MBC-CDMA移动通信实验指导书2.088431.doc

MBC-CDMA 移动通信实验 鲁昆生 华中科技大学电子与信息工程系 前言 由于DS-CDMA（直接序列扩频-码分多址）具有抗干扰能力强及系统容量大等突出优点，因而在移动通信中获得极度重视和广泛应用。DS-CDMA在第二代移动通信（2G）中已异军突起、力压群芳（IS95标准的QCDMA移动通信系统），那么在第三代移动通信（3G）中基本上独占鳌头（cdma2000,WCDMA及TD-SCDMA等）[1,4,5]。 本CDMA移动通信实验系统是简化的2G及3G的CDMA移动通信系统（IS95、cdma2000及WCDMA），以能控制能观测的方式，将其中最关键的技术展现在学生面前，通过实验使他们对DS-CDMA技术有较深刻的感性认识，加深对书本理论知识的理解；除了有验证性、综合性实验外，还有设计性实验，通过各种类型的实验可增强学生研究问题解决问题的动手能力。 实验指导书共分四章。第1章介绍DS-CDMA移动通信的基本原理，熟悉教材中这部分内容的同学可跳过这一章。第2章介绍DS-CDMA移动通信实验系统的原理，包括实验系统的构成、工作原理及主要参数的选取。这一章是作为一个完整DS-CDMA移动通信实验系统（实验箱）的总体的系统的介绍，只有掌握了这一章的内容才能顺利完成第3、4章的实验。第3章是DS-CDMA移动通信原理性及综合性的实验，通过实验了解DS-CDMA系统各部件的构成及工作原理，了解系统的构成及工作原理。第4章是DS-CDMA移动通信设计性实验，通过实验更深入了解掌握DS-CDMA系统的一些关键技术的原理，增强学生研究问题解决问题的动手能力。 本CDMA移动通信实验系统可作为相关专业本科生“移动通信”理论课程[1,2,7]的配套实验设备，还可用于本科生课程设计及毕业设计。 编著者 于华中科技大学 2007年12月 目 录 第1章 DS-CDMA移动通信原理 1 1.1 DS-CDMA移动通信基本原理 1 1.1.1 正交序列 1 1.1.2 DS-CDMA移动通信系统 4 1.1.3 DS-CDMA移动通信的若干技术 5 1.2 正交序列 7 1.2.1 m序列 7 1.2.2 M序列 8 1.2.3 Gold序列 8 1.2.4 截短的Gold序列 8 1.2.5 Walsh序列（函数） 9 1.3 地址码设计 10 第2章 CDMA移动通信实验系统原理 12 2.1 CDMA移动通信实验系统概述 12 2.1.1 地址码 12 2.1.2 用户数据及地址的设置 14 2.1.3 工作频率及码速率 14 2.2 同步CDMA移动通信实验系统原理（IS95及cdma2000基本原理） 15 2.2.1 基站1（BS1） 15 2.2.2 基站2（BS2） 20 2.2.3 移动台（MS） 22 2.3 异步CDMA移动通信实验系统(WCDMA基本原理) 30 2.4 CDMA实验箱模块布局、模块功能及信号测量点 30 2.4.1 BS1模块 31 2.4.2 BS2模块 31 2.4.3 BS1及BS2共用的电路模块 31 2.4.4 MS模块 31 2.4.5 通信系统制式模块 33 2.4.6 D1信道编码设置模块 33 2.4.7 D2、D3、D4数据格式模块 33 2.4.8 测量仪 34 2.4.9 BS1信号测量点 34 2.4.10 BS2信号测量点 35 2.4.11 MS信号测量点 36 2.4.12 测量仪信号测量点 37 第3章 CDMA移动通信原理性综合性实验 38 实验一、m序列相关特性 38 实验二、M序列相关特性及5阶M序列 42 实验三、Gold序列及截短的Gold序列相关特性 45 实验四、Walsh序列相关特性及16阶Walsh序列 49 实验五、数据成帧及帧同步提取 52 实验六、信道编码(1)：卷积编码 57 实验七、信道编码(2)：交织编码 63 实验八、复合地址码扩频调制及PN码解扩(去扰) 66 实验九、PSK载波调制、载波提取及载波解调 69 实验十、Walsh码相关检测 73 实验十一、PN码同步 77 实验十二、多基站、多信道、多用户同步CDMA移动通信系统 81 实验十三、多基站、多信道、多用户异步CDMA移动通信系统 85 实验十四、DS-CDMA系统抗白噪声能力及扩频增益 87 实验十五、DS-CDMA系统抗多址干扰能力及扩频增益 92 实验十六、DS-CDMA系统抗窄带干扰能力及扩频增益 94 实验十七、电波传播损耗及远近效应 99 第4章