R6001移动通信系统教师用书.docx
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R6001移动通信系统教师用书
R6001移动通信系统教师用书
准备工作：
在下面实验之前，首先将示波器探头和示波器通道的探头衰减系数为10×。
一．伪随机序列产生实验
给实验箱加电，通过键盘和液晶选择“菜单”中的“一.伪随机序列产生”
1．m序列产生实验
在伪随机序列产生中选择“1.m序列产生”
（1）在测试点TP201测试数据输出的时钟；
（2）在测试点TP202测试输出的周期为15的m序列码。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP201；CH2连接到TP202；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“100us”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）和CH1始终波形对照，CH2波形从最宽的高电平开始读取，15位的m序列码为：
111101*********，如图1-1-TP202。
图1-1-TP202
2．GOLD序列产生实验
在伪随机序列产生中选择“2.GOLD序列产生”
（1）在测试点TP201测试数据输出的时钟；
（2）在测试点TP202、TP203测试用于产生GOLD序列的周期为31的m序列优选；
（3）在TP204测试输出的周期为31的Gold序列码。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP201；CH2连接到TP202；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“200us”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）时间档设为“100us”，和CH1始终波形对照，CH2波形从最宽的高电平开始读取，m序列优选：
111110*********1010000100101100，如图1-2-TP202：
图1-2-TP202
（7）CH2连接到TP203，同样可以测得另一组m序列优选为：
1111100100110000101101010001110，如图1-2-TP203；
图1-2-TP203
（8）CH2连接到TP204，同样可以测得31位的GOLD序列码为：
0000001100101101000101010010101，如图1-2-TP204。
图1-2-TP204
3．WALSH序列产生实验
在伪随机序列产生中选择“3.WALSH序列产生”；
（1）在测试点TP201测试输出的时钟；
（2）分别在测试点TP202、TP203、TP204、TP205测试16位的WALSH序列。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP201；CH2连接到TP202；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“100us”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）和CH1始终波形对照，可以从CH2波形读取到16位WALSH码为：
111100*********0，如图1-3-TP202；
图1-3-TP202
（7）CH2连接到TP203，同样可以测得16位WALSH码为1010101010101010：
如图1-3-TP203；
图1-3-TP203
（8）CH2连接到TP204，同样可以测得16位WALSH码为0000111100001111：
如图1-3-TP204；
图1-3-TP204
（9）CH2连接到TP205，同样可以测得16位WALSH码为：
110100*********0，如图1-3-TP205；
图1-3-TP205
二．语音变换性能实验
通过键盘和液晶选择“菜单”中的“二.语音变换”
1．语音模数转换实验
（1）在语音变换下选择“1.语音模数变换”；
（2）按下AMBE2000的复位按钮，对AMBE2000进行复位；
（3）K501拨到“SIN”，将输入的模拟信号设置为2kHZ的正弦信号，通过测试点TP501可以观测到输入给AD73311的模拟信号，调节面板上的W501，可以改变输入信号的幅度；
（4）通过测试点TP502观测AD73311中A/D和D/A变换的时钟输出；
（5）通过测试点TP503观测AD73311中数字输出和输入的帧同步信号；
（6）通过测试点TP504观测AD73311的A/D转换后的数字输出信号；
（7）通过测试点TP505观测AD73311的D/A转换前的数字输入信号；
（8）通过测试点TP506观测AD73311完成D/A转换后的模拟信号，并可以通过调节面板上的W502改变输出信号的幅度；
（9）将K501拨到“MIC”，将输入的模拟信号设置为麦克风输入的语音信号，插入麦克风和耳机，可以从耳机中听到麦克风的声音。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP501；CH2连接到TP506；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“200mV”，时间档设为“200us”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）调节面板上的W501和W502，分别将TP501和TP506信号的幅度调整到300mV和500mV左右。
（6）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（7）CH1为输入的模拟2KHz正弦波，CH2为输出恢复信号，可以看到恢复波形比原始波形质量变差了。
如图2-1-TP501~TP506。
2-1-TP501~TP506
（8）CH1连接到TP502，CH2连接到TP503，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“5us”。
可以打开测量功能，测量CH1和CH2的频率。
可以观测到时钟波形和帧同步波形，时钟信号的频率为1.048MHz（示波器测试不精确显示为1.053MHz），帧同步信号的频率为32KHz。
波形如图2-1-TP502~TP503。
2-1-TP502~TP503
（9）CH1连接到TP502，CH2连接到TP504，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“5us”。
可以打开测量功能，测量CH1的频率。
可以观测到时钟波形和A/D转换后的数字输出信号波形，时钟信号的频率为1.048MHz（示波器测试不精确显示为1.000MHz）。
波形如图2-1-TP502~TP504。
2-1-TP502~TP504
（10）CH1连接到TP502，CH2连接到TP505，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“5us”。
可以打开测量功能，测量CH1的频率。
可以观测到时钟波形和D/A转换前的数字输入信号波形，时钟信号的频率为1.048MHz（示波器测试不精确显示为1.053MHz）。
波形如图2-1-TP502~TP505。
注意，由于延时D/A转换前的数字信号和（9）中的A/D转换后的数字信号不是同一个时刻的信号，所以波形不同。
2-1-TP502~TP505
（11）CH1连接到TP503，CH2连接到TP504，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“10us”。
可以打开测量功能，测量CH1的频率。
可以观测到帧同步信号波形和A/D转换后的数字输出信号波形。
帧同步信号的频率为32.0kHz（示波器测试不精确显示为32.05kHz）。
波形如图2-1-TP503~TP504。
2-1-TP503~TP504
2．语音压缩编码实验
（1）在语音变换实验中选择“2.语音压缩编码”；
（2）左上方的拨码开关SW601（压缩编码性能设置）中速率设置为2400bps，开关位置为（1~8）:
下上下上上上上上。
（3）按下AMBE2000的复位按钮，对AMBE2000进行复位；
（4）K501拨到“SIN”，将输入的模拟信号设置为2kHZ的正弦信号，通过测试点TP501可以观测到输入给AD73311的模拟信号；
（5）TP602为语音压缩后数据传输的帧同步信号，每20ms突发24个脉冲；
（6）TP603为压缩后发送的语音数据，每20毫秒突发24个字（16位）；
（7）TP604为接收的语音压缩数据；
（8）TP601为语音压缩芯片数据传输的时钟；
（9）将K501拨到“MIC”，将输入的模拟信号设置为麦克风输入的语音信号，插入麦克风和耳机，可以从耳机中听到麦克风的声音。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP603；CH2连接到TP601；（注意这样接的目的是用CH1作触发源。
）
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“5us”；
（4）将CH1向上移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）CH2为压缩数据的时钟，CH1为语音压缩后发送的数据信号，可以打开测量功能，测量CH2的频率。
时钟信号的频率为1.048MHz（示波器测试不精确显示为1.000MHz）。
如图2-2-TP601~TP603。
2-2-TP601~TP603
（7）CH1连接到TP604，CH2连接到TP601，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“5us”。
CH2为压缩数据的时钟，CH1为接收到的语音压缩数据信号。
如图2-2-TP601~TP604
2-2-TP601~TP604
（8）CH1连接到TP602，CH2连接到TP603，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“50us”。
CH1为语音压缩后数据传输的帧同步信号，每20ms突发24个脉冲，CH2为语音压缩后发送的数据信号。
可以看到压缩速率为2400bps时，帧头（12个字）和语音压缩数据（3个字），16帧同步脉冲之后无数据。
如图2-2-TP602~TP603
（1）。
此时SW601设置为：
10100000,对应的速率为：
2.4kbs
ON
DIP
█
█
█
█
█
█
█
█
1
2
3
4
5
6
7
8
2-2-TP602~TP603
（1）
（9）将时间档设为“20us”，展宽上述波形。
如图2-2-TP602~TP603
（2）。
2-2-TP602~TP603
（2）
注意：
仔细观察可以发现，2-2-TP602~TP603波形中，第1~12个帧同步脉冲之间的数据保持不变，这是帧头。
第13~15个帧同步脉冲之间的数据在随机变化，这是语音数据。
第16个帧同步脉冲之后无数据。
3．语音压缩编码性能
（1）在语音变换实验中选择“3.语音编码性能”；
（2）将K501拨到“SIN”，将输入的模拟信号设置为2kHZ的正弦信号，通过测试点TP501可以观测到输入给AD73311的模拟信号。
调节面板上的W501，可以改变输入信号的幅度。
（3）通过改变拨码开关SW601，可以改变语音的压缩编码性能，拨动1～5，改变语音压缩的速率从2.0～9.6KHZ。
拨动6～8，可以改变语音其他性能，具体见实验指导书，或语音压缩芯片的手册；
（4）左上方的拨码开关SW601（压缩编码性能设置）中速率设置为9600，开关位置为（1~8）:
上上下上上上上上。
（5）按下AMBE2000的复位按钮，对AMBE2000进行复位；
（6）TP602为语音压缩后数据传输的帧同步信号，每20ms突发24个脉冲；
（7）TP603为压缩后发送的语音数据，每20毫秒突发24个字（16位）；
（8）TP604为接收的语音压缩数据；
（9）TP601为语音压缩芯片数据传输的时钟。
（10）将K501拨到“MIC”，将输入的模拟信号设置为麦克风输入的语音信号，插入麦克风和耳机，对着麦克风说话，通过耳机来感觉改变语音压缩速率后的语音性能的变化。
注意：
每次改变拨码开关SW601的配置，需要对AMBE2000进行复位。
测量操作与测量结果：
其他的测量结果和方法与“2语音压缩编码实验”类似，下面只给出当压缩速率从2400改为9600后引起的最重要的变化的数据波形。
（1）CH1连接到TP602；CH2连接到TP603；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“50us”；
（4）将CH1向上移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）CH1为语音压缩后数据传输的帧同步信号，每20ms突发24个脉冲，CH2为语音压缩后发送的数据信号。
可以看到压缩速率为9600bps时，帧头（12个字）和语音压缩数据（12个字）。
如图2-3-TP602~TP603。
此时SW601设置为：
00100000,对应的速率为：
9.6kbs
ON
DIP
█
█
█
█
█
█
█
█
1
2
3
4
5
6
7
8
2-3-TP602~TP603
注意：
仔细观察可以发现，2-3-TP601~TP603波形中，第1~12个帧同步脉冲之间的数据保持不变，这是帧头。
第13~24个帧同步脉冲之间的数据在随机变化，这是语音数据。
三.扩频通信基础”
通过键盘和液晶选择“菜单”中的实验“三.扩频通信基础”
1．直扩编解码（DS）实验
（1）通过键盘和液晶选择实验“1.直扩编解码”；
（2）从观测点TP201观测时钟信号；
（3）从测试点TP202观测发送数据的波形；
（4）从TP203观测扩频PN码的波形；
（5）从TP204观测扩频后的数据波形；
（6）从TP205观测解扩出来的数据；
（7）从TP206观测解扩方的PN码。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP202；CH2连接到TP205；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“500us”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）CH1为原始数据波形，CH2为解扩数据波形。
比较可以看出：
CH2波形除了时间上有一定延迟外（约300us），形状和CH1波形完全一致，这说明CH2解扩数据和CH1数据完全一致。
如图3-1-TP202~TP205
图3-1-TP202~TP205
注意：
TP202的原始数据在随机变化，所以TP202的波形和TP205的波形始终在变化。
因此实际测的波形和图3-1-TP202~TP205的波形可能不一致，但CH2波形除了时间上有一定延迟外，形状和CH1波形完全一致。
（7）CH1连接到TP203，CH2连接到TP206，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“100us”。
同样可以测得扩频PN码波形和接收PN码的波形完全一致。
如图3-1-TP203~TP206
图3-1-TP203~TP206
（8）CH1连接到TP201，CH2连接到TP203，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“50us”。
可以观测时钟和扩频PN码波形，比较时钟可以读出扩频PN码数据为：
111100*********0。
如图3-1-TP201~TP203
图3-1-TP201~TP203
（9）CH1连接到TP203，CH2连接到TP204，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“100us”。
可以观测扩频PN码波形和扩频后的数据波形。
如图3-1-TP203~TP204
图3-1-TP203~TP204
注意：
TP202的原始数据在随机变化，因此TP204的扩频波形可能和上面波形不一致。
2．跳频（FH）实验
测试发送方根据PN码完成频率的合成形成频率跳变的过程。
我们选择了每2秒钟根据PN码合成一个调频频率。
（利用了Q路来传输）
（1）通过键盘和液晶选择实验“2.跳频”；
（2）从测试点TP202测试发送方的数据；
（3）从测试点TP308测试调频后的波形；
（4）从测试点TP204测试解调频后恢复的数据。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP202；CH2连接到TP204；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“5.0ms”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）CH1为发送方数据波形，CH2为解调后数据波形。
比较可以看出：
CH2波形除了时间上有一定延迟（约600us）外，形状和CH1波形完全一致，这说明CH2解调数据和CH1数据完全一致。
如图3-2-TP202~TP204
图3-2-TP202~TP204
（7）CH1连接到TP202，CH2连接到TP308，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“500us”。
可以观测到TP308的调频后的波形的频率在变化。
如图3-2-TP202~TP308-1，图3-2-TP202~TP308-2，图3-2-TP202~TP308-3。
图3-2-TP202~TP308-1
图3-2-TP202~TP308-2
图3-2-TP202~TP308-3
四.码分多址试验
通过键盘和液晶选择“菜单”中的“四.码分多址”来选择码分多址实验。
码分多址试验是测试当发送方和接收方的PN码相同时，发送的数据可以在接收方正确的恢复，当发送方和接收方的PN码不同时，收的数据不正确。
1．发1——收1
选择菜单1，则发送方选择扩频序列1作为发送地址码，接收方2也选择扩频序列1，作为本地扩频码。
按照下列步骤观测波形：
（1）通过测试点TP201观测和伪随机序列频率相同的时钟信号；
（2）通过测试点TP202观测原始数据的波形；
（3）通过测试点TP203观测发送方的伪随机码的波形；
（4）通过测试点TP204观测扩频后的数据波形；
（5）通过测试点TP205观测解扩后的数据波形；
（6）通过测试点TP206观测解扩方的伪随机码波形。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP202；CH2连接到TP205；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“500us”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）CH1为原始数据波形，CH2为解扩数据波形。
比较可以看出：
CH2波形除了时间上有一定延迟外（约300us），形状和CH1波形完全一致，这说明CH2解扩数据和CH1数据完全一致。
如图4-1-TP202~TP205
图4-1-TP202~TP205
注意：
TP202的原始数据在随机变化，所以TP202的波形和TP205的波形始终在变化。
因此实际测的波形和图4-1-TP202~TP205的波形可能不一致，但CH2波形除了时间上有一定延迟外，形状和CH1波形完全一致。
（7）CH1连接到TP203，CH2连接到TP206，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“100us”。
同样可以测得扩频PN码波形和接收PN码的波形完全一致。
如图4-1-TP203~TP206
图4-1-TP203~TP206
（8）CH1连接到TP201，CH2连接到TP203，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“50us”。
可以观测时钟和扩频PN码波形，比较时钟可以读出扩频PN码数据为：
111100*********0。
如图4-1-TP201~TP203
图4-1-TP201~TP203
（9）CH1连接到TP203，CH2连接到TP204，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“100us”。
可以观测扩频PN码波形和扩频后的数据波形。
如图4-1-TP203~TP204
图4-1-TP203~TP204
注意：
TP202的原始数据在随机变化，因此TP204的扩频波形可能和上面波形不一致。
2．发2——收2
选择菜单2，则发送方选择扩频序列2作为发送地址码，接收方2也选择扩频序列2，作为本地扩频码。
测试点同上个实验。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP202；CH2连接到TP205；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“500us”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）CH1为原始数据波形，CH2为解扩数据波形。
比较可以看出：
CH2波形除了时间上有一定延迟外（约300us），形状和CH1波形完全一致，这说明CH2解扩数据和CH1数据完全一致。
如图4-2-TP202~TP205。
图4-2-TP202~TP205
注意：
TP202的原始数据在随机变化，所以TP202的波形和TP205的波形始终在变化。
因此实际测的波形和图4-2-TP202~TP205的波形可能不一致，但CH2波形除了时间上有一定延迟外，形状和CH1波形完全一致。
（7）CH1连接到TP203，CH2连接到TP206，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“100us”。
同样可以测得扩频PN码波形和接收PN码的波形完全一致，但和“发1——收1”的PN码不同。
如图4-2-TP203~TP206
图4-2-TP203~TP206
（8）CH1连接到TP201，CH2连接到TP203，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“50us”。
可以观测时钟和扩频PN码波形，比较时钟可以读出扩频PN码数据为：
111100*********0。
如图4-2-TP201~TP203
图4-2-TP201~TP203
（9）CH1连接到TP203，CH2连接到TP204，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“100us”。
可以观测扩频PN码波形和扩频后的数据波形。
如图4-2-TP203~TP204
图4-2-TP203~TP204
注意：
TP202的原始数据在随机变化，因此TP204的扩频波形可能和上面波形不一致。
3．发1——收2
选择菜单3，则发送方选择扩频序列1作为发送地址码，接收方2选择扩频序列2，作为本地扩频码。
测试点同上个实验。
此时解扩后数据为0。
测量操作与测量结果：
（1）CH1连接到TP202；CH2连接到TP205；
（2）按下示波器的“AUTO”键；
（3）分别将CH1和CH2的电压档设为“2.0V”，时间档设为“500us”；
（4）将CH1向移动，CH2向下移动。
（5）按“RUN/STOP”键停止波形采样。
（6）CH1为原始数据波形，CH2为解扩数据波形。
比较可以看出：
CH2波形表示没有数据。
如图4-3-TP202~TP205
图4-3-TP202~TP205
注意：
TP202的原始数据在随机变化，因此实际测的波形和图4-3-TP202~TP205的波形可能不一致，但CH2波形始终没有数据。
（7）CH1连接到TP203，CH2连接到TP206，电压档设置保持为“2.0V”，时间档设为“100us”。
仔细观察可以发现CH1对应的扩频PN码波形和CH2对应的接收PN码的波形不完全一致。
如图4-3-TP203~
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