移动通信实验系统说明书

2目录目录.................................................................0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.............................................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.........................................错误!未定义书签。第2章交换机原理.....................................错误!未定义书签。实验一系统通信实验...................................错误!未定义书签。实验二移动小区切换漫游与HLR管理.....................错误!未定义书签。实验三VLR管理.......................................错误!未定义书签。实验四移动交换机软件——移动台的历史记录...........错误!未定义书签。第3章基站原理.......................................错误!未定义书签。实验一基站信道分配实验（选配模块）...................错误!未定义书签。实验二网络优化与基站RACH接入控制实验................错误!未定义书签。第4章GSM信令.......................................错误!未定义书签。实验一移动台开机、关机实验............................错误!未定义书签。实验二移动台漫游实验.................................错误!未定义书签。实验三移动台主叫实验.................................错误!未定义书签。实验四移动台被叫实验.................................错误!未定义书签。第5章移动系统七号信令...............................错误!未定义书签。实验一移动通信7号信令实验............................错误!未定义书签。第6章无线信道实验...................................错误!未定义书签。实验一加性高斯白噪声信道的统计特性实验...............错误!未定义书签。实验二信道编码实验....................................错误!未定义书签。第7章GSM/CDMA/TD-CDMA通信模块（选配）...............错误!未定义书签。实验一GSM模块配置实验（选配）........................错误!未定义书签。实验二GSM设备短信收发实验（选配）.....................错误!未定义书签。实验三GSM设备呼叫实验（选配）........................错误!未定义书签。实验四GPRS数据通信（无线上网）实验（选配）...........错误!未定义书签。3GTD-CDMA开发模块使用说明（LC6311+）..................错误!未定义书签。第8章复用系统实验...................................错误!未定义书签。实验一码分复用及相关性仿真软件实验...................错误!未定义书签。实验二数字时分复接系统实验...........................错误!未定义书签。实验三基于GSM模块的分布式数据采集....................错误!未定义书签。第三部分二次开发说明..................................错误!未定义书签。第1章DSP二次开发说明................................错误!未定义书签。第2章GSM模块二次开发说明...........................错误!未定义书签。附录一CH341驱动安装..................................错误!未定义书签。附录二TD-SCDMA视频使用说明............................错误!未定义书签。1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移动通信实验系统说明书2第1章伪随机序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，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1／2，长度为2的游程约占游程总数的1／22，长度为3的游程约占游程总数的1／23，…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。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。移动通信实验系统说明书3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：an-1an-r...an-3an-2C1CrC3C2...C0输出图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。Ci＝1表示有反馈，Ci＝0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相加产生新的输入a4=1⊕0=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”状移动通信实验系统