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文本内容:
移动通信实验报告15电信2班梁欣欣17号王灿尚28号郑钊鑫37号实验
三、扩频通信基础实验
一、直接序列扩频(DS)编解码实验
(一)、实验目的了解直扩扩频和解扩的原理和系统组成;熟悉通过DSP完成直扩扩频解扩和数据传输的过程
(二)、实验内容熟悉直扩扩频和解扩的过程;测试直扩扩频和解扩的工作波形,认真理解其工作原理;
(三)、实验原理直接序列扩频是将要发送的信息用伪随机序列(PN)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端用与发送端相同的伪随机序列对接收到的扩频信号进行处理,恢复出原来的信息干扰信号由于和伪随机序列不相关,在接收端被扩展,使落入信号频带内的干扰信号功率大大降低,从而提高了系统的输出信噪比,达到抗干扰的目的
1.直接序列(DS)扩频系统的组成图3-8-1为直扩系统的组成原理框图TP202TP2O4信源I扩频调制TP205接收者I解扩混频鹿颁成大图3-8-1直扩系统的组成框图信源输出的信息流与伪随机码产生器产生的伪随机码相乘(或者模二相加即异或),产生一个速率与伪随机码速率相同的扩频序列,然后再用扩频序列去调制载波,这样就得到了己扩频调制的射频信号在接收端,接收到的扩频信号,经高放和混频后,用与发送端同步的伪随机序列对扩频信号进行解扩,经信号的频带滤波器滤波,便得到所传输的信息干扰信号由于和伪随机序列不相关,在接收端频谱被扩展,使落入信号频带内的干扰信号功率大大降低,从而提高了系统的输出信噪比图3-8-2为相应的信号波形
2.直扩系统的实现在实验中用TMS320VC5509的DSP来完成数据的直扩扩频和解扩原始数据和伪随机序异或,产生相应的扩频数据通过DSP的MCBSP通道发送,再经过D/A转换为模拟信号,经射频发送模块传输射频接收模块接收到扩频信号后,经下变频,恢复为基带信号,经A/D变换后,由DSP的MCBSP口接收接收方采用和发送方一样的伪随机序列进行解扩(异或),得到了原始的发送数据
四、实验步骤
1.打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成;
2.先按下“菜单”键,再按下数字键“3”,选择“
三、扩频通信基础”,再按下数字键T”选择“
1.直扩编解码;
3.通过测试点TP202观测原始数据的波形,写出对应编码;
5.双踪观察TP201(时钟)和TP203(伪随机码),并写出观测到的伪随机码;
6.双踪观察TP202(原始数据)和TP204(扩频后的波形);〜
7.双踪观察TP202(原始数据)和TP205(解扩后的数据波形);
8.双踪观察TP203(扩频伪随机码)和TP206(解扩的伪随机码)
五、实验任务
1.画出直接扩频与解扩的原理框图;
二、跳频(FH)通信实验
(一)实验目的
1.了解跳频和解跳的基本原理;
2.了解DSP(数字信号处理器)在移动通信中的应用;
二、实验内容
1.熟悉跳频和解跳的过程,并通过信道进行传输;
2.测试跳频和解跳的工作波形,认真理解其工作原理
三、实验原理
1.跳频(FH)系统的基本原理跳频系统的载频受一伪随机码的控制,不断地、随机地跳变,可以看成载频按照一定规律变化的多频频移键控(MFSK)o与直扩相比,跳频系统中的伪随机序列并不直接传输而是用来选择信道跳频电台己经成为未来战术通信设备的趋势跳频系统的组成如图3-
9.1所示发送端由信源产生的信息流去调制频率合成器产生的载频,得到射频信号频率合成器产生的载频受伪随机序列控制,按照一定的规律跳变在接收端的本振信号是一个和发送端跳变规律一致的频率跳变信号,经过混频后,就可以解调出原始信号般跳频系统可以根据跳频速率分为快速跳频、中速跳频和慢速跳频跳频系统的频率跳变,受到伪随机序列的控制,时间不同,伪随机序列的相位不同,对应的频率合成器产生的频率也不同跳频系统的频率跳变规律成为跳频图案如图3-9-2为一个随时间跳频的跳频图案纵向表示频率,横行表示时间,不同的时间,频率在跳变图3-9-2跳频图案跳频系统具有以下的特点
(1)有较强的抗干扰能力,采用了躲避干扰的方法抗干扰
(2)用于组网,实现码分多址,频谱利用率高
(3)快跳频系统用的伪随机码速率比直扩系统低的多,同步要求比直扩低,因而时间短、入网快
2.跳频系统的实现在实验中用TMS320VC5509的DSP来编程,软件完成跳频具体过程如下
(1)预先设定四个频率点,再用伪随机序列按照一定的规律产生一个指针,指向这四个频率中的一个;
(2)发送方对原始数据信息进行BPSK调制,原始信号对选择的跳频频率进行调制,并通过射频传输;
(3)接收方将接收的信号下变频后,采用和发送方一样的伪随机序列,通过同样的规律获得相同的频率,进行解调,再经过BPSK解调,获得原始数据
四、实验步骤打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成;先按下“菜单”键,再按下数字键“3”,选择“
三、扩频通信基础”,再按下数字键选择“
2.跳频”;
3.通过测试点TP202观测原始数据的波形,并记录波形数据;
4.双踪观察TP202和TP308(测试跳频并完成D/A转换后的波形),观察3次,并记录频率;第1次第2次第3次
5.双踪观察TP202(原始数据)和TP204(解跳后的数据波形)。