生调相(相位跳变);BPSK1的包络是否与Dss一样。然后用示波器二个通道同时测量BPSK1及其中频载波fIF1,比较BPSK1是否相对fIF1发生了0/π调相。了解BPSK1为包络起复、0/π调相的BPSK调制信号。了解基站下行多信道扩频基带信号的BPSK调制过程。
5、用示波器二个通道同时测量BPSK1及上变频后BPSK信号TX1,粗测二者频率,了解上变频过程。由于BPSK1的中频载波与信码Dss(对应于BPSK1的包络)及信码的帧同步信号FS产生于同一晶体振荡器,它们是同步的,所以BPSK1可看到载波相对包络不滑动的稳定同步波形。而上变频后的TX1的载波携带了来自另一个独立振荡器—本振信号fLC的相位,其包络与载波就不同步了,但仍然是包络起复、0/π调相的BPSK调制信号。
6、用示波器二个通道同时测量发端射频信号TX1及收端射频前端输出的中频信号fIF-RX。粗测fIF-RX的频率是否已下变频为中频455KHz,了解MS接收机射频前端的下变频功能。比较二个信号包络波形是否一样,是否为线性关系。然后调节BS1“输出幅度”电位器,反复减小/增大TX1的幅度,观测fIF-RX幅度跟随变化的情况是否与图2-8一致,了解MS接收机射频前端的AGC特性。
7、按实验七介绍的方法,对比观测PN码捕获电路的Ri及Ec信号,调整Ec使PN码达到同步,LED同步指示灯亮。用示波器二个通道同时测量发端PN1及收端PN(0),观测收端PN码是否已达到同步。反复按下/释放“开环”按键,观测PN码捕获/跟踪同步过程。
有另外二种情况会使收端反复进入PN码捕状态,无法达到PN码同步,应予以排除:
(1)如果同步信道SYch没打开,当PN码刚由捕获进入跟踪后,检测不到同步信道,则又会重新开始PN码捕获。因此,在PN码捕获状态下发端必须打开同步信道SYch。只有实现PN码同步后才可视需要关断同步信道。
(2)发端未打开收端要接收的用户业务信道,收端在PN码已同步后接收不到该信道,则又会重新开始PN码捕获。故发端必须打开收端要接收的用户业务信道。
8、设置示波器CH1内同步,用CH1测量收端“载波提取”的输出fIF,CH2测量接收中频fIF_RX,对比观测中频载波fIF是否已经与fIF_RX同步。同步状态下的波形见图6-1。
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fIF t
fIF_RX
t
图6-1 收端载波同步时的波形
注:用观测fIF的测量通道内同步
9、示波器CH1测量发端BS1的帧同步FS。CH2测量收端帧同步FSr,对比观测收端是否已达到帧同步。收端已达到帧同步的另一个明显标志是“帧同步及纠错”模块中的帧同步指示灯常亮。
10、到上一步为止,收端的各种同步电路,包括PN码同步(包括PN码时间偏置系数一致)、载波同步、帧同步都已实现同步,收端PN码同步指示灯及帧同步指示灯都常亮,则接收机就可正确收到设定基站及信道的信码:
(1)直接观察收/发二端LED显示的信码Dr/D1是否完全相同,并且拨动信码设置开关改变D1时,Dr发生相同的改变,收发两端的信码总是保持一致。
(2)用双踪示波器二个通道对比测量发/收二端的信码D1xs/Drxs、D1fr/Drfr、D1/Dr,观测两两之间的信码是否一样(收端有传输延时加上Walsh码相关检测造成的一个码元的延时)。
11、发端BS1关断导频信道PIL。将收端“开环”键按一下马上释放,让收端重新开始PN码捕获。观测收端能否实现PN码同步(LED指示灯亮)及帧同步(LED指示灯亮),能否收到发端信码。然后重新打开BS1的导频信道PIL,重复上面的观测。了解导频信道PIL在PN码同步过程中的作用。
12、发端BS1关断同步信道SYch。将收端“开环”键按一下马上释放,让收端重新开始PN码捕获。观测收端能否实现PN码同步(LED指示灯亮)及帧同步(LED指示灯亮),能否收到发端信码。然后重新打开BS1的同步信道SYch,重复上面的观测。了解同步信道SYch在PN码同步过程中的作用。
13、同时打开发端BS1的PIL、SYss、D1ss、D2ss及发端BS2的PIL、SYss、D3ss、D4ss,二个基站发射信号“输出幅度”都调到最大。按步骤7.重新调整好PN码捕获电路的比较门限电圧Ec。然后按表3-14-3进行测量并作记录。观测、了解多基站、多信道、多用户同步CDMA系统运行的全过程。在收端各模块都已同步,接收到发端
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信码后,可拨动发端对应用户的信码设置拨码开关,改变其LED显示的信码,观察收端LED显示的接收信码是否发生相应改变,收发两端的信码总是保持一致。
注:由于二个基站各自都打开4个信道,基站之间的多址干扰比较大,可能会影响收端PN码同步。因此,当收端MS在接收某基站信号时,可能要将该基站发射信号幅度调到最大,同时将另一基站的调小些。
表6-3 收端MS接收基站地址码及信道地址码的设置及系统运行 接收基站地址码 BS1/BS2 BS1 BS1 BS1 BS1→BS2 BS2 BS2 BS2 BS2 BS2 BS2 BS2→BS1 BS1 BS1 BS1 BS1 BS1 BS1→BS2 BS2 BS2→BS1 接收信道地址码 Wr Wi Wi→Wj Wj WL(WL=Wj) WL WL→WK WK WK→WL WL WL→WK Wi(Wi=WK) Wi Wi→Wj Wj Wj→Wi Wi WK(WK=Wi) WK Wi(Wi=WK) PN码同步指示 LED 常亮 闪亮 常亮 闪亮 常亮 帧同步指示 LED 常亮 闪亮 常亮 闪亮 常亮 接收信号Dr LED显示 D1 不定 D2 不定 D3 MS模拟方式 BS1的MS1 BS1的MS2 MS2越区硬切换 BS2的MS2 ? ? 注:前五行是运行样板。
五、实验报告内容
1、给出表6-1、表6-2及表6-3的测量记录,说明多基站、多信道、多用户同步CDMA移动通信系统的结构、地址码的设计,工作频率的设计及系统工作原理。
2、由实验结果,说明导频信道与同步信道的作用。
3、试分析,若将同一基站不同信道的地址码误设置成一样会产生什么后果。
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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
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