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第1章移动通信概述.................................................................................................11.1移动通信系统的构成.......................................................................................11.2移动通信的主要特点......................................................................................11.3移动通信系统的分类......................................................................................31.4移动通信系统的运行状态..............................................................................31.5蜂窝移动通信系统..........................................................................................31.6移动通信中采用的技术...................................................................................41.7我国移动通信系统的频率...............................................................................71.8移动通信的标准化........................................................................................7第2章实验系统介绍.................................................................................................82.1各单元原理简介..............................................................................................92.2工作模式的设置............................................................................................122.3指示及测试观测点........................................................................................122.4．实验要求及注意事项..................................................................................13实验一移动通信的工作方式...................................................................................15实验二信令系统（1）空中接口信令.....................................................................18实验三信令系统（2）有线接口信令.....................................................................21实验四多信道共用...................................................................................................27实验五多址方式（1）频分多址（FDMA）.......................................................30实验六多址方式（2）时分多址（TDMA）.......................................................33实验七多址方式（3）直扩码分多址（DS-CDMA）........................................35实验八多址方式（4）跳频码分多址（FH-CDMA）........................................39实验九多址方式（5）混合多址...........................................................................44实验十移动通信系统组成.......................................................................................46实验十一锁相频率合成器.......................................................................................50实验十二接收机.......................................................................................................62实验十三发射机.......................................................................................................68实验十四双工器.......................................................................................................70实验十五移动通信系统组网...................................................................................751第1章移动通信概述移动通信是指通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换。移动通信的“移动”蕴涵三个方面的内容：★终端的移动性：如手机、车载台；★个人的移动性：如SIM/UIM卡方式支持的业务；★业务的移动性：通信交换网的智能化和无线化使这三个方面的内容统一起来。移动通信的“通信”包括移动体（车辆、船舶、飞机或行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定有线电台或有线用户）之间的通信。1.1移动通信系统的构成一般而言，移动通信系统由三大部分组成，如图1.1：★移动台（如手机）；★基站（天线、无线电信号的接收、发射设备及基站控制器等）；★交换网络（移动交换机、跨地区间的中继传送设备等）。图1.1移动通信系统构成其中，移动台（手机）框图见图1.2a；基站框图见图1.2b。1.2移动通信的主要特点1．移动通信必须利用无线电波进行信息传输，这种传播媒质容许通信中的用户可以在一定范围内自由活动，位置不受束缚。但一方面由于移动通信的运行环境十分复杂，易产生多径效应和阴影效应，造成了电波传播的幅度衰落和和时延扩展；另一方面由于用户高速移动，引起了多普勒频移，造成了电波传播特性的快速随机变化。基站交换网络基站基站信道22．移动通信是在复杂的干扰环境中运行的。除了一些常见的外部干扰外（如天电、机电和信道热噪声），移动通信系统本身和系统之间，还会产生多样干扰（如邻道、同信道、互调、多址和远近效应）。3．移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增；4．移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效。根据通信系统的不同需求，移动通信网络可以组成带状、面状、立体状等。可以单网运行，也可以多网并行并实现互连互通。为此，移动通信网络必须具备很强的管理和控制能力，诸如用户的登记和定位、通信链路的建立和撤除、信道的分配和管理、通信的计费、鉴权、安全和保密管理、用户的过境和漫游的控制等。5．移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。如手机要求体积小、重量轻、省电、携带方便等。图1.2a手机框图图1.2b基站框图31.3移动通信系统的分类11..2.按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信；3.按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)4.按覆盖范围可分为宽域网和5.6.按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工；7.8.按信号形式可分为模拟网和数字网。1.4移动通信系统的运行状态1.待机状态（重庆用户在北京）：▲重庆用户A开机，待机手机每1~2秒向本地基站发送SIM卡中的信息；▲基站接收解码后送交换机，交换机分析号码（知为重庆用户，并知属何HLR）经七号信令网询问重庆HLR，确定为合法用户后，将该用户数据存入VLR；▲同时通知HLR标记——A用户在北京漫游，VLR中的数据随之更新。2.被叫状态:▲某用户呼叫A用户，询问A用户的归属HLR；▲HLR指示A用户的当前位置VLR，呼叫经七号信令送达A当前的MSC；▲MSC经VLR查A用户的基站服务区并向A发出呼叫。3.主叫状态：▲A用户拨号经基站送达拜访MSC；▲MSC查询VLR合法，经七号信令网向A的被叫所在地发出呼叫；▲被叫查HLR指示被叫当前位置回送主叫MSC；▲主叫重向被叫当前位置的MSC（VLR）发出呼叫；▲MSC接收呼叫查VLR确定被叫所在基站；▲向被叫振铃。1.5蜂窝移动通信系统蜂窝通信网络把整个服务区域划分成若干个较小的区域，即Cell，各个小区均用小功率的发射机进行覆盖，许多小区像蜂窝一样能布满任意形状的服务地区。4图1.4蜂窝通信网络的区域图1.5蜂窝通信结构通常，相邻小区不容许使用相同的频道，否则会发生同道干扰，但如果各个小区在通信时使用的功率较小，而任意两个小区只要相互之间的空间距离大于某一个门坎值，即使使用了相同的频道，将不会发生显著的同道干扰。因此，可把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群（Cluster），并把可供使用的无线频道分成若干个频率组，区群内各个小区均使用不同的频率组，而一小区所使用的频率组，在其它区群相应的小区中还可以再用，就可实现频率再用。频率再用是蜂窝通信网络解决用户增多而被有限频谱制约的一个重大突破。当各个小区所支持的用户数达到饱和时，可以将这些小区分裂成更小的蜂窝状区域，实现小区分裂，以实现持续增长的业务需求。当用户在蜂窝服务区通话时，小区与移动电话交换局（MTSO）或移动交换中心（MSC）相连。MTSO是移动通信网和公共电话交换网的接口单元，在网络中起控制和管理作用，对所在地区已注册登记的用户实施频道分配、建立呼叫、频道切换、提供系统维护和性能测试，并存储计费信息等，保证网中移动用户之间的通信，又保证移动用户和有线用户之间的通信。当用户一次通话的时间可能跨越多个小区时，系统采用越区切换来保证通话的不中断。见图1.5。1.6移动通信中采用的技术1.6.1数字调制技术5调制的目的是把要传送的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，该信号称为已调信号。移动通信信道的基本特征是：第一，带宽有限；第二，干扰和噪声影响大；第三，存在着多径衰落。因此，已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。数字调制技术可分为：恒包络调制