无线通信实验
无线通信实验 ⑥
目录实验一FH-CDMA（跳频码分多址）技术实验二DS-CDMA（直扩码分多址）技术O实验三DS/FH（直扩加跳频）混合多址技术.23实验四TD/FH（时分加跳频）混合多址技术.25附录 1.28无绳电话标准、原理及手机使用方法附录2.31双路无线综合测试仪原理及使用方法附图1(A)BS测量收发信机（TRX-BS).39附图1(B)MS测量收发信机（TRX-MS）.40参考文献41
1 目 录 实验一 FH-CDMA（跳频码分多址）技术.1 实验二 DS-CDMA（直扩码分多址）技术.9 实验三 DS/FH（直扩加跳频）混合多址技术.23 实验四 TD/FH（时分加跳频）混合多址技术 .25 附录 1 无绳电话标准、原理及手机使用方法.28 附录 2 双路无线综合测试仪原理及使用方法.31 附图 1(A) BS 测量收发信机 (TRX-BS) .39 附图 1(B) MS 测量收发信机（TRX-MS） .40 参考文献 .41
实验一FH-CDMA（跳频码分多址）技术一、实验目的1.了解FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信原理。2.了解一种常用的正交跳频序列一RS编码序列。二、实验内容1.测量FH-CDMA移动通信实验系统发射端及接收端锁相频率合成器控制电压，了解收发两端频率是否按同一跳频序列同步跳变（同地址FH-CDMA)或按不同跳频序列跳变（不同地址FH-CDMA）。2.测量同地址与不同地址FH-CDMA发射端及接收端的有关信号与数据。三、基本原理FH-CDMA（FrequencyHopping-CodeDivisionMultipleAccess）跳频码分多址移动通信系统原理框图如图1-1所示。调制信码解调★信码11频率合成器频率合成器1跳频序列发生器跳频序列发生器同步电路图1一1FH一CDMA移动系统原理框图基带信号对载波调制后发射，载频来自频率合成器，在跳频序列（常用PN序列即伪噪声序列：PseudoNoisesequence）的控制下随机跳变（最简单的控制方法是以序列值作为频道号）。收端的本振亦来自受跳频序列控制的频率合成器，接收频率随机跳变。当收发二端频率按同一跳频序列随机跳变，并且达到同步时，接收端就可解调出有用信息。当收发二1
1 实验一 FH-CDMA（跳频码分多址）技术 一、实验目的 1．了解 FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信原理。 2．了解一种常用的正交跳频序列—RS 编码序列。 二、实验内容 1．测量 FH-CDMA 移动通信实验系统发射端及接收端锁相频率合成器控制电压，了解 收发两端频率是否按同一跳频序列同步跳变（同地址 FH-CDMA）或按不同跳频序列跳变（不 同地址 FH-CDMA）。 2．测量同地址与不同地址 FH-CDMA 发射端及接收端的有关信号与数据。 三、基本原理 FH-CDMA ( Frequency Hopping-Code Division Multiple Access ) 跳频码分多址移动通信 系统原理框图如图 1-1 所示。 基带信号对载波调制后发射，载频来自频率合成器，在跳频序列（常用 PN 序列即伪噪 声序列：PseudoNoise sequence）的控制下随机跳变（最简单的控制方法是以序列值作为频 道号）。收端的本振亦来自受跳频序列控制的频率合成器，接收频率随机跳变。当收发二端 频率按同一跳频序列随机跳变，并且达到同步时，接收端就可解调出有用信息。当收发二 信码 调 制 频率合成器 跳频序列发生器 频率合成器 跳频序列发生器 解 调 同步电路 信码 图 1－1 FH－CDMA 移动系统原理框图
端频率按不同跳频序列随机跳变时，二端频率在任何时刻都不相同或相同的概率极小，即频率序列相互正交或准正交，接收端收不到发射端的信息。以上两种情况，前者对应同地址FH-CDMA用户正常通信过程；后者对应不同地址FH-CDMA用户之间相互干扰关系。FH-CDMA系统中，载波调制通常使用与相位无关的调频方式，用于FH-CDMA通信的PN序列即跳频序列又称为跳频图案、跳频码。一般希望跳频序列具有如下性质：（1）随机性（2）周期性（3）正交性（4）可用序列多常用的跳频序列是RS编码（Reed-Solomoncode）。一种简单的RS编码可由m序列发生器的移位寄存器状态并行输出与编码选取寄存器状态作模2加来产生。设m序列为n阶，则对应的RS编码序列长L=2"-1，编码序列数目N=2"。图1-2给出由4阶m序列发生器等构成的RS编码发生器。其中，m序列发生器在时钟驱动下循环右移生成的m序列及对应的1个RS序列见表1-1。由编码序列号N;NN,Ne选取生成的RS编码序列见表1-2。由表1-1、1-2可见，RS编码序列长L=24-1=15，编码序列数目N=2*=16。RS编码序列作为频道号去控制频率合成器输出频率跳变。4阶m序列发生器DDDNoN;N2N312222023编码选取RS编码序列图1-2RS编码序列发生器2
2 端频率按不同跳频序列随机跳变时，二端频率在任何时刻都不相同或相同的概率极小，即 频率序列相互正交或准正交，接收端收不到发射端的信息。以上两种情况，前者对应同地 址 FH-CDMA 用户正常通信过程；后者对应不同地址 FH-CDMA 用户之间相互干扰关系。 FH-CDMA 系统中，载波调制通常使用与相位无关的调频方式。 用于 FH-CDMA 通信的 PN 序列即跳频序列又称为跳频图案、跳频码。一般希望跳频序 列具有如下性质： （1）随机性 （2）周期性 （3）正交性 （4）可用序列多 常用的跳频序列是 RS 编码（Reed-Solomon code）。一种简单的 RS 编码可由 m 序列发 生器的移位寄存器状态并行输出与编码选取寄存器状态作模 2 加来产生。设 m 序列为 n 阶， 则对应的 RS 编码序列长 L=2n -1，编码序列数目 N=2n。图 1-2 给出由 4 阶 m 序列发生器等 构成的 RS 编码发生器。其中，m 序列发生器在时钟驱动下循环右移生成的 m 序列及对应 的 1 个 RS 序列见表 1-1。由编码序列号 N3N2N1N0 选取生成的 RS 编码序列见表 1-2。由表 1-1、1-2 可见，RS 编码序列长 L=24 -1=15，编码序列数目 N=24 =16。RS 编码序列作为频道 号去控制频率合成器输出频率跳变。 77 D3 D2 D1 D0 N0 N1 N2 N3 编码选取 2 3 2 2 2 1 2 0 4 阶 m 序列发生器 RS 编码序列 图 1－2 RS 编码序列发生器
表1-14阶m序列的寄存器状态及NN2NiNo=0000时的RS序列D3RS序列距离（与前值比较）D2D,Do1151(1)1111178(2)01(3)1114101(4)0501615(5)0101013(6)011311067(7)011033(8)011(9)96100I(10)50004I(11)22000111001(12)087(13)1000(14)1012410110142(15)1表 1-2 RS编码序列序列号RS编码序列N,N2(3)(4)(5)NiNo(1)(2)(6)(7)(8)(9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)0015115101363942181200714(0)0011461041112728530915(1)01397811103(2)001013515461014127001112486914501012111513(3)00392713O65128101115114 10(4)3121790101102140158641311(5)01191330524(6)011211157141080118012210141435615119(7)1130715313251411112109046(8)100100114212341510013118157(9)612 1010513115079314811264(10)0146138215937(11)10114121105915502110031176110814134(12)1028701149513(13)11106141512102[(14)111951143813710121560111108410529126111314731[(15)3
3 表 1-1 4 阶 m 序列的寄存器状态及 N3N2N1N0=0000 时的 RS 序列 D3 D2 D1 D0 RS 序列 距离（与前值比较） （1） 1 1 1 1 15 1 （2） 0 1 1 1 7 8 （3） 1 0 1 1 11 4 （4） 0 1 0 1 5 6 （5） 1 0 1 0 10 5 （6） 1 1 0 1 13 3 （7） 0 1 1 0 6 7 （8） 0 0 1 1 3 3 （9） 1 0 0 1 9 6 （10） 0 1 0 0 4 5 （11） 0 0 1 0 2 2 （12） 0 0 0 1 1 1 （13） 1 0 0 0 8 7 （14） 1 1 0 0 12 4 （15） 1 1 1 0 14 2 表 1-2 RS 编码序列 序列号 RS 编码序列 N3 N2 N1 N0 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (0) 0 0 0 0 15 7 11 5 10 13 6 3 9 4 2 1 8 12 14 (1) 0 0 0 1 14 6 10 4 11 12 7 2 8 5 3 0 9 13 15 (2) 0 0 1 0 13 5 9 7 8 15 4 1 11 6 0 3 10 14 12 (3) 0 0 1 1 12 4 8 6 9 14 5 0 10 7 1 2 11 15 13 (4) 0 1 0 0 11 3 15 1 14 9 2 7 13 0 6 5 12 8 10 (5) 0 1 0 1 10 2 14 0 15 8 3 6 12 1 7 4 13 9 11 (6) 0 1 1 0 9 1 13 3 12 11 0 5 15 2 4 7 14 10 8 (7) 0 1 1 1 8 0 12 2 13 10 1 4 14 3 5 6 15 11 9 (8) 1 0 0 0 7 15 3 13 2 5 14 11 1 12 10 9 0 4 6 (9) 1 0 0 1 6 14 2 12 3 4 15 10 0 13 11 8 1 5 7 (10) 1 0 1 0 5 13 1 15 0 7 12 9 3 14 8 11 2 6 4 (11) 1 0 1 1 4 12 0 14 1 6 13 8 2 15 9 10 3 7 5 (12) 1 1 0 0 3 11 7 9 6 1 10 15 5 8 14 13 4 0 2 (13) 1 1 0 1 2 10 6 8 7 0 11 14 4 9 15 12 5 1 3 (14) 1 1 1 0 1 9 5 11 4 3 8 13 7 10 12 15 6 2 0 (15) 1 1 1 1 0 8 4 10 5 2 9 12 6 11 13 14 7 3 1