六-CDMA移动通信系统实验1.doc

电子信息工程系实验报告
成 绩：
课程名称：移动通信技术
指导教师（签名）：
实验项目名称：CDMA移动通信系统实验 实验时间：
班级： 姓名： 学 号：

实 验 目 的:
1、掌握CDMA（码分多址）的基本原理。
2、了解DS-CDMA（直扩码分多址）移动通信系统原理及组成。

实 验 设 备:
1、移动通信实验原理实验箱 一台
2、20M双踪示波器 一台

实 验 内 容:
1、测量单信道DS-CDMA通信系统发射机和接收机各点波形，了解发射机扩频调制及接收机相关检测的原理。
2、测量2信道DS-CDMA通信系统发射机和接收机各点波形，进一步了解发端扩频调制、收端相关检测及码分多址逻辑信道形成原理。

实 验 原 理：
信码d1
(fb)
fc
C1
CLK
d1
sEX(t)
调制
解调
∫0Tb ( ) dt
采样
解扩
d1
时钟
同步
地址码
同步
载波
同步
S(t)
s1(t)
s(t)
载波fc
地址码c1
(fp=kpfb)
┇
调制
载波fc
地址码cN
相关运算
扩频
信码dN
SN(t)
┇
本实验系统采用的方案是：发射机先扩频调制再载波调制，接收机先解扩再解调。

图1 DS-CDMA移动通信系统原理框图
2、DS-CDMA移动通信的关键技术
（1）正交码序列的研究、选择及配置。
（2）为克服远近效应，要进行精确，快速的发射功率控制。

（3）地址码同步
a.捕获，常用的捕获方法有滑动相关法、前置同步码法、发射参考信号法、突发同步法和匹配滤波器同步法。在CDMA系统接收端，捕获的实现大多采用滑动相关法。
b.跟踪，实现跟踪也是利用伪随机码的相关特性实现的。一般采用延迟锁相环来实现。

实 验 步 骤 及 结 果：
1. 安装好发射天线和接收天线。
2. 插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER301、POWER302、POWER401和POWER402，对应的发光二极管LED301、LED302、LED401和LED402发光，CDMA系统的发射机和接收机均开始工作。
3. 发射机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“扩频”、“编码”均拨下，拨码开关“GOLD1置位”和“GOLD2置位”设置为不同。接收机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“跟踪”、“解码”均拨下，“调制信号输入”拨上。此时系统的信码速率为1Kbit/s，扩频码速率为100Kbit/s。将“第一路”连接，“第二路”断开，这是发射机发射的是第一路信号。将拨码开关“GOLD3置位”拨为与“GOLD1置位”一致。
4. 调节“捕获”和“跟踪”旋钮，使接收机和发送机GOLD码完全一致。
① 顺时针将“捕获”电位器旋到底，“捕获指示”灯亮。用示波器双踪分别观察“G1-BS”和“G3-BS”处的波形，调节“跟踪”电位器，使两者波形相对移动尽可能缓慢或静止。

图2 “G1-BS”和“G3-BS”处的波形图
② 逆时针将“捕获”电位器旋到底，再顺时针缓慢旋转，直到“捕获指示”灯刚好变亮，按下“接收机复位”键时“捕获指示”灯灭，松开“接收机复位”键时“捕获指示”灯亮，则“捕获”电位器调节正确。
③ 用双踪示波器分别观察“G1-BS”和“G3-BS”处的波形，调节“跟踪”旋钮，直到二个波形完全一致，没有相差为止。此时表明接收机的Gold序列和发射机的Gold序列在相位与码速率上都一致。

图3 “G1-BS”和“G3-BS”处的波形图

④ 用示波器双踪分别观察“GOLD1”和“GD-TX”处的波形，二者的波形应完全一致。

图4 “GOLD1”和“GD-TX”处的波形图
5. 调节“频率调节”旋钮，恢复出相干载波。
① 将拨位开关“调制信号输入”拨上，用示波器双踪同时观察发射机测试点“TX-CW”与接收机测试点“COS”的输出波形，调节“频率调节”电位器，使两路信号相对静止。

图5 “TX-CW”与接收机测试点“COS”的输出波形图
② 按“接收机复位”键，用示波器观察“相乘1”处波形，微调“频率调节”电位器使该波形中叠加的噪声最小，此时“COS”点输出的信号就是从输入的调制信号中提取出来的载波。

图6 “相乘1”处波形图
6. 用示波器观察接收机测试点“相乘1”，并与“SIGN1”处波形比较。

图7 “相乘1”和“SIGN1”处波形图

7. 将“第一路”、“第二路”均连接，这是发射机同时发射两路信号。

8. 将“捕获”旋钮逆时针旋到底，“跟踪”旋钮顺时针旋到底。分别用示波器观察此时的相关峰（“TX3”）和延迟锁相环的鉴相特性（“VCO-C”）。

图8 “TX3”和“VCO-C”处波形图
9. 重复实验步骤4~6，观察接收机测试点“相乘1”，将此时（发射机同时发射两路信号）的波形与实验步骤6（发射机只发射一路信号）的波形进行比较。

图9 “相乘1”和“SIGN1”处波形波形
10. 将“GOLD3置位”设置为与“GOLD2置位”一致而与“GOLD1置位”不一致，按复位键，重复实验步骤4~5，解调出第二路信息码。
11. 用示波器观察接收机测试点“相乘1”，并与“SIGN2”处波形比较。

图10 接收机测试点“相乘1”，并与“SIGN2”处波形图

实 验 心 得：通过这次实验我掌握CDMA（码分多址）的基本原理。

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