移动通信原理实验指导书实验地点：机电楼310电子工程学院
移动通信原理 实验指导书 实验地点：机电楼 310 电子工程学院
目录实验一m序列产生及特性分析实验一、实验目的..二、实验器材.三、实验原理.四、实验步骤..五、实验报告。实验二Gold序列及Walsh序列产生及特性分析实验一、实验目的.-二、实验器材..三、实验原理四、实验步骤..五、实验报告实验三直接序列扩频实验X一、实验目的.9二、实验器材....8三、实验原理'c四、实验步骤..10五、实验报告。10实验四直接序列解扩实验11一、实验目的11二、实验器材..11三、实验原理11四、实验步骤.15五、实验报告，162
2 目录 实验一 m 序列产生及特性分析实验.1 一、实验目的.1 二、实验器材.1 三、实验原理.1 四、实验步骤.3 五、实验报告.4 实验二 Gold 序列及 Walsh 序列产生及特性分析实验.5 一、实验目的.5 二、实验器材.5 三、实验原理.5 四、实验步骤.7 五、实验报告.7 实验三 直接序列扩频实验.8 一、实验目的.8 二、实验器材.8 三、实验原理.8 四、实验步骤.10 五、实验报告.10 实验四 直接序列解扩实验. 11 一、实验目的.11 二、实验器材.11 三、实验原理.11 四、实验步骤.15 五、实验报告.16
实验一m序列产生及特性分析实验一、实验目的1、学习移动通信原理实验箱的使用。2、了解m序列的产生及特性。二、实验器材各一块1、：主控&信号源模块、14号模块一台2、双踪示波器若干3、连接线三、实验原理1、主控及信号源模块主控及信号源模块如图1所示，本次实验主要使用主菜单界面及控制按钮。aO时钟输出主控&信号源模块主菜单界面主服P00C模拟信号源PN序列输出设置菜单顿同步信号数字信号源输出设置菜单C待扩展接口待扩展按键1福OOO0C幅度调节返回上级按键旋钮控制旋钮逆时针控制向下选取，模拟信号MP3音乐128KHz/256KHz顺时针旋转向上选取，输出正弦载波输出输出按下为确认选取项。图1-1主控&信号源按键及接口说明按“主菜单”按键后的第一个选项“通信原理实验”，再确定进入各实验菜单。如图2所示。进入“通信原理实验”菜单后，逆时针旋转光标会向下走，顺时针旋转光标会向上走。按下“选择/确认”时，会设置光标所在实验的功能。有的实验有会跳转到下级菜单，有的则没有下级菜单，没有下级菜单的会在实验名称前标记“”符号。在选中某个实验时，主控模块会向实验所涉及到的模块发命令。因此，需要这些模块电源开启，否则，设置会失败。实验具体需要哪些模块，在实验步骤中均有说明，详见具体实验。1
1 实验一 m 序列产生及特性分析实验 一、实验目的 1、学习移动通信原理实验箱的 使用。 2、了解 m 序列的产生及特性。 二、实验器材 1、 主控&信号源模块、14 号模块 各一块 2、 双踪示波器 一台 3、 连接线 若干 三、实验原理 1、主控及信号源模块 主控及信号源模块如图 1 所示，本次实验主要使用主菜单界面及控制按钮。 信号源 功能1 功能2 主菜单 POWER USB CLK PN15 FS T1 T2 数 字 信 号 源 W1 W2 W3 A-OUT 128KHz 256KHz MUSIC 选择/确认 返回 电源指示 主控&信号源模块 模拟信号源 时钟输出 PN序列输出 帧同步信号 输出 待扩展接口 幅度调节 旋钮 模拟信号 输出 128KHz/256KHz 正弦载波输出 MP3音乐 输出 控制旋钮 逆时针控制向下选取， 顺时针旋转向上选取， 按下为确认选取项。 返回上级 按键 待扩展按键 数字信号源 设置菜单 模拟信号源 设置菜单 主菜单界面 图 1-1 主控&信号源按键及接口说明 按“主菜单”按键后的第一个选项“通信原理实验”，再确定进入各实验菜单。如图 2 所示。 进入“通信原理实验”菜单后，逆时针旋转光标会向下走，顺时针旋转光标会向上走。按下“选 择/确认”时，会设置光标所在实验的功能。有的实验有会跳转到下级菜单，有的则没有下级菜单， 没有下级菜单的会在实验名称前标记“√”符号。 在选中某个实验时，主控模块会向实验所涉及到的模块发命令。因此，需要这些模块电源开启， 否则，设置会失败。实验具体需要哪些模块，在实验步骤中均有说明，详见具体实验
主菜单通信原理实验1通信原理实验1抽样定理2模块设置2PCM编码3系统升级3ADPCM编码4△m及CVSD编译码5ASK数字调制解调6FSK数字调制解调（a）主菜单（b）进入通信原理实验菜单图1-2设置为“通信原理实验”2、14号模块的框图S7回OCDMA1NRZINRZ.CLK1复位O BSOUTWalsh序列选择1WalshQW1（Walsh序列）S1序列○序列1PNPN序列1PN序列OGI（Gold序列）选择1PN序列2S6$20000PN2127位M积分O序列相乘PN序列起始指示选择2128位PNPN序列2S3QG2（Gold序列）0PN序列1PN3相关函数值Q序列2Walsh序列选择2WalshW2（Walsh序列）S4序列OCDMA2NRZCLK1NRZ2图1-314号模块框图3、14号模块框图说明（m序列）该模块提供了四路m序列，m序列由模块FPGA产生，测试点分别为PN1\PN2\PN3\PN4，可通过拨码开关S1IS2\S3IS4选择不同的m序列码型。实验中可以观察PN序列和Walsh序列的合成波形（即序列1和序列2）之间的相关特性。通过将S2与S3进行相同的设置、S1与S4进行相同的设置，使序列1与序列2相同，则将序列1与序列2相乘再积分，在“相关函数值”测量点可以通过2
2 （a）主菜单 （b）进入通信原理实验菜单 图 1-2 设置为“通信原理实验” 2、14 号模块的框图 图1-3 14号模块框图 3、14号模块框图说明（m序列） 该模块提供了四路 m 序列，m 序列由模块 FPGA 产生，测试点分别为 PN1\PN2\PN3\PN4，可通过 拨码开关 S1\S2\S3\S4 选择不同的 m 序列码型。实验中可以观察 PN 序列和 Walsh 序列的合成波形 （即序列 1 和序列 2）之间的相关特性。通过将 S2 与 S3 进行相同的设置、S1 与 S4 进行相同的设 置，使序列 1 与序列 2 相同，则将序列 1 与序列 2 相乘再积分，在“相关函数值”测量点可以通过 主菜单 1 通信原理实验 2 模块设置 3 系统升级 通信原理实验 1 抽样定理 2 PCM编码 3 ADPCM编码 4 Δm及CVSD编译码 5 ASK数字调制解调 6 FSK数字调制解调 S1 Walsh 序列 Walsh序列 选择1 W1（Walsh序列） S2 PN序列1 PN序列2 PN序列 选择1 PN2 PN1 G1（Gold序列） 序列1 NRZ-CLK1 NRZ1 CDMA1 BSOUT S7 复位 S4 Walsh 序列 Walsh序列 选择2 G2（Gold序列） S3 PN序列2 PN序列1 PN序列 选择2 PN3 PN4 W2（Walsh序列） 序列2 127位 128位 S6 NRZ-CLK1 NRZ2 CDMA2 起始指示 序列相乘 积分 相关函数值
示波器测量显示序列的自相关特性。如果S2与S3进行不同地设置或S1与S4设置不同，则序列1与序列2不同，在“相关函数值”测量点可以得到互相关特性。4、实验原理框图PNIm序列0产生相关函数值序列相乘Y积分+Om序列O产生PN3图1-4m序列相关性实验框图5、实验框图说明m序列的自相关系数为A-D_A-DP(t)=PA+D式中，A为序列与循环移位序列对应位码元相同的数目：D为对应位码元不同的数目。自相关系数随着移位位数或移位时间的变化而变化的函数称为m序列的自相关函数。对于m序列，其码长为P=2n一1，在这里P也等于码序列中的码元数，即“0”和“1”个数的总和。m序列的自相关函数为[1T=0p(t)=t+0,t=1,2,, p-1p Pe(t)-1/P图1-5m序列的自相关函数四、实验步骤1、开电，设置主菜单，选择【通信原理】→【m序列产生及特性】。3
3 示波器测量显示序列的自相关特性。如果 S2 与 S3 进行不同地设置或 S1 与 S4 设置不同，则序列 1 与序列 2 不同，在“相关函数值”测量点可以得到互相关特性。 4、实验原理框图 图 1-4 m 序列相关性实验框图 5、实验框图说明 m 序列的自相关系数为 ( ) A D A D P A D − − = = + 式中，A 为序列与循环移位序列对应位码元相同的数目；D 为对应位码元不同的数目。自相关 系数随着移位位数或移位时间的变化而变化的函数称为 m 序列的自相关函数。 对于 m 序列，其码长为 P=2n－1，在这里 P 也等于码序列中的码元数，即“0”和“1”个数的 总和。 m 序列的自相关函数为 1 0 ( ) 1 0, 1,2, p = = − = .,p-1 ( ) Pxx -2 -1 1 2 3 4 0 -1/P P Tc 图 1-5 m 序列的自相关函数 四、实验步骤 1、开电，设置主菜单，选择【通信原理】→【m 序列产生及特性】。 m序列 产生 m序列 产生 PN3 PN1 积分 序列相乘 相关函数值