第一篇:移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告1
移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告 ——無線通信中分集接收及案例分析
08級(jí)通信二班 張曉宇200800120295
背景
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)通信的需求也日益迫切迫切,對(duì)通信的qos要求也越來越高,移動(dòng)通信的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間,在任何地方、與任何人都能及時(shí)溝通聯(lián)系和交流信息。隨著移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)歷了1G、2G,到3G的逐步商業(yè)化、4G的研發(fā),距離移動(dòng)通信的目標(biāo)越來越近,但仍有一段距離,這其中衰落是影響通信質(zhì)量的主要因素。
衰落是影響通信質(zhì)量的主要因素之一,快衰落的深度可達(dá)30-40db,在這種情況之下通過加大發(fā)射功率不僅是難以克服衰落,而且會(huì)造成對(duì)其他電臺(tái)的干擾,在這種背景之下,分集技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
關(guān)鍵字:移動(dòng)通信 抗衰落 分集技術(shù)
分集技術(shù)簡(jiǎn)介.分集技術(shù)的基本概念
分集技術(shù)是指接收端對(duì)他收到的多個(gè)衰落特性相互獨(dú)立(攜帶同一信息)的信號(hào)進(jìn)行特定的處理過程,以降低信號(hào)電平起伏的方法。
分集有兩重含義:一是分散傳輸,使接收端能得到多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立、攜帶同一信息的衰落信號(hào);而是集中處理,即使接收到的多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的衰落信號(hào)進(jìn)行合并(包括選擇和組合)以降低衰落的影響。
2.分集技術(shù)的基本原理
分集的基本原理是通過多個(gè)衰落獨(dú)立的信道(時(shí)間、頻率、空間、極化)接收到承載相同信息的多個(gè)副本信號(hào),由于多個(gè)信道的傳輸特性不同,信號(hào)多個(gè)副本的衰落就不會(huì)相同,也就是說各信號(hào)相互不相關(guān),因此,接收機(jī)使用多個(gè)衰落相互獨(dú)立的信息能較為正確的恢復(fù)出原發(fā)送信號(hào)。
3.分集方式的分類
分集技術(shù)涉及到空間、時(shí)間、頻率、相位和編碼多種資源相互組合的一種多天線技術(shù)。根據(jù)獲得不相關(guān)信號(hào)的方法的不同,可分為如下幾個(gè)大類:空間分集、頻率分集、時(shí)間分集、極化分集等。1)空間分集
空間分集是利用場(chǎng)強(qiáng)隨空間的隨機(jī)變化實(shí)現(xiàn)的,空間距離越大,多徑傳播的差異就越大,所接收?qǐng)鰪?qiáng)的相關(guān)性就越小。當(dāng)天線間的距離>10*波長(zhǎng)時(shí),各天線接收信號(hào)為完全不相關(guān)信號(hào)。
空間分集接收的優(yōu)點(diǎn)是分集增益高,缺點(diǎn)是需另外單獨(dú)的接收天線,增加成本。2)頻率分集
頻率分集是采用兩個(gè)或兩個(gè)以上具有一定頻率間隔的微波頻率同時(shí)發(fā)送和接收同一信息,然后進(jìn)行合成或選擇,利用位于不同頻段的信號(hào)經(jīng)衰落信道后在統(tǒng)計(jì)上的不相關(guān)特性,即不同頻段衰落統(tǒng)計(jì)特性上的差異,來實(shí)現(xiàn)抗頻率選擇性衰落的功能。
頻率分集與空間分集相比較,其優(yōu)點(diǎn)是在接收端可以減少接受天線及相應(yīng)設(shè)備的數(shù)量,缺點(diǎn)是占用更多的頻帶資源。3)時(shí)間分集
時(shí)間分集是將同一信號(hào)在不同時(shí)間區(qū)間多次重發(fā),只要各次發(fā)送時(shí)間間隔足夠大,則各次發(fā)送降格出現(xiàn)的衰落將是相互獨(dú)立統(tǒng)計(jì)的。時(shí)間分集正是利用這些衰落在統(tǒng)計(jì)上互不相關(guān)的特點(diǎn),即時(shí)間上衰落統(tǒng)計(jì)特性上的差異來實(shí)現(xiàn)抗時(shí)間選擇性衰落的功能。4)極化分集
在移動(dòng)環(huán)境下,兩副在同一地點(diǎn),極化方向相互正交的天線發(fā)出的信號(hào)呈現(xiàn)出不相關(guān)的衰落特性。利用這一特點(diǎn),在收發(fā)端分別裝上垂直極化天線和水平極化天線,就可以得到兩路衰落特性不相關(guān)的信號(hào),極化分集實(shí)際上是空間分集的特殊情況。極化分集又包括正交極化、45°極化等。
案例分析——空間分集
空間分集是利用場(chǎng)強(qiáng)隨空間的隨機(jī)變化實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)天線間的空間距離越大,多徑傳播的差異就越大,也就是說各路信號(hào)的衰落也就越相互獨(dú)立,所以接收信號(hào)的相關(guān)性就越小。所謂相關(guān)性是表明信號(hào)間相似的程度,因此確定必要的空間距離是空間分集的重要內(nèi)容。經(jīng)過測(cè)試和統(tǒng)計(jì),CCIR建議為了獲得滿意的分集效果,移動(dòng)單元兩天線間距至少大于0.6個(gè)波長(zhǎng),即d>0.6*波長(zhǎng),并且最好選在l/4的奇數(shù)倍附近。若減小天線間距,即使小到1/4,也能起到相當(dāng)好的分集效果。
空間分集分為空間分集發(fā)送和空間分集接收兩個(gè)系統(tǒng)。分集發(fā)放是指相同信號(hào)經(jīng)過不同天線發(fā)送,而空間分集接收是指通過不同的天線接收相同的信號(hào)。如下圖所示為空間分集接收。空間分集接收是在空間不同的相同垂直高度上設(shè)置幾副天線,同時(shí)接收一個(gè)發(fā)射天線的微波信號(hào),然后合成或選擇其中一個(gè)強(qiáng)信號(hào),這種方式稱為空間分集接收。
如圖中所示,在垂直高度上有A、B、C、D、E五副天線,相鄰天線間距離為d,根據(jù)CCIR建議,當(dāng)d>0.6*波長(zhǎng)時(shí),各天線接收到信號(hào)衰落相互獨(dú)立,即不相關(guān),此時(shí)若接收信號(hào)中有一路信號(hào)相對(duì)較弱時(shí),其他天線接收到的信號(hào)也不一定很弱(因?yàn)閭€(gè)新號(hào)衰落相互獨(dú)立),若要求可天線接收信號(hào)完全不相關(guān),則要求天線距離>10*波長(zhǎng),假設(shè)為改圖GSM基站臺(tái),即頻率f=900Mhz,則完全不相關(guān)是天線距離為3.3m。此時(shí)可以利用其他天線所接收到的信號(hào)進(jìn)行合成,比如采用最大比或是等增益合成的方法對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理,以達(dá)到抗衰落的效果,從而可以提高通信質(zhì)量。
第二篇:移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告
北京郵電大學(xué) 移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告
班級(jí):
專業(yè):
姓名:
學(xué)號(hào):
班內(nèi)序號(hào):
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?..................................................................................................................................2
1、移動(dòng)通信設(shè)備觀察實(shí)驗(yàn).....................................................................................................2
2、網(wǎng)管操作實(shí)驗(yàn).....................................................................................................................2
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備...................................................................................................................................3
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容...................................................................................................................................3
1、TD_SCDMA系統(tǒng)認(rèn)識(shí).........................................................................................................3
2、硬件認(rèn)知.............................................................................................................................3
2.1移動(dòng)通信設(shè)備......................................................3 2.2 RNC設(shè)備認(rèn)知.............................................................................................................4 2.3 Node B設(shè)備(基站設(shè)備).......................................................................................6 2.4 LMT-B軟件................................................................................................................7 2.5通過OMT創(chuàng)建基站...................................................................................................8
四、實(shí)驗(yàn)總結(jié).................................................................................................................................17
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、移動(dòng)通信設(shè)備觀察實(shí)驗(yàn)
1.1 RNC設(shè)備觀察實(shí)驗(yàn) a)了解機(jī)柜結(jié)構(gòu)
b)了解RNC機(jī)框結(jié)構(gòu)及單板布局 c)了解RNC各種類型以及連接方式 1.2 基站設(shè)備硬件觀察實(shí)驗(yàn) a)初步了解嵌入式通信設(shè)備組成
b)認(rèn)知大唐移動(dòng)基站設(shè)備EMB5116的基本結(jié)構(gòu) c)初步分析硬件功能設(shè)計(jì)
2、網(wǎng)管操作實(shí)驗(yàn)
a)了解OMC系統(tǒng)的基本功能和操作 b)掌握OMT如何創(chuàng)建基站
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
TD‐SCDMA 移動(dòng)通信設(shè)備一套(EMB5116基站+TDR3000+展示用板卡)電腦
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、TD_SCDMA系統(tǒng)認(rèn)識(shí)
全稱是時(shí)分同步的碼分多址技術(shù)(英文對(duì)應(yīng)Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)。
TD_SCDMA系統(tǒng)是時(shí)分雙工的同步CDMA系統(tǒng),它的設(shè)計(jì)參照了TDD(時(shí)分雙工)在不成對(duì)的頻帶上的時(shí)域模式。運(yùn)用TDSCDMA這一技術(shù),通過靈活地改變上/下行鏈路的轉(zhuǎn)換點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)所有3G對(duì)稱和非對(duì)稱業(yè)務(wù)。合適的TDSCDMA時(shí)域操作模式可自行解決所有對(duì)稱和非對(duì)稱業(yè)務(wù)以及任何混合業(yè)務(wù)的上/下行鏈路資源分配的問題。
TD_SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的三個(gè)重要接口(Iu接口、Iub接口、Uu接口),認(rèn)識(shí)了TD_SCDMA系統(tǒng)的物理層結(jié)構(gòu),熟悉了TD_SCDMA系統(tǒng)的六大關(guān)鍵技術(shù)以及其后續(xù)演進(jìn)LTE。
2、硬件認(rèn)知
2.1整套移動(dòng)通信設(shè)備如下:
PS:圖中藍(lán)色為靜電手環(huán),操作時(shí)必須佩帶,以免損壞設(shè)備。
2.2 RNC設(shè)備認(rèn)知 TDR3000設(shè)備機(jī)框外形結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。
? ? ? ? ? ? ? ? 機(jī)框主要功能如下:
支持14個(gè)板位,作為19〞機(jī)框通用背板使用。滿足PICMG3.0、PICMG3.1 規(guī)范。
實(shí)現(xiàn)機(jī)框內(nèi)以太交換雙星型物理連接拓?fù)洹?duì)各前插板提供板位編號(hào)(HA0~7)。
對(duì)各前插板提供Fabric、Base、CLK、Update數(shù)據(jù)通路。提供對(duì)所有FRU單元的IPMB總線通路。提供-48V冗余供電通路。
ATCA機(jī)框的UPDATE CHANNEL設(shè)計(jì)規(guī)則為物理板位1與13、2與14、3與11、4與12、5與9、6與10、7與8兩兩之間設(shè)計(jì)UPDATE CHANNEL。
圖1 機(jī)框背板功能分布示意圖
圖1中藍(lán)色連線表示具有Update Channel 連線的板位分配,物理板位7,8固定為兩塊交換板,其余板位固定為功能板。
圖2 機(jī)框背板接口后視圖
機(jī)框物理上是一種13U標(biāo)準(zhǔn)的ATCA插箱,機(jī)框背板主體尺寸為ATCA標(biāo)準(zhǔn)定義部分:354.8mmX426.72mm。主體之下為背板的風(fēng)扇、電源接口引入部分,風(fēng)扇接口包括風(fēng)扇電源和IPMI接口,背板與電源模塊之間的電源接口包括兩路-48V供電和四路風(fēng)扇電源輸入。背板與各前插板之間的電源接口采用分散供電方式,每個(gè)前插板有兩路-48V供電。背板下部左右兩部分中間位置各預(yù)留1英寸安裝輸入電源插座(-48V/風(fēng)扇電源)。
單板結(jié)構(gòu)
單板相關(guān)描述中,采用“邏輯板(物理板)”的描述方式,其中邏輯板為從軟件功能及操作維護(hù)臺(tái)顯示的單板;物理板為硬件單板,其單板名稱印刷在在物理單板面板下方。采用該表達(dá)方式的目的,是便于使用者能隨時(shí)直觀地了解邏輯板與物理板的映射關(guān)系,避免不熟悉兩種單板類型映射關(guān)系的用戶頻繁地查找單板對(duì)應(yīng)關(guān)系表。TDR3000 各種單板的類型及功能如下
機(jī)框槽位布局如下:
可以使用LDT軟件查看硬件是否正常,由下圖可以看出,硬件連接均正常。
其中使用的各單板功能如下:
? GCPA(GMPA+SPMC+HDD)全局控制處理板完成以下功能:
? 全局處理板完成 RNC 全局資源的控制與處理、以及與OMC‐R 的連接。全局控制板 支持板載2.5〞 IDE 80GB 硬盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能;
? 處理以下協(xié)議:RANAP 協(xié)議中的復(fù)位,資源復(fù)位,過載控制消息;SCCP 管理、MTP3B 管理、ALCAP 管理、M3UA 管理協(xié)議等;
? 兩塊 GCPA 以主備用方式工作;
? RSPA(GMPA+SPMC)無線網(wǎng)絡(luò)信令處理板完成以下功能:
? 處理 Iu,Iub 接口的控制面協(xié)議以及傳輸網(wǎng)絡(luò)高層協(xié)議,完成無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理,以及呼叫處理功能;
? 處理的協(xié)議有:RRC 協(xié)議,RANAP 部分協(xié)議,NBAP 協(xié)議,無線資源管理;SCCP 部 分協(xié)議,ALCAP 部分協(xié)議,MTP3B 部分協(xié)議,M3UA 部分協(xié)議,SCTP 協(xié)議等; ? 兩塊 RSPA 以主備用方式工作;
? ONCA/IPUA(MNPA+GEIC)板的主要功能如下:
? ONCA/IPUA(MNPA+GEIC)配合GEIB 后插板完成4xFE/GE 接口功能。? 網(wǎng)絡(luò)處理器完成外部 IP 到內(nèi)部IP 的轉(zhuǎn)換、處理功能; ? TCSA(MASA)板的主要功能如下:
? 支持控制面 Base 交換和業(yè)務(wù)面Fabric 交換兩級(jí)交換,完成業(yè)務(wù)和控制面的L2、L3 以太交換功能;
? 固定使用 2 個(gè)交換板槽位,即框中的第7、8 槽位;
? 同時(shí)完成整個(gè)機(jī)框的 ShMC(機(jī)框管理器)功能,同時(shí)兼容IPMC 功能,可根據(jù)不同 ATCA 機(jī)框進(jìn)行靈活配置;
? 提供架框號(hào)的編碼配置功能;
? 支持對(duì)網(wǎng)同步時(shí)鐘的接入、分配功能; ? 以主備用方式工作; ? RTPA(MDPA)板由單板控制模塊、單板以太交換模塊、DSP 處理模塊、電源模塊、IPMC 模塊組成,主要功能如下:
? 單板控制模塊完成板內(nèi)的各種控制管理功能;
? 單板以太交換模塊實(shí)現(xiàn)完成 RTPA(MDPA)板內(nèi)的以太數(shù)據(jù)交換;
? DSP 處理模塊主要由DSP 和其外圍來實(shí)現(xiàn),完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和協(xié)議的處理;
? 電源轉(zhuǎn)換模塊從背板接入雙路‐48V 電源,經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換后,給單板提供各 種芯片正常工作的各種電壓;
? IPMC 模塊主要完成單板上電的控制,以及溫度、電壓監(jiān)控等功能。? PTPA(MNPA)板的主要功能如下: ? 完成 Iu‐PS 用戶面協(xié)議處理功能;
? GTPU 處理板,完成IP(OA)、UDP、TCP、GTP‐U 協(xié)議模塊處理; ? Host 部分完成網(wǎng)絡(luò)處理器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、性能統(tǒng)計(jì)等功能。
2.3 Node B設(shè)備(基站設(shè)備)
EMB5116 基站主要分為如下幾個(gè)主要組成部分:主機(jī)箱、電源單元、EMx 板卡、風(fēng)機(jī)及濾網(wǎng)單元、功能板卡
硬件單元排布如圖3所示。
圖 3:1EMB5116 槽位框圖
3.4 LMT-B軟件
使用LMT-B軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布配,完成光纖與RRU的配置 1)單天線模式配置 配置參數(shù)見下圖:
圖4:
單天線模式配置詳細(xì)參數(shù)
圖5:?jiǎn)翁炀€模式配置結(jié)果
3.5通過OMT創(chuàng)建基站 1準(zhǔn)備工作
首先選擇需要接入的RNC接口板,以及板上接口。記錄下接口板位置,接口板對(duì)應(yīng)IP地址,接口號(hào)等信息。實(shí)驗(yàn)時(shí)統(tǒng)一選擇0為端口號(hào)。在OMT上配置IP端口
根據(jù)基站實(shí)際所在RNC,打開對(duì)應(yīng)OMC,選擇網(wǎng)元參數(shù)配置,在對(duì)象樹中找到IP承載級(jí)—>IP協(xié)議棧子層,右鍵點(diǎn)擊,選擇“創(chuàng)建IP端口”
圖6 找到IP協(xié)議棧子層+創(chuàng)建IP端口
圖7 基本配置
圖8 IP配置 在OMC上創(chuàng)建NodeB: 創(chuàng)建第一步
圖9 創(chuàng)建STEP1
創(chuàng)建第二步
圖10 創(chuàng)建STEP2 創(chuàng)建第三步
圖11 創(chuàng)建STEP3 基站IUB口傳輸配置 登陸LMT-B,V5版本用戶名superuser,密碼789456,選擇指定IP連接NodeB,NodeB的IP地址填寫10.10.0.192,該地址根據(jù)LMT-B幫助中各站型IP地址規(guī)則可以查詢到。
圖12 各站型板卡和IP地址說明
登陸到LMT-B之后,選擇配置管理—>傳輸資源管理—>傳輸參數(shù)配置,會(huì)出現(xiàn)如下界面:
圖13 傳輸參數(shù)的設(shè)置
【設(shè)置物理端口傳輸參數(shù)】:通過該處可以設(shè)置各種物理端口參數(shù);
【設(shè)置邏輯端口傳輸參數(shù)】:通過該處可以設(shè)置各種邏輯端口參數(shù);
【保存配置文件】:保存已經(jīng)配置好的傳輸配置文件,建議保存名稱采用NodeB的資產(chǎn)編號(hào)算出的EID,這樣方便以后下發(fā)本地配置文件或者盲起操作時(shí)方便。
【下發(fā)所有設(shè)置】:當(dāng)所有參數(shù)設(shè)置完成后,需要選擇下發(fā)所有設(shè)置,并且復(fù)位基站,同時(shí)選擇生成動(dòng)態(tài)配置文件。具體操作為:選擇對(duì)象樹—>NodeB總體—>系統(tǒng)配置—>設(shè)置主機(jī)復(fù)位;
【設(shè)置物理端口傳輸參數(shù)】
在傳輸參數(shù)設(shè)置主界面上點(diǎn)擊“設(shè)置物理端口傳輸參數(shù)”按鈕,進(jìn)入設(shè)置物理端口傳輸參
數(shù)界面。選擇設(shè)置業(yè)務(wù)以及信令I(lǐng)ub接口承載的物理類型: IUB接口參數(shù)設(shè)置
圖14 IUB接口參數(shù)設(shè)置
【IUB接口承載業(yè)務(wù)類型】:選擇IP; 【IUB接口承載信令類型】:選擇IP; 【IPran下的FTP服務(wù)器IP地址】:固定選擇192.166.32.8,OMCR服務(wù)器IP; 【IPran下的SNTP服務(wù)器IP地址】:固定選擇192.166.32.3,OMCR服務(wù)器IP; 【IPran下的網(wǎng)元標(biāo)示】:由RNC編號(hào)及邏輯基站ID編號(hào)組成,前4位為RNC編號(hào),后4位為邏輯基站編號(hào),都為16進(jìn)制,將組合的16進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)即為所填寫的值,舉例:基站EMB5116在RNC的規(guī)劃數(shù)據(jù)中是:RNC ID 為1(轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制值為0001),Node B ID為748(轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制值為2EC),則組合的16進(jìn)制值為000102EC,將000102EC轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制值為66284,該值即為 “IPran下的網(wǎng)元標(biāo)識(shí)”處需要填的值。
點(diǎn)擊繼續(xù)設(shè)置對(duì)應(yīng)的IUB和接口板插槽號(hào),選擇實(shí)際使用的插槽號(hào)。
圖 15:Iub接口參數(shù)插槽號(hào)
點(diǎn)擊繼續(xù),設(shè)置NP工作模式,選擇ATM模式。
圖 16 Iub接口參數(shù)工作模式
以太端口配置
圖 17 以太網(wǎng)端口配置
設(shè)置邏輯端口傳輸參數(shù) IP邏輯端口
圖18 邏輯端口傳輸參數(shù)
在傳輸參數(shù)設(shè)置主界面上點(diǎn)擊“設(shè)置邏輯端口傳輸參數(shù)”按鈕,進(jìn)入設(shè)置邏輯端口傳輸參數(shù)界面。選擇設(shè)“IP邏輯端口”;IP模式下控制面鏈路,SCTP鏈路
圖 19 邏輯端口傳輸參數(shù)
業(yè)務(wù)設(shè)置
圖 20 邏輯端口傳輸參數(shù)
四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
之前所學(xué)習(xí)到的知識(shí)都是課本上的字面理論,不能看到實(shí)際設(shè)備總是有一些不理解,而這次實(shí)地去了解了TD-SCDMA設(shè)備是我感覺到工程實(shí)踐和理論學(xué)習(xí)之間的差距,只有親手操作才能更加理解深化所學(xué)到的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)中,老師的講解使我們對(duì)基站通信有了一定的認(rèn)識(shí),我們還近距離接觸了真實(shí)的基站等設(shè)備,了解了信令交互的流程,并且經(jīng)過親自操作來對(duì)基站進(jìn)行物理端口和邏輯端口參數(shù)設(shè)置及創(chuàng)建小區(qū)等。本次移動(dòng)通信的課外實(shí)驗(yàn)雖然只有短短的一個(gè)下午,但卻給我們留下了深刻的印象,加深了我對(duì)通信行業(yè)的了解,為以后的實(shí)驗(yàn)、工作奠定了一個(gè)好的示范。
第三篇:移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告二
實(shí)驗(yàn)二 OQPSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn) 一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、掌握OQPSK調(diào)制解調(diào)原理。
2、理解OQPSK的優(yōu)缺點(diǎn)。
二. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、觀察OQPSK調(diào)制過程各信號(hào)波形。
2、觀察OQPSK解調(diào)過程各信號(hào)波形。
三. 預(yù)備知識(shí)
1、OQPSK調(diào)制解調(diào)的基本原理。
2、OQPSK調(diào)制解調(diào)模塊的工作原理及電路說明。
四. 實(shí)驗(yàn)器材
1、移動(dòng)通信原理試驗(yàn)箱 一臺(tái) 2、200M雙蹤數(shù)字示波器 一臺(tái)
五.實(shí)驗(yàn)原理
OQPSK調(diào)制解調(diào)原理
OQPSK 又叫偏移四相相移鍵控,它同QPSK 的不同之處是在正交支路引入了一個(gè)碼元(TS)的延時(shí),這使得兩個(gè)支路的數(shù)據(jù)錯(cuò)開了一個(gè)碼元時(shí)間,不會(huì)同時(shí)發(fā)生變化,而不象QPSK那樣產(chǎn)生±π的相位跳變,而僅能產(chǎn)生±π/2的相位跳變,避免接收解調(diào)時(shí)可能出現(xiàn)的相位模糊現(xiàn)象。±π相位的跳變消除了,所以O(shè)QPSK 信號(hào)的帶限不會(huì)導(dǎo)致信號(hào)包絡(luò)經(jīng)過零點(diǎn)。OQPSK包絡(luò)的變化小多了,因此對(duì)OQPSK的硬限幅或非線性放大不會(huì)再生出嚴(yán)重的頻帶擴(kuò)展,OQPSK即使再非線性放大后仍能保持其帶限的性質(zhì)。OQPSK的調(diào)制解調(diào)方法同QPSK一樣。
六、實(shí)驗(yàn)步驟
1.A方式的OQPSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)
(1)將“調(diào)制類型選擇”撥碼開關(guān)撥為00001000、0100,則調(diào)制類型選擇為A方式的OQPSK調(diào)制。
(2)分別觀察并說明一個(gè)周期數(shù)據(jù)波形的“NRZ”與“DI”碼、“NRZ”與“DQ”碼串并轉(zhuǎn)換情況。
圖2-1 NRZ與DI碼
圖2-2 NRZ與DQ碼
圖形分析:(3)用示波器觀察并分析說明“I路成形”信號(hào)波形與“I 路調(diào)制”同相調(diào)制信號(hào)波形、“Q 路成形”信號(hào)波形與“Q 路調(diào)制”正交調(diào)制信號(hào)波形。
圖2-3 I路成形I路調(diào)制 圖形分析:
(4)用示波器觀察“I路成形”信號(hào)、“Q 路成形”信號(hào)的X-Y波形(即星座圖)。
圖2-4 Q路成形和Q路調(diào)制
圖形分析:
圖2-5
I路成形和Q路成形的星座圖
(5)觀察比較OQPSK和QPSK調(diào)制器的“調(diào)制輸出”波形并加以分析說明。
圖2-6 OQPSK調(diào)制輸出波形 圖2-7 ch1為NRZ,ch2為OPSK調(diào)制輸出 圖形分析: 2.B 方式的OQPSK調(diào)制實(shí)驗(yàn)
(1)將“調(diào)制類型選擇”撥碼開關(guān)撥為00001001、0001,則調(diào)制類型選擇為B方式的QPSK調(diào)制。
(2)分別觀察并說明一個(gè)周期數(shù)據(jù)波形的“NRZ”與“DI”碼、“NRZ”與“DQ”碼串并轉(zhuǎn)換情況。
圖2-8 NRZ和DI碼
圖2-9 NRZ和DQ碼 圖形分析:
(3)雙蹤觀察并分析說明“DI”與“I路成形”信號(hào)波形、“DQ”與“Q 路成形”信號(hào)波形。比較說明A和B方式“I路成形”信號(hào)、“Q 路成形”信號(hào)波形有什么不同。
圖2-10
DI和I路成形
圖2-11
DQ和Q路成形雙蹤觀 圖形分析:
(4)察并分析說明“I路成形”信號(hào)波形與“I 路調(diào)制”調(diào)制信號(hào)波形、“Q 路成形”信號(hào)波形與“Q 路調(diào)制”調(diào)制信號(hào)波形。
圖2-12 I路成形和I路調(diào)制 圖2-13 Q路成行和Q路調(diào)制 圖形分析:
(5)觀察說明“調(diào)制輸出”波形相位特點(diǎn);并將B方式的“調(diào)制輸出”波形同A方式的“調(diào)制輸出”波形進(jìn)行比較說明相位的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。
圖形分析:
圖2-14 B方式的調(diào)制輸出波形
(6)用示波器觀察“I路成形”信號(hào)、“Q 路成形”信號(hào)的X-Y波形(即星座圖),分析并說明與A方式的星座圖有什么不同。
圖形分析:
圖4-13 I路成形和Q路成形的星座圖 3.A方式的OQPSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)
(1)將“調(diào)制類型選擇”撥碼開關(guān)撥為00001000、0100,“解調(diào)類型選擇”撥碼開關(guān)撥為00001000、0100,(2)雙蹤觀察并分析說明“I路解調(diào)”信號(hào)波形與“I 路濾波”信號(hào)波形;“Q 路解調(diào)”信號(hào)波形與“Q路濾波”信號(hào)波形對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖4-14 ch1為I路解調(diào)ch2為I路濾波 圖4-15 ch1為Q路解調(diào)ch2為Q路濾波 圖形分析:
(3)比較解調(diào)端“NRZ”波形與調(diào)制端“NRZ”波形(的一個(gè)周期長(zhǎng)度的碼型與延時(shí))情況并進(jìn)行說明。
圖4-16 ch1為解調(diào)端NRZ ch2為調(diào)制段NRZ 圖形分析:
4.B方式的QPSK解調(diào)實(shí)驗(yàn)
(1)將“調(diào)制類型選擇”撥碼開關(guān)撥為00001001、0100,“解調(diào)類型選擇”撥碼開關(guān)撥為00001001、0100,則解調(diào)類型選擇為B 方式的QPSK解調(diào)。(2)雙蹤觀察并分析說明“I路解調(diào)”信號(hào)波形與“I 路濾波”信號(hào)波形;“Q 路解調(diào)”信號(hào)波形與“Q路濾波”信號(hào)波形對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖4-17 ch1為I路解調(diào)I 路濾波 圖4-18 ch1為Q路解調(diào)Q路濾波
圖形分析:
(3)比較解調(diào)端“NRZ”波形與調(diào)制端“NRZ”波形(的一個(gè)周期長(zhǎng)度的碼型與延時(shí))情況并進(jìn)行說明。
圖4-19 ch1為解調(diào)端NRZ,ch2為調(diào)制端NRZ
圖形分析:
第四篇:移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告三
實(shí)驗(yàn)三 QPSK系統(tǒng)的解調(diào)與誤碼率觀測(cè)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、使用DSP原理圖實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制系統(tǒng)的解調(diào)。
2、使用Tkplot等模塊觀測(cè)解調(diào)信號(hào)的波形及其眼圖和星座圖。
3、觀測(cè)系統(tǒng)誤碼率與信噪比的關(guān)系曲線圖。
二、本次實(shí)驗(yàn)所需器件
a.射頻信號(hào)分離器:Timed Linear---Splitter RF.(用于將信號(hào)分為兩路信號(hào))b.QPSK解調(diào)器: Timed Modem---QPSK_Demod.c.誤碼率測(cè)量模塊: Sinks---berIS.d.參數(shù)掃描:Controllers---ParamSweep.(用來掃描不同信噪比下的誤碼率)e.時(shí)間延遲模塊:Timed Linear---DelayRF.f.噪聲:Timed Sources---N_Tones/Noise.g.波形觀察模塊:Sinks---TimedSink.(用于在DDS下觀察信號(hào)的波形)
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
建立一個(gè)完整的QPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng),觀察解調(diào)后信號(hào)的波形,星座圖,眼圖,測(cè)量系統(tǒng)在不同信噪比下的誤碼率。然后在加噪聲和多徑的條件下,觀察噪聲和多徑對(duì)解調(diào)信號(hào)的影響(包括星座圖,眼圖,誤碼率)。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
上圖是QPSK系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)的一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖,S2為調(diào)制信號(hào)的頻譜圖(載波為70MHz,主瓣寬度大約50KHz); S4為解調(diào)信號(hào)的頻譜圖; T8為基波信號(hào)時(shí)域波形; T4為解調(diào)信號(hào)時(shí)域波形;
b1為接收信號(hào)中信噪比參數(shù)變化是解調(diào)信號(hào)的誤碼率。
從S4可以看出解調(diào)后的信號(hào)的頻響范圍基本在24.3KHz以下。符合濾波后的基波信號(hào)頻率范圍。
對(duì)比T4與T8,我們可以發(fā)現(xiàn)解調(diào)出來的信號(hào)基本與之前幾波信號(hào)一致(一定時(shí)延),能夠保持信息傳遞。
從b1我們可以看到當(dāng)接收到的信號(hào)信噪比越大,其系統(tǒng)的誤碼率也就越低。所以在設(shè)計(jì)系統(tǒng)是應(yīng)盡量提高其信噪比。
此圖驗(yàn)證的是噪聲對(duì)信號(hào)的干擾,對(duì)比此圖中的T4與上一圖的T4,可以看到加了噪聲的解調(diào)信號(hào)質(zhì)量比沒有加噪聲的好。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)減少噪聲對(duì)信號(hào)的影響。
此圖驗(yàn)證的是多徑對(duì)信號(hào)的干擾,對(duì)比此圖中的T4與第一圖的T4,可以看到信號(hào)經(jīng)過距離不同的路徑后被接收解調(diào)得到的信號(hào)質(zhì)量比不經(jīng)過多徑的解調(diào)信號(hào)差。設(shè)計(jì)系統(tǒng)是應(yīng)盡量減少多徑對(duì)系統(tǒng)的影響。
第五篇:移動(dòng)通信
五、簡(jiǎn)答題:
1、簡(jiǎn)述蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中,用來提高頻譜利用率的技術(shù)(最少兩種)答:同頻復(fù)用和多信道共用、小區(qū)制;
2、簡(jiǎn)述蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中,用來提高抗干擾的幾種技術(shù)(最少四種)
3、答:分集、功率控制、跳頻、DTX
3、簡(jiǎn)述GSM網(wǎng)絡(luò)中采用的DTX技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的
答:在語(yǔ)音間隙期間,發(fā)送SDI幀后關(guān)閉發(fā)射機(jī),收端根據(jù)SDI自動(dòng)合成舒適噪聲;
4、實(shí)現(xiàn)跳頻有哪些方式?
答:按照跳變速率分為:慢跳頻和快跳頻; 按照基站跳變方式分為:基帶跳頻和射頻跳頻
5、簡(jiǎn)述GSM網(wǎng)絡(luò)中慢跳頻
答:GSM中,跳頻屬于慢跳頻,每一TDMA幀的某個(gè)時(shí)隙跳變一次,速率為217跳/秒;
6、常用的分集技術(shù)和合并技術(shù)有哪些?
答:分集技術(shù):空間分集、頻率分集、時(shí)間分集和極化分集; 合并技術(shù): 選擇式合并、最大比值合并和等增益合并;
7、簡(jiǎn)述直擴(kuò)系統(tǒng)的兩種形式;
答:(1)、發(fā)端用戶數(shù)據(jù)信息首先進(jìn)行地址調(diào)制,再與PN碼相乘進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制;(2)、發(fā)端用戶數(shù)據(jù)直接與對(duì)應(yīng)的PN碼相乘,進(jìn)行地址調(diào)制的同時(shí)又進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制。前者需要多個(gè)地址碼,一個(gè)PN碼,后者需要多個(gè)正交性良好的PN碼。
8、簡(jiǎn)述CDMA系統(tǒng)中的更軟切換實(shí)現(xiàn)過程;
答:更軟切換是發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間,它是由基站完成的,并不通知MSC。
9、簡(jiǎn)述GSM中,主頻C0的時(shí)隙(信道)如何映射的?
答:TS0和TS1映射的是BCH,其余6個(gè)信道映射的是TCH。
10、簡(jiǎn)述GSM的幀結(jié)構(gòu);
答:每一幀含8個(gè)時(shí)隙,時(shí)間4.62ms,包含數(shù)據(jù)156.25bit,51個(gè)26復(fù)幀或者26個(gè)51復(fù)幀組成一個(gè)超幀,2048個(gè)超幀構(gòu)成一個(gè)超高幀。
11、什么是小區(qū)制?為何小區(qū)制能滿足用戶數(shù)不斷增大的需求? 答:小區(qū)制是將整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分為若干個(gè)小無線區(qū),每個(gè)小區(qū)設(shè)置一個(gè)基站負(fù)責(zé)本區(qū)的移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制,同時(shí)又在MSC的同一控制下,實(shí)現(xiàn)小區(qū)間移動(dòng)通信的轉(zhuǎn)接及其與PSTN網(wǎng)的聯(lián)系。采用小區(qū)制,可以很方便的利用同頻復(fù)用,所以可以滿足不斷增加的用戶需求。
12、正六邊形無線區(qū)群應(yīng)滿足什么樣的條件?
答:無線區(qū)群數(shù)N=a*a+a*b+b*b(a,b分別為自然數(shù)且不同時(shí)為0)另外:
1、若干單位無線區(qū)群能彼此鄰接;
2、相鄰單位無線區(qū)群中的同頻小區(qū)中心間隔距離相等。
13、什么是多信道共用?有何優(yōu)點(diǎn)?
答:是指網(wǎng)內(nèi)大量用戶共同享有若干無線信道;
14、話務(wù)量是如何定義的?什么是呼損率?
答:話務(wù)量指在一個(gè)單位時(shí)間(1小時(shí))呼叫次數(shù)與每次呼叫平均時(shí)間的乘積;一個(gè)通信系統(tǒng)里,造成呼叫失敗的概率稱為呼損率。
15、如何提高頻率利用率?
答:可采取同頻復(fù)用、多信道共用、小區(qū)制式;
16、什么叫位置登記?為什么必須進(jìn)行位置登記?
答:當(dāng)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)入一個(gè)新的位置區(qū)LA時(shí),由于位置信息的重要性,因此位置的變化一定要通知網(wǎng)絡(luò),這就是位置登記;進(jìn)行位置登記,是為了避免網(wǎng)絡(luò)發(fā)生一起呼叫現(xiàn)象。23.什么是軟容量?N-CDMA 系統(tǒng)軟容量的意義何在?(b)TD M A 答:在模擬頻分FDMA 系統(tǒng)和數(shù)字時(shí)分TDMA 系統(tǒng)中同時(shí)可接入的用戶數(shù)是固定的,當(dāng)沒有空閑信道時(shí),無法多接入任何一個(gè)其它的用戶,而DS-CDMA 系統(tǒng)中,多增加一個(gè)用戶只會(huì)使通信質(zhì)量略有下降,不會(huì)出現(xiàn)硬阻塞現(xiàn)象。這就是N-CDMA 系統(tǒng)的軟容量。軟容量對(duì)于解決通信高峰期時(shí)的通信阻塞問題和提高移動(dòng)用戶越區(qū)切換的成功率無疑是非常有意的。
17、什么是切換?切換實(shí)現(xiàn)過程可以分為哪幾類?
答: 移動(dòng)臺(tái)在通信過程中,由一個(gè)小區(qū)進(jìn)入相鄰小區(qū),為了保持不間斷通信所進(jìn)行的控制技術(shù)叫做切換;切換分為:同一個(gè)MSC下不同BSC的切換;同一MSC下同一BSC的切換;不同MSC之間的切換。
18、不同MSC下的切換是如何進(jìn)行的?
答: 不同MSC,MS要通過原BSC通知原MSC,請(qǐng)求切換,原MSC負(fù)責(zé)建立與新MSC建立鏈路,再發(fā)送切換命令,MS建立鏈路后,拆除原鏈路。
19、什么是跳頻?為什么要進(jìn)行跳頻?
答:通信過程中,載頻在幾個(gè)頻點(diǎn)上按照一定的序列變化,稱為跳頻; 跳頻可以改善由多徑衰落引起的誤碼特性。
20、什么是語(yǔ)音間斷傳輸?有何優(yōu)點(diǎn)?
答:發(fā)送端在語(yǔ)音間隙,也就是無聲期間,發(fā)送SDI寂靜描述幀后關(guān)閉發(fā)射及,接收端在這一期間根據(jù)接收到的SDI自動(dòng)合成舒適噪聲;利用DTX技術(shù),可以降低干擾,可以節(jié)省移動(dòng)臺(tái)耗電;
21、分集的含義是什么?
答:分集有2個(gè)含義:分散傳輸:使接收端能獲得多個(gè)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的、攜帶同一信息的數(shù)據(jù)流地衰落信號(hào);二是集中合并處理,接收機(jī)把受到的多個(gè)獨(dú)立衰落信號(hào)進(jìn)行合并,以降低衰落的影響;
22、常用的分集技術(shù)和合并技術(shù)有哪些?
答:分集技術(shù): 空間分集、時(shí)間分集、頻率分集和極化分集; 合并技術(shù): 選擇式合并、最佳比值合并和等增益合并;
23、什么是擴(kuò)頻?擴(kuò)頻系統(tǒng)是如何提高抗干擾能力的?
答:系統(tǒng)占用的頻帶寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)脑夹盘?hào)的帶寬,通常100倍以上增益比的系統(tǒng)叫做擴(kuò)頻系統(tǒng)。
24、簡(jiǎn)述CDMA系統(tǒng)的三大原理和三大必備條件?
答:CDMA系統(tǒng),三大技術(shù)是:碼分多址、擴(kuò)頻和同步。
26、計(jì)算第121號(hào)頻道上下行工作頻率。
答:f(上行)=890.2+(121-1)*0.2=914.2MHz; f(下行)=f1+45=959.2MHz 27、4*3復(fù)用方式的含義是什么?
答:指的是4個(gè)正六邊形構(gòu)成一個(gè)無線區(qū)群,每個(gè)基站區(qū)用三個(gè)120度扇區(qū)
28、什么叫做突發(fā)脈沖序列?
答: GSM網(wǎng)絡(luò)中,每一幀中一個(gè)時(shí)隙中的信息格式就稱為一個(gè)突發(fā)脈沖序列。
29、GSM中有哪些突發(fā)脈沖序列?分別在什么信道中使用?
答:GSM有普通突發(fā)脈沖序列NB,頻率校正突發(fā)脈沖序列FB,同步突發(fā)脈沖序列SB,接入突發(fā)脈沖序列AB,空閑突發(fā)脈沖序列。
31、什么是PIN碼?什么是PUK碼?
答:PIN是SIM卡的個(gè)人身份識(shí)別碼,PUK是對(duì)應(yīng)的解碼。
32、什么是GPRS?有哪些特點(diǎn)? 答:GPRS指通用無線分組業(yè)務(wù),采用了分組交換技術(shù),能高效的傳輸數(shù)據(jù),優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源利用。它定義了新的GPRS無線信道,且分配方式十分靈活;支持中高速率數(shù)據(jù)傳輸,最高理論達(dá)115kbps;接入網(wǎng)絡(luò)速度快;與GSM具有一樣的安全功能;實(shí)現(xiàn)按數(shù)據(jù)流量的計(jì)費(fèi)功能;永遠(yuǎn)在線的功能。
33、簡(jiǎn)述3G的三大標(biāo)準(zhǔn),及其發(fā)展基礎(chǔ)。
答:W-CDMA:GSM TD-SCDMA:GSM CDMA2000:IS-95CDMA
35、指出幾個(gè)移動(dòng)設(shè)備供應(yīng)商,及其所屬地區(qū)(國(guó)家)。
答:華為、中興:中國(guó);阿爾卡特:法國(guó);北電:加拿大; 愛立信:瑞典;三星:韓國(guó)
37、什么是軟切換?N-CDMA系統(tǒng)軟切換有什么優(yōu)越性?
答:發(fā)生在使用同頻的相鄰小區(qū)間且在同一MSC下的切換稱為軟切換;
38、擴(kuò)頻通信有哪些優(yōu)點(diǎn)?
答:抗干擾能力好;保密性好;可以實(shí)現(xiàn)碼分多址、抗多徑衰落。
39、為什么CDMA系統(tǒng)容量稱為“軟容量”?
答:CDMA系統(tǒng)中眾多用戶共享一個(gè)載頻,互相用碼型區(qū)分,當(dāng)系統(tǒng)容量滿載時(shí),另外完全可以增加少數(shù)用戶,只會(huì)引起語(yǔ)音質(zhì)量
輕微下降,增加用戶,意味著增加背景干擾,信噪比略降,而不會(huì)出現(xiàn)信道阻塞現(xiàn)象; 40、移動(dòng)通信的切換由哪三個(gè)步驟來完成?
答:
1、MS發(fā)送測(cè)試報(bào)告;
2、網(wǎng)絡(luò)對(duì)測(cè)試報(bào)告做出分析后,發(fā)送切換指令;
3、MS與新小區(qū)建立鏈路。
41、分集技術(shù)的作用是什么?它可以分成哪幾類?
答:分集技術(shù),可以改善多徑衰落引起的誤碼,可分為空間分集、頻率分集、時(shí)間分集、極化分集等。
42、說明GSM系統(tǒng)中MSC的作用。
答:MSC是網(wǎng)絡(luò)的核心,完成系統(tǒng)的電話交換功能;負(fù)責(zé)建立呼叫,路由選 擇,控制和終止呼叫;負(fù)責(zé)管理交換區(qū)內(nèi)部的切換和補(bǔ)充業(yè)務(wù);負(fù)責(zé)計(jì)費(fèi)和賬單 功能;協(xié)調(diào)與固定電話公共交換電話網(wǎng)間的業(yè)務(wù),完成公共信道信令及網(wǎng)絡(luò)的接 口。
44、GSM提供的控制信道有哪幾種?它們的作用是什么? 答:
1、廣播控制信道,分為:
FCCH:頻率校正信道,傳送校正MS頻率的信息; SCH:傳送MS的幀同步、BTS的識(shí)別碼BSIC; BCCH:傳播每個(gè)BTS小區(qū)特定的通用信息;
2、公共控制信道CCCH:基站與移動(dòng)臺(tái)間點(diǎn)到點(diǎn)的雙向信道;
3、專用控制信道DCCH
45、什么是CDMA的雙模式?
答:指移動(dòng)臺(tái)既可以工作在CDMA系統(tǒng),也可以工作在AMPS系統(tǒng);
46、什么是GSM雙頻手機(jī)? 答:是指MS能在GSM900和GSM1800之間切換;
47、簡(jiǎn)述三方切換。答:若移動(dòng)臺(tái)處于三個(gè)基站交界區(qū),將會(huì)發(fā)生三方切換,只要另兩個(gè)中有一方的容量有余,都優(yōu)先進(jìn)行軟切換。
48、GSM網(wǎng)絡(luò)由幾部分組成。
答:有網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS、基站子系統(tǒng)BSS,操作子系統(tǒng)OSS、移動(dòng)臺(tái)子系統(tǒng)MSS。
49、簡(jiǎn)述AUC的功能。
答:用戶鑒權(quán),對(duì)無線接口上的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和信號(hào)進(jìn)行保密等,這些工作都是由AUC來完成的。
50、簡(jiǎn)述射頻跳頻。
答:射頻跳頻又稱為頻率合成器,是采用改變頻率合成器的輸出頻率,從而使得無線收發(fā)信機(jī)的工作頻率由一個(gè)頻率跳到另一個(gè)頻率的。