证这次扣码后至下次扣码前滤波器输出Ri的电压基本达到稳态值。这可由实验选定。
由图8-3可见:
① 要观测到比较标准的自相关函数曲线,则应选取N/m大些。
② 要捕获快、捕获时间短,N/m及M都应选取小些。但N/m=1是极限条件。由图4-21-3(b)可以看出,若N/m<1,则每次扣码PN码相位跳跃太大,可能跳过与输入PN码对齐的状态而检测不到相关峰,无法完成捕获。 (3)PN码发生器
同步CDMA实验系统采用的PN序列是生成多项式为f(x)=x5+x2+1的5阶m序列在4个连0后插入1个0所构成的5阶M序列,序列长25=32位,5个连0之后作为序列的起点。按以上条件,由PN码发生器产生的PN序列及对应的PN码同步脉冲PNS见表8-1。
表8-1 同步CDMA的PN码及其同步脉冲PNS
PNS波形 PN码码片序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1 PN码数据 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 PN码同步脉冲PNS的作用有二个: (1)示波器观测PN码时的同步脉冲;
(2)送给CPLD5作为Walsh码发生器的同步脉冲,以保证二个序列的同步关系。为此,PNS的负脉冲宽度应限制在1个fp时钟周期以内,如图8-4所示,不要复盖了时钟脉冲的触发沿。
图8-4 PNS同步脉冲与时钟沿的关系 PNS PN(t) fp(CPp) 四、实验内容与要求
1、实验箱设置:置“同步CDMA”工作方式;“PN码同步方式”设置为“不检测同步信道”工作方式;BS1及MS插上拉杆天线(天线不要拉出);发端BS1仅打
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开导频信道PIL,将发射信号幅度调到最大;关断BS2所有信道。示波器设置:外同步,外同步信号接自BS1的帧同步FS。示波器二个通道同时观测发端BS1的TX1及收端MS的fIF-RX,可见到正常信号。
2、用Altera公司的CPLD设计软件(例如MAX+plusⅡ)设计、仿真电路。仿真通过后,用Atmal公司的软件Pof2Jed转换格式( .pof→ .jed),再运行下载软件Atmal ISP,用Altera公司CPLD芯片的并口十芯下载电缆下载到CPLD4中(详见实验箱附件光盘中“Atmal-CPLD设计及编程方法”文件夹内容)。然后实际运行,测试是否满足以下测量步骤中的要求。
3、示波器设置为:CH1内触发;CH1及CH2都是直流耦合、1~2V/DIV。再进行以下测量。
(1)CH1测量收端MS的PNS,CH2测量收端MS的PN(0),与表4-21-1对比是否相符。
(2)CH1测量收端Ri ,CH2测量Uc。在“PN码捕获及解扩”模块中按下“开环”键,观测Ri及Uc波形;测量Ri相关峰重复周期的计算值。
(3)CH1测量Ri,CH2测量门限电压Ec,在“PN码捕获及解扩“模块中按下“开环”键,调整Ec(调“开环”键旁的电位器RV3),使Ec仅与Ri自相关峰相交,而不与自相关旁瓣相交。释放“开环”键,观测能否实现PN码同步(完成捕获至实现跟踪),并且“PN码捕获及解扩”模块中的PN码同步LED指示灯常亮;再按下“开环”键,又处于开环持续捕获状态;再释放“开环”键,?。
4、示波器设置:外触发,下降沿触发,外触发信号接自发端BS1的PNS,二个测量通道设置不变。再进行以下测量。
(1)示波器二个通道同时观测发端BS1的PN1及收端MS的PN(0),二个序列应该相同并且同步(收端PN(0)有点传输时延)。按下“开环”键,收端PN(0)码滑动;释放“开环”键,收端PN(0)码又与发端PN1同步。
(2)示波器CH1测量收端PN(0),CH2测量PN(+)及PN(-),观测PN(+)及PN(-)是否超前及滞后PN(0)为TP/2。
5、观测收端Walsh码与PN码是否同步
(1)示波器设置:CH1内触发。CH1测量收端PSN,CH2测量收端PN(0),观测PNS脉冲宽度及位置是否满足图8-4所示关系。
(2)示波器设置:外同步,外触发信号接自收端PNS。示波器二个通道同时观
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测收端的PN(0)及Wr,改变Wr的设置,观测Wr与PN(0)是否同步。
注:(1)凡某一步骤测试不能通过时,重复步骤2~5,修改设计。
(2)CPLD4中还有载波提取模块的部分电路,本设计实验未考虑,因而载波提取及其后面的电路不能正常工作。本实验只要求设计完成PN码同步电路。
(3)设计完成后将CPLD4原始程序重新下载。然后打开BS1的PIL、SYch、D1ss及D2ss,打开BS2的PIL、SYch、D3ss及D4ss,将发射信号的幅度都调到最大。再将“PN码同步方式”还原为“检测同步信道”工作方式,按实验七调整好Ri比较门限电压Ec的幅度,能正常实现PN码同步,以便做其它实验。 五、实验报告内容
1、给出设计及调试通过的电路图或硬件描述语言程序,谈谈设计及调试的体会。 2、由实验结果,说明PN码同步原理。
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参考文献
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