的最佳檢測(cè)方式相關(guān)檢測(cè)或匹配濾波的誤碼率要高得多。 MS必須發(fā)送第2個(gè)命令幀的原因是，BS在收完第1個(gè)命令幀檢測(cè)無誤碼直到發(fā)完第1個(gè)應(yīng)答幀并被MS正確接收后，MS已經(jīng)將第2個(gè)命令幀發(fā)送了一部分，干脆發(fā)完算了。 2．手機(jī)按‘通話’鍵摘機(jī)，與座機(jī)一起由控制信道轉(zhuǎn)移到某空閑通話信道，綜測(cè)儀檢測(cè)到摘機(jī)信令后自動(dòng)跟蹤掃描，鎖定于該通話信道，并發(fā)出一聲蜂鳴聲指示。如此仔細(xì)觀測(cè)并記錄信令幀結(jié)構(gòu)及信令傳輸過程。 3．手機(jī)用戶按健進(jìn)行“撥號(hào)”、“閃斷”等操作，TDS210數(shù)字存貯示波器以單次觸發(fā)方式存貯顯示這一次信令傳輸過程，示波器顯示屏上方狀態(tài)欄中顯示停止(STOP)字符。手機(jī)重復(fù)按某數(shù)字鍵撥號(hào)，觀測(cè)信令傳輸過程中命令幀重發(fā)2次以上的現(xiàn)象，據(jù)此回答數(shù)字信令傳輸采用何種差錯(cuò)控制方式。信令系統(tǒng)與用戶信息傳輸系統(tǒng)是二個(gè)相伴隨的系統(tǒng)，覆蓋和連接相同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及用戶設(shè)備，共同構(gòu)成整個(gè)通信系統(tǒng)。 本移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在研究其信令系統(tǒng)及用戶信息傳輸系統(tǒng)時(shí)的原理框圖如圖31所示，它涉及到無線信道及程控交換機(jī)用戶線信道兩類信道。3Hz正弦波，有效值90177。 ⑤．回鈴音：450H177。 ②．發(fā)出的450Hz信號(hào)音為方波。 ⑤．電話機(jī)2用戶摘機(jī)(環(huán)流大于摘機(jī)門限)，交換機(jī)停止發(fā)鈴流，接通雙方話路(交換連接)，雙方通話。轉(zhuǎn)發(fā)如圖33所示。5．座機(jī)撥號(hào)，觀測(cè)到座機(jī)發(fā)出的DTMF號(hào)碼。11．某些呼叫接續(xù)階段的用戶線信令沒觀測(cè)記錄清楚的，可重復(fù)前面某些步驟。2．手機(jī)MS摘機(jī)。端，示波器CHl及CH2可觀測(cè)到雙方話音波形。三、基本原理 1．多信道共用的移動(dòng)通信系統(tǒng)，在基站控制的小區(qū)內(nèi)有多個(gè)無線信道提供給移動(dòng)用戶共用。所有的呼叫都在呼叫信道上進(jìn)行。在后續(xù)的撥號(hào)(手機(jī)主呼時(shí))及通話過程中一直占用該空閑通話信道，直至掛機(jī)返回呼叫信道守候。 (2 ) 連續(xù)按住綜測(cè)儀對(duì)碼(CODE)鍵超過4秒，綜測(cè)儀進(jìn)入對(duì)碼及搜索專用呼叫信道狀態(tài)，守候在CH7準(zhǔn)備接收無繩座機(jī)發(fā)送的新ID碼，信道號(hào)LED數(shù)碼管顯示CH7。 (4)有線電話撥號(hào)呼叫無繩電話，無繩手機(jī)振鈴，有線電話聽回鈴。手機(jī)撥號(hào)呼叫有線電話，示波器觀測(cè)到手機(jī)撥號(hào)等操作的信令波形或通話雙方話音波形。打開BS測(cè)量發(fā)射機(jī)(K6置ON，K7置BS，BS測(cè)量面板TX燈亮)，綜測(cè)儀BS測(cè)量發(fā)射機(jī)向座機(jī)BS發(fā)射載波．等待約4秒鐘后，座機(jī)掃描完19個(gè)通話信道，檢測(cè)到該信道已被占用。按步進(jìn)(STEP)鍵K4設(shè)置工作信道為估計(jì)的新空閑信道，然后打開綜測(cè)儀BS測(cè)量發(fā)射機(jī)(K6置ON，K7置BS)。 2．測(cè)量同地址與不同地址FHCDMA發(fā)射端及接收端的有關(guān)信號(hào)與數(shù)據(jù)。 用于FHCDMA通信的PN序列即跳頻序列又稱為跳頻圖案、跳頻碼。RS編碼序列作為頻道號(hào)去控制頻率合成器輸出頻率跳變。收發(fā)兩端跳頻序列相同，但初始相位一般不同。接收端同步電路認(rèn)為是理想的，不作為本實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容，實(shí)際上收發(fā)兩端的跳頻受同一單片機(jī)控制．當(dāng)收發(fā)兩端都采用0號(hào)序列同步跳頻時(shí)，接收端解調(diào)輸出發(fā)端調(diào)制信碼；當(dāng)收發(fā)兩端分別按0號(hào)及11號(hào)序列跳頻時(shí)，接收端無發(fā)端調(diào)制信碼輸出。5．將雙蹤示波器二個(gè)通道改接至圖52所示發(fā)端及收端各信號(hào)測(cè)量點(diǎn)；置外觸發(fā)方式，外觸發(fā)輸入接至綜測(cè)儀MS測(cè)量面板端；掃描速度調(diào)至2ms／DIV左右。多信道系統(tǒng)采用微處理器及鎖相頻率合成技術(shù)，共用20個(gè)頻道，自動(dòng)選取空閑信道通話；無線信令為數(shù)字信令，其中包含16位以上識(shí)別碼(ID碼)，各無繩電話各不相同，只有ID碼相同的座機(jī)與手機(jī)才能建立無線信道。然而，與其它移動(dòng)通信系統(tǒng)不同，CT1無繩電話小區(qū)內(nèi)無統(tǒng)一的基站，采用循環(huán)定位方式及循環(huán)分散定位方式時(shí)，已掛機(jī)的無繩電話也要占用一個(gè)信道發(fā)示閑音，一個(gè)小區(qū)最多只能容納20部無繩電話，容量太小，不能采用。(2) 掛機(jī)手機(jī)通話時(shí)按“通話”鍵或?qū)⑹謾C(jī)放回充電器即掛機(jī)。故做完實(shí)驗(yàn)后一定要拔下電池，待下次工作時(shí)再插上電池。 為測(cè)量及操作方便，將各部分電路的輸入及輸出信號(hào)、控制開關(guān)及控制鍵串聯(lián)保護(hù)電阻后集中引出到各自的面板上。在接收機(jī)解調(diào)直接輸出AFo端，必須用數(shù)字存貯示波器才能觀測(cè)到數(shù)字信令的細(xì)節(jié)，分析出每位數(shù)據(jù)。又可對(duì)其測(cè)量收發(fā)信機(jī)的各部件進(jìn)行測(cè)量，了解移動(dòng)通信設(shè)備中的接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、雙工器及鎖相頻率合成器的電路、功能及主要性能指標(biāo)。 (4)SIG：由信令存貯顯示模塊存貯后，再周期循環(huán)送出的信令，便于用普通示波器觀測(cè)。 綜測(cè)儀工作方式控制面板(圖A5)這是綜測(cè)儀最重要的控制面板，控制整個(gè)綜測(cè)儀的工作方式，如表A1所示。(4)開關(guān)K8：內(nèi)部調(diào)制音頻信號(hào)頻率選擇開關(guān)(1KHz／600Hz)。測(cè)量面板上SIG端可持續(xù)觀測(cè)存貯的信令。調(diào)整示波器的同步調(diào)節(jié)旋鈕，使顯示波形停止左右滑動(dòng)，穩(wěn)定下來，但波形可能閃爍、暗淡。調(diào)整到波形最穩(wěn)定、明亮為止。 (3) 位置(POSITION)調(diào)節(jié)旋鈕及復(fù)位(RST)鍵：顯示波形位置控制。某按鍵對(duì)應(yīng)多種工作方式時(shí)，反復(fù)按該鍵則工作方式循環(huán)步進(jìn)切換。(1)開關(guān)K6：發(fā)射機(jī)電源開關(guān)。 (6)：鎖相頻合VCO控制電壓。 總之，雙路無線綜合測(cè)試儀是用于移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的多功能測(cè)量?jī)x器和被測(cè)量設(shè)備，是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的核心儀器。該電路模塊將信令存貯后，再周期循環(huán)送出，就可以用普通示波器進(jìn)行觀測(cè)。 下面對(duì)照?qǐng)DA1至圖A8介紹綜測(cè)儀原理及使用方法。(3) 手機(jī)第一次使用或長(zhǎng)期未用時(shí)再使用，應(yīng)首先連續(xù)充電10小時(shí)以上。②．預(yù)拔號(hào) ： 與蜂窩網(wǎng)手機(jī)一樣，手機(jī)在摘機(jī)前按數(shù)字鍵撥完全部號(hào)碼，然后再按“通話”鍵摘機(jī)，手機(jī)自動(dòng)檢測(cè)到撥號(hào)音后將全部號(hào)碼發(fā)出。專用控制信道方式雖然呼叫接續(xù)可靠性(不受干擾)不及循環(huán)不定位方式，但由于它接續(xù)速度快，所以在無繩電話系統(tǒng)中應(yīng)用更多一些。目前，單信道無繩電話已退出市場(chǎng)，10信道無繩電話已不再生產(chǎn)，20信道多功能無繩電話成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．整理實(shí)驗(yàn)記錄，說明FHCDMA的基本原理。表53 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用的二個(gè)正交跳頻序列序列號(hào)跳頻序列(頻道號(hào))018 10 14 8 13 16 9 6 12 7 5 4 11 15 17117 15 3 17 4 9 16 11 5 18 12 13 6 10 8四、實(shí)驗(yàn)步驟1．設(shè)置綜測(cè)儀為FHCDMA工作方式(按KI至NECH燈亮，再按K4)；打開發(fā)射機(jī)TXBS(K6置ON，K7置BS，BS測(cè)量面板TX綠燈亮)，加上內(nèi)部調(diào)制數(shù)字信號(hào)(K9置INT)。 以上二方面的詳細(xì)內(nèi)容及FHCDMA的抗干擾、抗衰落及處理增益等性能，請(qǐng)參考有關(guān)資料。由表52可見，如果FHCDMA系統(tǒng)按表中所示同步組網(wǎng)工作，則任意二組跳頻序列對(duì)應(yīng)數(shù)值(頻道號(hào))都不相同，即相互正交。一種簡(jiǎn)單的RS編碼可由m序列發(fā)生器的移位寄存器狀態(tài)并行輸出與編碼選取寄存器狀態(tài)作模2加來產(chǎn)生。圖51 FHCDMA移動(dòng)系統(tǒng)原