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移动通信综合实验系统 实验平台模块简介移动通信系统框图移动通信原理及技术移动通信应用系统多媒体课件按钮使用说明

移动通信原理与技术 数字调制与解调技术同步技术扩展频谱技术移动信道的传播特性抗干扰及衰落技术

移动通信应用系统 通信系统实验移动通信网络实验

第一章数字调制与解调技术 实验一四相移相键控（QPSK）调制及解调实验二交错四相移相键控（OQPSK）调制及解调实验三基带信号预成形技术实验实验四最小移频键控（MSK）调制及相干解调实验五 GMSK调制与相干解调实验六 MSK、GMSK非相干数字解调实验实验七矢量调制星座图实验

第二章同步技术 实验八载波同步实验实验九位同步提取实验

第三章扩展频谱技术 实验十 m序列产生及其特性实验实验十一 Gold序列产生及其特性实验实验十二直接序列扩频实验实验十三解扩实验

第四章移动信道传播特性 实验十四白噪声信道模拟实验实验十五多径衰落信道模拟实验实验十六慢衰落信道模拟实验

第五章抗干扰及衰落技术 实验十七卷积编码及译码实验实验十八块交织及解交织实验

第六章通信系统实验 实验十九 GSM通信系统实验实验二十 CDMA扩频通信系统实验实验二十一跳频通信系统实验（选做）实验二十二 TDMA（时分多址）移动通信（选做）实验二十三 FH-CDMA移动通信（选做）实验二十四 TD/FH混合多址移动通信（选做）实验二十五 TD/DS混合多址移动通信（选做）

第七章移动通信网络实验 实验二十六 GSM/GPRS移动台主呼及被呼叫过程实验二十七 GSM/GPRS移动台短消息发送及接收实验二十八无线数据传输实验实验二十九 AT命令控制功能实验实验三十 CDMA移动台主呼及被叫过程（选做）实验三十一 CDMA移动台短消息发送及接收（选做）

移动信综合实验系统平台 工业手机 PSK载波恢复信源编译码点击各模块查看详细测试点说明 IQ调制解调可选模块 CDMA接收码元再生基带成形 CDMA发送

可选模块 跳频模块 MSK/GMSK非相干数字解调信道编码及交织时分多址信道译码及解交织信道模拟点击各模块查看各测试点详细说明

移动通信系统框图 CDMA扩频通信系统框图 GSM通信系统框图

CDMA扩频通信系统框图

GSM通信系统框图 功放 IQ调制基带成形信道编码数字信源发送系统载波小信号放大输出信道译码非相干解调 IQ解调本地载波接收系统

实验一 QPSK调制及解调实验 一、实验目的二、实验内容三、基本原理四、实验原理五、实验框图六、实验步骤七、实验结果

实验一 QPSK调制及解调实验 实验目的 1、了解QPSK调制解调原理及特性 2、了解载波在QPSK相干及非相干时的解调特性实验内容 • 1、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系 • 2、观察IQ调制解调过程中各信号变化 • 3、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别

实验一 QPSK调制及解调实验 基本原理 1、QPSK调制原理 QPSK又叫四相绝对相移调制，它是一种正交相移键控。QPSK利用载波的四种不同相位来表征数字信息。由于每一种载波相位代表两个比特信息，因此，对于输入的二进制数字序列应该先进行分组，将每两个比特编为一组，然后用四种不同的载波相位来表征。用调相法产生QPSK调制原理框图如图1-1所示，QPSK的调制器可以看作是由两个BPSK调制器构成，输入的串行二进制信息序列经过串行变换，变成两路速率减半的序列，电平发生器分别产生双极性的二电平信号I（t）和Q（t），然后对Acosωt和Asinωt进行调制，相加后即可得到QPSK信号。经过串并变换后形成的两个支路如图1-2所示，一路为单数码元，另外一路为偶数码元，这两个支路互为正交，一个称为同相支路，即I支路；另外一路称为正交支路，即Q支路。

实验一 QPSK调制及解调实验 2、QPSK解调原理由于QPSK可以看作是两个正交2PSK信号的合成，故它可以采用与2PSK信号类似的解调方法进行解调，即由两个2PSK信号相干解调器构成，其原理框图如图1-3所示。图1-3 QPSK解调器原理框图

实验一 QPSK调制及解调实验 实验原理 1、实验模块简介本实验需用到基带成形模块、IQ调制解调模块、码元再生模块及PSK载波恢复模块。（1）基带成形模块(点击查看测试点说明)：产生PN31伪随机序列作为信源；将基带信号进行串并转换；按调制要求进行基带成形，形成两路正交基带信号。（2）IQ调制解调模块(点击查看测试点说明)：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；完成射频信号正交解调。（3）码元再生模块(点击查看测试点说明)：从解调出的IQ基带信号中恢复位同步，并进行抽样判决，然后并串转换后输出。（4）PSK载波恢复模块 (点击查看测试点说明)：与IQ调制解调模块上的解调电路连接起来组成一个完整的科斯塔斯环恢复PSK已调信号的载波，同时可用作一个独立的载波源。本实验只使用其载波源。

实验一 QPSK调制及解调实验 2、实验电路说明 QPSK调制电路基带成形模块产生的PN码（由PN31端输出，码型为111100010011010）输入到串并转换电路中（由NRZ IN端输入）进行串并转换，成为IQ两路基带信号，输出的IQ两路数字基带信号（观测点为NRZ-I，NRZ-Q），经波形预取电路判断，取出相应的模拟基带波形数据，经D/A转换后输出（观测点为I-OUT，Q-OUT，分别于NRZ-I，NRZ-Q波形反相）。IQ两路模拟基带信号送入IQ调制解调模块中的IQ调制电路分别进行PSK调制，然后相加形成QPSK调制信号，经放大后输出。QPSK已调信号载波为10.7MHz，是由21.4MHz本振源经正交分频产生。

实验一 QPSK调制及解调实验 QPSK解调电路 QPSK已调信号送入IQ调制解调模块中的IQ解调电路分别进行PSK相干解调，相干载波由调制端的本振源经正交分频产生。解调输出的IQ两路模拟基带信号送入码元再生模块进行抽样判决，转换为数字信元后再进行并串转换后输出。抽样判决前IQ信号需经整形变为二值信号，并且需恢复位同步信号。位同步信号恢复由码元再生模块中的数字锁相环完成。 IQ解调电路的载波也可由PSK载波恢复模块上的本振源提供，此时解调变为非相干解调，从解调输出的模拟基带信号可以看出信号失真很大，无法进行码元再生。

实验一 QPSK调制及解调实验 基带成型 IQ调制 QPSK调制实验框图

实验一 QPSK调制及解调实验 码元再生 IQ解调 QPSK解调实验框图

实验一 QPSK调制及解调实验 实验步骤 1、在实验箱上正确安装基带成形模块（以下简称基带模块）、IQ调制解调模块（以下简称IQ模块）、码元再生模块（以下简称再生模块）和PSK载波恢复模块。 2、QPSK调制实验。 a、关闭实验箱总电源，用台阶插座线完成如下连接（点击查看） * 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。 b、按基带成形模块上“选择”键，选择QPSK模式（QPSK指示灯亮）。

实验一 QPSK调制及解调实验 c、用示波器观察基带模块上“I-OUT”及“Q-OUT”测试点，并分别与“NRZ IN”测试点的信号进行对比，观察串并转换情况。 d、用频谱分析仪观测调制后QPSK信号频谱（可用数字示波器上FFT功能替代观测），观测点为IQ模块调制单元的“输出”端（TP4） 3、QPSK相干解调实验。 a、关闭实验箱总电源，保持步骤2中的连线不变，用同轴视频线完成如下连接（点击查看连线） * 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。 b、示波器探头分别接IQ解调“I-OUT”及“Q-OUT”端，观察解调波形。

实验一 QPSK调制及解调实验 c、对比观测解调前后I路信号示波器探头分别接IQ解调“I-OUT”端及基带“I-OUT”端，注意观察两者是否一致。若一致表示解调正确，若不一致可能是载波相位不对，可按IQ模块复位键复位或重新开关该模块电源复位。 d、对比观测解调前后Q路信号示波器探头分别接IQ解调“Q-OUT”端及基带“Q-OUT”端，注意观察两者是否一致。若一致表示解调正确，若不一致可能是载波相位不对，可按IQ模块复位键复位或重新开关该模块电源复位。 4、QPSK再生信号观察 a、关闭实验箱总电源，保持步骤2、3中的连线不变，用台阶插座线完成如下连接（点击查看连线）

实验一 QPSK调制及解调实验 * 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。 b、按再生模块上“选择”键，选择QPSK模式（QPSK指示灯亮）。 c、对比观测原始NRZ信号与再生后的NRZ信号示波器探头分别接再生模块上“NRZ”端和基带模块上“NRZ IN”端，观察两路码元是否一致。若一致表示解调正确，若不一致可回到步骤2重新实验。 5、观测载波非相干时信号波形断开IQ模块上载波“输出”端与该模块上载波“输入”视频线，将IQ模块上载波“输入”端与PSK载波恢复模块上“VCO-OUT”端连接起来，此时载波不同步。从步骤2开始再次观察各信号。

实验一 QPSK调制及解调实验 点击图上查看各点波形

实验二 OQPSK调制及解调实验 图2-1 QPSK相位变化图图2-2 OQPSK相位变化图

实验二 OQPSK调制及解调实验 图2-3 OQPSK调制器框图

实验二 OQPSK调制及解调实验 图2-4 OQPSK相干解调器框图

实验二 OQPSK调制及解调实验 一、实验目的二、实验内容三、基本原理四、实验原理五、实验框图六、实验步骤七、实验结果

实验二 OQPSK调制及解调实验 实验目的 1、了解OQPSK调制解调原理及特性 2、了解载波在OQPSK相干及非相干时的解调特性 3、与QPSK调制对比，掌握它们的差别实验内容 • 1、观察I、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系 • 2、观察IQ调制解调过程中各信号变化 • 3、观察QPSK调制及OQPSK调制各信号的区别 • 4、观察解调载波相干时和非相干时各信号的区别

实验二 OQPSK调制及解调实验 基本原理 OQPSK又叫偏移四相相移键控，它是基于QPSK的一类改进型，为了克服QPSK中过零点的相位跃变特性，以及由此带来的幅度起伏不恒定和频带的展宽（通过带限系统后）等一系列问题。若将QPSK中并行的I，Q两路码元错开时间（如半个码元），称这类QPSK为偏移QPSK或OQPSK。通过I，Q路码元错开半个码元调制之后的波形，其载波相位跃变由180°降至90°，避免了过零点，从而大大降低了峰平比和频带的展宽。 QPSK数据码元对应的相位变化如图2-1所示，OQPSK数据码元对应相位变化如图2-2所示。对于QPSK数据码元对的相位变换由图2-1求得为：

实验二 OQPSK调制及解调实验 可见，在QPSK中存在过零点的180°跃变。对于OQPSK数据码元对的相位变化由图2-2求得为：可见，在OQPSK中，仅存在小于＝90°的相位跃变，而不存在过零点跃变。所以OQPSK信号的带限不会导致信号包络经过零点。OQPSK包络的变化小多了，因此对OQPSK的硬限幅或非线性放大不会再生出严重的频带扩展，OQPSK即使再非线性放大后仍能保持其带限的性质。 OQPSK的调制和相干解调框图如图2-3、图2-4所示

实验二 OQPSK调制及解调实验 实验原理 1、实验模块简介本实验需用到基带成形模块、IQ调制解调模块、码元再生模块及PSK载波恢复模块。（1）基带成形模块(点击查看测试点说明)：产生PN31伪随机序列作为信源；将基带信号进行串并转换；按调制要求进行基带成形，形成两路正交基带信号。（2）IQ调制解调模块(点击查看测试点说明)：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；完成射频信号正交解调。（3）码元再生模块(点击查看测试点说明)：从解调出的IQ基带信号中恢复位同步，并进行抽样判决，然后并串转换后输出。（4）PSK载波恢复模块 (点击查看测试点说明)：与IQ调制解调模块上的解调电路连接起来组成一个完整的科斯塔斯环恢复PSK已调信号的载波，同时可用作一个独立的载波源。本实验只使用其载波源。

实验二 OQPSK调制及解调实验 2、实验电路说明 OQPSK调制电路基带成形模块产生的PN码（由PN31端输出，码型为111100010011010）输入到串并转换电路中（由NRZ IN端输入）进行串并转换，输出的IQ两路数字基带信号（观测点为NRZ-I，NRZ-Q），I路直接输出，然后再将Q路延迟半个码元，经波形预取电路判断，取出相应的模拟基带波形数据，经D/A转换后输出。IQ两路模拟基带信号送入IQ调制解调模块中的IQ调制电路分别进行PSK调制，然后相加形成OQPSK调制信号，经放大后输出。（调节W1可以改变放大增益）OQPSK已调信号载波为10.7MHz，是由21.4MHz本振源经正交分频产生。

实验二 OQPSK调制及解调实验 OQPSK调制电路 OQPSK已调信号送入IQ调制解调模块中的IQ解调电路分别进行PSK相干解调，相干载波由调制端的本振源经正交分频产生。解调输出的IQ两路模拟基带信号送入码元再生模块进行抽样判决，转换为数字信元后再进行并串转换后输出。抽样判决前IQ信号需经整形变为二值信号，并且需恢复位同步信号。位同步信号恢复由码元再生模块中的数字锁相环完成。IQ两路抽样判决的位同步信号相差半个码元。 IQ解调电路的载波也可由PSK载波恢复模块上的本振源提供，此时解调变为非相干解调，从解调输出的模拟基带信号可以看出信号失真很大，无法进行码元再生。

实验二 OQPSK调制及解调实验 基带成型 IQ调制 OQPSK调制实验框图

实验二 OQPSK调制及解调实验 码元再生 IQ解调 OQPSK解调实验框图

实验二 OQPSK调制及解调实验 实验步骤 1、在实验箱上正确安装基带成形模块（以下简称基带模块）、IQ调制解调模块（以下简称IQ模块）、码元再生模块（以下简称再生模块）和PSK载波恢复模块。 2、OQPSK调制实验。 a、关闭实验箱总电源，用台阶插座线完成如下连接（点击查看连线） * 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。 b、按基带成形模块上“选择”键，选择OQPSK模式（OQPSK指示灯亮）。

实验二 OQPSK调制及解调实验 c、用示波器观察基带模块上“I-OUT”及“Q-OUT”测试点，并分别与“NRZ IN”测试点的信号进行对比，观察串并转换情况 d、用频谱分析仪观测调制后OQPSK信号频谱（可用数字示波器上FFT功能替代观测），观测点为IQ模块调制单元的“输出”端（TP4） 3、OQPSK相干解调实验。 a、关闭实验箱总电源，保持步骤2中的连线不变，用同轴视频线完成如下连接（点击查看连线） * 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。

实验二 OQPSK调制及解调实验 b、示波器探头分别接IQ解调单元上的“I-OUT”及“Q-OUT”端，观察解调波形。 c、对比观测解调前后I路信号示波器探头分别接IQ解调“I-OUT”端及基带“I-OUT”端，注意观察两者是否一致。若一致表示解调正确，若不一致可能是载波相位不对，可按IQ模块复位键复位或重新开关该模块电源复位。 d、对比观测解调前后Q路信号示波器探头分别接IQ解调“Q-OUT”端及基带“Q-OUT”端，注意观察两者是否一致。若一致表示解调正确，若不一致可能是载波相位不对，可按IQ模块复位键复位或重新开关该模块电源复位。 4、OQPSK再生信号观察 a、关闭实验箱总电源，保持步骤2、3中的连线不变，用台阶插座线完成如下连接（点击查看连线）

实验二 OQPSK调制及解调实验 * 检查连线是否正确，检查无误后打开电源。 b、按再生模块上“选择”键，选择OQPSK模式（OQPSK指示灯亮）。 c、对比观测原始NRZ信号与再生后的NRZ信号示波器探头分别接再生模块上“NRZ”端和基带模块上“NRZ IN”端，观察两路码元是否一致。若一致表示解调正确，若不一致可回到步骤2重新实验。 5、观测载波非相干时信号波形断开IQ模块上载波“输出”端与该模块上载波“输入”视频线，将IQ模块上载波“输入”端与PSK载波恢复模块上“VCO-OUT”端连接起来，此时载波不同步。从步骤2开始再次观察各信号。

实验三基带信号预成形技术 一、实验目的二、实验内容三、基本原理四、实验原理五、实验框图六、实验步骤七、实验结果

实验三基带信号预成形技术 实验目的 1、了解正交调制中基带信号的产生原理及方法 2、了解基带滤波器的作用 3、了解工程中常用的设计原理及方法实验内容 • 1、了解基带信号预成形的原理及方法 • 2、观察MSK及GMSK基带信号波形

实验三基带信号预成形技术 基本原理一个理想的恒包络信道的频谱几乎是无限宽的，这样的信道对频谱资源来说完全是无法忍受的，为了克服恒包络调制中的频谱利用率低的问题，我们通常会对信号进行频谱限制，即通过滤波的方法对每一个信道进行滤波，以降低其信道带宽，但这样做的一个缺点就是带来了信号的失真，为避免频谱限制所引起的失真，我们在调制之前必须对基带信号进行处理，降低基带信号的占用带宽，这一处理即为基带成形。 MSK基带波形只有两种波形组成，如下图所示。

实验三基带信号预成形技术 MSK成型信号取出原理为:(点击查看波形) 由于成形信号只有两种波形选择，因此当前数据取出的成形信号只与它的前一位数据有关。如果当前数据与前一数据相同，数据第一次保持时，输出的成形信号不变（如果前一数据对应波形1，那么当前数据仍对应波形1）；从第二次保持开始，输出的成形信号与前一信号相反（如果前一数据对应波形1，那么当前数据对应波形2）。如果当前数据与前一位数据相反，数据第一次跳变时，输出的成形信号与前一信号相反（如果前一数据对应波形1，那么当前数据对应波形2），从数据第二次跳变开始，输出的成形信号不变（如果前一数据对应波形1，那么当前数据仍对应波形1）。 GMSK基带信号即是将MSK基带信号通过高斯滤波器得到，消除MSK相位路径在码元转换时刻的相位转折点。

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