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移动通信课程设计题目

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移动通信课程设计题目:
GSM手机开发
课程设计是对学生的一种全面综合训练, 是与课堂听讲、 自学和练习相辅相成的、 必不可少的一个教学环节。一般, 课程设计中的问题比平时的习题复杂的多, 也更接近实际。课程设计着眼于原理与应用的结合点, 使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题, 培养软件工作所需要的动手能力; 另一方面, 能使书上的知识变”活”, 起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。
一、 设计要求:
《基于GSM通信的分布式数据采集》题目要求:
1、 硬件电路的组装与调试
2、 GSM移动通信AT信令的学习
3、 编写程序, 上机调试。( VB、 VC、 labVIEW等)
4、 开发出一款手机( 虚拟)
5、 能和实际中的手机进行通信
6、 能和实际中的手机进行短信收发
二、 设计报告格式:
1、 设计目的
2、 总体设计( 程序设计组成框图、 流程图)
3、 详细设计
硬件电路主要接点电参数测量。( 电压、 电流、 数据波形等)
所用AT信令的功能详述
模块功能说明( 如函数功能、 入口及出口参数说明, 函数调用关系描述)
调试与测试: 调试方法, 测试结果的分析与讨论, 测试过程中遇到的主要问题及采取的解决措施
源程序清单和执行结果( 可用截图注解)
三、 检查要求:
1、 每个人必须有可运行的程序;
2、 每个人必须交硬件
3、 刻一张盘上交;
四、 题目主要知识列举
1、 GSM系统简述
GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的, 它是在蜂窝系统的基础上发展而成。
GSM包含了许多子系统, 如移动台(MS)、 基站子系统(BSS)、 网络和交换子系统(NSS)及操作维护子系统(OSS)。结构如图5-1所示。

图5-1 GSM的系统框图

交换网路子系统( NSS) 主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、 安全性管理所需的数据库功能。由一系列功能实体所构成, 如移动业务交换中心( MSC) 、 归属位置登记器、 访问位置登记器、 鉴权中心和设备识别码登记器等。
基站子系统(BSS)是在一定的无线覆盖区中由MSC控制, 与MS进行通信的系统设备, 它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器( BSC) 和基站收发信台( BTS) 。  BSC具有对一个或多个BTS进行控制的功能, 它主要负责无线网路资源的管理、 小区配置数据管理、 功率控制、 定位和切换等, 是个很强的业务控制点。BTS是无线接口设备, 它完全由BSC控制, 主要负责无线传输, 完成无线与有线的转换、 无线分集、 无线信道加密、 跳频等功能。
移动台就是移动客户设备部分, 它由两部分组成, 移动终端(MS)和客户识别卡( SIM) 。移动终端完成话音编码、 信道编码、 信息加密、 信息的调制和解调、 信息发射和接收。SIM卡存有认证客户身份所需的所有信息, 并能执行一些与安全保密有关的重要信息, 以防止非法客户进入网路。SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据, 只有插入SIM后移动终端才能接入进网。
GSM系统还有个操作维护子系统( OMC) , 它主要是对整个GSM网路进行管理和监控。经过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、 状态报告、 故障诊断等功能。
中国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段: 905～915( 移动台发、 基站收) , 950～960( 基站发、 移动台收) 。随着业务的发展, 可视需要向下扩展, 或向1.8GHz频段的DCS1800过渡, 即1800MHz频段: 1710～1785( 移动台发、 基站收) 1805～1880( 基站发、 移动台收) 。
2. GSM模块的特点
本实验箱装配了华为的GTM900B无线模块。该模块是一款双频900/1800MHZ高度集成的段GSM/GPRS 无线模块。带有标准的RS232接口以及SIM卡, 能够在PC机上用AT命令经过串口对它进行设置。它是一个在声音和数据通讯上通用的GSM双频终端产品。其技术特点如下:
频段: 双频GSM900MHz 和 DCS1800 MHz(Phase 2+)
电压范围: 5V至24V低功耗,配置有专用电源.
发射功率: 2W ( GSM900MHz Class 4) 1W ( DCS1800MHz Class 1)
工作电流损耗: 通话模式: 300mA (典型值.)空闲模式: 3.5mA
低功耗: 处于睡眠状态时电流为3mA
支持数字、 语音、 短消息和传真
通讯接口: RS232( 指令和数据的双向传送)
通信最高速率: 115200bit/s
短信息: MT, MO, CB 和 PDU 模式
AT 命令GSM: 标准AT 命令, V.25 AT 命令, 华为扩展的AT 命令
SIM 卡连接方式: 外接
SIM卡操作电压: 3V
天线: 由天线连接器连接外部天线
3. AT命令;
AT命令是最初是一组用来控制MODEM的命令集, 它包含最基本的Hayes命令集和各厂家自己特有的命令。后来, 主要的移动电话生产厂商诺基亚、 爱立信、 摩托罗拉和HP共同为GSM研制了一整套AT命令, AT命令在此基础上演化并被加入GSM 07.05标准, 以及之后的GSM 07.07标准。这样各种GSM模块都支持用户用AT命令来对它进行控制。
GSM模块启动后, 都处于命令状态, 在该状态下, 它以AT命令形式接收命令。GSM模块接收到AT命令后, 对命令进行解释和执行, 并返回相应的结果码。
所有的AT命令都由一个特定的”命令前缀”开始, 由一个”命令结束标志”结束。命令前缀一般总是由AT两个字符组成, 它是ATtention的缩写, 意思是”引起注意”, 因此将它们称为AT命令。命令结束符是一个单字节, 一般为回车符<CR>, ASCII值为13。
一般AT命令都由AT或at开始, 而不是At或aT, 也就是说, 所有AT命令可全是大写字符, 也能够全是小写字符, 但不能是大小写混合字符。
下面是一些常见的AT命令。

AT命令
说明
AT
测试模块是否处于正常工作状态, 正常返回0或OK
ATEn
命令回应:n=1 打开回显, n=0关闭回显
ATVn
结束码类型:n=1字符型, n=0数字型
ATQn
结束码控制:n=1不返回结果码, n=0返回结果码
AT&W
保存设置
A/
重复上一次的AT命令( 该命令前面无AT, 后面也没有回车)
ATI
返回产品标识代码
ATZ
软复位
AT+IPR=nnnn
设置通信速率为nnnn

ATDnnn;
拨号, nnn为电话号码
ATH
挂机
ATA
接电话
ATDL
重拨上次号码
AT+CLIP= n
n=1打开来电显示, n=0关闭来电显示

AT+CSCA=nnnn
设置短消息中心, nnnn为消息中心号码
AT+CPMS=nn
设置存储区: nn= SM时选择SIM卡, nn= ME选择机身
AT+CMGS=”nnnn”
发送短信, nnnn为电话号码
AT+CNMI=a,b,c,d,e
新消息提示
AT+CMGF=n
设置短信发送方式: n=1时为TEXT模式, n=0时为PDU模式
AT+CMGR=n
读取当前存储区的第n条短信
AT+CMGD=n
删除当前存储区的第n条短信

五、 参考实验, 可参考移动通信实验室实验
1．实验准备
( 1) 将实验台关机, 在实验箱右下的A扩展接口安插上”GSM开发模块”, 连接好计算机串口;
( 2) 实验台加电;
( 3) 工作方式选择”PC-GSM”, 即按模块左下角按钮, 对应的指示灯亮;
( 4) 启动”移动GSM短信软件”( 如图5-15-2) , 在选择菜单中点击”PC<——>GSM”;
( 5) 选择正确的COM口( 默认为COM1) , 波特率为1200。
2．GSM模块测试( 无需插入SIM卡)
AT命令:
AT
操作步骤:
( 1) 在命令输入框中输入AT;
( 2) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 3) 接收信息中显示GSM模块返回消息。如返回为OK或0, 说明Modem处于正常工作状态。
3．GSM通信速率设置( 例: 修改模块速率为1200bps)
AT命令:
AT+IPR=1200
操作步骤:
( 1) 在命令输入框中输入AT+IPR=1200;
( 2) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 3) 模块的速率改为1200bps, 此时移动综合实验平台软件也要设置相同的串口通信速率;
注意; 实验台MCU的串口通信速率出厂时已经设置为1200bps, 为了实验台MCU与GSM模块能正常通信, 因此GSM通信速率最后要设置回1200bps。
4．GSM模块命令返回结果码数字或字符模式
AT命令:
ATV0 数字模式, 此时返回结果码用数字表示
ATV1 字符模式, 此时返回结果码用字符串表示
操作步骤:
( 1) 在命令输入框中输入ATV0( 或ATV1) ;
( 2) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 3) 模块返回结果码为:
0( 或OK)
GSM模块命令常见返回的结果码如下表:

数字码
字符码
含义
0
OK
命令正确执行
1
CONNECT
连接建立
2
RING
检测到振铃信号
3
NO CARRIER
没有接收到载波或载波丢失
4
ERROR
无效命令、 校验和错误、 命令行错误
5

6
NO DIALTONE
没有检测到拨号音
7
BUSY
检测到忙音

5．GSM模块命令结果码控制
AT命令:
ATQ0 此时返回结果码
ATQ1 此时不返回结果码
操作步骤:
( 1) 在命令输入框中输入ATQ1;
( 2) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 3) 模块不返回结果码
( 4) 在命令输入框中输入ATQ0;
( 5) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 6) 模块返回结果码为:
0( 或OK)
6．GSM模块命令回显模式
AT命令:
ATE0 关闭回显示, 此时不返回命令, 只返回结果码
ATE1 打开回显示, GSM模块执行该条命令之后将接收到的AT命令返回显示, 再返回结果码
操作步骤:
( 1) 在命令输入框中输入ATE1;
( 2) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 3) 模块返回结果码为: OK
( 4) 在命令输入框中输入AT;
( 5) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 6) 模块返回结果码为:
AT
OK
7．保存设置
AT命令:
AT&W 保存当前GSM模块的设置
操作步骤:
( 1) 在命令输入框中输入AT&W;
( 2) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 3) 模块返回结果码为:
OK
8．版本信息
AT命令:
AT+CGMI 返回产品制造厂家, AT+CGMM返回产品 MODEM的型号, AT+CGMR返回产品版本号。
操作步骤:
( 1) 在命令输入框中输入AT+CGMI或AT+CGMM或AT+CGMR;
( 2) 按下”Enter”键或点击”发送命令”按钮;
( 3) 模块返回结果码为:
HUAWEI NOTE: 制造厂家
或 GTM900B NOTE: MODEM型号
或 HW REVISION: C NOTE: 硬件版本信息
SW REVISION: 01.202SP01 NOTE: 软件版本信息
OK NOTE: 命令正确
四、 实验报告及要求
1. 写出配置GSM模块常见的AT命令及命令的含义。

注: 实验中用到的AT命令详细内容可参见附件文件( 或网上下载) 《GTM900 无线模块》、 《AT 命令手册》