MBC-8A移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)移動(dòng)通信課程設(shè)計(jì)

1 目錄 第一部分 1 動(dòng)通信系統(tǒng)組成及功能 . 、 移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) . . 1 有線電話與有線電話呼叫接續(xù)過程 . 2 手機(jī)與有線電話呼叫接續(xù)過程 . 3 話音波形 . 3 無線數(shù)字信令 4 數(shù)字信令幀結(jié)構(gòu) . 4 無繩電話無線無線數(shù)字信令副載頻調(diào)制方式及幀結(jié)構(gòu) . 4 雙綜示波器存儲(chǔ)觀測無線數(shù)字信令 . 4 信令系統(tǒng) 6 程控交換機(jī)用戶線信令 . 6 觀測程控交換機(jī)用戶信令 . 6 無繩電話及實(shí)驗(yàn)箱識(shí)別碼 8 設(shè)置無繩電話及實(shí)驗(yàn)箱識(shí)別 碼（ ） 8 無繩電話各個(gè)頻道的頻率 . 8 分多址）移動(dòng)通信 9 動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 9 各點(diǎn)信號(hào)的測量 . 9 第二部分 動(dòng)通信實(shí)驗(yàn) 11 2.1 m 序列相關(guān)特性 11 本原理 . 11 m 序列自相關(guān)特性 . 12 序列相關(guān)特性 13 階 M 序列 13 階 M 序列自相關(guān) 13 道編碼：交織編碼 15 本原理 . 15 點(diǎn)信號(hào) . 16 合地址碼 擴(kuò)頻調(diào)制 20 本原理 . 20 量各點(diǎn)信號(hào)的波形 . 20 第三部分 課程設(shè)計(jì)總結(jié) . 21 2 第一部分 移動(dòng)通信系統(tǒng)組成及功能 動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 下圖 是與公用電話網(wǎng)（ 連的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)方框圖。系統(tǒng)包括大量移動(dòng)臺(tái)多基站 干移動(dòng)交換中心 若干 與 連的數(shù)椐庫 (，圖中未畫出 )， 過中繼線與公用電話網(wǎng) 交換機(jī) 連，接入公用電話網(wǎng)。 這樣龐大復(fù)雜的系統(tǒng)無法放在實(shí)驗(yàn)桌上由同學(xué)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。將系統(tǒng)合理簡化得到圖下圖 ，它將 上圖 實(shí)際系統(tǒng)全部交換機(jī) 并成一部交換機(jī)；基站 移動(dòng)臺(tái) 線電話采用二部。 它與 上圖 實(shí)際系統(tǒng)在包含的各種功能設(shè)備 (交換機(jī)、基站、移動(dòng)臺(tái)及有線電話 )、系統(tǒng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) (各設(shè)備的連接關(guān)系 )及系統(tǒng)功能等特征方面是相同的。 為了得到體積小巧、價(jià)格低廉、可放在實(shí)驗(yàn)桌上由學(xué)生 動(dòng)手操作的移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在 上圖 中， 際選用基于 術(shù)、采用數(shù)字信令的中國 繩電話，用小型程控交換機(jī)， 有線電話。 為了測試上述小型移動(dòng)通信系統(tǒng)無線部分的功能，采用了一臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱（ 構(gòu)成一套完整的移動(dòng)通信教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，如 下圖 所示。 下面對(duì) 上圖 各部分實(shí)際采用的設(shè)備及本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹如下： 1 繩電話 繩電話屬于 統(tǒng)，數(shù)十個(gè)雙工頻道被全部無繩電話共用 ,采用話音模擬調(diào)頻及數(shù)字信令技術(shù)。系統(tǒng)有一個(gè)基地臺(tái)，即無繩電話座機(jī)，通過用戶線接入電話網(wǎng)交換 機(jī)；可帶 1移動(dòng)臺(tái)即無繩電話手機(jī)（每一時(shí)刻，只能有一部手機(jī)通話）。無繩電話是為方便有線電話用戶而提出的。它將有線電話座機(jī)與通話手柄之間的電纜（繩）去掉，用無線信道代替之，通話手柄成為無繩電話手機(jī)。用戶持無繩手機(jī)在以座機(jī)為中心的小范圍內(nèi)移動(dòng)通話， 3 十分方便。雖然從使用功能上看，無繩電話是有線電話的無線延伸，但其工作原理及使用的技術(shù)都屬于移動(dòng)通信范疇。 繩電話及在其后發(fā)展起來的各種數(shù)字無繩電話組成的無繩電話大家族，成為常用的四類移動(dòng)通信系統(tǒng)之一。 通常，同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有許多組實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，相距很近，為了防止互 相干擾，必須降低無繩電話的發(fā)射功率及接收機(jī)靈敏度，以減小電磁波作用范圍。在此條件下，為了保證同一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)部接收信號(hào)足夠強(qiáng)，能正常完成各實(shí)驗(yàn)，必須加強(qiáng)無線設(shè)備間的無線耦合： 無繩座機(jī) 天線垂直豎立但不要拉出。實(shí)驗(yàn)箱 ”發(fā)信機(jī) ”天線放置在無繩座機(jī)天線與座機(jī)外殼之間的縫隙中，使二者無線緊耦合。 無繩手機(jī) 天線不要拉出。將實(shí)驗(yàn)箱 ”發(fā)信機(jī) ”天線的芯線與地線夾在一起后套在無繩手機(jī)天線上，使二者無線緊耦合。 2、程控交換機(jī) 本教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中程控交換機(jī)采用 1 拖 4 雙繩路小型用戶程控交換機(jī)，一條外 線可接 4部內(nèi)部電話。本系統(tǒng)中不用其外線端口，只使用內(nèi)部 4 條用戶線端口，其技術(shù)參數(shù)與使用方法與 控交換機(jī)相同，相當(dāng)于 4 門 控交換機(jī)。 下圖 為小型程控交換機(jī)的外觀圖。四個(gè)用戶線插座可連接四部電話（包括無繩電話座機(jī)），插座下方號(hào)碼為對(duì)應(yīng)電話的號(hào)碼。交換機(jī)由 220電供電，通電后電源指示 戶電話摘機(jī)后對(duì)應(yīng)的 示燈亮。 線電話與有線電話呼叫接續(xù) 按順序放置設(shè)備并連接成系統(tǒng)：兩部有線電話用戶線插入交換機(jī)號(hào)碼 81、 82 的用戶線插孔，無繩電話座機(jī)用戶線 (帶用戶 線信號(hào)測量板 入交換機(jī)號(hào)碼 84 的用戶線插孔，三個(gè)有線電話的號(hào)碼分別為 81、 82、 84。有線電話之間通信，其接續(xù)過程如下圖所示： 4 機(jī)與有線電話呼叫接續(xù)過程 無繩手機(jī)按“通話”鍵摘機(jī)，聽到撥號(hào)音后撥有線電話 1 或有線電話 2 的號(hào)碼，有線電話振鈴，無繩手機(jī)聽回鈴。有線電話摘機(jī)通話，通話完畢掛機(jī)。其接續(xù)過程如下所示： 音 波形 在手機(jī)與有線電話通話時(shí)，用示波器在實(shí)驗(yàn)箱上觀測發(fā)射在空中的話音波形，可了解話音的基本特征。手機(jī)撥號(hào)呼叫有線電話進(jìn)入通話后，示波器可觀測到通話 雙方的話音波形。如下圖： （每格為 2以 話音是由發(fā)音器官中的聲音激勵(lì)源和口腔聲道形狀的不同而形成的。話音分為濁音和清音，濁音包括元音及濁輔音。濁音對(duì)應(yīng)于聲帶振動(dòng)，每個(gè)單詞中至少包括 1 個(gè)濁音。濁音，又稱有聲音。發(fā)濁音時(shí)聲帶在氣流作用下準(zhǔn)周期地閉合或開啟，從而在聲帶中激勵(lì)起準(zhǔn)周期的聲振動(dòng)，形成濁音聲波，如 下圖 所示。圖中 基音周期，則基音頻率 。通常 0300圍內(nèi)，則 13音頻率一般女聲較高，男聲較低。清音又稱無聲音。發(fā)清音時(shí)聲帶不振動(dòng)， 聲道被氣流沖擊產(chǎn)生較小輻度的聲波，其波形與噪聲相似，清音信號(hào)沒有準(zhǔn)周期性。包括濁音及清音的話音能量主要集中在 3003400率范圍內(nèi)。 t ( m s )10 聲 壓圖 1 - 3 濁 音 波 形T p T p 5 無線數(shù)字信令 字信令幀結(jié)構(gòu) 按信令形式不同，信令分為模擬信令和數(shù)字信令兩類。模擬信令包括音頻信令及其它形式的模擬信號(hào)，它應(yīng)用早，現(xiàn)在仍應(yīng)用在許多通信系統(tǒng)中，例如 擬用戶線信令全為模擬信令。數(shù)字信令具有速度快、容量大等一系列明顯優(yōu)點(diǎn)，已成為目前通信系統(tǒng)中采用的主要形式。 典 型的移動(dòng)通信系統(tǒng) 間的無線數(shù)字信令幀結(jié)構(gòu)如圖 2示，它包括位同步碼（又稱為前置碼）、幀同步（又稱為字同步）、有效數(shù)據(jù)（包括地址、消息和其它數(shù)據(jù)）及糾 /檢錯(cuò)碼四部分。 位同步 幀同步 有效數(shù)據(jù) 糾 /檢錯(cuò)碼 圖 2典型的數(shù)字信令幀結(jié)構(gòu) 繩電話無線數(shù)字信令副載頻調(diào)制方式及幀結(jié)構(gòu) 信令數(shù)據(jù)先對(duì)副載頻進(jìn)行 制，即一次調(diào)制，如表 2示。然后再對(duì) 45/48即二次調(diào)制。由于每個(gè)碼元只調(diào)制為 1 個(gè)周期的副載頻，故與經(jīng)典的制相比有點(diǎn)不同：碼元寬度隨 0/1 數(shù)據(jù)而變化。 表 2信令數(shù)據(jù)的 制方式 數(shù)據(jù) 制參數(shù) 0 周期 一周方波 1 周期 一周方波 幀同步 S 周期 一周方波 蹤數(shù)字存儲(chǔ)示波器觀測無線數(shù)字信令 數(shù)據(jù)幀的典型結(jié)構(gòu)以手機(jī)撥號(hào)碼 7 為例，見下圖。 數(shù)據(jù)幀為 00部分的含義見下圖，其中有效數(shù)據(jù)有 12 位，分為三個(gè)部分： 0 0 S, 0 0 1 1, 0 0, 1 1 1 0, 0 0 同步碼 機(jī)號(hào) 代碼消息 (消息 ) 6 （ 1） 無繩 電話系統(tǒng) 16 位識(shí)別碼（ ）的高 4 位。在初裝無繩電話時(shí)，座機(jī)與手機(jī)要統(tǒng)一 ，稱為對(duì)碼。只有 相同的座機(jī)和手機(jī)才能建立無線連接，有效防止不同無繩電話之間的竄擾和盜打。在手機(jī)摘機(jī)主呼及被呼振鈴時(shí)，才全部發(fā)送及接收 16 位，在這以后的信令傳輸過程中為節(jié)省傳輸時(shí)間只發(fā)送部分 。由于實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)進(jìn)行了對(duì)碼， 為 03210300（四進(jìn)制），所以 0011（二進(jìn)制）。 （ 2）手機(jī)號(hào)代碼 本無繩電話一臺(tái)座機(jī)最多可帶 4 部手機(jī)（任一時(shí)間只能有一部手機(jī)占用座機(jī)通話）。在對(duì)碼時(shí)，按手機(jī)對(duì)碼的先后順序 ，座機(jī)順次指定手機(jī)號(hào)碼為 1、 2、 3、 4。信令中手機(jī)號(hào)代碼含義見表 22 位代碼倒序看為自然二進(jìn)制碼，與手機(jī)號(hào)碼直接對(duì)應(yīng)。 表 2手機(jī)號(hào)碼 手機(jī)號(hào)碼 1 2 3 4 代碼 00 10 01 11 倒序代碼 00 01 10 11 由于本次實(shí)驗(yàn)只使用一個(gè)手機(jī)，所以手機(jī)號(hào)代碼為 00B （ 3）消息 常用消息見表 2 表 2無繩電話常用消息 消息 代碼（倒序讀出） 撥號(hào)碼 0*、 # 0100斷（ 10H 掛機(jī) 12H 同時(shí)測得其他數(shù)字信令如下圖所 示： （ 1）手機(jī)撥號(hào)碼 6（ 00； （ 2）手機(jī)撥號(hào)碼 7（ 00； （ 3） “閃斷”操作 （ 00； （ 4）手機(jī)掛機(jī) （ 00 7 信令系統(tǒng) 控交換機(jī)用戶線信令 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 控交換機(jī)用戶線信令如下所示。 （ 1）監(jiān)視信令 饋電電壓為 戶環(huán)路電阻（包括話機(jī)摘機(jī)電阻）小于 2000，交換機(jī)向電話機(jī)直流饋電電流（環(huán)路電流） 18話機(jī)摘機(jī)門限電流約 10 鈴流： 253弦波，有效值 9015 撥號(hào)音： 45025續(xù)信號(hào)，電平為 忙音： 45025斷續(xù)（ 送、 斷）信號(hào)，電平為 回鈴音： 45055 秒斷續(xù)（ 1 秒送、 4 秒斷）信號(hào)，電平為 （ 2）地址信令（撥號(hào)信令） 直流脈沖信號(hào)（已不常用，略） 雙音多頻（ 號(hào)，如表 3示。 由以上用戶線信令技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可見，它是包括直流（環(huán)流）和音頻（ 25450 模擬信令。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中采用的小型用戶程控交換機(jī)用戶線信令總體上符合以上標(biāo)準(zhǔn)，只在以下細(xì)節(jié)上有差別，但是它的使用完全正常。 饋電電壓約為 24 換機(jī)的 48。這是因?yàn)槠溆脩艟€短，線路壓降小， 24壓已足夠使用。 發(fā)出的 450號(hào)音為方波。由于 450號(hào)音（包括撥號(hào)音，回鈴音及忙音）是發(fā)給用戶聽的指示音，其波形不理想不影響用戶聽覺對(duì)其含義的判斷。 鈴流為 50效值 70于用戶線不長，電話能正常振鈴。 觀測程控交換機(jī)用戶線信令 8 1座機(jī)手柄掛機(jī)，無環(huán)流。示波器測量通道 置為 20V/量用戶線a、 b 端電壓。測量結(jié)果為 2 一些模擬信令如下圖： （撥號(hào)音） （ 碼） （回鈴信號(hào)） （忙音） （回鈴音） 9 無繩電話及實(shí)驗(yàn)箱識(shí)別碼 新設(shè)置無繩電話及實(shí)驗(yàn)箱識(shí)別碼（ ）及專用呼叫信道 （ 1）仍按圖 1布局放置設(shè)備并連接成系統(tǒng)。設(shè)置實(shí)驗(yàn)箱為系統(tǒng)測量方式（按 亮）。 （ 2）連續(xù)按住實(shí)驗(yàn)箱 ”對(duì)碼 ”鍵超過 4 秒，實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)入對(duì)碼及搜索專用呼叫信道狀態(tài)，守候在 備接收無繩座機(jī)發(fā)送的新 ，信道號(hào) 碼管顯示 后釋放 ”對(duì)碼 ”鍵。 （ 3）在掛機(jī)狀態(tài)下，按住無繩座機(jī)“對(duì)碼”鍵，座機(jī)進(jìn)入對(duì)碼狀態(tài)，隨機(jī)產(chǎn)生 16 位新的 ，在 道上發(fā)射出去。實(shí)驗(yàn)箱正確收到 后發(fā)出一長聲 蜂鳴聲指示。仍按住座機(jī)“對(duì)碼”鍵不放，再按住手機(jī)“對(duì)碼”鍵，手機(jī)正確收到座機(jī)發(fā)射的新 后，發(fā)出蜂鳴聲指示，新 設(shè)置完畢。無繩電話座機(jī)、手機(jī)及實(shí)驗(yàn)箱三者的 一致了，并且無繩電話座機(jī)及手機(jī)的新呼叫信道也確定了。釋放座機(jī)及手機(jī)“對(duì)碼”鍵，雙方返回正常工作的掛機(jī)狀態(tài)。幾秒鐘后實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)入搜索專用呼叫信道狀態(tài)，循環(huán)搜索 20 個(gè)信道，信道號(hào) 碼管循環(huán)顯示對(duì)應(yīng)的信道號(hào)。 （ 4）有線電話撥號(hào)呼叫無繩電話，無繩手機(jī)振鈴，無繩座機(jī)在新的專用呼叫信道上向無繩手機(jī)發(fā)振鈴信令。實(shí)驗(yàn)箱循環(huán)搜索到專用呼叫信道，就停留在該信 道并發(fā)出連續(xù)蜂鳴聲。 （ 5）按實(shí)驗(yàn)箱 ，實(shí)驗(yàn)箱存儲(chǔ)新 及新呼叫信道號(hào)于 返回系統(tǒng)測量工作方式， 亮。 繩電話 各個(gè) 頻道的頻率 觀察各個(gè)頻道的頻率 ，可以得到二十個(gè)信道的頻率如下： 分多址）移動(dòng)通信 動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 10 時(shí)分多址 把時(shí)間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙， 1 個(gè)時(shí)隙就是一個(gè) 道，按需要?jiǎng)討B(tài)分配給用戶使用。在頻分雙工（ 式中 ，上行鏈路（ 下行鏈路（ 幀分別占用具有足夠間隔（雙工頻率間隔）的不同頻率。在時(shí)分雙工（ 式中，上下行幀交錯(cuò)排列在相同載頻上。 下圖 是實(shí)驗(yàn)箱電路組合成的兩信道（兩個(gè)時(shí)隙 動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。發(fā)端 系統(tǒng)基站 發(fā)射機(jī)，兩個(gè)時(shí)隙 數(shù)據(jù) 接成幀數(shù)據(jù) 010（每時(shí)隙 4期循環(huán)）， 100 (每時(shí)隙 4期循環(huán) )，則 0101100（每幀 82 個(gè)時(shí)隙，周期循環(huán)），碼速率 s。 波調(diào)制后發(fā)送給移動(dòng)臺(tái)。收端 波 調(diào)后的基帶信號(hào)經(jīng)整形、積分 /采樣 /保持，以最低誤碼率恢復(fù)發(fā)端數(shù)據(jù)。時(shí)隙及時(shí)鐘同步電路送出某個(gè)時(shí)隙的同步時(shí)鐘 出本移動(dòng)臺(tái)給定時(shí)隙的數(shù)據(jù)。通過切換本地時(shí)鐘的時(shí)隙為 擬二個(gè) 動(dòng)臺(tái) 接收機(jī)，分別接收 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 各點(diǎn)信號(hào)的測量 1按 ，選擇工作方式之一。 升沿有效 )、 形 11 （ （ （ （ （ 形） 升沿有效 )、 形 （ （ 12 （ （ （ 形） 第二部分 動(dòng)通信實(shí)驗(yàn) m 序列相關(guān)特性 本原理 設(shè) ci(t), i=1,2, ,N 是序列周期為 T 的一組序列，序列長 P 位碼片（子碼），碼片周期。它們的互相關(guān)函數(shù)為 , 0( ) ( ) ( ) ,Ti j i jR c t c t d t i j （ 2 式中， ()為 ()移位序列。自相關(guān)函數(shù)為 0( ) ( ) ( )Ti i iR c t c t d t （ 2 式中， ()為 ()關(guān)函數(shù)描述了二個(gè)序列或波形的相似程度。 如圖 3示。用示波器觀測各點(diǎn)波形即可了解它們的相關(guān)特性。 13 圖 3序列相關(guān)特性測量電路 下面是本實(shí)驗(yàn)待測量的 m 序列。 （ 1） 5 階 m 序列（序列長 251 位） （ 2） 交碼同步信號(hào)。 （ 3） t)：求相關(guān)函數(shù)的碼序列之一。 （ 4） 求相關(guān)函數(shù)的碼序列之二。其中 是延時(shí)。 （ 5） t) （ 6） )=0 ( ) ( )T P N i t P N j t d t ，為相關(guān)函數(shù)， )= ( ) , ;( ) , ;R i i jR i j i j自相關(guān)函數(shù)互相關(guān)函數(shù)（ 7） )的 重復(fù)周期同步信號(hào)。 m 序列自相關(guān)特性 （ 1）用示波器 量 表 3 3對(duì)應(yīng)的測量項(xiàng)目表比較是否相同。 （上面信號(hào)為 面信號(hào)為 從上圖可以看出 一樣的。 （ 2）示波器設(shè)置：外觸發(fā)，直流耦合，外觸發(fā)信號(hào)接自 使 擇“手動(dòng)延時(shí)”。示波器二個(gè)通道同時(shí)測量 測 時(shí)延 。 Ni(t)t ) t) t ) 的直流分量 0,1( ) ( )1() t P N t d 14 （延時(shí) （延時(shí) （ 3）示波器一個(gè)通道測量 一個(gè)通道順次測量 t) )及 j( )。反復(fù)按 ，觀察 延變化及 t) )和 j( )的相應(yīng)變化。 （延時(shí) Ni(t) ) ） （延時(shí) （ 4）按著 放至 常亮，進(jìn)入“自動(dòng)延時(shí)”方式， )自動(dòng)步進(jìn)延時(shí)，延時(shí)增量為 碼管顯示時(shí)延值 。示波器改為 2S/掃描，一個(gè)通道（置為 1V/量 j( )，另一個(gè)通道測量 j( )重復(fù)周期指示信號(hào) 錄二者波形。其中， j( )記錄大致波形，但要準(zhǔn)確測量記錄 j( )正負(fù)峰值。 j( )波形中的小毛刺、小起伏不要理睬，這是步進(jìn)延時(shí)跳變瞬間 型的短暫混亂所造成。 M 序列自相關(guān)特性 5 階 M 序列 在 實(shí)驗(yàn)一 表 3表 3 5 階 m 序列 4 個(gè)連 0 后插入 1 個(gè) 0 所構(gòu)成，如表 3示 (插入的 1 個(gè) 0 加黑了 ) ，表中 f(x)為對(duì)應(yīng)的 m 序列生成多項(xiàng)式。 15 5 階 M 序列自相關(guān) （ 1）示波器 量 表 3 3對(duì)應(yīng)的測量項(xiàng)目表比較是否相同。 （ 2）示波器設(shè)置：外 觸發(fā)，直流耦合，外觸發(fā)信號(hào)接自 使 擇“手動(dòng)延時(shí)”。示波器二個(gè)通道同時(shí)測量 測 時(shí)延 。每按 次 閃亮一下，并且 碼管顯示時(shí)延 增加 （延時(shí) （延時(shí) （ 3）示波器一個(gè)通道測量 一個(gè)通道順次測量 t) )及 j( )。反復(fù)按 ，觀察 延變化及 t) )和 j( )的相應(yīng)變化。 （延時(shí) 0， （延時(shí) 0， 16 （延時(shí) （延時(shí) （ 4）按著 放至 常亮，進(jìn)入“自動(dòng)延時(shí)”方式， )自動(dòng)步進(jìn)延時(shí)，延時(shí)增量為 碼管顯示時(shí)延值 。示波器改為 2S/掃描，用一個(gè)通道（置為 1V/量 j( )，另一個(gè)通道測量 j( )重復(fù)周期指示信號(hào) 錄二者波形。其中， j( )記錄大致波形，但要準(zhǔn)確測量記錄 j( )正負(fù)峰值。 j( )波形中的小毛刺、小起伏不要理睬，這是步進(jìn)延時(shí)跳變瞬間 型的短暫混亂所造成。 信道編碼 ：交織編碼 本原理 分組碼只能糾正 隨機(jī)分散 的誤碼 。 卷積碼能糾 正隨機(jī)分散的誤碼 ， 并且在約束長度 足夠大時(shí)，也能糾正短突發(fā)誤碼。對(duì)付突發(fā)誤碼的 最 有效編碼是交織編碼，它將信道傳輸造成的長串的突發(fā)誤碼分散成為隨機(jī)分散誤碼，再由分組碼或卷積碼予以糾正。交織編碼本身并不具有糾檢錯(cuò)能力，只是將突發(fā)信道改造成一個(gè)隨機(jī)獨(dú)立差錯(cuò)信道，如 下圖 所示。 交織編碼有多種，下面只介紹最簡單、最常用的分組交織編碼。 本 驗(yàn)系統(tǒng)中，將一幀已卷積編碼的 16 位信碼 為一組進(jìn)行分組交織編碼。發(fā)端交織編碼器是一個(gè) 44 的存儲(chǔ)器矩陣， 16 位信碼按行寫入、按列讀出，置亂后送入信道傳 輸，如圖（ a）所示。收端的去交織器是與發(fā)端交織器相同的 44 存儲(chǔ)器矩陣，不同的是按相反的方法寫 /讀：按列寫入、按行讀出，則輸出信碼順序還原。若在信道傳輸中受到突發(fā)干擾，發(fā)生成片的 4 位連續(xù)誤碼（圖中加黑點(diǎn)的信碼），在收端去交織后誤碼被分散，可被其后的卷積糾錯(cuò)解碼器糾正。 17 （ 1） /串變換及加尾比特后用戶 1 信碼 0（最后 1 位 0為尾比特）， 每幀共 8 位， 碼速率 =s，已放在一幀的規(guī)定時(shí)段。 （ 2） 卷積編碼后的 幀共 16 位，碼速率 =s。 （ 3） 已插入 8 位 幀同步碼（ 01110010）的用戶 1 的成幀信碼，每幀共24 位，碼速率 =s。 （ 4） 織后的 未加入交織，則 （ 5） 加入人為誤碼的 未加入人為誤碼，則 1x。 （ 6） 樣、保持輸出信碼，在接收 可能有交織及人為誤碼。碼速率=s。 （ 7） 去交織（如果有）的信碼。對(duì)于無交織的 速率 =s。 （ 8） 卷積糾錯(cuò)解 碼后 的接收數(shù)據(jù)，碼速率 =s。 各點(diǎn)信號(hào) 1關(guān)斷 聲源。設(shè)置 “人為誤碼 ”、 “突發(fā)誤碼 ”及 “交織 /去交織 ”。其它設(shè)置同前。 2信碼 置為 7 位全 0。 3用示波器二個(gè)通道同時(shí)觀測發(fā)端 較在無交織時(shí)二處信碼是否相同。 18 分析： 由于信碼 置為全 0，再加上 最后 1 位 0 尾比特 ，則 8過卷積編碼后為 樣為 16 0， 在 已插入 8 位 幀同步碼（ 01110010）的用戶 1 的成幀信碼，每幀共 24 位 ，所以 據(jù)為 01110010 00000000 00000000，由于設(shè)置無交織，所以 1為 01110010 00000000 00000000。 4用示波器二個(gè)通道同時(shí)觀測發(fā)端 反復(fù)切換“ 為誤碼”無/有， 測量 突發(fā)誤碼后 片誤碼的位置及位數(shù)。 分析： 從上面兩個(gè)圖可以看出，第一個(gè)圖是沒有加入人為誤碼 11110010 00000000 00000000，第二個(gè)圖加入人為誤碼 等于 據(jù)為 01110010 11110000 00000000，可以看出誤碼的位置是信碼的開始四個(gè) 比特 。 5用示波器二個(gè)通道同時(shí)觀測發(fā)端 收端 比較二者是否 一樣，發(fā)端模擬的信道傳輸造成的突發(fā)誤碼 是否 傳輸?shù)搅耸斩恕?分析： 由于 經(jīng)發(fā)生連續(xù)突發(fā)誤碼，在接收端 1明 發(fā)端模擬的信道傳輸造成的突發(fā)誤碼傳輸?shù)搅耸斩?。 6用示波器二個(gè)通道同時(shí)觀測發(fā)端 收端 直接看 r 的 示， 觀測 否 有差別， 是否 存在卷積糾錯(cuò)解碼糾正不了的誤碼。 19 分析： 在接受端，經(jīng)過 卷積糾錯(cuò)解碼 后的數(shù)據(jù) 為 0000001，而原先發(fā)端的數(shù)據(jù) 000000，這從試驗(yàn)箱上的 可以看到，發(fā)端 7 個(gè) 暗，而接收端得 一個(gè)是亮的，說明經(jīng)過信道傳輸后數(shù)據(jù)發(fā)生誤碼了， 存在卷積糾錯(cuò)解碼糾正不了的誤碼。 7. 設(shè)置 “交織 /去交織 ”。 8用示波器二個(gè)通道同時(shí)觀測發(fā)端 測 碼位置是否被置亂（交織 ）。 分析： 從上圖中看不出 信碼位置 已經(jīng) 被置亂 ，即已經(jīng)進(jìn)行 交織 處理了，這是由于信碼數(shù)據(jù)全為 0 的緣故，在示波器上看出交織效果而已，實(shí)際上已經(jīng)進(jìn)行交織處理了，這從后面 有人為誤碼可以看出。 9. 同時(shí)觀測 測 加入的成片誤碼位置及位數(shù)。 分析： 這以前面的情況是一樣的，加入人為誤碼的位置是交織后信碼的前面四個(gè)比特。 10用示波器二個(gè)通道同時(shí)觀測發(fā)端 收端 反復(fù)切換“ /有，比較 二處信碼 是否 一樣，發(fā)端模擬的信道傳輸造成的突發(fā)誤碼 是否 傳 到了收端。 20 分析： 與前面一樣，有人為誤碼時(shí)，由于 經(jīng)發(fā)生連續(xù)突發(fā)誤碼，在接收端1明 發(fā)端模擬的信道傳輸造成的突發(fā)誤碼傳輸?shù)搅耸斩?。 11用示波器二個(gè)通道同時(shí)觀測 收 端 去交織但還未糾錯(cuò)的成幀信碼）， 反復(fù)切換“ 為誤碼”無 /有，觀測 誤碼是否 已分散。 分析： 由于 過去交織后的數(shù)據(jù)，而 到的是有突發(fā)誤碼的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為 01110010 11110000 00000000， 經(jīng)過去交織后的 01110010 10001000 1000 1000，可以看出 誤碼已經(jīng) 分散 了。 12用示波器二個(gè)通道同時(shí)觀測發(fā)端 收端 者直接看 示及 示， 反復(fù)切換“ 為誤碼”無 /有， 觀測存在突發(fā)誤碼時(shí)，系統(tǒng)采用了交織 /去交織及經(jīng)卷積糾錯(cuò)后 接收信碼 有無誤碼。 分析： 在接受端，不管是否有無人為誤碼，經(jīng)過 卷積糾錯(cuò)解碼 后的數(shù)據(jù) 為為0000000，原先發(fā)端的數(shù)據(jù) 0000000，這從試驗(yàn)箱上的 可以看到，發(fā)端 7 個(gè) 接收端得 是全暗的，說明 存在突發(fā)誤碼時(shí)，系統(tǒng)采用交織 /去交織及經(jīng)卷積糾錯(cuò)后 接收信碼 經(jīng)沒有 誤碼。 21 合地址碼擴(kuò)頻調(diào)制 本原理 本實(shí)驗(yàn)要研究內(nèi)容收發(fā)二端有關(guān)電路如圖 3示。 圖 3復(fù)合地址碼擴(kuò)頻調(diào)制及 解擴(kuò)（去擾）原理框圖 由圖可見，發(fā)端 頻信道擴(kuò)頻基帶信號(hào) N1(t) （ 2 同步信道擴(kuò)頻基帶 信號(hào) （ 2 用戶 1 由信道地址碼 獨(dú)擴(kuò)頻的擴(kuò)頻基帶信號(hào) （ 2 用戶 1 由信道地址碼 基站地址碼 合擴(kuò)頻的擴(kuò)頻基帶信號(hào) （ 2 則 的擴(kuò)頻基帶信號(hào) 經(jīng) 制后輸出 1 （ 2 量各點(diǎn)信號(hào)的波形 依次測量 號(hào)如下圖所示： 導(dǎo)頻信道信碼 (全 0) 0 (全 0) 戶 1 信碼 i rw N(0) S 5 同步信道信碼 8 22 （ （ （ （ 頻調(diào)制過程 碼波形 片序號(hào) 1 32 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 碼片數(shù)據(jù) 2 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 片數(shù)據(jù) 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0