移動(dòng)通信試驗(yàn)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——移動(dòng)通信試驗(yàn)?zāi)喜砉W(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

試驗(yàn)一GSM通信系統(tǒng)試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)本試驗(yàn)將正交調(diào)制及解調(diào)的單元試驗(yàn)串起來(lái)，讓學(xué)生建立起GSM通信系統(tǒng)的概念，了解GSM通信系統(tǒng)的組成及特性。

二、試驗(yàn)內(nèi)容

1、搭建GSM數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。2、觀測(cè)GSM通信系統(tǒng)各部分信號(hào)。

三、基本原理

由于GSM是一個(gè)全數(shù)字系統(tǒng)，話音和不同速率數(shù)據(jù)的傳輸都要進(jìn)行數(shù)字化處理。為了將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為最終信號(hào)并通過(guò)無(wú)線電波發(fā)射出去，需要經(jīng)過(guò)幾個(gè)連續(xù)的過(guò)程。相反，在接收端需要經(jīng)過(guò)一系列的反過(guò)程來(lái)重現(xiàn)原始數(shù)據(jù)。下面我們主要針對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程進(jìn)行描述。

信源端的主要工作有1、信道編碼

信道編碼用于改善傳輸質(zhì)量，戰(zhàn)勝各種干擾因素對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的不良影響，但它是以增加比特降低信息量為代價(jià)的。

信道編碼的基本原理是在原始數(shù)據(jù)上附加一些冗余比特信息，增加的這些比特是通過(guò)某種約定從圓熟數(shù)據(jù)中經(jīng)計(jì)算產(chǎn)生的，接收端的解碼過(guò)程利用這些冗余的比特來(lái)檢測(cè)誤碼并盡可能的改正誤碼。假使收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)同樣的計(jì)算所得的冗余比特同收到的不一樣時(shí)，我們就可以確定傳輸有誤。根據(jù)傳輸模式不同，在無(wú)線傳輸中使用了不同的碼型。

GSM使用的編碼方式主要有塊卷積碼、糾錯(cuò)循環(huán)碼、奇偶碼。塊卷積碼主要用于糾錯(cuò)，當(dāng)解調(diào)器采用最大似然估計(jì)方法時(shí)，可以產(chǎn)生十分有效的糾錯(cuò)結(jié)果，糾錯(cuò)循環(huán)碼主要用于檢測(cè)和改正成組出現(xiàn)的誤碼，尋常和塊卷積碼混合使用，用于捕獲和改正遺漏的組誤差。奇偶碼是一種普遍使用的最簡(jiǎn)單的檢測(cè)誤碼的方法。2、交織

在移動(dòng)通信中這種變參的信道上，比特過(guò)錯(cuò)尋常是成串發(fā)生的。這是由于持續(xù)較長(zhǎng)的深衰落谷點(diǎn)會(huì)影響到相繼一串的比特。但是，信道編碼僅在檢測(cè)和校正單個(gè)過(guò)錯(cuò)和不太長(zhǎng)過(guò)錯(cuò)

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

串時(shí)才有效，為了解決這一問(wèn)題，希望找到把一條消息中的相繼比特分開(kāi)的方法，即一條消息的相繼比特以非相繼的方式被發(fā)送，使突發(fā)過(guò)錯(cuò)信道變?yōu)殡x散信道。這樣，即使出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)，也僅是單個(gè)或者很短的比特出現(xiàn)錯(cuò)誤，也不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)突發(fā)脈沖甚至消息塊都無(wú)法被解碼，這時(shí)可再用信道編碼的糾錯(cuò)功能來(lái)改正過(guò)錯(cuò)，恢復(fù)原來(lái)的消息，這種方法就是交織技術(shù)。3、調(diào)制

調(diào)制和解調(diào)是信號(hào)處理的最終一步。簡(jiǎn)單的說(shuō)GSM所使用的調(diào)制是BT＝0.3的GMSK技術(shù)，其調(diào)制速率是270.833kbit/s，使用的是Viterbi算法進(jìn)行的解調(diào)。調(diào)制功能就是依照一定的規(guī)則把某種特性強(qiáng)加到電磁波上，這個(gè)特性就是我們要發(fā)射的數(shù)據(jù)。GSM系統(tǒng)中承載信息的是電磁場(chǎng)的相位，即采用調(diào)相方式。從發(fā)送角度看，首先要完成二進(jìn)制數(shù)據(jù)到一個(gè)低頻調(diào)制信號(hào)的變換，然后在進(jìn)一步把它變到電磁波的形式。

接收端則是經(jīng)過(guò)解調(diào)，解交織，信道譯碼等一系列的反過(guò)程來(lái)重現(xiàn)原始數(shù)據(jù)。

四、試驗(yàn)原理

1、試驗(yàn)?zāi)K簡(jiǎn)介

本試驗(yàn)需兩臺(tái)試驗(yàn)箱共同完成，一臺(tái)試驗(yàn)箱作發(fā)射用，另一臺(tái)作接收用。

發(fā)射用試驗(yàn)箱需用到基帶成形模塊、IQ調(diào)制解調(diào)模塊、信道編碼模塊及信源模塊。接收用試驗(yàn)箱需用到IQ調(diào)制解調(diào)模塊、PSK載波恢復(fù)模塊、MSK/GMSK非相干解調(diào)模塊、碼元再生模塊、信道譯碼模塊及信源模塊。（1）基帶成形模塊：

本模塊主要功能：產(chǎn)生PN31偽隨機(jī)序列作為信源；將基帶信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；按調(diào)制要求進(jìn)行基帶成形，形成兩路正交基帶信號(hào)。（2）IQ調(diào)制解調(diào)模塊：

本模塊主要功能：產(chǎn)生調(diào)制及解調(diào)用的正交載波；完成射頻正交調(diào)制及小功率線性放大；完成射頻信號(hào)正交解調(diào)。（3）碼元再生模塊：

本模塊主要功能：從解調(diào)出的IQ基帶信號(hào)中恢復(fù)位同步，并進(jìn)行抽樣判決，然后并串轉(zhuǎn)換后輸出。

（4）PSK載波恢復(fù)模塊：

本模塊主要功能：與IQ調(diào)制解調(diào)模塊上的解調(diào)電路連接起來(lái)組成一個(gè)完整的科斯塔斯環(huán)恢復(fù)PSK已調(diào)信號(hào)的載波，同時(shí)可用作一個(gè)獨(dú)立的載波源。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

（5）信道編碼及交織模塊：

本模塊主要功能：產(chǎn)生PN31偽隨機(jī)序列作為信源，并進(jìn)行（2，1，4）卷積編碼，然后可選擇有無(wú)塊交織，再加上幀同步信號(hào)組成成幀數(shù)據(jù)后輸出，輸出的碼可以選擇有無(wú)過(guò)錯(cuò)、隨機(jī)過(guò)錯(cuò)或突發(fā)過(guò)錯(cuò)。（6）信道譯碼及解交織模塊：

本模塊主要功能：完成幀同步捕獲，同步后取出信息元進(jìn)行（2，1，4）維特比卷積譯碼及解交織。

（7）MSK、GMSK非相干數(shù)字解調(diào)模塊：

本模塊主要功能：輸入非相干解調(diào)IQ基帶信號(hào)，A/D采樣后，用數(shù)學(xué)運(yùn)算方法完成MSK及GMSK信號(hào)解調(diào)。（8）信源編碼模塊：

本模塊主要功能：音頻信號(hào)放大、音頻信號(hào)CVSD編譯碼及射頻信號(hào)發(fā)射、接收。2、試驗(yàn)系統(tǒng)組成框圖

數(shù)字信源信道編碼交織基帶成形IQ調(diào)制發(fā)射天線載波輸出信道譯碼解交織非相干解調(diào)IQ解調(diào)接收天線本地載波

五、試驗(yàn)步驟

1、在發(fā)射用試驗(yàn)箱上正確安裝信道編碼及交織模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)編碼模塊）、基帶成形模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)基帶模塊）及IQ調(diào)制解調(diào)模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)IQ模塊）。

2、在接收用試驗(yàn)箱上正確安裝IQ調(diào)制解調(diào)模塊、CDMA接收模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)接收模塊）、

PSK載波恢復(fù)模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)載波模塊）、MSK/GMSK非相干解調(diào)模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)非相干模塊）及信道譯碼及解交織模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)譯碼模塊）。3、發(fā)送用試驗(yàn)箱連線：

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

a、用臺(tái)階插座線完成如下連接

源端口基帶模塊：BS編碼模塊：編碼OUT基帶模塊：I-OUT基帶模塊：Q-OUT目的端口編碼模塊：BSIN基帶模塊：NRZINIQ模塊：I-INIQ模塊：Q-IN連線說(shuō)明提供PN31發(fā)生器的時(shí)鐘將編碼信號(hào)進(jìn)行基帶成形將I路信號(hào)進(jìn)行調(diào)制將Q路信號(hào)進(jìn)行調(diào)制b、用同軸視頻線連接IQ模塊（IQ調(diào)制單元）上“輸出〞端口和信源模塊上“發(fā)射〞端口。

4、接收用試驗(yàn)箱上連線：a﹑用臺(tái)階插座線完成如下連接

源端口IQ模塊：I-OUTIQ模塊：Q-OUT非相干模塊：NRZ非相干模塊：BS目的端口非相干模塊：I-IN非相干模塊：Q-IN譯碼模塊：編碼IN譯碼模塊：BSIN連線說(shuō)明對(duì)I路信號(hào)進(jìn)行A/D變換對(duì)Q路信號(hào)進(jìn)行A/D變換將再生的信號(hào)進(jìn)行譯碼提供譯碼時(shí)所需的時(shí)鐘b﹑用同軸視頻線完成如下連接

源端口載波模塊：VCOOUT信源模塊：接收接收模塊：輸出2目的端口IQ模塊(載波單元)：輸入接收模塊：輸入IQ模塊(解調(diào)單元)：輸入連線說(shuō)明提供調(diào)制所需的載波將接收信號(hào)進(jìn)行小信號(hào)放大將收到的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)*檢查連線是否正確，檢查無(wú)誤后開(kāi)啟電源。

5、按前面單元試驗(yàn)要求調(diào)整好各模塊，主要有發(fā)送端的信號(hào)輸出幅度調(diào)整、接收端的載

波頻率調(diào)整、信道編譯碼模式選擇等。選擇MSK或GMSK方式后即可進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

6、用示波器觀測(cè)各信號(hào)點(diǎn)波形，并記錄。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

試驗(yàn)二CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)本試驗(yàn)將擴(kuò)頻解擴(kuò)的單元試驗(yàn)串起來(lái)，讓學(xué)生建立起CDMA通信系統(tǒng)的概念，了解CDMA通信系統(tǒng)的組成及特性。

二、試驗(yàn)內(nèi)容

1、搭建CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。

2、觀測(cè)CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)各部分信號(hào)。3、觀測(cè)兩路信號(hào)碼分多址及其選址。

三、基本原理

擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)是香農(nóng)于1948年發(fā)表的《AMathematicalTheoryofCommunication》一文，即著名的信息論。香農(nóng)信息論中有關(guān)信道的理論容量公式為：

S??C?Wlog2?1??

N??(20-1)

式（20-1）也被稱(chēng)為香農(nóng)定理，其中C為信道容量，單位為bps；W為信道帶寬（也被稱(chēng)為系統(tǒng)帶寬）；S/N為信噪比（dB）。式（20-1）給出了在給定信噪比S/N和沒(méi)有誤碼的狀況下信道的理論容量C與該信道帶寬W的關(guān)系。從這個(gè)公式還可以得出也重要的結(jié)論：對(duì)于給定的信息傳輸速率，可以用不同的帶寬和信噪比的組合來(lái)傳輸。換言之，信噪比和信道帶寬可以互換。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)正是利用這一理論，將信道帶寬擴(kuò)展大量倍以換取信噪比上的好處，加強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。

信源信源編碼信道編碼載波調(diào)制擴(kuò)頻信道信息輸出干擾和噪聲信源譯碼信道譯碼載波解調(diào)解擴(kuò)圖20-1典型的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)模型

一個(gè)典型的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)框圖如圖20-1所示。由圖20-1可以看出，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)主要由原始信息、信源編譯碼、信道編譯碼（過(guò)錯(cuò)控制）、載波調(diào)制與解調(diào)、擴(kuò)頻調(diào)制與解擴(kuò)和信道六大部分組成。信源編碼的目的是減小信息的冗余度，提高信道的傳輸效率。信道編碼

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

（過(guò)錯(cuò)控制）的目的是增加信息在信道傳輸軸格的冗余度，使其具有檢錯(cuò)或糾錯(cuò)能力，提高信道傳輸質(zhì)量。調(diào)制部分的目的是使經(jīng)過(guò)信道編碼后的符號(hào)能在適當(dāng)?shù)念l段傳輸，尋常使用的數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式為振幅鍵控、移頻鍵控、移相鍵控，在碼分多址移動(dòng)通信中使用QPSK和OQPSK都是PSK的改進(jìn)型。擴(kuò)頻通信和解擴(kuò)是為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力而進(jìn)行的信號(hào)頻譜展寬和還原?？梢?jiàn)，與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)相比較，該系統(tǒng)模型中多了擴(kuò)頻和解擴(kuò)兩個(gè)部分，經(jīng)過(guò)解擴(kuò)，在信道中傳輸?shù)氖且粋€(gè)寬帶的低譜密度的信號(hào)。

擴(kuò)頻通信系統(tǒng)按擴(kuò)頻方式的不同，分為以下四種類(lèi)型：?直接序列擴(kuò)頻（DirectSequenceSpreadSpectrum，DS-SS）?跳頻擴(kuò)頻（FrequencyHoppingSpreadSpectrum，F(xiàn)H-SS）?跳時(shí)擴(kuò)頻（TimeHoppingSpreadSpectrum，TH-SS）

直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)采用高碼速率的直接序列（DirectSequence，DS），偽隨機(jī)碼在發(fā)端進(jìn)行擴(kuò)頻，在收端用一致的碼序列去進(jìn)行解擴(kuò)，然后將展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始信息。所謂跳頻是指發(fā)送信號(hào)的載波依照某一隨機(jī)跳變圖樣在跳變，跳頻信號(hào)具有時(shí)變、偽隨機(jī)的載頻。

跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)在好多方面類(lèi)似于將帶寬為多個(gè)用戶劃分為多個(gè)信道的FDMA系統(tǒng)。在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，某一用戶的跳頻信號(hào)只占用單個(gè)頻率信道。跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)和FDMA系統(tǒng)的區(qū)別在于：跳頻信號(hào)在很短的周期間隔內(nèi)改變載頻。跳頻系統(tǒng)又分為快跳頻和慢跳頻兩種。假使信號(hào)跳頻的速率等于或接近于符號(hào)速率，則該系統(tǒng)稱(chēng)為快跳頻系統(tǒng)；假使信號(hào)跳頻的速率低于符號(hào)速率，則稱(chēng)為慢跳頻系統(tǒng)。跳時(shí)是使發(fā)射信號(hào)在時(shí)間軸上跳變。先把時(shí)間軸分成大量時(shí)片，在一幀內(nèi)的哪個(gè)時(shí)片發(fā)射信號(hào)由擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行控制。由于用了很窄的時(shí)片去發(fā)送信號(hào)，所以信號(hào)的頻譜被展寬了，達(dá)到了擴(kuò)頻的效果。

在實(shí)際的碼分多址系統(tǒng)中，直接序列擴(kuò)頻方式得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用，直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)框圖如圖20-2所示。

二進(jìn)制信息mi(t)S(t)擴(kuò)頻調(diào)制iPNi擴(kuò)頻碼發(fā)生器載波發(fā)生器載波發(fā)生器擴(kuò)頻碼同步/跟蹤So(t)數(shù)據(jù)調(diào)制信道數(shù)據(jù)調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制PNo解擴(kuò)碼發(fā)生器圖20-2直接序列擴(kuò)頻的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)框圖

如圖20-3所示，在發(fā)送端輸入的二進(jìn)制信息碼元m(t)，其碼元寬度為T(mén)b，擴(kuò)頻碼發(fā)生

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼記作PNi，碼元寬度為T(mén)c，其中Tc?Tb，它們的波形分別如圖中所示，m(t)經(jīng)擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻后，得到的己擴(kuò)頻信號(hào)Si(t)?m(t)?PNi，由于Tc?Tb，所以已擴(kuò)信號(hào)的頻譜得到展寬。之所以用乘號(hào)，是由于波形采用了?1的表示方法。另外，出于簡(jiǎn)化，此處暫時(shí)不考慮載波調(diào)制的影響，在接收端采用同步的擴(kuò)頻碼序列對(duì)已擴(kuò)頻的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)：SO(t)?Si(t)?PNo，解擴(kuò)后的信號(hào)如圖20-3所示，可以看到，采用同步的擴(kuò)頻碼序列可以

恢復(fù)原來(lái)的二進(jìn)制序列。假使接收端的擴(kuò)頻碼序列沒(méi)有和發(fā)送端的同步，則不能正確恢復(fù)原來(lái)的二進(jìn)制序列，圖中也用相關(guān)的波形對(duì)這一狀況做了演示。

直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，所以最初在軍事通信中得到了應(yīng)用。下面僅定性地介紹直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)抗干擾的原理。假使已擴(kuò)頻的信號(hào)在信道中傳輸時(shí)受到的干擾為寬帶信號(hào)，則解擴(kuò)前后的功率譜如圖20-4所示，假使受到的干擾為窄帶信號(hào)，則解擴(kuò)前后的功率譜如圖20-5所示。如圖20-4和圖20-5可知，直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)有抗?fàn)幷瓗Ц蓴_和寬帶干擾的能力。

圖20-3直接序列擴(kuò)頻各點(diǎn)波形

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

有用信號(hào)功率譜有用信號(hào)功率譜干擾信號(hào)功率譜干擾信號(hào)功率譜(a)解擴(kuò)前f(b)解擴(kuò)后f圖20-4直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)抗寬帶干擾示意圖

有用信號(hào)功率譜有用信號(hào)功率譜干擾信號(hào)功率譜干擾信號(hào)功率譜f(a)解擴(kuò)前(b)解擴(kuò)后f圖20-5直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)抗窄帶干擾示意圖

擴(kuò)頻通信有兩個(gè)重要參數(shù)：處理增益和干擾容限。1、擴(kuò)頻增益

尋常在衡量擴(kuò)頻系統(tǒng)抗干擾能力的優(yōu)劣時(shí)，引入“處理增益〞這個(gè)概念，一般也稱(chēng)為擴(kuò)頻增益，定義為接收機(jī)相關(guān)器輸出信噪比和接收機(jī)相關(guān)器的輸入信噪比之比，即：

G?So/NoSi/Ni(20-2)

式中，Si和So分別為接收機(jī)相關(guān)器的輸入、輸出端信號(hào)功率，Ni和No分別為相關(guān)器的輸入、輸出端干擾功率。在各種干擾狀況下系統(tǒng)的擴(kuò)頻增益不同，這里僅對(duì)高斯白噪聲干擾狀況下的擴(kuò)頻增益做簡(jiǎn)要的推導(dǎo)，并且以直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)下的狀況為例來(lái)說(shuō)明。

假定系統(tǒng)中有K個(gè)通信用戶，分別用不同的PN碼來(lái)調(diào)制信息數(shù)據(jù)。假設(shè)理想功率控制（功率控制的內(nèi)容在后續(xù)章節(jié)中詳細(xì)陳述，這里只需要明白各個(gè)用戶到達(dá)接收端的功率一致）的狀況，設(shè)P是接收的每一個(gè)用戶的信號(hào)功率，系統(tǒng)的擴(kuò)頻帶寬為W，噪聲的功率譜密度用No表示，則接收端接收到的有用信號(hào)功率譜為P/W，接收到的其它用戶的干擾功率譜為（K-1）P/W，那么該通信用戶的輸入信噪比等于：

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

Si/Ni?P/WP?

(K?1)P/W?No(K?1)P?NoW(20-3)

經(jīng)接收機(jī)擴(kuò)頻解調(diào)后，該通信用戶的信號(hào)被全部接收但信號(hào)帶寬己變換到基帶內(nèi)（變?yōu)檎瓗盘?hào)），設(shè)基帶信號(hào)的信息速率為Rb，此時(shí)有用信號(hào)的功率譜為P/Rb，其他用戶或干擾噪聲信號(hào)與用戶信號(hào)的地址碼不相關(guān)，不能得到解調(diào)，由于它們的功率譜密度保持不變。則輸出信噪比為：

So/No?P/RbPW??

(k?1)P/W?No(k?1)P?NoWRb(20-4)

由式（20-3）和式（20-4）簡(jiǎn)單得到擴(kuò)頻解調(diào)前后的擴(kuò)頻增益，即輸出信噪比與輸入信噪比為：

So/No?P/RbPW??

(k?1)P/W?No(k?1)P?NoWRb(20-5)

對(duì)于直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，W為偽隨機(jī)碼的信息速率。式（20-5）給出了擴(kuò)頻通信中擴(kuò)頻解調(diào)處理對(duì)信噪比的改善狀況，它決定了系統(tǒng)抗干擾能力的強(qiáng)弱，是擴(kuò)頻系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)。2、干擾容限

為了描述擴(kuò)頻系統(tǒng)在干擾環(huán)境下的工作性能，引入干擾容限的概念干擾容限定義為：

Mj?G?[LS?(So/No)]

(20-6)

其中So/No為輸出信噪比，LS為系統(tǒng)損耗G為擴(kuò)頻增益。干擾容限可以解釋為：當(dāng)干擾功率超過(guò)信號(hào)功率Mj(dB)時(shí)，系統(tǒng)就不能正常工作。例如，一個(gè)擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益為21dB，要求最小的輸出信噪比為7dB，系統(tǒng)損耗為3dB，則其干擾容限為：

Mj?G?[LS?(So/No)]?21?[3?7]?11dB

即具有21dB處理增益的擴(kuò)頻系統(tǒng)，在保證基帶數(shù)字解調(diào)器輸出信噪比為10dB和系統(tǒng)損耗為3dB的條件下，系統(tǒng)要正常工作時(shí)輸入的信噪比不能小于11dB。

擴(kuò)頻通信技術(shù)的主要特點(diǎn)概括如下：1）干擾能力強(qiáng)

抗干擾能力強(qiáng)是擴(kuò)頻通信最基本的特點(diǎn)。擴(kuò)頻系統(tǒng)的擴(kuò)展頻道越寬，獲得的處理增益越高，干擾容限就越大，抗干擾能力就越強(qiáng)。接收端采用與發(fā)送端同步的擴(kuò)頻碼解擴(kuò)后，有用信號(hào)得到恢復(fù)，其他干擾信號(hào)的頻譜都被展寬了，從而使得落入信息帶寬內(nèi)的干擾強(qiáng)度大大降低，從而抑制了干擾。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

2）保密性好

保密性好是擴(kuò)頻通信最初在軍事通信中獲得應(yīng)用的主要原因。由于擴(kuò)頻系統(tǒng)使用周期很長(zhǎng)的偽隨機(jī)友進(jìn)行擴(kuò)頻，經(jīng)調(diào)制后的數(shù)字信息類(lèi)似于隨機(jī)噪聲，在接收端進(jìn)行解擴(kuò)時(shí)，只有采用與發(fā)送端同步的擴(kuò)頻碼才能正確恢復(fù)發(fā)送的信息。而且在不知偽隨機(jī)碼時(shí)破譯是很困難的，所以使信息得到了保密。此外，由于擴(kuò)頻信號(hào)的頻譜被擴(kuò)展到很寬的頻帶內(nèi)，其功率譜密度也隨之降低（可明顯低于環(huán)境噪聲和干擾電平），難以檢測(cè)，所以信號(hào)具有隱蔽性。

3）具有抗衰落、抗多徑干擾能力

由于擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的信號(hào)頻譜被展寬，所以擴(kuò)頻系統(tǒng)具有潛在的抗頻率選擇性衰落的能力，此外，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)還能有效地戰(zhàn)勝多徑干擾。

4）具有多址能力，易于實(shí)現(xiàn)碼多分址

擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中采用偽隨機(jī)序列擴(kuò)頻，在實(shí)際的通信系統(tǒng)中可以利用不同的偽隨機(jī)序列作為不同用戶的地址碼，從而實(shí)現(xiàn)碼多分址通信。

四、試驗(yàn)原理

1、試驗(yàn)?zāi)K簡(jiǎn)介

本試驗(yàn)需三臺(tái)試驗(yàn)箱共同完成，一臺(tái)試驗(yàn)箱作發(fā)射用，另兩臺(tái)臺(tái)作接收用。發(fā)射用試驗(yàn)箱需用到CDMA發(fā)送模塊、IQ調(diào)制解調(diào)模塊及信源編碼模塊。

接收用試驗(yàn)箱1需用到CDMA接收模塊、IQ調(diào)制解調(diào)模塊、PSK載波恢復(fù)模塊、碼元再生模塊及信源編碼模塊。

接收用試驗(yàn)箱2需用到CDMA接收模塊、IQ調(diào)制解調(diào)模塊、PSK載波恢復(fù)模塊、碼元再生模塊。

（1）CDMA發(fā)送模塊：

本模塊主要功能：產(chǎn)生PN31偽隨機(jī)序列，將偽隨機(jī)序列或外部輸入的其它數(shù)字序列擴(kuò)頻，擴(kuò)頻增益為32，擴(kuò)頻后輸出碼速率為512kbps，可輸出兩路不同擴(kuò)頻碼信號(hào)。（2）CDMA接收模塊：

本模塊主要功能：完成10.7MHz射頻信號(hào)的選頻放大，當(dāng)本地?cái)U(kuò)頻碼設(shè)置為與發(fā)送端擴(kuò)頻碼一致時(shí)，可完成擴(kuò)頻碼的捕獲及跟蹤，進(jìn)而完成擴(kuò)頻信號(hào)的解擴(kuò)。（3）IQ調(diào)制解調(diào)模塊：

本模塊主要功能：產(chǎn)生調(diào)制及解調(diào)用的正交載波；完成射頻正交調(diào)制及小功率線性放大；完成射頻信號(hào)正交解調(diào)。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

（4）碼元再生模塊：

本模塊主要功能：從解調(diào)出的IQ基帶信號(hào)中恢復(fù)位同步，并進(jìn)行抽樣判決，然后并串轉(zhuǎn)換后輸出。

（5）PSK載波恢復(fù)模塊：

本模塊主要功能：與IQ調(diào)制解調(diào)模塊上的解調(diào)電路連接起來(lái)組成一個(gè)完整的科斯塔斯環(huán)以恢復(fù)PSK已調(diào)信號(hào)的載波，同時(shí)可用作一個(gè)獨(dú)立的載波源。（6）信源編碼模塊：

本模塊主要功能：音頻信號(hào)放大、音頻信號(hào)CVSD編譯碼及射頻信號(hào)發(fā)射、接收。2、試驗(yàn)系統(tǒng)組成框圖

見(jiàn)附圖一。

五、試驗(yàn)步驟

1、關(guān)閉試驗(yàn)箱總電源，按如下要求搭建CDMA通信系統(tǒng)

a、在發(fā)射用試驗(yàn)箱上正確安裝CDMA發(fā)送模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)發(fā)送模塊）、IQ調(diào)制解調(diào)模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)IQ模塊）及信源編譯碼模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)信源模塊）。

b、在接收用試驗(yàn)箱1上正確安裝CDMA接收模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)接收模塊）、IQ調(diào)制解調(diào)模塊、PSK載波恢復(fù)模塊及碼元再生模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)再生模塊）。

c、在接收用試驗(yàn)箱2上正確安裝CDMA接收模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)接收模塊）、IQ調(diào)制解調(diào)模塊、PSK載波恢復(fù)模塊、碼元再生模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)再生模塊）及信源編譯碼模塊。d、發(fā)送試驗(yàn)箱上連線：用臺(tái)階插座線完成如下連接

源端口發(fā)送模塊：BSOUT發(fā)送模塊：PN31信源模塊：OUTPUT發(fā)送模塊：DS1OUT發(fā)送模塊：DS2OUT目的端口信源模塊：T-CLOCK發(fā)送模塊：DATA1IN發(fā)送模塊：DATA2INIQ模塊：I-INIQ模塊：Q-IN連線說(shuō)明提供信源編碼時(shí)鐘提供第一路擴(kuò)頻通信所需的信碼提供其次路擴(kuò)頻通信所需的信碼將第一路擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制將其次路擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制用同軸視頻線完成如下連接

源端口目的端口連線說(shuō)明南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

IQ模塊：輸出信源模塊：發(fā)射將解調(diào)的信號(hào)發(fā)射出去e﹑接收試驗(yàn)箱1上連線：用臺(tái)階插座線完成如下連接

源端口IQ模塊：I-OUTIQ模塊：Q-OUTIQ模塊：I-OUT目的端口PSK載恢模塊：I-INPSK載恢模塊：Q-IN再生模塊：I-IN連線說(shuō)明送入相乘器后得誤差信號(hào)送入相乘器后得誤差信號(hào)提取位同步信號(hào)和進(jìn)行碼元再生用同軸視頻線完成如下連接源端口信源模塊：接收接收模塊：輸出1目的端口接收模塊：輸入連線說(shuō)明將接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)IQ模塊（解調(diào)單元）：輸入將解擴(kuò)后信號(hào)進(jìn)行解調(diào)載恢模塊：VCOOUTIQ模塊（載波單元）：輸入為解擴(kuò)后的信號(hào)解調(diào)提供載波f﹑接收試驗(yàn)箱2上連線：用臺(tái)階插座線完成如下連接

源端口IQ模塊：I-OUTIQ模塊：Q-OUTIQ模塊：I-OUT再生模塊：BS再生模塊：NRZ目的端口PSK載恢模塊：I-INPSK載恢模塊：Q-IN再生模塊：I-IN信源模塊：R-CLOCK信源模塊：INPUT連線說(shuō)明送入相乘器后得誤差信號(hào)送入相乘器后得誤差信號(hào)提取位同步信號(hào)和進(jìn)行碼元再生提供信源譯碼時(shí)鐘將再生的信號(hào)進(jìn)行信源譯碼用同軸視頻線完成如下連接源端口信源模塊：接收接收模塊：輸出1目的端口接收模塊：輸入連線說(shuō)明將接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)IQ模塊（解調(diào)單元）：輸入將解擴(kuò)后信號(hào)進(jìn)行解調(diào)載恢模塊：VCOOUTIQ模塊（載波單元）：輸入為解擴(kuò)后的信號(hào)解調(diào)提供載波*檢查連線是否正確，檢查無(wú)誤后開(kāi)啟電源。

2、發(fā)射試驗(yàn)箱上天線開(kāi)關(guān)置于“發(fā)射〞，即按下。接收用兩臺(tái)試驗(yàn)箱上天線開(kāi)關(guān)置于“接

收〞，即彈起，將發(fā)射及接收天線直立并拉至最長(zhǎng)。3、觀測(cè)發(fā)送試驗(yàn)箱的輸出信號(hào)

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

a、將發(fā)送模塊上“GOLD1SET〞撥碼開(kāi)關(guān)第1位撥為1，表示將輸入的基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼；第2-8位撥為任意非全0二進(jìn)制數(shù)，（擴(kuò)頻碼為Gold序列）。

b、、將發(fā)送模塊上“GOLD2SET〞撥碼開(kāi)關(guān)第1位撥為1，表示將輸入的基帶信號(hào)進(jìn)行差分編碼；第2-8位撥為不同于GOLD1SET的任意非全0二進(jìn)制數(shù)。

c、波器探頭接IQ模塊上調(diào)制單元的“輸出〞測(cè)試點(diǎn)，調(diào)理該模塊上電位器“W1〞使該點(diǎn)信號(hào)電壓峰峰值為1V左右。

d、用示波器觀測(cè)各模塊中測(cè)試點(diǎn)信號(hào)，分析其特征及意義。4、觀測(cè)接收試驗(yàn)箱1的接收信號(hào)（數(shù)據(jù)傳輸）

a、示波器探頭接接收模塊“輸出2〞測(cè)試點(diǎn)，調(diào)整“幅度〞電位器使該點(diǎn)信號(hào)電壓峰峰值為1.6V左右。

b、將接收模塊上“GOLDSET〞撥碼開(kāi)關(guān)撥為與發(fā)送模塊“GOLD1SET〞一致，按復(fù)位鍵完成設(shè)置。

c、按試驗(yàn)十三中方法調(diào)整CDMA接收模塊，使擴(kuò)頻碼同步。d、按試驗(yàn)八中方法調(diào)整PSK載波恢復(fù)模塊，使載波同步。

e、示波器探頭分別接發(fā)送模塊上“DATA1IN〞測(cè)試點(diǎn)及再生模塊上“NRZ〞測(cè)試點(diǎn)，比較兩個(gè)數(shù)據(jù)是否一致，若一致則系統(tǒng)工作正常。f、用示波器觀測(cè)各模塊中測(cè)試點(diǎn)信號(hào)，分析其特征及意義。5、觀測(cè)接收試驗(yàn)箱2的接收信號(hào)（語(yǔ)音傳輸）

a、將接收模塊上“GOLDSET〞撥碼開(kāi)關(guān)撥為與發(fā)送模塊“GOLD2SET〞一致，按復(fù)位鍵完成設(shè)置。其它測(cè)試步驟同步驟4

b、在信源編碼模塊上接上耳機(jī)和話筒，感性驗(yàn)證CDMA語(yǔ)音通信質(zhì)量

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

試驗(yàn)三GSM/GPRS移動(dòng)臺(tái)主呼及被呼叫過(guò)程試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解GSM用戶主呼和被呼的接續(xù)過(guò)程

二、試驗(yàn)原理

任何一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的主要功能就是能夠支持該移動(dòng)通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行，即需實(shí)現(xiàn)各移動(dòng)用戶之間及移動(dòng)用戶與本地核心網(wǎng)用戶之間建立正常通信。這就包含支持呼叫建立和釋放、尋呼、信道分派和釋放等呼叫處理過(guò)程，并能支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)的激活、去激活及登記和刪除等業(yè)務(wù)操作。

移動(dòng)臺(tái)呼叫處理的基本原理如圖26-1所示

開(kāi)機(jī)移動(dòng)臺(tái)初始化狀態(tài)空閑切換操作或者無(wú)法接收業(yè)務(wù)移動(dòng)臺(tái)空閑狀態(tài)收到除主（始）呼信息和尋呼響應(yīng)消息以外的接入信道證明主（始）呼叫注冊(cè)登記被呼證明響應(yīng)系統(tǒng)接入狀態(tài)轉(zhuǎn)向業(yè)務(wù)信道移動(dòng)臺(tái)控制在業(yè)務(wù)信道狀態(tài)移動(dòng)臺(tái)完成捕獲與定時(shí)業(yè)務(wù)信道使用終止掛機(jī)

圖26-1移動(dòng)臺(tái)呼叫處理狀態(tài)圖

1、移動(dòng)用戶主呼

移動(dòng)用戶向固定用戶發(fā)起呼叫的接續(xù)過(guò)程如圖26-2所示。

移動(dòng)臺(tái)（MS）在“隨機(jī)接入信道（RACH）〞上，向基站（BS）發(fā)出“信道請(qǐng)求〞信息，若BS接收成功，就給這個(gè)MS分派一個(gè)“專(zhuān)用控制信道〞，即在“準(zhǔn)許接入信道（AGCH）〞上，向MS發(fā)出“馬上分派〞指令。MS在發(fā)起呼叫的同時(shí)，設(shè)置一定時(shí)器，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可重復(fù)呼叫，假使依照預(yù)定的次數(shù)重復(fù)呼叫后，仍收不到BS的應(yīng)答，則放棄這次呼叫。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

MS收到“馬上分派〞信令后，利用分派的專(zhuān)用控制信道（DCCH）與BS建立起指令鏈路，經(jīng)BS向MSC（移動(dòng)交換中心）發(fā)送“業(yè)務(wù)請(qǐng)求〞信息。MSC向VLR（訪問(wèn)用戶位置寄放器）發(fā)送“開(kāi)始接入請(qǐng)求〞應(yīng)答信令。VLR收到后，經(jīng)MSC和BS向MS發(fā)出“鑒權(quán)請(qǐng)求〞，其中包含一隨機(jī)數(shù)（RAND），MS按鑒權(quán)算法A3進(jìn)行處理后，向MSC發(fā)回“鑒權(quán)〞響應(yīng)信息。若鑒權(quán)通過(guò)，承認(rèn)此MS的合法性，VLR就給MSC發(fā)送“置密模式〞信息，由MSC經(jīng)BS向MS發(fā)送“置密模式〞指令。MS收到并完成置密后，要向MSC發(fā)送“置密模式完成〞的響應(yīng)信息。經(jīng)鑒權(quán)、置密完成后，VLR向MSC才作出“開(kāi)始接入請(qǐng)求〞應(yīng)答。為了保護(hù)IMSI（移動(dòng)用戶識(shí)別碼）不被監(jiān)聽(tīng)或盜用，VLR將給MS分派一個(gè)新的TMSI（臨時(shí)用戶識(shí)別碼），其分派過(guò)程如圖中虛線所示。`

接著，MS向MSC發(fā)出“建立呼叫請(qǐng)求〞，MSC收到后，向VLR發(fā)出指令，要求它傳送建立呼叫所需的信息。假使成功，MSC即向MS發(fā)送“呼叫開(kāi)始〞指令，并向BS發(fā)出分派無(wú)線業(yè)務(wù)信息的“信道指配〞信令。

假使BS有空閑的業(yè)務(wù)信道（TCH），即向MS發(fā)出“信道指配〞指令，當(dāng)MS得到業(yè)務(wù)信道時(shí)，向BS和MSC發(fā)送“信道指配完成〞的信息。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

MS“信道請(qǐng)求〞“馬上分派〞指令“業(yè)務(wù)請(qǐng)求〞BSMSCVLR“業(yè)務(wù)請(qǐng)求〞“鑒權(quán)請(qǐng)求〞“鑒權(quán)〞響應(yīng)“置密模式〞指令“置密模式完成〞“TMSI〞指令“TMSI〞響應(yīng)“建立呼叫請(qǐng)求〞“呼叫開(kāi)始〞指令“信道指配〞指令“信道指配完成〞“回鈴音〞“連接〞指令“連接〞確認(rèn)“開(kāi)始接入請(qǐng)求〞應(yīng)答“鑒權(quán)〞“鑒權(quán)請(qǐng)求〞“鑒權(quán)〞響應(yīng)“鑒權(quán)〞確認(rèn)“置密模式〞“置密模式〞指令“置密模式完成〞“開(kāi)始接入請(qǐng)求〞應(yīng)答分派新的“TMSI〞對(duì)分派新的“TMSI〞的應(yīng)答要求“傳送建立呼叫所需信息〞“傳送建立呼叫所需信息〞“TMSI〞指令“TMSI〞響應(yīng)“建立呼叫請(qǐng)求〞“呼叫開(kāi)始〞指令“信道指配〞指令“信道指配完成〞“回鈴音〞“連接〞指令“連接〞確認(rèn)與固定用戶接續(xù)

圖26-2移動(dòng)用戶主呼時(shí)的連接過(guò)程

MSC在無(wú)線鏈路和地面有線鏈路建立后，把呼叫接續(xù)到固定網(wǎng)絡(luò)，并和被呼叫的固定用戶建立連接，然后給MS發(fā)送回鈴音。被呼叫的用戶摘機(jī)后，MSC向BS和MS發(fā)送“連接〞指令，待MS發(fā)回“連接〞確認(rèn)后，即轉(zhuǎn)入通信狀態(tài)，從而完成了MS呼叫固定用戶的整個(gè)接續(xù)過(guò)程。2、移動(dòng)用戶被呼

固定用戶向移動(dòng)用戶發(fā)起呼叫的接續(xù)過(guò)程如圖26-3所示。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

GMSC固定用戶撥號(hào)HLRVLRVMSCBSMS詢(xún)問(wèn)“路由信息〞詢(xún)問(wèn)“路由信息〞“MSRN〞“撥號(hào)信息〞詢(xún)問(wèn)“呼叫參數(shù)〞“呼叫請(qǐng)求〞“尋呼請(qǐng)求〞“尋呼請(qǐng)求〞“信道請(qǐng)求〞“馬上指配〞指令“開(kāi)始接入請(qǐng)求〞“鑒權(quán)〞“尋呼〞響應(yīng)“鑒權(quán)請(qǐng)求〞“鑒權(quán)〞響應(yīng)“置密〞指令“置密完成〞“呼叫建立〞“呼叫證明〞信道“指配請(qǐng)求〞“指配完成〞回鈴音“連接完成〞“撥號(hào)應(yīng)答〞“連接〞“連接〞確認(rèn)“連接〞“連接〞確認(rèn)“尋呼〞響應(yīng)“MSRN〞“鑒權(quán)請(qǐng)求〞“鑒權(quán)〞響應(yīng)“鑒權(quán)〞確認(rèn)“置密模式〞“置密〞指令“置密完成〞“開(kāi)始接入應(yīng)答〞請(qǐng)求“完成呼叫〞“呼叫建立〞“呼叫證明〞“信道指配〞“指配完成〞回鈴音

圖26-3移動(dòng)用戶被呼時(shí)的接線過(guò)程

當(dāng)固定用戶向移動(dòng)用戶撥出呼叫號(hào)碼后，固定網(wǎng)絡(luò)把呼叫接續(xù)到就近的移動(dòng)交換中心，此移動(dòng)交換中心在網(wǎng)絡(luò)中起到入口的作用，記作GMSC。GMSC即向相應(yīng)的HLR（原籍用戶位置寄放器）查詢(xún)路由信息，HLR在其保存的用戶位置數(shù)據(jù)庫(kù)中，查出被呼MS所在的地區(qū)，并向該區(qū)的VLR查詢(xún)?cè)揗S的漫游號(hào)碼（MSRN），VLR把該MS的（MSRN）送到HLR，并轉(zhuǎn)發(fā)給查詢(xún)路由信息的GMSC。GMSC即把呼叫接續(xù)到被呼MS所在地區(qū)的移動(dòng)交換中心，記作VMSC。由VMSC向該VLR查詢(xún)有關(guān)的“呼叫參數(shù)〞，獲得成功后，再向相關(guān)的基站（BS）發(fā)出“尋呼請(qǐng)求〞。基站控制器（BSC）根據(jù)MS所在的小區(qū)，確定所用的收發(fā)臺(tái)（BTS），在尋呼信道（PCH）上發(fā)送此“尋呼請(qǐng)求〞信息。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

MS在收到尋呼請(qǐng)求信息后，在隨機(jī)接入信道（RACH）向BS發(fā)送“信道請(qǐng)求〞，由BS分派專(zhuān)用控制信道（DCCH），即在公用控制信道（CCCH）上給MS發(fā)送“馬上指配〞信令。MS利用分派到的DCCH與BS建立起信令鏈路，然后向VMSC發(fā)回“尋呼〞響應(yīng)。

VMSC接到MS的“尋呼響應(yīng)〞后，向VLR發(fā)送“開(kāi)始接入請(qǐng)求〞，接著啟動(dòng)常規(guī)的“鑒權(quán)〞和“置密模式〞的過(guò)程。之后，VLR即向VMSC發(fā)回“開(kāi)始接入應(yīng)答〞和“完成呼叫〞的請(qǐng)求。VMSC向BS及MS發(fā)送“呼叫建立〞的信令。被呼MS收到此信令后，向BS和VMSC發(fā)回“呼叫證明〞信息，說(shuō)明MS已可進(jìn)入通信狀態(tài)。

VMSC收到MS的“呼叫證明〞信息后，向BS發(fā)出信道“指配請(qǐng)求〞，要求BS給MS分派無(wú)線“業(yè)務(wù)信道〞（TCH）。接著，MS向BS及VMSC發(fā)回“指配完成〞響應(yīng)和回鈴音，于是VMSC向固定用戶發(fā)送“連接完成〞信息。被呼移動(dòng)用戶摘機(jī)時(shí)，向VMSC發(fā)送“連接〞信息。VMSC向主呼用戶發(fā)送“撥號(hào)應(yīng)答〞信息，并向MS發(fā)送“連接〞確認(rèn)信息。至此，完成了固定用戶呼叫移動(dòng)用戶的整個(gè)接續(xù)過(guò)程。

除去兩種常用呼叫的接續(xù)過(guò)程外，還有移動(dòng)臺(tái)呼叫另一移動(dòng)臺(tái)的接續(xù)過(guò)程，這里不再介紹

三、試驗(yàn)步驟

1、硬件連接

在操作之前需要進(jìn)行硬件連接：

a、連接計(jì)算機(jī)串口跟GSM/GPRS模塊串口b、連接好GSM/GPRS模塊天線

c、在GSM/GPRS模塊的SIM卡座上插入SIM卡d、在GSM/GPRS模塊上接好話筒跟耳機(jī)e、檢查無(wú)誤后接上5V穩(wěn)壓電源，模塊通電

2、運(yùn)行移動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)程序，選擇與模塊連接的端口后連接設(shè)備，點(diǎn)擊“話路通信〞按鈕，

開(kāi)啟下拉菜單，點(diǎn)擊“模擬移動(dòng)電話〞項(xiàng)，開(kāi)啟模擬通話窗口，如下圖：

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

按模擬通話界面上的按鍵進(jìn)行撥號(hào)，如輸入號(hào)碼有誤，按“清除〞鍵清除，輸入號(hào)碼完畢后按“呼叫〞鍵，輸入號(hào)碼完畢后按“呼叫〞鍵，即可等待對(duì)方通話。通話完畢后按“掛機(jī)〞鍵掛機(jī)。

接聽(tīng)電話時(shí)，按“接聽(tīng)〞鍵即可接聽(tīng)來(lái)電，通話完畢后按“掛機(jī)〞鍵掛機(jī)。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

試驗(yàn)四GSM/GPRS移動(dòng)臺(tái)短消息發(fā)送及接收試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解SMS短消息服務(wù)的基本知識(shí)2、了解GSM系統(tǒng)短消息發(fā)送和接收流程

二、試驗(yàn)原理

1、短消息業(yè)務(wù)分類(lèi)

短消息業(yè)務(wù)與語(yǔ)音傳輸及傳真一樣，同為GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通用網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)，它通過(guò)無(wú)線控制信道進(jìn)行傳輸，經(jīng)短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)短消息的信息量限制為140個(gè)字節(jié)。在短消息的可靠傳遞基礎(chǔ)上，GSM網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合將給目前以提供話音業(yè)務(wù)為主的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)新的活力。

SMS信息容量小，信息表現(xiàn)形式單一。GSMPhaseⅡ+所規(guī)范的加強(qiáng)型短信業(yè)務(wù)（EMSEnhancedMessageServices）將多個(gè)SMS通道聯(lián)合使用，可以發(fā)送十余倍于短信的信息，使短信業(yè)務(wù)從傳送文本擴(kuò)展到傳送黑白圖片、簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)或鈴聲下載，但其承載的信息量還是極有限的。在GSM網(wǎng)（G網(wǎng)）引入GPRS分組承載通道后，SMS可以分流到GPRS承載通道上，加大了SMS的信息容量，降低了信令信道的負(fù)荷。

短消息業(yè)務(wù)包括移動(dòng)臺(tái)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)和小區(qū)廣播式短消息業(yè)務(wù)。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息（PointtoPointShortMessage）是通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)的信令信道傳送簡(jiǎn)短文字信息的業(yè)務(wù)。在移動(dòng)臺(tái)空閑期間利用GSM網(wǎng)的無(wú)線獨(dú)立專(zhuān)用信道（SDCCH）；在通話期間利用慢速伴隨信道（SACCH）收/發(fā)短消息，故在移動(dòng)臺(tái)空閑或通話期間均可收/發(fā)短消息。最大消息長(zhǎng)度為140字節(jié)。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的短消息服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)雙向計(jì)費(fèi)性傳送。它提供的服務(wù)方向可以是固定用戶接向移動(dòng)用戶，或者相反。固定用戶不必關(guān)注移動(dòng)用戶所在的位置。短消息服務(wù)必然導(dǎo)致短消息服務(wù)器的出現(xiàn)，它們是短消息服務(wù)中心SMSC（ShortMessageServiceCentre）或服務(wù)中心SC（ServiceCentre）。

小區(qū)廣播式短消息業(yè)務(wù)是GSM移動(dòng)通信網(wǎng)以有規(guī)則的間隔向移動(dòng)臺(tái)廣播具有通用意義的短消息，例如道路交通信息等。移動(dòng)臺(tái)連續(xù)不斷的監(jiān)視廣播消息，并能在顯示器上顯示廣播消息。此短消息也是在控制信道上傳送的，移動(dòng)臺(tái)只有在空閑狀態(tài)下才可接收廣播消息，

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

其消息量限制為93個(gè)字符。

GSM網(wǎng)絡(luò)中的短消息業(yè)務(wù)不占用話音通信的信道，費(fèi)用低廉，對(duì)用戶極具吸引力。短消息業(yè)務(wù)的出現(xiàn)為目前以提供話音服務(wù)為主的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)開(kāi)拓了一個(gè)全新的服務(wù)領(lǐng)域。

短消息業(yè)務(wù)具有以下特點(diǎn)：

（1）短消息傳輸速率低，適合于簡(jiǎn)短信息的傳送。它既是電信業(yè)務(wù)，也可以通過(guò)短信中心與增值業(yè)務(wù)平臺(tái)相連作為增值服務(wù)的載體。

（2）短消息需要在短信中心存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)時(shí)性較弱（即存在時(shí)延）。

（3）短消息的發(fā)送占用了控制信道，在業(yè)務(wù)量較高時(shí)，會(huì)受到無(wú)線信道的能力限制。（4）短消息的技術(shù)最成熟，對(duì)網(wǎng)絡(luò)改造較小，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)比較簡(jiǎn)單。2、短消息業(yè)務(wù)（PPS）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（1）短消息實(shí)體（SMEShortMessageEntity）

接收和發(fā)送短消息的實(shí)體，包括移動(dòng)用戶、固網(wǎng)用戶、語(yǔ)音信箱、信息點(diǎn)播平臺(tái)和Internet等。其中的固網(wǎng)用戶可通過(guò)人工座席（1258）或自動(dòng)臺(tái)（1259）完成短消息的收發(fā)。

（2）短消息業(yè)務(wù)中心（SMSCShortMessageServiceCenter）

每個(gè)移動(dòng)臺(tái)均歸屬于某個(gè)SMSC（即該MS所歸屬移動(dòng)本地網(wǎng)中的SMSC），SMSC負(fù)責(zé)存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)往其歸屬M(fèi)S的短消息。

（3）SMS-GMSC和SMS-IWMSC

SMS-GMSC和SMS-IWMSC是具有短消息功能的移動(dòng)交換中心（MSC），其中SMS-GMSC是接收發(fā)自SMSC短消息的入口交換機(jī)；SMS-IWMSC是一個(gè)能夠接收來(lái)自PLMN的短消息，并將此短消息送到相應(yīng)SMSC的出口交換機(jī)。

GSM用戶要使用短信業(yè)務(wù)，需要在MS中設(shè)置其歸屬的短消息業(yè)務(wù)中心的號(hào)碼，SMSC編號(hào)聽(tīng)從PLMN編號(hào)計(jì)劃E.160。例如中國(guó)移動(dòng)SMSC的號(hào)碼為+8613800ABC500，其中ABC等同于移動(dòng)用戶所在本地的長(zhǎng)途區(qū)號(hào)。例如北京地區(qū)的SMSC號(hào)碼為+8613800100500。MS在設(shè)置移動(dòng)本地網(wǎng)SMSC號(hào)碼后，即成為其歸屬用戶。3、短消息傳送的基本過(guò)程

GSM網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的短消息包括兩種基本業(yè)務(wù)：SMT-MT是發(fā)往移動(dòng)臺(tái)的短消息業(yè)務(wù)；SMT-MO是從移動(dòng)臺(tái)接收的短消息業(yè)務(wù)。短消息傳送的基本過(guò)程為：

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

（1）對(duì)終止于MS的短信（SMT-MT）業(yè)務(wù)

由SME經(jīng)SMSC送來(lái)短消息，發(fā)送到入口交換機(jī)SMS-GMSC，由SMS-GMSC根據(jù)被叫號(hào)向HLR查詢(xún)得到目前被呼移動(dòng)臺(tái)所在位置，并將短消息通過(guò)NO.7信令網(wǎng)送被呼移動(dòng)臺(tái)所在的MSC，MSC查詢(xún)VLR得到被呼移動(dòng)臺(tái)所在的BSC（位置區(qū)）并對(duì)該BSC所屬的所有基站發(fā)出尋呼信號(hào)。

（2）對(duì)始發(fā)于MS的短信（SMT-MO）業(yè)務(wù)

當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起短消息呼叫時(shí)，由主呼移動(dòng)臺(tái)所在的MSC所接收，該MSC將所接收的短消息連同主呼用戶所撥的被叫號(hào)碼一起送NO.7信令網(wǎng)。NO.7信令網(wǎng)根據(jù)全局碼GT（即被叫號(hào)碼）尋址被呼用戶歸屬的SMS-IWMSC及其相連接的短消息中心。4、短消息的應(yīng)用

短消息的增值應(yīng)用主要包括：信息訂閱、短信閑聊（）、短信游戲、黑白圖片/鈴聲/簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)下載、移動(dòng)商務(wù)等。基于短信的增值業(yè)務(wù)還適合和其它增值業(yè)務(wù)協(xié)同使用，例如業(yè)務(wù)申請(qǐng)、E-mail/語(yǔ)音信箱到達(dá)通知、密碼通知（例如WLAN臨時(shí)分派的密碼通知）等。

三、試驗(yàn)步驟

1、硬件連接

在操作之前需要進(jìn)行硬件連接：

a、連接計(jì)算機(jī)串口跟GSM/GPRS模塊串口b、連接好GSM/GPRS模塊天線

c、在GSM/GPRS模塊的SIM卡座上插入SIM卡d、檢查無(wú)誤后接上5V穩(wěn)壓電源，模塊通電2、運(yùn)行移動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)程序，選擇GSM模式。3、選擇與模塊連接的端口后連接設(shè)備。

4、點(diǎn)擊“短信發(fā)送〞按鈕，開(kāi)啟下拉菜單，下拉菜單中有“中文短信〞和“英文短信〞

兩種方式供選擇。點(diǎn)擊“中文短信〞項(xiàng)，開(kāi)啟發(fā)送中文短信的窗口，如下圖：

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

在目標(biāo)號(hào)碼標(biāo)簽后的選擇框里輸入目標(biāo)手機(jī)號(hào)，在信息內(nèi)容文本框里輸入短信內(nèi)容后，點(diǎn)擊“發(fā)送〞按鈕，短信即通過(guò)模塊發(fā)往目標(biāo)手機(jī)。（注意：發(fā)送前請(qǐng)確認(rèn)目標(biāo)號(hào)碼無(wú)誤）

發(fā)送成功后，顯示如下界面，點(diǎn)擊“確定〞后，清空前面內(nèi)容。

點(diǎn)擊“英文短信〞項(xiàng)，開(kāi)啟發(fā)送中文短信的窗口，如下圖：

英文短信的發(fā)送參照中文短信的發(fā)送，信息內(nèi)容應(yīng)為英文。

南昌理工學(xué)院移動(dòng)通信試驗(yàn)指導(dǎo)

試驗(yàn)五無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解GPRS基本原理

2、了解GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程

二、試驗(yàn)原理

GSM所提供的基本業(yè)務(wù)可分為承載業(yè)務(wù)和電信業(yè)務(wù)，這兩種業(yè)務(wù)是獨(dú)立的通信業(yè)務(wù)，其區(qū)別在于用戶接入點(diǎn)的不同。

承載業(yè)務(wù)提供接入點(diǎn)（ISDN協(xié)議中稱(chēng)為用戶－網(wǎng)絡(luò)間接口）之間傳輸信號(hào)的能力。GSM系統(tǒng)一開(kāi)始便考慮到了兼容多種在ISDN中定義的承載業(yè)務(wù)，以滿足GSM移動(dòng)用戶對(duì)數(shù)據(jù)通信服務(wù)的需要。GSM系統(tǒng)設(shè)計(jì)的承載業(yè)務(wù)不僅使移動(dòng)用戶之間能完成數(shù)據(jù)通信，更重要的是能為移動(dòng)用戶與PSTN或ISDN用戶之間提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，同時(shí)還能使GSM移動(dòng)通信網(wǎng)與其它公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（如公用分組數(shù)據(jù)網(wǎng)和公用電路數(shù)據(jù)網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)互通。

在傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，MSC需啟用互通功能單元IWF?；ネüδ軉卧菫橥瓿蓴?shù)據(jù)連通而規(guī)定的全部功能。用戶總是