CDMA移动通信原理实验指导书V11[精品].doc

目 录 第一章 实验系统介绍 - 1 - 1.1系统组成 - 1 - 1.2系统实现 - 1 - 第二章 CDMA实验 - 10 - 实验一 GOLD序列特性实验 - 10 - 实验二 GOLD序列的捕获与跟踪实验 - 15 - 实验三 扩频与解扩实验 - 20 - 实验四 载波提取实验 - 25 - 实验五 PSK调制与解调实验 - 29 - 实验六 位同步提取实验 - 36 - 实验七 帧同步提取实验 - 42 - 实验八 纠错编码实验 - 50 - 实验九 CDMA移动通信系统实验 - 54 - 参考书目 - 61 - 第一章 实验系统介绍 1.1系统组成 DS-CDMA）移动通信系统。 本实验系统的主要参考教材为西安电子科技大学出版社出版，郭梯云、邬国扬、李建东编著的《移动通信》（修订版）和西安电子科技大学出版社出版，查光明、熊贤祚编著的《扩频通信》。这两本教材被很多高校所采用，具有较强的权威性。 其中，DS-CDMA系统的设计我们紧密结合《扩频通信》一书，着重突出教材的重点：PN码的特性、扩频和解扩、同步和捕获等知识点，使用户通过实验进一步理解CDMA的精髓。同时，该系统还包含码分多址、伪随机序列的捕获和跟踪、数字调制与解调、位同步、帧同步提取、载波恢复、纠错编解码等众多功能，可以构成一个完整的移动通信系统。 具体实验内容有： GOLD序列特性实验 GOLD序列的捕获和跟踪实验 扩频与解扩实验 载波提取实验 PSK调制与解调实验 位同步提取实验 帧同步提取实验 纠错编码实验 CDMA移动通信系统实验 1.2系统实现 现代通信技术取得的突出成就之一就是CDMA（Code Division Multiple Access 码分多址）技术。由于CDMA技术可以处理多媒体数据业务的异步特性，可以提供比传统多址技术（如：TDMA（Time Division Multiple Access 时分多址）、FDMA （Frequency Division Multiple Access 频分多址））更高的容量，并且能够抵抗信道的频率选择性衰落，可以提供方便的多用户接入，所以公认它将作为第三代移动通信的主要技术。 CDMA系统按照扩张频谱方式的不同可分为： 1、直接序列扩频CDMA（DS-CDMA）：用待传信息信号与高速率的伪随机码序列相乘后，去控制射频信号的某个参量而扩展频谱。 2、跳频扩频CDMA（FH-CDMA）：数字信息与二进制伪随机码序列模二相加后，去离散地控制射频载波振荡器的输出频率，使发射信号的频率随伪随机码的变化而跳变。 3、跳时扩频CDMA（TH-CDMA）：跳时是用伪随机码序列来启闭信号的发射时刻和持续时间。发射信号的“有”、“无”同伪随机序列一样是伪随机的。 4、混合式：由以上三种基本扩频方式中的两种或多种结合起来，便构成了一些混合扩频体制，如FH/DS，DS/TH，FH/TH等。 其中，DS-CDMA系统是目前应用最广泛的一种扩频CDMA系统，被CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等第三代移动通信系统采用，我们的实验系统就设计了一个完整的DS-CDMA系统，重点放在伪随机码的特性、扩频和解扩、同步和捕获等知识点上，同时也具备码分多址、位同步、帧同步提取、载波恢复、纠错编解码等众多功能。 1.2.1 发射机的实现 其发射机实现框图如图1.2-1所示： 图1.2-1 CDMA系统发射机实现框图 两路信息码均在发射机的CPLD中产生，周期为8，分别由两个8位拨码开关“SIGN1置位”和“SIGN2置位”进行置位。码速率1K/2K可变，由拨位开关“信码速率”控制，拨码开关拨上时码速率为2K，拨下时为1K。两路扩频码为在CPLD中产生的127位Gold序列，分别受两个8位开关“GOLD1置位”和“GOLD2置位”控制，可以任意改变。码速率100K/200K可变，由拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为200K，拨下时为100K。 两路信息码分别与Gold1和Gold2进行扩频后，再进行PSK调制。当拨位开关“第一路”拨上、“第二路”拨下时，发射机输出点TX输出的信号为SIGN1与GOLD1扩频调制后的信号。当拨位开关“第一路”拨下、“第二路”拨上时，发射机输出点TX输出的信号为SIGN2与GOLD2扩频调制后的信号。当两个拨位开关均拨上时，发射机输出点TX输出的信号为两路信号的叠加。拨位开关“扩频”可对是否扩频进行选择，当拨码开关拨上时表示不对信息码进行扩频，拨下时扩频，这样便于对比观察是否扩频的PSK信号的频谱。 另外，在发射机还可对SIGN1进行汉明编码，当拨位开关“编码”拨上时对SIGN1进行编码，拨下时不编码。8位拨码开关“误码“的作用是对编码后的信号人为设置误码，以检验汉明编码的纠