移动通信实验报告.docx

中南大学移动通信实验报告目 录 1第一部分 基础实验 2第1章 伪随机序列产生实验 3实验一 m序列产生及特性分析实验 4实验二 WALSH序列产生及特性分析实验 8第2章 信源编码和信道编码实验 14实验三 线性分组码实验 17实验四 GSM交织技术实验 23第3章 扩频通信基础实验 28实验五 直接序列扩频（DS）编解码实验 29实验六 跳频（FH）通信实验 36第4章 数字调制和解调实验 40实验七 BPSK调制解调实验 41实验八 QPSK调制解调实验 45实验九 OQPSK调制解调实验 49实验十 MSK调制解调实验 53第二部分 系统实验 ·58（一） 单机系统 59 第1章 单机自环系统 60 实验一 短信收发实验 60 实验二 移动终端原理实验 63（二）GSM系统 74 第2章 交换机原理 74 实验一 系统通信实验 74 第3章 移动系统七号信令 79 实验一 移动通信7号信令实验 79第三部分 移动实验 一、开机···························································································································································································································································································97 二、关机··························································································································································································································································································97 三、挂起·························································································································································································································································································98 四、主叫·························································································································································································································································································99 五、被叫························································································································································································································································································100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；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：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”状态外，只剩15种状态可用即由任何4级反馈移存器产生的序列的周期最长为15我们常常希望用尽可能小的级数产生尽可能长的序列。

由上例可见，一般说来，一个n级反馈移存器可能产生的最长周期等于（2n –1）我们将这种最长的序列称为最长线性反馈移存器序列，简称m序列C3USBUSBUSB串口J01USB串口输出a1a2a3000111101011001001111010110010011110101100100111101011001000初始状态24 -1=15（个）图1-1-2 m序列的产生一个线性反馈移位寄存器能否产生m序列，取决于它的反馈系数Ci (例如上图的C3)对于m序列，Ci的取值必须按照一个本原多项式：中的二进制系数来取值n级移位寄存器可以产生的m序列个数由下式决定：其中φ(x)为欧拉函数，表示小于等于x并与x互质的正整数个数（包括1在内）表1-1-1列出了部分m序列的反馈系数Ci，按照下表中的系数来构造移位寄存器，就能产生相应的m序列表1-1-1 m序列的反馈系数表m序列的级数nm序列的周期P反馈系数Ci(八机制)37134152353145,67,75663103,147,1557127203,211,217,235,277,313,325,345,3678255435,453,537,543,545,551,703,74795111021,1055,1131,1157,1167,11751010232011,2033,2157,2443,2745,32711120474005,4445,5023,5263,6211,736312409510123,11417,12515,13505,14127,1505313819220033,23261,24633,30741,32535,37505141638342103,51761,55753,60153,71147,674011532765100003,110013,120265,133663,142305 m序列具有以下性质：（1）均衡性。

m序列中0和1的数目基本相等（2）游程分布（3）移位相加性（4）相关特性自相关波形如图1-1-3所示图1-1-3 m序列的自相关波形（5）周期性（6）伪随机性分布无规律，具有与白。