搜索
通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院1通信系统综合实验教师：赵力副教授通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院2目录•实验安排•实验注意事项•参考文献•实验内容及要求通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院3•该实验为开放性实验，每人可根据自己的选课情况，时间自定；•每次实验可容纳20人同时做实验；•每人每周实验不少于一到两次。实验安排通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院41.打开计算机前，先断开蓝牙实验模块电源！2.确认蓝牙实验模块电源断开以后，再打开计算机电源，然后按照每个实验的操作步骤进行实验。3.若实验为蓝牙串口实验，先断开蓝牙实验模块电源，将蓝牙实验模块USB/RS232开关置RS232后再接通蓝牙实验模块电源。实验注意事项通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院54.若实验为蓝牙USB口实验，先断开蓝牙实验模块电源，将蓝牙实验模块USB/RS232开关置USB后，再接通蓝牙实验模块电源。5.若中途由串口实验换成USB口实验，不必关闭计算机，但要先断开蓝牙实验模块电源，再转换开关。实验注意事项（续1）通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院65.做完实验以后要关闭计算机时，先断开蓝牙实验模块电源，再关闭计算机电源。6.实验中需要保存数据或波形，可在D盘按学号建立文件夹存放数据或波形。7.蓝牙实验模块每一块有一个地址对应一台计算机，实验中不要随意更换。实验注意事项（续2）通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院71.AndrewS.Tanenbaum.2001.计算机网络（第4版）.北京：清华大学出版社2.沈连丰，梁大志.2000.Bluetooth系统及其发展.中兴新通信，2（2）3.谢希仁.1999.计算机网络（第2版）.北京：电子工业出版社4.王新梅，肖国镇．1996．纠错码原理与方法，西安：西安电子科技大学出版社5.BluetoothSIG．2001．SpecificationoftheBluetoothSystemV1．1_Core．．Bluetooth．org6.BluetoothSIG．2001．SpecificationoftheBluetoothSystemV1．1_Profile．．Bluetooth．org参考文献通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院87.沈连丰，宋铁成等．2000．Bluetooth系统基带关键算法的研究及其仿真．电子学报，S18.WilliamStallings．2001．密码编码学与网络安全原理与实践（第2版）．北京：电子工业出版社9.李振玉，卢玉民。1996．现代通信中的编码技术．北京：中国铁道出版社10.欧文．1988．脉冲调制与数字传输系统．北京：电子工业出版社11.IEEE．IEEEStd802．11a_1999(SupplementtoIEEEStd802．11_1999)．．ieee．org12.IEEE．IEEEStd802．11a_1999(SupplementtoANSI/IEEEStd802．11_1999Edition)．．ieee．org参考文献(续）通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院9数字基带仿真实验通信传输的有效性和可靠性分析实验无线多点组网实验语音传输实验数据传输实验服务发现实验局域网接入实验电话网接入实验实验内容通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院10数字基带仿真实验软件主要对蓝牙(bluetooth)技术中基带信号处理方法作了仿真，包括差错控制方法、跳频扩频原理以及保密通信等。学生利用本软件可以对通信系统特别是无线通信系统的基带信号处理方法有较深入的认识和理解。知识点：差错控制编码；跳频扩频；常规密钥密码体制和公开密钥密码体制。数字基带仿真实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院11实验设备与软件环境实验内容实验要求预习要求及思考题数字基带仿真实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院12本实验一人一组，其中硬件：PC机一台。软件：Windows2000或Windows操作系统，TTP基带仿真软件；VisualC++。实验设备与软件环境数字基带仿真实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院131.蓝牙基带包的差错控制技术1)包头检查(HEC)，用于保证包的完整性；2)数据有效载荷信息的循环冗余校验；3)包的前向纠错(FEC)控制。2.蓝牙系统的跳频原理1)查询状态的跳频原理；2)查询扫描状态的跳频原理；3)连接状态的跳频原理。3.数据流的加密与解密1)蓝牙加密技术（常规密钥密码体制的加密与解密）；2)RSA公开密钥密码体制的加密与解密过程。实验内容数字基带仿真实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院144.编程实验(可选)参照图1所示原理，在VisualC＋＋环境中，编写2/3FEC编/译码程序。并将自己执行结果与实验的结果相比较，看所得数据是否相符。图1产生（15，10)2/3FEC的LFSR示意图实验内容(续)数字基带仿真实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院151.差错控制实验：记录包头校验、有效载荷校验、1/3FEC以及2/3FEC再有误码和无误码情况下的输入输出结果并加以分析。2.跳频实验：记录在查询状态、查询扫描状态以及连接状态下，不同查询设备时钟和接入码下产生的频点并加以分析。3.加密解密实验中，记录密钥参数、密码流参数、明文和秘文。4.编程实验结果比较分析。实验要求数字基带仿真实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院161.预习1)了解汉明码、CRC码的基本原理。2)了解跳频扩频的基本原理。3)了解常规和公开密钥密码体制的工作原理。2.思考题1)接收端收到1/3FEC码后如何进行纠错？2)包头的两种差错控制1/3FEC和HEC，他们的先后顺序如何？为什么？3)在接收端如何对1/3FEC码进行译码？4)三种跳频序列分别有无规律可循？为什么？5)公开密钥密码体制的一个重要保证是什么？预习要求及思考题数字基带仿真实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院17本实验软件主要介绍点对点通信中速率测试的方法，流量控制方法，以及与速率相关的因素，并对多台主机共享信道时采取不同多点接入技术下的性能进行了仿真。学生利用本软件及蓝牙设备组建点对点式连接，可以观察不同连接方式下数据传输速率的变化，以及不同接入技术下性能的区别。知识点：流量控制；差错控制；信道共享技术。通信传输有效性和可靠性分析实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院18实验设备与软件环境注意事项实验内容实验要求预习要求及思考题通信传输有效性和可靠性分析实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院19每两台PC机为一组，双方软、硬件配置相同。硬件：串口连接电缆（反绞，用于连接两台计算机的串口），带串口及USB接口的蓝牙模块，USB电缆，串口连接电缆（不反绞），电源（串口实验时用）。软件：Windows2000或Windows操作系统，TTP通信传输的有效性和可靠性分析实验软件。实验设备与软件环境通信传输有效性和可靠性分析实验(SEMIT6603)通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院201.进入通信传输的有效性和可靠性分析实验实验前，先打开设备管理器，删除已安装的USB口驱动程序（检查）。2.通信传输的有效性和可靠性分析实验实验完成后，打开设备管理器，删除已安装的USB口驱动程序。实验注意事项通信传输有效性和可靠性分析实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院211．性能仿真1)连续ARQ和停止等待协议的差错率和帧传送平均延时的关系（点击主界面图上的“仿真2”）。2)陆地和卫星通信信道环境中，各种参数下最佳帧长与信道利用率的关系（点击主界面图上的“仿真1”）。3)共享信道技术、网络负载和吞吐量等参数之间的关系（点击主界面图上的“仿真3”～“仿真7”，可选）。实验内容通信传输有效性和可靠性分析实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院222.数据速率数据传输速率的分析（点对点通信）通过无线信道速率测试程序，使学生体会：无线信道两端距离、信道上障碍物、帧长对无线传输速率的影响。设置数据包长度，测试：1)两台计算机直接用串口电缆连接，测得实际速率VRS232。2)两台计算机各自用串口连接蓝牙模块，建立连接后测得实际速率VRS232+BT。3)两台计算机都各自用USB连接蓝牙模块，建立连接后测得实际速率VUSB+BT。实验内容（续1）通信传输有效性和可靠性分析实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院233.文件传输1)发送方选择传送的文件、数据帧长、对传输的数据帧进行检、纠错的信道编码方式及容许的最大重传次数和信道误码率。2)接收方对收到的包进行解码，如能纠错，即纠正错误；如能检出错误不能纠正，则要求重发。接收方如认为一帧传输无误，则提交给上层应用程序。3)统计通信性能参数：文件实际传输时间、文件实际传输的字节数和重传次数。文件传输后可以得到的结果有文件传输的误比特率、实际传输的时间、在信道上实际的流量和重传次数。改变两个蓝牙模块之间的距离，增加信道上的金属障碍物；改变帧长，观察对文件传输速率和误比特率的影响。实验内容（续2）通信传输有效性和可靠性分析实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院241．在速率测试中，设置包的个数为10，测试次数为10次，取不同的包长，记录通过串口连接蓝牙设备模块和通过USB口连接蓝牙模块的测试结果（包括包长、数据量、花费时间和平均速率）。分析各次测试结果，从中可以得出什么结论？2．在文件传输测试中，传输一个大小为100kb的文件，误码率分别设为0.001、0.01和0.05，帧长设为300字节，最大传输次数为50。分别采用CRC与线性纠错编码方式纠错，记录通过串口连接蓝牙设备模块和通过USB口连接蓝牙模块的测试结果（包括误码率、传输字节、花费时间、重传次数和不同比特数）。分析各次测试结果，从中可以得出什么结论？实验要求通信传输有效性和可靠性分析实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院251.预习1)了解停止-等待协议、连续ARQ协议知识，了解信道利用率和最佳帧长的概念。2)了解间错重发ARQ、前向纠错FEC等误码和差错控制原理。2.思考题1)推导（32，24）线性分组码的监督位生成式，纠错方法。2)文件传输中的最佳帧长结果与仿真1中结果有什么差异，你如何解释？预习要求及思考题通信传输有效性和可靠性分析实验通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院26无线多点组网实验本实验着重讨论无线网络的组网过程、网络的路由技术以及广播、组播的过程及实现。学习无线组网的基本原理及相关概念，理解点对多点的网络、Adhoc网络多跳转接的拓扑结构、组网过程、简单的路由协议以及广播、组播的相关知识。知识点：通信网络拓扑结构；路由技术；广播和组播；Adhoc网络。通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院27无线多点组网实验实验设备与软件环境实验注意事项实验内容知识点实验要求预习要求及思考题通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院28实验设备与软件环境本实验每5台PC机为一组，每台软、硬件配置相同。硬件：PC机，带USB接口的蓝牙模块，USB连接线。软件：Windows2000或Windows操作系统，TTP无线组网实验软件。无线多点组网实验(SEMIT6603)通信系统综合实验----西安电子科技大学通信工程学院291.进入无线多点组网实验前，先打开设备管理器，删除已安装的USB口驱动程序（检查）。2.无线多点组网实验完成后，打开设备管理器，删除已安装的USB口驱动程序。实验注意事项无线多点组网实