移动通信实验报告Word文档格式.docx

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基站BS及移动台MS各选用一台；

有线电话采用二部。

它与图1-1实际系统在包含的各种功能设备（交换机、基站、移动台及有线电话）、系统基本网络结构（各设备的连接关系）及系统功能等特征方面是相同的。

图1-2简化的移动通信系统方框图

常用的移动通信系统主要有三类：

蜂窝移动通信系统、集群移动通信系统及无绳电话系统，它们的功能及应用场合各不相同，但它们涉及的基本工作原理及技术是相同的。

移动通信的多址方式主要有FDMA、TDMA、CDMA三大类。

FDMA系统一般为模拟移动通信制式，TDMA及CDMA（实际上，通常为TDMA/FDMA及CDMA/FDMA混合多址方式）为数字移动通信制式。

在图1-2中，BS、MS实际选用基于FDMA技术、采用数字信令的中国CT1无绳电话，EX选用小型程控交换机，TEL为有线电话。

为了测试上述小型移动通信系统无线部分的功能，采用了一台实验箱（SDT），构成一套完整的移动通信教学实验系统，如图1-3所示。

图1-3移动通信教学实验系统

按照图1-3的布局顺序放置并连接设备，就构成了移动通信实验系统。

本系统可实现以下呼叫通话功能：

（1）无绳手机呼叫有线电话（无线呼叫有线）；

（2）有线电话呼叫无绳手机（有线呼叫无线）；

（3）有线电话呼叫有线电话（有线呼叫有线）。

在同时满足以下两个条件时，主、被呼用户才可能建立话路，进入通话：

（1）被呼用户空闲；

（2）主、被呼用户之间至少有一条空闲路径。

另外，在手机与有线电话通话时，用示波器在实验箱上观测发射在空中的话音波形，可了解话音的基本特征。

图1-5浊音的准周期波形

四、实验步骤

1．按图1-3的布局顺序放置设备并连接成系统：

两部有线电话用户线插入交换机号码801、802的用户线插孔；

无绳电话座机用户线（带用户线信号测量板LINE.PCB）插入交换机号码804的用户线插孔。

这些号码就是各部电话对应的号码。

将交换机、无绳电话座机及手机充电器都接通220VAC电源。

无绳电话座机、手机及实验箱使用上次实验已经对好码的同一套系统或由教师实验前完成对码，使三者识别码及呼叫信道一致（对码步骤详见实验四的实验步骤1）。

2．有线电话1摘机，交换机上对应的LED指示灯亮，用户听拨号音。

用户拨号呼叫有线电话2，有线电话2振铃，有线电话1听回铃。

有线电话2摘机通话，通话完毕挂机，未挂机的一方听忙音。

若有线电话2忙（已摘机），则有线电话1摘机拨号后听忙音。

若有线电话2用户线从交换机上拔下，有线电话1拨号后听回铃。

3．有线电话2拨号呼叫有线电话1，通话完毕挂机。

4．无绳手机按“通话”键摘机，听到拨号音后拨有线电话1或有线电话2的号码，有线电话振铃，无绳手机听回铃。

有线电话摘机通话，通话完毕挂机（其中，无绳手机再按“通话”键或将手机放回充电器则挂机）。

5．有线电话摘机拨号（804）呼叫无绳手机，手机振铃，有线电话听回铃。

手机按“通话”键摘机通话，通话完毕挂机。

6．将双踪示波器两个探头分别接至实验箱”BS测量”及”MS测量”面板上接收机解调输出端AFo。

接通实验箱电源（K5置ON），置系统测量自动AUTO工作方式（按”工作方式”控制面板K1键至SYST灯亮，再按K2键使K2灯亮），实验箱守候在无绳电话控制信道。

关发射机（”发射机控制”面板上的K6置OFF），关信令存储显示模块（”无线信令存储显示”面板上的K10置OFF）。

手机按“通话”键摘机，与座机一起由控制信道转移到某空闲通话信道，实验箱检测到摘机信令后自动跟踪扫描，锁定于该通话信道。

若实验箱因误码未检测到手机摘机信令仍停在控制信道，则按K3键启动实验箱扫描信道（SCAN），最后锁定于该通活信道。

实验箱锁定于通话信道的标志是：

信道扫描仃止并且”BS测量”及”MS测量”面板同时显示各自的接收频率。

手机拨号呼叫有线电话进入通话后，示波器可观测到通话双方的话音波形，记录浊音波形，测出浊音的基音频率。

五、实验报告内容

1．画出移动通信实验系统的网络结构方框图，给出系统功能，并说明它是如何由常用的蜂窝移动通信系统在保持基本特证不变条件下合理简化而来。

答：

系统的基本功能是：

移动台能与有线电话或其它移动台通话（或传输数据等信息）。

本系统可实现一下呼叫通话功能：

实验将实际系统全部交换机EX及MSC合并成一部交换机：

有线电话采用两部。

它与实际系统在系统基本网络结构、网络设备及功能等特征方面是相同的。

BS、MS实际选用基于FDMA技术、采用数字信令的中国CT1无绳话机，EX选用小型程控交换机，TEL为有线电话。

为了测试上述小型移动通信系统无线部分的功能，采用了一台双路无线综合测试仪。

2．总结主呼方从摘机、拨号、通话到挂机的各个阶段听到那些信号音。

主呼方摘机时听到的信号音为：

拨号音；

主呼方拨号时听到的信号音为：

回铃音；

主呼方通话时听到的信号音为：

对方的答音；

主呼方挂机时听到的信号音为：

忙音。

3．画出自己话音浊音波形，给出所测基音频率，与同组同学比较。

浊音波形如下：

BS基波频率为：

1.471KHz，MS基波频率为：

1.031KHz

由实验数据显示，每个人所对应的频率是不同的，并由实验证明，通常女生的浊音频率要高于男生的浊音频率

六、实验心得:

在此试验中，通过体验主呼方在摘机，拨号，通话和挂机状态下所听到的信号音使我对移动通信系统的组成及其功能有了从抽象到具体的了解和认识。

而通过示波器对话音的波形进行测试观察的让我对基带话音的基本特点有了初步的解了。

这是移动通信的第一个实验，为此，正所谓“万事开头难”，在调对码的过程中就遇到不小的麻烦，反反复复，但是在与同学的交流探讨中解决了种种问题，收获颇多。

实验二无线数字信令

通过对移动通信教学实验系统的测量，了解一般移动通信系统无线数字信令（空中信令）的基本概念，包括数字信令调制方式、帧结构及传输协议等概念。

1．用双踪示波器通过实验箱观测无绳电话无线数字信令波形，了解数据的副载波调制方式及数字信令帧结构。

2．用双踪示波器通过实验箱观测无绳电话无线数字信令传输协议。

典型的移动通信系统BS至MS之间的无线数字信令帧结构如图2-1所示，它包括位同步码（又称为前置码）、帧同步（又称为字同步）、有效数据（包括地址、消息和其它数据）及纠/检错码四部分，分别介绍如下。

位同步

帧同步

有效数据

纠/检错码

图2-1典型的数字信令帧结构

1、无绳电话无线数字信令副载频调制方式及帧结构

信令数据先对副载频进行FSK调制，即一次调制，如表2-1所示。

表2-1信令数据的FSK调制方式

数据

FSK调制参数

周期2.0ms的一周方波

1

周期2.8ms的一周方波

帧同步S

周期4.0ms的一周方波

数据帧的典型结构以手机拨号码7为例，见图2-2。

数据帧各部分的含义见图2-3，其中有效数据有12位，分为三个部分：

图2-2典型的信令数据帧结构

00S,1010,00,1110,00

图2-3信令数据帧各部分的含义

（1）IDH：

IDH为无绳电话系统16位识别码（ID码）的高4位。

（2）手机号代码

本无绳电话一台座机最多可带4部手机（任一时间只能有一部手机占用座机通话）。

在对码时，按手机对码的先后顺序，座机顺次指定手机号码为1、2、3、4。

信令中手机号代码含义见表2-2，2位代码倒序看为自然二进制码，与手机号码直接对应。

表2-2手机号码

手机号码

2

3

4

代码

00

10

01

11

倒序代码

（3）消息

消息为6位，亦应倒序读取，图2-3中消息倒序码为00,0111B=07H，表示消息”拨号码7”。

常用消息见表2-3。

表2-3无绳电话常用消息

消息

代码（倒序读出）

拨号码0-9、*、#

01-09H、0EH、0FH

闪断（Flash）

10H

挂机

12H

2、无线数字信令传输协议

无绳电话呼叫接续有不同状态，包括手机被呼振铃，手机主呼/被呼摘机，手机拨号，进入通话后手机进行“闪断”、“换频”、“挂机”等操作。

在呼叫接续的不同状态下，信令传输协议各不相同，下面仅介绍手机拨号、闪断（Flash）及通话结束后挂机的信令传输协议。

（1）手机拨号

图2-4手机拨号信令传输过程

图2-4为手机拨号（以”拨号码7”为例）信令传输过程。

为保证信令数据传输可靠性，必须采用差错控制。

本无绳电话采用检错重发即自动请求重发ARQ方式实现差错控制。

但与一般ARQ方式不同，数据中的检错功能不是由纠检错编码而是由以下手段实现：

座机及手机依据以上信令数据的可靠检错功能，以自动请求重发ARQ方式保证信令数据传输的可靠性：

（2）手机挂机

图2-5手机挂机信令传输过程

图2-5为手机挂机信令传输过程。

由图可见，其过程与手机拨号完全相同，唯一的区别是消息内容不同。

用TDS210双踪数字存储示波器观测无线数字信令

1．将TDS210双踪数字存储示波器的两个测量探头分别接至实验箱”BS测量”及”MS测量”面板上AFo端；

示波器外触发输入端接至TRI触发输出端。

示波器设置为上升沿外触发，单次触发方式，触发电平1~1.6V；

水平分度25ms/DIV；

垂直为直流、2V/DIV。

关断实验箱发射机及信令存储显示电路（”发射机控制”面板上的K6置OFF，”无线信令存储显示”控制面板上的K10置OFF）；

置实验箱为自动测量AUTO方式（按”工作方式”控制面板K1键至SYST灯亮，再按K2健使K2灯亮），实验箱守候于无绳电话系统的控制信道。

2．手机按“通话”键摘机，与座机一起由控制信道转移到某空闲通话信道，实验箱检测到摘机信令后自动跟踪扫描，锁定于该通话信道，并发出一声蜂鸣声指示。

按示波器运行（RUN）键使示波器处于等待触发扫描状态，示波器显示屏上方状态栏中停止（STOP）字符变为运行（RUN）字符。

3．手机用户按键进行“拨号”、“闪断”等操作，TDS210数字存储示波器以单次触发方式存储显示这一次信令传输过程，示波器显示屏上方状态栏中显示停止（STOP）字符。

调节示波器水平分度至2.5~5ms/DIV，展开波形，仔细观测并记录信令传输过程。

（1）手机拨号码2；

4．调节示波器水平分度返回25ms/DIV，按运行（RUN）键使示波器处于等待触发扫描状态，示波器显示屏上方状态栏中停止（STOP）字符变为运行（RUN）字符。

重复3，观测并记录另一次信令传输过程。

（2）手机拨号码4；

5.拉开手机与座机之间的距离，即拉开实验箱”BS收发信机”天