移动通信实验指导书(9)

实验七、多机组网DS-CDMA移动通信系统

一、实验目的

1、了解多机组网DS-CDMA移动通信系统工作原理。 2、掌握DS-CDMA移动通信系统空中接口的工作原理与特点。 二、实验条件

1、多台实验箱 2、天线 三、实验原理

本实验箱上的基站BS及移动台MS本来是独立的电路，为了在同一台实验箱上构成完整的DS-CDMA系统，方便做实验，而放在同一台实验箱内（单机组网）。实际上，实验箱也可单独作为基站或移动台工作，用多台实验箱组成多基站、多信道、多用户的DS-CDMA移动通信系统（多机组网）。常用的多机组网方案是，用一台实验箱作为二个基站，用一～四台实验箱作为一～四个移动台，作为基站的实验箱仅在BS1及BS2模块挿上天线，作为移动台的实验箱仅在MS模块挿上天线，将所有天线全部拉出，即构成多机组网DS-CDMA移动通信系统，在该系统上可重复前面的实验内容。

多机组网与单机组网仅在以下二方面稍有区别： （1）“D1误码率”测量仪不能正常工作。

“D1误码率”测量仪是将MS收到的信码与同一实验箱发端BS1用户1信码D1比较，测量二者之间的误码率，显然只在单机组网且MS接收BS1用户1信码D1时才有效。而多机组网的MS收到的信码是另一台实验箱BS发来的，与MS同在一实验箱的BS1用户1信码D1比较、测量，所得的误码率必然很大而无实际意义。故多机组网与误码率测量有关的实验内容就不要做了。

（2）不同实验箱的本振信号fLC(额定频率10.245MHz)的频率因为温度变化、机械振动及晶体老化而偏移，相互之间频差增大，使作为移动台的实验箱MS射频前端输出中频信号(额定频率455KHz)频率偏移，若超出MS“载波提取”模块中由晶体压控

34

振荡器VCXO等构成的PLL捕捉带，则PLL失锁，输出载波失步，整个MS就不能正常工作。为此，多机组网系统在做实验前，一般应以作为基站的实验箱频率为基准，调整好作为移动台的实验箱的本振频率。 四、实验内容与要求

1、将作为基站的一台实验箱（以下简称“基站实验箱”）及作为移动台的一～四台实验箱（以下简称“移动台实验箱”）放在同一实验桌上，距离尽可能近，并使用同一220V交流电源板（保证在220V交流电源接地不良时，所有实验箱仍共地良好）。

2、“基站实验箱”仅在BS1及BS2模块挿上天线，“移动台实验箱”仅在MS模块挿上天线，将所有天线全部拉出（注：仅实验二十需将天线拉出，其它所有实验天线一律不要拉出）。打开实验箱电源。

3、调准“移动台实验箱”接收机本振频率。

（1）“基站实验箱”仅打开BS1导频信道PIL。“移动台实验箱”MS的PN码同步设置为“不检测同步信道”工作方式，调整好捕获相关器输出Ri的比较门限电压Ec，使能正常实现PN码同步，PN码去扰后的导频信道恢复出中频载波。

（2）示波器测量“移动台实验箱”MS的“载波提取”模块内，由晶体压控振荡器VCXO2等构成的载波提取PLL的环路控制电压uc。示波器测量通道设置：DC、1V/DIV；时基设置：10ms/DIV。

（3）调整“移动台实验箱”本振频率：用无感绝缘起子调整“本振信号”模块调整孔内本振信号的半可变电容，使uc的差拍电圧频率降低，最后成为Vcc/2=5V/2=2.5V的直流电圧。

（4）在“移动台实验箱”上按“开环”键使PN码同步电路失步，导频信道不能正常去扰，未恢复出中频载波，载波提取PLL无输入中频信号而失锁，uc成为起伏噪声电压；释放“开环”键，PLL锁定，uc又成为2.5V直流。这表明步骤3.(1)～(3)的调整结果是正确的，本振频率已调准，载波提取电路已能正常工作；否则重复步骤3.(1)～(3)。

4、重复实验一～十九，主要是实验五、实验七、实验十二、实验十三、实验十四及实验十五。其中，与误码率测量有关的实验内容不要做。

35

五、实验报告内容

1、简述多机组网DS-CDMA移动通信系统的工作原理。

2、多机组网DS-CDMA移动通信实验系统与单机组网DS-CDMA移动通信实验系统本质上相同吗？

36

实验八、同步CDMA系统PN码同步

一、实验目的

1、熟悉同步CDMA系统PN码同步原理。 2、设计、开发PN码同步有关电路。 二、实验条件

1、移动通信实验箱 2、示波器 三、实验原理

CDMA系统收端PN码同步子系统在实验六中有较详细介绍，不再重述。下面只介绍待设计、开发的数字逻辑电路部分有关内容。

PN码同步子系统的数字逻辑电路包括扣脉冲门、÷N分频器、PN码发生器及其后的TP/2延时电路三个部分，全部在MS模块的CPLD4中实现，如图8-1所示，是本实验待设计开发的电路。各电路有关功能及原理介绍如下。

PN(t+Tp/2) ,@16 扣脉 冲门 fo? fp ÷N PN码发生器 PN(t) ,@15 Tp/2 Tp/2 PN(t-Tp/2) ,@17 PNS ,@51 @83, fo @6, /AQ CPp ,@52 @49, BSi @45, SYS

图8-1 PN码同步的数字逻辑电路部分（在CPLD4中）

（1）÷N分频器

在PN码同步系统已实现捕获/AQ=0时，输入时钟f0直通扣脉冲门到达÷N分频器，它将来自额定频率f0=10.010MHZ的VCXO（压控晶体振荡）输入时钟f0分频到PN码的额定码速率fp=45.5KHZ，则分频比

N=f0/fp=10.010MHz/45.5KHz=220 从而

37

Tp=NT0 （8-1）

式中，T0=1/f0，Tp=1/fp，分别是f0及 fp的周期。

（2）扣脉冲门

在/AQ=1的捕获状态下，扣脉冲门周期性（周期为MT0）扣除输入时钟f0的m个脉冲，如图8-2所示。每次扣脉冲后输出PN码滞后mT0。使PN码滞后滑动1个码片周期TP所需扣码操作的次数

K=Tp/mT0 将式（8-1）代入上式得

K =N/m （8-2）

PN序列每次滑动后保持序列相位MT0时间不变，则PN码滞后滑动1个码片周期TP所须时间为K MT0，将式（8-2）代入得

K MT0= NMT0/m （8-3）

T0

f0 f0

MT0 MT0 MT0 t

，mT0 t

图8-2捕获状态下扣脉冲门工作波形

(b) N/m=1 且码片刚好对齐 (a) N/m>1 1 2 MT0 2NMT0/m MT0 图8-3 捕获状态下Ri自相关峰波形

t

N/m 1 2 N/m t 设PN序列长度为P个码片，则滑动一个PN序列长度所需时间，也就是开环持续捕获状态下Ri相关峰重复周期，即闭环捕获状态下的最大捕获时间

T捕获=PNMT0/m （8-4）

扣码重复周期MT0的选取由相关器中包络检波器滤波电路时间常数决定，得保

38

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库移动通信实验指导书(9)在线全文阅读。