專業(yè)綜合實驗

1、專業(yè)綜合實驗通過本次專業(yè)綜合實驗我學(xué)習(xí)了物聯(lián)網(wǎng)、SDH、嵌入式、計算機通信和移動通信實驗的實驗原理和操作方法，加深了對通信工程專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解和運用。1.物聯(lián)網(wǎng)實驗通過物聯(lián)網(wǎng)實驗，我掌握了環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、工業(yè)自動化系統(tǒng)（龍門吊）和人員考勤管理系統(tǒng)的實驗原理和具體操作方法。了解了如何搭建一個環(huán)境檢測平臺系統(tǒng)，了解了溫濕度傳感器的工作原理。了解工業(yè)自動化龍門吊平臺系統(tǒng)工作流程。了解了考勤管理平臺系統(tǒng)是如何組建的，掌握了考勤管理平臺系統(tǒng)考勤器的使用和配置方法。1.1環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)無線數(shù)傳模塊（RF Wireless Data Transceiver Module），無線數(shù)據(jù)傳輸廣泛地運用在車輛監(jiān)控、遙

2、控、遙測、小型無線網(wǎng)絡(luò)、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線標(biāo)簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機器人控制、無線232數(shù)據(jù)通信、無線485/422數(shù)據(jù)通信、數(shù)字音頻、數(shù)字圖像傳輸?shù)阮I(lǐng)域中。圖1-1 無線數(shù)傳模塊結(jié)構(gòu)框圖工作原理：通過MCU控制射頻收發(fā)芯片RF-IC的寄存器來實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 圖1-2 無線數(shù)據(jù)傳輸通信拓?fù)鋱D1.2 工業(yè)自動化系統(tǒng)（龍門吊）實驗1.2.1實驗原理龍門吊模型為DC12V供電，通過PC機龍門吊控制應(yīng)用軟件發(fā)指令，將該數(shù)據(jù)發(fā)送到WIFI設(shè)備服務(wù)器，WIFI設(shè)備服務(wù)器與PLC

3、串口相連。在PLC程序中，是將PC機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)跟PLC內(nèi)部不同寄存器數(shù)據(jù)進行比較，若數(shù)據(jù)相同，則會有相應(yīng)的動作。圖1-3 PLC龍門吊控制平臺工作框圖 工業(yè)自動化龍門吊平臺軟件中是通過寫數(shù)據(jù)到PLC數(shù)據(jù)寄存器中，再將寫入寄存器的數(shù)據(jù)與開始預(yù)設(shè)的寄存器數(shù)據(jù)進行比較，數(shù)據(jù)相同，不同寄存器龍門吊運行狀態(tài)也不同。圖1-4 工業(yè)自動化龍門吊平臺軟件流程圖1.2.2 實驗步驟(1)管理和配置WIFI設(shè)備服務(wù)(2)工業(yè)自動化龍門吊平臺軟件使用說明：1)服務(wù)器連接在輸入服務(wù)器連接的IP地址，在輸入服務(wù)器連接的端口號，點擊按鈕進行服務(wù)器連接，當(dāng)服務(wù)器IP地址或者服務(wù)器斷開號輸入不正確時則連接失敗 當(dāng)輸入正確

4、的IP地址和端口號，并且點擊按鈕進行連接，則連接成功。 這樣服務(wù)器就連接成功了，就可以對龍門吊設(shè)備進行上、下、左、右控制了。2)龍門吊控制向上控制：當(dāng)按下按鈕時，界面會向服務(wù)器發(fā)送向上執(zhí)行的指令，這樣龍門吊設(shè)備便會向上運行，當(dāng)放開按鈕時，則界面會向服務(wù)器發(fā)送停止執(zhí)行的指令，這樣龍門吊設(shè)備便會停止，實際效果必須參照實物龍門吊設(shè)備才能表現(xiàn)出來。向左控制：當(dāng)按下按鈕時，界面會向服務(wù)器發(fā)送向左執(zhí)行的指令，這樣龍門吊設(shè)備便會向左運行，當(dāng)放開按鈕時，則界面會向服務(wù)器發(fā)送停止執(zhí)行的指令，這樣龍門吊設(shè)備便會停止。向右控制：當(dāng)按下按鈕時，界面會向服務(wù)器發(fā)送向右執(zhí)行的指令，這樣龍門吊設(shè)備便會向右運行，當(dāng)放開按鈕時

5、，則界面會向服務(wù)器發(fā)送停止執(zhí)行的指令，這樣龍門吊設(shè)備便會停止。向下控制：當(dāng)按下按鈕時，界面會向服務(wù)器發(fā)送向下執(zhí)行的指令，這樣龍門吊設(shè)備便會向下運行，當(dāng)放開按鈕時，則界面會向服務(wù)器發(fā)送停止執(zhí)行的指令，這樣龍門吊設(shè)備便會停止。3)龍門吊攝像頭在輸入攝像頭IP地址，在輸入攝像頭端口號，點擊按鈕進行攝像頭連接，當(dāng)輸入的攝像頭IP地址或者端口號不正確時，則連接攝像頭失敗,當(dāng)攝像頭IP地址和端口號輸入正確時，點擊則連接成功(4)斷開服務(wù)器和退出系統(tǒng)斷開服務(wù)器：點擊按鈕，則與服務(wù)器斷開連接退出軟件：點擊按鈕，則退出軟件。1.3 人員考勤管理系統(tǒng)實驗1）射頻考勤機是通過空中接口協(xié)議ISO18000-6C接收9

6、02MHz928MHz頻率的射頻卡，在讀卡期間20cm范圍內(nèi)不能有大型金屬塊，否則射頻考勤機會發(fā)生擾亂，影響正常讀卡。輸出方面，射頻考勤機則是通過232串口協(xié)議進行通信。射頻考勤機工作在-1050溫度之間，濕度在20%95%之間的環(huán)境下，所需電源是12V。讀卡距離00.1M。 2）非接觸式射頻ID卡：每個卡片內(nèi)都有一個小芯片和感應(yīng)線圈。價格低廉、國內(nèi)最普及的EM ID卡，大都為瑞士EM或臺灣GK公司的4100、4102系列IC芯片 + 線圈 + 卡基封裝而成。每張卡有且只有一個唯一的、不可更改和復(fù)制的ID內(nèi)碼（64位2進制加密的永不重復(fù)的卡號），因其安全可靠、價格低廉而大量應(yīng)用于身份識別、產(chǎn)品

7、防偽等領(lǐng)域。3）射頻ID卡讀卡器 讀卡原理：當(dāng)卡片靠近讀卡器時，讀卡器與卡片之間通過內(nèi)部的射頻電路和感應(yīng)天線感應(yīng)，使讀卡器獲得特定的加密信號，進而翻譯后成為某種格式的卡號，以某種通訊協(xié)議輸出給目標(biāo)設(shè)備（如電腦等）。2. SDH實驗通過SDH實驗，我了解了SDH幀的復(fù)用結(jié)構(gòu)，SDH的指針調(diào)整規(guī)則和方法，認(rèn)識了SDH實驗的各種硬件設(shè)備及SDH系統(tǒng)的網(wǎng)管軟件，并能夠完成ETH業(yè)務(wù)自愈環(huán)形網(wǎng)配置實驗。加深了對SDH基礎(chǔ)知識的理解和運用。2.1 SDH硬件設(shè)備RZ-60CT最新一代SDH光傳輸設(shè)備，是靈活型設(shè)備，采用插卡方式，具有4個通用插槽，可以提供光卡、以太網(wǎng)卡和E1卡等多種板卡選擇，用戶可以根據(jù)實

8、際業(yè)務(wù)需要靈活選擇對應(yīng)的接口方式?？捎米鲄R聚設(shè)備或終端設(shè)備，構(gòu)成星形、環(huán)形、線形、網(wǎng)孔形等各種復(fù)雜拓?fù)洹?.2 網(wǎng)管軟件2.2.1 SDH-CS 網(wǎng)管簡介 SDH-CS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是基于C/S結(jié)構(gòu)的由南京紫金豐泰通信設(shè)備有限責(zé)任公司為管理各類傳輸設(shè)備和終端設(shè)備而專門設(shè)計開發(fā)的。 SDH-CS軟件采用中文、英文視窗界面，操作簡單、易學(xué)易用，是對網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備進行日常維護和測試的重要工具。 SDH-CS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)完整地實現(xiàn)了以下功能： 1）拓?fù)涔芾恚阂詧D形方式展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，組織并管理各種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點，以及節(jié)點之間的鏈路。 2）故障管理：能夠集中收集并統(tǒng)一管理南京紫金豐泰通信設(shè)備有限責(zé)任公司

9、自主研發(fā)的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上報的告警信息，并提供查詢、過濾、統(tǒng)計、轉(zhuǎn)發(fā)、聲音提示等功能。 3）性能管理：提供SDH設(shè)備所必需的性能管理功能，可以查詢NE內(nèi)部所有歷史寄存器的值。 4）安全管理：支持多個管理員帳戶，提供分權(quán)分域的安全控制策略，以及詳盡的系統(tǒng)/設(shè)備操作日志，方便進行操作權(quán)限控制。 5）資源管理：集中管理網(wǎng)絡(luò)資源信息和網(wǎng)絡(luò)客戶信息，以及資源與客戶之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。 6）日志管理：完整的日志管理提供包括系統(tǒng)操作日志、設(shè)備操作日志、系統(tǒng)運行事件的管理功能，方便用戶追蹤與維護。 此外， SDH-CS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還提供了網(wǎng)絡(luò)配置管理和網(wǎng)元配置管理。 2.2.2 SDH-CS界面介紹1）菜單欄：在主

10、窗體最上方，以菜單的方式提供操作。 2）工具欄：在菜單欄的下方，以按鈕的方式提供操作，系統(tǒng)共有三種工具欄：對象工具欄，網(wǎng)元工具欄和告警工具欄，用戶可根據(jù)自己的需要隨意控制要顯示的工具欄。 3）狀態(tài)欄：在主窗體的最下方，提供socket連接、串口連接、收發(fā)狀態(tài)、當(dāng)前時間等信息的提示。 4）拓?fù)湟晥D：在主窗口最左方，為樹型結(jié)構(gòu)，其層次是系統(tǒng)-區(qū)域-網(wǎng)絡(luò)-設(shè)備，雙擊不同層次的樹節(jié)點，右側(cè)視圖會顯示相應(yīng)的視圖。拓?fù)錁湟暫涂蛻糍Y源可以相互切換，客戶資源提供客戶管理和設(shè)備接口資源與客戶綁定等操作。 5）視圖：共四層視圖，雙擊拓?fù)錁湟曋胁煌瑢哟蔚臉涔?jié)點，右側(cè)視圖會顯示相應(yīng)的視圖，如系統(tǒng)視圖、區(qū)域視圖、網(wǎng)絡(luò)視

11、圖和設(shè)備視圖。 6）窗口：有四種窗口，分別是信息窗口、相關(guān)設(shè)備、光纖鏈路和操作日志。2.3 ETH業(yè)務(wù)自愈環(huán)形網(wǎng)配置2.3.1 實驗原理1）采用環(huán)形組網(wǎng)方式時，需要3套SDH設(shè)備。本實驗采用SNCP。2）RZ-60CT的光接口的光接口是雙光接口，標(biāo)準(zhǔn)的STM-1光接口，分別為光接口1和光接口2。3）子網(wǎng)連接概述在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜的情況下，子網(wǎng)連接保護（SNCP）是唯一的可適用各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)且倒換速度快的業(yè)務(wù)保護方式。LO/HO SNCP是通道層的保護，可用于不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中：網(wǎng)狀網(wǎng)及環(huán)網(wǎng)等。如圖5-19所示，SNCP采用11保護方式。業(yè)務(wù)在工作和保護子網(wǎng)連接上同時傳送，當(dāng)工作子網(wǎng)連接失效或性

12、能劣化到某一規(guī)定的水平時，在子網(wǎng)連接的接收端根據(jù)優(yōu)選準(zhǔn)則選擇保護子網(wǎng)連接上的信號。 倒換時一般采取單端切換的方式，因而不需要協(xié)議。被保護的子網(wǎng)還可進一步由較低等級的子網(wǎng)連接和鏈路連接級聯(lián)而成。圖2-1 子網(wǎng)連接保護示意圖2.3.2 實驗步驟1登陸網(wǎng)管軟件，配置SDH業(yè)務(wù)分別對光端機A、B、C進行如下步驟的設(shè)置，注意A、B的IP地址位于同一子網(wǎng)，但不能相同，這里以設(shè)置為192.168.0.251、192.168.0.252、192.168.0.253為例，按下面步驟設(shè)置。1）打開SDH光傳輸設(shè)備電源開關(guān)，將網(wǎng)線一端連接設(shè)備的網(wǎng)管軟件監(jiān)控口，另一端與PC的網(wǎng)卡接線口相連；2）啟動網(wǎng)管軟件SDH S

13、erver，登陸進入網(wǎng)管軟件界面；3）通過撥下RZ-60CT的前面板的撥子開關(guān)的第一位查看設(shè)備的IP地址，設(shè)置PC端的IP與設(shè)備的IP位于同一子網(wǎng)，步驟如下：本地連接屬性TCP/IP使用下面的IP地址，子網(wǎng)掩碼設(shè)置為255.255.255.0；4）在主窗口左口的拓?fù)湟晥D，右擊系統(tǒng)添加區(qū)域右擊區(qū)域增加網(wǎng)絡(luò)（類型為傳輸網(wǎng)）增加設(shè)備類型選為RZ-60CT,將設(shè)備的IP地址與子網(wǎng)掩碼（255.255.255.0）填入對應(yīng)位置，這時屏幕中間的主窗口看到我們添加的設(shè)備，右擊設(shè)備顯示出設(shè)備的配置。5）重復(fù)步驟3）、4）分別對光端機A、B、C進行添加設(shè)置。6）進入菜單欄的系統(tǒng)超級客戶端連接設(shè)置與選項連接管理添

14、加將設(shè)備的IP地址填入確定；這時連接列表下就添加了新設(shè)備，使能連接，這時PC通過網(wǎng)管軟件實現(xiàn)了與設(shè)備的連接，可進行對設(shè)備的監(jiān)控了。通過設(shè)置相應(yīng)的“查詢隊列管理”和“查詢控制與選項”的啟動查詢，在信息窗口下就可看到設(shè)備的查詢信息。7）找到設(shè)備圖標(biāo)，右擊進入ETH設(shè)備，進入虛級聯(lián)，實現(xiàn)如圖14-5所示的設(shè)置，VC編號總共63個對應(yīng)STM-1的63個時隙，每個時隙帶寬2M,VCG1VCG4對應(yīng)ETH1ETH4的四個通道。8)進入菜單欄 網(wǎng)絡(luò)SDH業(yè)務(wù)配置新建業(yè)務(wù)，如下圖所示，將光端機A的ETH1接口分配在光口一的1時隙，其光口二的1時隙作為光端機A的SNCP保護業(yè)務(wù)，如圖14-6所示；光端機B的 E

15、TH1通道1接口分配在光口一的1時隙，其光口二的1時隙作為SNCP保護業(yè)務(wù),如圖14-7示，將光端機C的光口一的1時隙與光口二的1時隙穿通，此業(yè)務(wù)為無保護的雙向業(yè)務(wù)。2設(shè)備硬件配置，實現(xiàn)預(yù)設(shè)業(yè)務(wù)功能 1）按圖連接光端機A、B、C。2）驗證上述配置是否實現(xiàn)A的ETH1與B的ETH1相通，上下2M業(yè)務(wù)。可將A或B之一TH1口連接互聯(lián)網(wǎng)，另一與PC相連，測試是否ping通或瀏覽網(wǎng)頁驗證。3）斷開A-B或A-C-B鏈路，再次觀察A、B之間能否正常通信。 注：ping另一臺的PC端要設(shè)置其IP地址為固定IP，可通過查看該PC自動獲取時的IP等各項信息填入為“使用下面的IP地址”、“使用下面的DNS服務(wù)器

16、地址”下的各項信息，然后通過與RZ60CT相連的PC，輸入“ping 另一PC的IP地址 t ，例如另一PC的IP為192.168.1.109，則鍵入命令行“ping 192.168.1.109 t”，ping通的效果如下圖所示可自行嘗試通過改變SDH業(yè)務(wù)及時隙設(shè)置，體驗實驗結(jié)果，理解并掌握SDH的業(yè)務(wù)配置、時隙設(shè)置，以及ETH業(yè)務(wù)的復(fù)用及分接原理。3. 嵌入式實驗嵌入式實驗是在linux虛擬機系統(tǒng)下進行的，首先要搭建一個linux操作系統(tǒng)實驗所需的實驗環(huán)境構(gòu)件，了解linux的組成，能夠編寫linux驅(qū)動程序，并且掌握linux應(yīng)用程序添加到文件系統(tǒng)的方法。以基于linux的鍵盤驅(qū)動程序的編

17、寫實驗為例，總結(jié)嵌入式實驗的主要內(nèi)容。3.1 基于linux的鍵盤驅(qū)動程序的編寫1)打開虛擬機，在主文件夾下的home文件夾里新建一個TestNFS文件夾，并將文件夾屬性改為共享，將提前燒寫好的linux3530鍵盤驅(qū)動程序的文件復(fù)制到新建的文件夾里，虛擬機的準(zhǔn)備工作完成。虛擬機下的程序：ifconfig eth0 192.168.1.10 配置虛擬機的IP地址 ping 192.168.1.1 確定虛擬機與開發(fā)板連接成功 cd /etc cd rc.d ./nfs start2)打開開發(fā)板電源，打開CRT軟件，將開發(fā)板與虛擬機連接，并運行鍵盤驅(qū)動程序。開發(fā)板下的程序：ifconfig eth

18、o 192.168.1.1 配置開發(fā)板IP地址 mount o soft,nolock,rsize=1024 v 192.168.1.10:/home/TestNFS /mnt/net cd /mnt/net cd /linux3530 cd kbd7279 cd arm7279diver/ insmod arm7279.ko cd . cd app-key/ ./kbd按開發(fā)板上的鍵盤，CRT和LED顯示器上均顯示相應(yīng)字母或數(shù)字。4. 計算機通信實驗通過計算機通信實驗，我學(xué)會了交換機的基本配置和路由器的基本配置方法。以下分別總結(jié)這兩種配置。4.1 交換機的基本配置1）實驗環(huán)境：試驗網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)

19、構(gòu)圖圖 4-1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?）實驗步驟第一步：在交換機上配置管理IP地址 Switchenable 14 !進入特權(quán)模式 Switch#configure terminal !進入全局配置模式 Switch(config)#hostname SwitchA !配置交換機名稱為“SwitchA” SwitchA(config)#interface vlan 1 !進入交換機管理接口配置模式 SwitchA(config-if)#ip address 192.168.0.138 255.255.255.0 !配置交換機管理接口IP地址 SwitchA(config-if)#no shutdown !

20、開啟交換機管理接口 SwitchA(config-if)#end !結(jié)束并退出 SwitchA#show ip interface !驗證交換機管理IP地址已經(jīng)配置，管理接口已開啟 或 SwitchA#show interface vlan 1 第二步：配置交換機遠程登錄密碼 SwitchA # configure terminal SwitchA (config)#enable secret level 1 0 123456 !設(shè)置遠程登錄密碼為“123456” 第三步：配置交換機特權(quán)模式密碼 SwitchA (config)#enable secret level 14 0 654321!

21、設(shè)置特權(quán)模式密碼為“654321” 驗證測試：驗證從PC機通過網(wǎng)絡(luò)遠程登錄到交換機上后可以進入特權(quán)模式 第四步：保存在交換機上所做的配置 SwitchA#write 第五步：驗證配置已保存 SwitchA#show config 4.2 路由器的基本配置1）實驗環(huán)境 圖4-2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?）實驗步驟第一步：在路由器上配置fastethernet0端口的IP地址 Routerenable ! 進入特權(quán)模式 Router #config terminal ! 進入全局配置模式 Router(config)#hostname RouterA ! 配置路由器名稱為“RouterA” RouterA(co

22、nfig)#interface fastethernet0/1 ! 進入路由器接口配置模式 或RouterA(config)#interface fastethernet0/0 RouterA(config-if)#ip address 192.168.0.138 255.255.255.0 ! 配置路由器管理接口IP地址 RouterA(config-if)#no shutdown ! 開啟路由器fastethernet1/0接口 RouterA(config-if)#exit RouterA(config)#exit 驗證測試：驗證路由器接口配置狀態(tài) RouterA#show ip int

23、 brief ！顯示IP端口狀態(tài) 第二步：配置路由器遠程登錄密碼 RouterAenable RouterA#con RouterA(config)#line vty 0 4 ! 進入路由器線路配置模式 RouterA(config-line)#login ! 配置遠程登錄 RouterA(config-line)#password 123456 ! 設(shè)置路由器遠程登錄密碼為“123456” RouterA(config-line)#end 驗證測試：驗證從PC機可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程登錄到路由器上 第三步：配置路由器特權(quán)模式密碼 RouterA(config)#enable password 65

24、4321 ! 設(shè)置路由器特權(quán)模式密碼為“654321” RouterA(config)#end 驗證測試：驗證從PC機通過網(wǎng)線遠程登錄到路由器上后可以進入特權(quán)模式 第四步：保存在路由器上所做的配置 RouterA#write Building configuration. OK 第五步：顯示路由器的配置信息 RouterA#show startup-config 5. 移動通信實驗 通過移動通信實驗，我了解了m序列的性質(zhì)和特點，熟悉了m序列的產(chǎn)生方法，了解了m序列的DSP或CPLD實現(xiàn)方法。了解了終端短信和數(shù)據(jù)通信的結(jié)構(gòu)框圖，了解了移動通信終端的短信收發(fā)過程。5.1基礎(chǔ)實驗第一部分基礎(chǔ)實驗對應(yīng)

25、移動通信系統(tǒng)的各個關(guān)鍵部分。包括語音的A/D轉(zhuǎn)換、壓縮編碼實驗，擴頻通信的擴頻碼的產(chǎn)生實驗，擴頻、調(diào)頻通信實驗，數(shù)字調(diào)制與解調(diào)實驗，信道編碼實驗，信道特性實驗。包括偽隨機序列產(chǎn)生實驗、信源與信道編碼實驗、擴頻通信基礎(chǔ)實驗、數(shù)字調(diào)制和解調(diào)實驗。5.1.1 M序列m序列是最長線性反饋移存器序列的簡稱,是偽隨機序列的一種。它是由帶線性反饋的移存器產(chǎn)生的周期最長的一種序列。m序列在一定的周期內(nèi)具有自相關(guān)特性。它的自相關(guān)特性和白噪聲的自相關(guān)特性相似。雖然它是預(yù)先可知的，但性質(zhì)上和隨機序列具有相同的性質(zhì)。比如：序列中“0”碼與“1”碼等抵及具有單峰自相關(guān)函數(shù)特性等。圖5-1周期為15的M序列產(chǎn)生框圖Fig

26、5-1 cycle is 15 M sequence produce block diagram(1)觀測現(xiàn)有的m序列。打開移動實驗箱電源，等待實驗箱初始化完成。先按下“菜單”鍵，再按下數(shù)字鍵“1”，選擇“一、 偽隨機序列”，出現(xiàn)的界面如下所示：再按下數(shù)字鍵“1”選擇“1 m序列產(chǎn)生”，則產(chǎn)生一個周期為15的m序列。(2)在測試點TP201測試輸出的時鐘，在測試點TP202測試輸出的m序列。(3)自主設(shè)計通過DSP產(chǎn)生m序列。5.1.2 卷積碼原理以二元碼為例，編碼器如圖（2-6-1）所示。輸入信息序列為，其多項式表示為。編碼器的連接可用多項式表示為，和，稱為碼的子生成多項式。它們的系數(shù)矢量g

27、(1,1)=(111)和g(1,2)=(101)稱作碼的子生成元。以子生成多項式為陣元構(gòu)成的多項式矩陣G(x)g(1,1)(x),g(1,2)(x)，稱為碼的生成多項式矩陣。編碼器輸出序列為cuG，稱為碼序列，其多項式表示為c(x)，它可看作是兩個子碼序列c(1)(x)和c(2)(x)經(jīng)過合路開關(guān)S合成的，其中c(1)(x)u(x)g(1,1)(x)和c(2)(x)u(x)g(1,2)(x),它們分別是信息序列和相應(yīng)子生成元的卷積，卷積碼由此得名。圖5-2（2，1，3）卷積編碼器Fig5-2 (2,1,3)convolution encoder在一般情況下，輸入信息序列經(jīng)過一個時分開關(guān)被分成k

28、0個子序列,分別以表示,其中i=1，2,k0，即。編碼器的結(jié)構(gòu)由k0n0階生成多項式矩陣給定。輸出碼序列由n0個子序列組成，即，且c(x)=u(x)G(x)。若m是所有子生成多項式g(x)中最高次式的次數(shù)，稱這種碼為(n0，k0，m)卷積碼。5.2系統(tǒng)實驗5.2.1短信收發(fā)實驗實驗原理通訊發(fā)達的今天短信已經(jīng)成為人們交流的重要手段，其中也蘊含著巨大的市場和經(jīng)濟利益。主要過程就是用戶將編制好的短信，通過移動信道，發(fā)送給接收方，接收方收到短信，再顯示出來。短信收發(fā)的結(jié)構(gòu)框圖如圖5-3所示。圖5-3 短信收發(fā)的結(jié)構(gòu)框圖Fig5-3 SMS transceiver structure diagram 工

29、作過程如下：開機，DSP從FLASH加載程序代碼。（1）發(fā)送方： a通過鍵盤選擇短信，由單片機通過中斷通知DSP； b DSP將短信數(shù)據(jù)處理后通過串口MCBSP發(fā)送給D/A轉(zhuǎn)換單元； c D/A轉(zhuǎn)換單元將數(shù)字信號變換為模擬信號，然后上變頻單元通過 射頻把語音信號發(fā)射出去。 （2）接收方a 接收方的下變頻單元，將接收的信號下變頻給接收方的A/D單元；b A/D單元將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，交給DSP的MCBSP；c DSP對短信處理后，通過中斷通知單片機，單片機將接收的短信內(nèi)容在液晶屏上顯示出來。實驗步驟及任務(wù)(1) 打開實驗箱電源，等待實驗箱初始化。初始化結(jié)束后顯示“初始化完成，請使用”，此時

30、可以進行下面操作。(2)先按下鍵盤上“菜單”鍵，再按下數(shù)字鍵“6”選擇“六. 短信收發(fā)”，進入短信編輯方式選擇狀態(tài)；按下“1”鍵進入“選擇短信序號”方式，顯示屏顯示短信編號和內(nèi)容：可以通過“/確認(rèn)”鍵和“/取消”鍵查看更多的短信。按下相應(yīng)的數(shù)字編號選擇要發(fā)送的短信內(nèi)容，并啟動短信發(fā)送程序；按下“2”鍵進入“編輯數(shù)字短信”方式，可以用鍵盤輸入數(shù)字，輸入完畢后按下“/確認(rèn)”鍵，啟動短信發(fā)送程序；按下“3”鍵進入“編輯數(shù)字短信”方式，此時數(shù)字19分別代表字母AI，可以用鍵盤輸入字母，輸入完畢后按下“/確認(rèn)”鍵，啟動短信發(fā)送程序；(3)在液晶的上方顯示發(fā)送的短信內(nèi)容。如果接收到短信，在液晶的下方將顯示

31、收到的短信內(nèi)容。(4)通過菜單選擇短信收發(fā)實驗，選擇其他的短信內(nèi)容，觀測接收到的短信內(nèi)容。5.2.2移動臺漫游實驗實驗原理移動網(wǎng)管理的實驗，主要是讓學(xué)生了解兩種位置更新的信令流程以及對應(yīng)的VLR和HLR參數(shù)的改變。這兩種位置更新是VLR內(nèi)的位置更新和跨VLR的位置更新。本節(jié)將介紹移動通信網(wǎng)中移動性管理作用；VLR內(nèi)部位置更新和跨VLR位置更新原理及其信令流程。（1）移動通信網(wǎng)中移動性管理的作用同固定網(wǎng)絡(luò)相比，移動通信網(wǎng)絡(luò)中的用戶總是處于不斷運動狀態(tài)的，其位置是不固定的。當(dāng)有電話用戶要同某移動用戶通話時，移動通信網(wǎng)絡(luò)必須能夠知道此移動用戶目前的大概位置，從而順利地尋呼到此用戶。即移動通信網(wǎng)絡(luò)要始

32、終跟蹤移動用戶的位置，這項工作就是由移動通信網(wǎng)絡(luò)中的移動性管理功能塊實現(xiàn)的，它是移動網(wǎng)絡(luò)所特有的。（2）VLR內(nèi)部位置更新的原理及其信令流程VLR內(nèi)部的位置更新是一類最簡單的位置更新程序，只在當(dāng)前所在的VLR中進行，而不需通知HLR。VLR內(nèi)部位置更新的信令流程如圖2-6-1所示，從信令的流程可以看出來，它跟前面提到過的IMSI附著的信令過程非常相似。首先同樣是信令信道的分配過程，之后在初始化過程中，移動臺向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送SABM幀中攜帶LOCATION UPDATING REQUEST消息，但是這個消息中有一個標(biāo)識位，表明此次接入需要完成的是“正常位置更新”；且該消息中包含MS的TMSI和LAI號。若MSC收到了此報文，則通知VLR執(zhí)行位置更新處理。具體的處理過程是：更新VLR中對此MS的記錄，存儲新的LAI號碼；并根據(jù)需要向移動臺分配一個新的TMSI號。MSC/VLR向MS發(fā)送LOCATION UPDATING ACCEPT消息，其中包含新分配的TMSI號。MS收到新的TMSI號后，向MSC/VLR發(fā)送TMSIRELOCATION COMPLETE消息。此后釋放信道，VLR內(nèi)位置更新結(jié)束。（3）跨VLR位置更新的原