《移動通信技術(shù)及應(yīng)用》教學(xué)指南_6145

1、移動通信技術(shù)及應(yīng)用教學(xué)指南一、教材特點與教學(xué)對象本書盡可能反映當(dāng)前移動通信技術(shù)的新技術(shù)、 新發(fā)展，以滿足當(dāng)前和稍長一段時間教學(xué)和工作的需要。 立足于基礎(chǔ)，注重聯(lián)系工程實際，理論分析深入淺出，文字?jǐn)⑹鐾ㄋ滓锥瑘D文并茂，注重實用，幫助學(xué)生提高分析、解決問題的能力，考慮適合不同層次讀者的需要。在講述中配有例題， 突出應(yīng)用和工程實踐， 每章后面附有思考題與習(xí)題，供讀者練習(xí)和自我檢查用，通過練習(xí)，幫助讀者加深理解。本書可作為通信及信息類專業(yè)應(yīng)用型本科及?？频慕滩?， 也可供從事移動通信系統(tǒng)和 GPS 定位測量技術(shù)人員的網(wǎng)絡(luò)研究、規(guī)劃、設(shè)計、使用、管理和維護(hù)的工程技術(shù)人員參考。二、課程的性質(zhì)與任務(wù)移動通信

2、技術(shù)及應(yīng)用 是通信工程專業(yè)的一門專業(yè)課程。為適應(yīng)當(dāng)今世界移動通信快速發(fā)展的潮流，使學(xué)生能夠了解移動通信技術(shù)發(fā)展的最新趨勢。本著理論知識以必需、夠用、少而精的原則，力求突出針對性、 實用性，主要講授移動通信系統(tǒng)的基本概念、基本原理和系統(tǒng)分析方法。三、課程教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí) , 力圖使學(xué)生達(dá)到以下要求：1.對移動通信系統(tǒng)有一個較全面的了解，并初步培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析和設(shè)計能力；2.為將來從事移動通信領(lǐng)域的研究、開發(fā)、和維護(hù)打下一定理論基礎(chǔ)；3.掌握這些移動通信的基本分析和設(shè)計方法。四、課程章節(jié)主要內(nèi)容及學(xué)時分配第 1 章 移動通信概論（ 4 學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：1.1 移動通信概述1.2 典型移動

3、通信系統(tǒng)1.3 移動通信的發(fā)展與應(yīng)用1.4 移動通信的主要業(yè)務(wù)1.5 思考題與習(xí)題教學(xué)要求：了解移動通信系統(tǒng)的特點、 分類和發(fā)展，以及典型移動通信系統(tǒng)；了解移動通信的基本技術(shù)， 移動通信的發(fā)展歷程和發(fā)展方向， 移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化，了解移動通信的主要業(yè)務(wù)類型。重點：典型移動通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。難點：頻率再用技術(shù)，小區(qū)分裂、越區(qū)切換技術(shù)。第 2 章 移動信道及數(shù)字調(diào)制技術(shù)（8 學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：2.1 無線電波的傳播方式2.2 移動無線信道特征2.3 抗信道衰落技術(shù)2.4 移動通信的數(shù)字調(diào)制技術(shù)2.5 思考題與習(xí)題教學(xué)要求：了解電波的傳播特性、 移動信道的特征、 陸地移動信道的場強估算。掌握數(shù)字調(diào)制的概

4、念和方法、 各種調(diào)制技術(shù)的實現(xiàn)方法及其在移動通信環(huán)境下的特性， 包括數(shù)字頻率調(diào)制、 數(shù)字相位調(diào)制和正交振幅調(diào)制 (QAM) ；掌握分集接收的原理分類及性能， 了解 RAKE 接收的原理，熟悉常用的糾錯編碼技術(shù)。重點：移動信道特征， 分集接收的性能分析， 常用的糾錯編碼技術(shù)，數(shù)字頻率調(diào)制、數(shù)字相位調(diào)制。難點： RAKE 接收，陸地移動信道的場強估算，正交振幅調(diào)制(QAM)第 3 章 組網(wǎng)技術(shù)（6 學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：3.1 蜂窩移動通信基本概念3.2 移動通信的多址技術(shù)3.3 區(qū)域覆蓋和頻率分配3.4 蜂窩移動通信中的信令技術(shù)3.5 移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.6 越區(qū)切換與位置管理3.7 思考題與習(xí)題教學(xué)

5、要求：了解基本多址技術(shù)的概念和特性，對其系統(tǒng)容量進(jìn)行理論分析，掌握區(qū)域覆蓋和信道配置、 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、信令和越區(qū)切換和位置管理的基本概念。重點：多址技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信令。難點：越區(qū)切換和位置管理。第 4 章GSM 移動通信系統(tǒng)(6 學(xué)時 )教學(xué)內(nèi)容：4.1 GSM概述4.2 GSM系統(tǒng)的編碼方式及應(yīng)用4.3 GSM系統(tǒng)的無線接口與協(xié)議4.4 GSM系統(tǒng)的移動性管理4.5 GSM系統(tǒng)的安全管理4.6 通用分組無線業(yè)務(wù)4.7 思考題與習(xí)題教學(xué)要求：掌握 GSM 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理，包括GSM 系統(tǒng)的無線接口，控制與管理以及三種TDMA 蜂窩系統(tǒng)分析比較。重點： GSM 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理。難點： GS

6、M 系統(tǒng)的無線接口，控制與管理。第 5 章CDMA 移動通信系統(tǒng)（6 學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：5.1 CDMA 概述5.2 CDMA 的基本原理5.3 CDMA 功率控制及軟切換技術(shù)5.4 CDMA 系統(tǒng)信道結(jié)構(gòu)5.5 CDMA 系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)5.6 思考題與習(xí)題教學(xué)要求：掌握碼分多址 (CDMA) 工作原理，CDMA 蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量，無線傳輸、消息格式、信道結(jié)構(gòu)和控制功能。重點： CDMA 的基本原理和功率控制及軟切換技術(shù)。難點： CDMA 功率控制及軟切換技術(shù)。第 6 章第三代移動通信系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容：6.1 3G 通信概述（2 學(xué)時）6.2 WCDMA 技術(shù)6.3 CDMA2000技術(shù)6.4

7、 TD-SCDMA 技術(shù)6.5 B3G 與 4G 移動通信系統(tǒng)6.6 雙網(wǎng)雙待基礎(chǔ)6.7 思考題與習(xí)題教學(xué)要求：了解 3G 通信的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程、 3G 通信的關(guān)鍵技術(shù)， 3G 的主要業(yè)務(wù)及特點，掌握 WCDMA 、CDMA2000 和 TD-SCDMA 各自特點與聯(lián)系；了解 4G 移動通信系統(tǒng)的基本情況。重點： WCDMA 、CDMA2000 和 TD-SCDMA 關(guān)鍵技術(shù)， 3G 系統(tǒng)的三大主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（制式）在技術(shù)上各自具備的特征。難點： WCDMA 、CDMA2000 和 TD-SCDMA 關(guān)鍵技術(shù)。第 7 章GPS 定位測量原理與實施（8 學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：7.1 GPS概述7.2 GPS

8、定位坐標(biāo)系統(tǒng)和時間系統(tǒng)7.3 GPS定位原理7.4 GPS測量技術(shù)設(shè)計與外業(yè)施測7.5 GPS定位測量技術(shù)應(yīng)用7.6 思考題與習(xí)題教學(xué)要求： 了解 GPS 的基本原理、測量方法、應(yīng)用范圍、測量技術(shù)設(shè)計與實施、數(shù)據(jù)處理與實用數(shù)學(xué)模型。理解GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航的原理、方式，掌握其計算方法； 掌握 GPS導(dǎo)航的方法。 使學(xué)生對 GPS 原理及其應(yīng)用有全面系統(tǒng)的了解， 掌握基本概念和分析思路， 為今后從事通信或相關(guān)行業(yè)的研制工作奠定基礎(chǔ)。重點： GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展， GPS 系統(tǒng)組成， GPS 系統(tǒng)的特點及其應(yīng)用前景。難點： GPS 系統(tǒng)組成。 GPS 測量主要誤差分類，與信號傳播有關(guān)的誤差， 與

9、衛(wèi)星有關(guān)的誤差， 與接收機有關(guān)的誤差， 其它誤差。第 8 章 藍(lán)牙技術(shù)原理與協(xié)議（6 學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：8.1 藍(lán)牙技術(shù)概述8.2 藍(lán)牙的物理信道與鏈路8.3 藍(lán)牙分組與數(shù)據(jù)通信8.4 藍(lán)牙信息安全8.5 藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)品開發(fā)8.6 思考題與習(xí)題教學(xué)要求：了解藍(lán)牙技術(shù)研究的對象、 內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域，了解藍(lán)牙技術(shù)及應(yīng)用與產(chǎn)品及其最新進(jìn)展； 掌握藍(lán)牙的相關(guān)技術(shù)和藍(lán)牙解決方案； 掌握藍(lán)牙的話音編碼原理， 理解對數(shù) PCM 編/ 解碼的原理；掌握藍(lán)牙分組交換與傳輸；掌握藍(lán)牙數(shù)據(jù)通信控制規(guī)程， 了解密碼通信， 掌握 DES 加密原理；了解相關(guān)工具及測試驗證的方法。重點：藍(lán)牙的相關(guān)技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)的特點，密匙

10、管理。難點：藍(lán)牙技術(shù)的解決方案， DES 加密。五、參考學(xué)時1、學(xué)時分配本教材教授學(xué)時為50 學(xué)時，實驗為20 學(xué)時，合計 70 學(xué)時，使用時可根據(jù)具體情況刪減部分內(nèi)容。具體學(xué)時分配建議如下：序章節(jié)學(xué)時安排號內(nèi)容講 授實 驗第 1 章移動通信概論4 學(xué)時實驗2 學(xué)時1第 2 章移動信道及數(shù)字調(diào)制技8 學(xué)時實驗2 學(xué)時術(shù)2實驗2 學(xué)時3第 3 章組網(wǎng)技術(shù)8 學(xué)時實驗4 學(xué)時4第 4 章GSM 移動通信系統(tǒng)6 學(xué)時實驗2 學(xué)時5第 5 章CDMA 移動通信系統(tǒng)6 學(xué)時實驗2 學(xué)時6第 6 章第三代移動通信系統(tǒng)4 學(xué)時第 7 章GPS 定位測量原理與實8 學(xué)時實驗2 學(xué)時施7第 8 章藍(lán)牙技術(shù)原理與

11、協(xié)議6 學(xué)時實驗4 學(xué)時8小計50 學(xué)時20 學(xué)時合計70 學(xué)時2、實驗項目表序?qū)嶒灻麅?nèi)容摘要號稱移 動1、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接各設(shè)備，構(gòu)成移動通信實驗系統(tǒng)。通 信2、完成有線有線、有線無線及無線1有線呼叫接續(xù)，觀察呼叫接續(xù)過程，熟系 統(tǒng)悉移動通信系統(tǒng)的基本功能。組成3、用實驗箱及示波器觀測空中傳輸?shù)脑捯舨ㄐ巍MSK實驗設(shè)備微型程控交換機，雙蹤示波器，移動通信教學(xué)實驗系統(tǒng)；微型程控交/GFSK2 調(diào)制解調(diào)及眼圖觀測接 收機、噪3 聲與電波傳播損耗1、用示波器測量GMSK/GFSK 調(diào)制器及換機，雙蹤解調(diào)器有關(guān)點信號波形，了解示波器，移GMSK/GFSK 調(diào)制解調(diào)原理及實現(xiàn)方法。動通信教學(xué)2、用示

12、波器觀測 GMSK/GFSK 信號眼圖。實驗系統(tǒng)；微型程控交1、用示波器測量接收機輸出噪聲。換機，雙蹤2、用示波器測量接收機輸出S/N 。示波器，移3、用示波器測量接收機靈敏度。4、用示波器測量接收機大信號信噪比。動通信教學(xué)實驗系統(tǒng)；無線數(shù)4 字信令系統(tǒng)GPRS模塊主5叫通話實驗1、用雙蹤示波器通過實驗箱觀測無繩電話無線數(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)。2、用雙蹤示波器通過實驗箱觀測無繩電話無線數(shù)字信令傳輸協(xié)議。3、用示波器觀測無繩座機用戶線信令。4、用示波器觀測手機操作時座機對手機座機之間無線數(shù)字信令與座機交換機之間用戶線信令的轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)發(fā)。5、用示波器觀測手機主呼有線

13、電話的呼叫接續(xù)信令傳輸全過程。通過對 GPRS模塊輸入 AT 指令實現(xiàn) GPRS模塊的主叫通話1、測量單信道DS-CDMA 通信系統(tǒng)發(fā)端微型程控交換機，雙蹤示波器，移動通信教學(xué)實驗系統(tǒng)；微型程控交換機，雙蹤示波器，移動通信教學(xué)實驗系統(tǒng)；DS-CD及收端波形， 了解發(fā)端擴(kuò)頻調(diào)制及收端相微型程控交MA（直關(guān)檢測原理， 初步了解直擴(kuò)碼分多址邏輯換機，雙蹤擴(kuò)碼分信道形成原理。示波器，移62、測量 2 信道 DS-CDMA 通信系統(tǒng)發(fā)端多址）動通信教學(xué)移動通及收端波形，進(jìn)一步了解發(fā)端擴(kuò)頻調(diào)制、實驗系統(tǒng)；信收端相關(guān)檢測及碼分多址邏輯信道形成原理。EmbestAR1、了解全球定位系統(tǒng)GPS的工作原理；M實驗

14、系2、掌握Samsung 公司GPS接收模塊統(tǒng)，MEB1280 的使用方法。ULINKUSBGPS3、通過實驗掌握ARM處理器的UART7-JTAG仿通信控制方式和工作原理。真器套件，4、了解 GPRS 模塊的使用方法，通過 GSMPC機，收發(fā)短消息（ SMS）GPRS子5、掌握簡單 AT 命令集的使用板，SIM 卡1、對 Linux 的內(nèi)核加入對藍(lán)牙BlueZ 協(xié)議棧的配置；PC 機、Embest2、交叉編譯藍(lán)牙 BlueZ 庫文件和工具集。藍(lán)牙技EduKit-III83、熟悉藍(lán)牙，熟悉藍(lán)牙通信協(xié)議，掌握術(shù)通信藍(lán)牙 BlueZ 協(xié)議棧；實驗箱、ULINK2仿4、在 PC 機與目標(biāo)板之間進(jìn)行藍(lán)

15、牙無線真器通信。六、課程教學(xué)基本要求1、課堂講授（ 50 學(xué)時）（ 1） 教學(xué)方法：采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力； 引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生通過實踐和自學(xué)獲取知識， 增加討論課、現(xiàn)場課以及答疑質(zhì)疑等教學(xué)環(huán)節(jié)。（ 2）教學(xué)手段：在教學(xué)中逐漸采用 CAI 課件和多媒體教學(xué)等手段。（ 3）計算機應(yīng)用：通過計算機輔助設(shè)計，加強計算機的應(yīng)用和對數(shù)字移動通信的理解。（ 4）對外語的要求：在講授過程中，給出各章節(jié)主要專業(yè)名詞的英語單詞， 通過本門課程的學(xué)習(xí)， 學(xué)生可接觸到 100 個左右專業(yè)名詞的英語單詞、術(shù)語。如：全球移動通信系統(tǒng) （Global System for MobileCo

16、mmunicationGSM），藍(lán)牙技術(shù)（Bluetooth），通用包無線服務(wù)（ General Packet Radio Service GPRS），通用分組無線業(yè)務(wù)（ General Packet Radio Service），客戶身份識別卡（ Subscriber Identity Module），無線應(yīng)用協(xié)議（Wireless Application Protocol），碼多分址（Code DivisionMultiple Access），漫游（ Roaming）。2、教學(xué)輔助資料數(shù)字移動通信系統(tǒng)CAD 軟件和 CAI 課件。3、習(xí)題課和答疑每一章后有一次習(xí)題課， 加深對物理概念的理解

17、， 提高分析問題的能力。七、主要參考書1郭梯云、鄔國揚、李建東著，移動通信，西安電子科技大學(xué)出版社， 2006年（第四版）。2鄔國揚、孫獻(xiàn)璞著，蜂窩通信，西安電子科技大學(xué)出版社，2006年（第四版）；3曾興雯、劉乃安、孫獻(xiàn)璞著，擴(kuò)展頻譜通信及其多址技術(shù) ，西安電子科技大學(xué)出版社，2004年；4Ramjee Prasad等著，杜栓義等譯，第三代移動通信系統(tǒng) ，電子工業(yè)出版社， 2001年。5 李建東，郭梯云，鄔國揚移動通信（第四版） 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 20076 李斯偉，賈璐，楊艷移動通信技術(shù)北京：清華大學(xué)出版社，20087 啜鋼，王文博，常永宇，全慶一移動通信原理與系統(tǒng)（第 2 版）北京：北京郵電大學(xué)出版社， 20098 吳偉陵，牛凱移動通信原理（第 2 版）北京：電子工業(yè)出版社， 20099 孫龍杰，劉立康移動通信技術(shù)北京：科學(xué)出版社， 200810 韋惠民，李國民，暴宇移動通信技術(shù)北京：人民郵電出版社， 200611 樊昌信，曹麗娜通信原理（第 6 版）北京：國防工業(yè)出版社，200912 朱剛，等 . 藍(lán)牙技術(shù)原理與協(xié)議 . 北京：北方交通大學(xué)出版社，2003