实验五__DS-CDMA(直扩码分多址)移动通信.doc

江西师范大学物理与通信电子学院 通信专业实验报告 通信工程 专业 2013年 5月 8 日 实验名称 实验五 DS-CDMA（直扩码分多址）移动通信 指导老师 王芳 姓 名 陈敏 年级 10 学号 1008062006 成绩 一、预习部分 1.实验目的 2．实验内容 3．实验原理 一、实验目的 了解DS-CDMA（直扩码分多址）移动通信原理。 二、实验器材 移动通信实验系统1台；20M双踪示波器1 台 三、实验内容 1．测量单信道DS-CDMA通信系统发端及收端波形，了解发端扩频调制及收端相关检测原理，初步了解直扩码分多址逻辑信道形成原理。 2．测量2信道DS-CDMA通信系统发端及收端波形，进一步了解发端扩频调制、收端相关检测及码分多址逻辑信道形成原理。 四、实验原理 1、DS-CDMA移动通信系统原理 图6-1为直扩码分多址DS-CDMA（Direct Sequence Spread Spectrum-Code Division Multiple Access）通信系统原理框图。DS-CDMA利用高速率的正交码序列ci（互相关函数值为0或很小的码序列）作为地址码，与用户信息数据di相乘（或模2加）得到信息数据的直接序列扩频信号，经过相应的信道传输后，在接收端与本地产生的地址码进行相关检测，从中将地址码与本地地址码一致的用户数据选出，把不一致的用户数据除掉。码分多址通信系统可完成时域、频域及空间上混叠的多个用户数据的同时传输，或者说，利用正交地址码序列在同一载频上形成了多路逻辑信道，可动态地分配给用户使用。 2．实验系统原理 本DS-CDMA实验系统框图如图7.1所示。系统采用二个正交地址码Cl及C2，Tx-BS为系统BS的发射机，其中的扩频调制器采用异或门。已扩频调制基带信号DEX对载波进行FSK调制，再发射出去。收端Rx-MS载波FSK解调输出扩频基带信号DEX。通过切换本地地址码Ci为C1/C2，再经相关检测得到信码DA1/DA2，模拟两个移动台MS1/MS2的接收机。两路信码DAl(周期循环)，DA2(周期循环)，码速率为fb=150b/s。地址码Cl=C2=子码速率为fP=8fb=1.2kc/s。接收端地址码同步及时钟同步电路都认为是理想的、已同步，不作为本实验的研究内容（收端地址码Ci及时钟CLK实际上与发端DAl、DA2、Cl、C2一起由同一单片机产生）。 图7.1 DS-CDMA移动通信实验系统 本实验系统可观测分析以下几种情况下的码流波形： ① 发端发DA1(C1)，收端收DA1(C1)； ② 发端发DA2(C2)，收端收DA2(C2)； ③ 发端发DA2(C2)，收端收DA1(C1)。 DS-CDMA实验系统各点波形的一个例子见图7.2。通过本实验可观察地址码C1、C2各自的自相关检测及互相关检测波形，从而初步了解DS-CDMA通信原理。 图7.2 DS-CDMA实验系统各点波形 五、实验步骤 （一）单信道DS-CDMA通信 1．设置综测仪为单信道DS-CDMA通信工作方式（按K1至T/CDMA灯亮，再按K3使K3灯亮），打开发射机TX-BS（K6置ON，K7置BS，BS测量面板TX灯亮），置内调制（K9置INT），综测仪内部组合成图6-4所示DS-CDMA通信系统，图中收发两端有关信号都已引到收发信机测试面板上，便于用示波器观测。 2．反复按K3键，系统循环步进处于表6-2所示三种子工作方式之一。 表6-2 单信道DS-CDMA通信子工作方式(T/CDMA灯常亮) 子方式序号 K3灯指示 子工作方式 闪速 占空比 1 1Hz 0.1 发D1(C1)，收D1(C1) 2 1Hz 0.5 发D2(C2)，收D2(C2) 3 1Hz 0.9 发D2(C2)，收D1(C1) 在子方式1、2中，收端地址码与发端地址码相同，则接收到发端数据；在子方式3中，收端地址码与发端不同，则接收不到发端数据。 3．双踪示波器二个通道都设置为DC、2V/DIV~5V/DIV；扫描速率1ms/DIV~5ms/DIV；置外触发方式，外触发输入接至综测仪MS测量面板TRIA端。 4．从发端至收端顺着信号流向，测得三种子方式下系统各点信号波形分别见图6-5、6-6、6-7(见本实验最后三页)。注意收端相关检测(相乘-积分)输出信号DK2：1、2子工作方式下，DK2分别为C1、C2的自相关运算波形乘以对应的数椐D1、D2(+1/-1)，为正/负极性锯齿波；子工作方式3下，DK2为C1、C2的互相关运算波形乘