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1、移动通信实验指导书安阳工学院电子信息与电气工程学院目 录实验一 GSM/GPRS模块用AT指令主叫通话 1实验二 GSM/GPRS模块用AT指令以文本和PDU格式发送短消息8实验三 m 序列相关特性 17实验四 Walsh序列相关特性及16阶Walsh序列 21实验五 复合地址码扩频调制及PN码解扩 25实验六 多基站、多信道、多用户同步CDMA移动通信系统 29实验七 多机组网DS-CDMA移动通信系统 34实验八 同步CDMA系统PN码同步 37实验一 GSM/GPRS模块用AT指令主叫通话一、实验目的1、了解GPRS基本原理。2、了解GSM/GPRS无线通信模块（又称为GPRS MODE
2、M）的基本知识。3、了解AT指令基本知识。4、掌握GSM/GPRS无线通信模块的使用。二、实验条件1、GSM/GPRS通信模块2、电源3、天线三、实验原理1、GPRS基础知识移动通信是当前发展最快、应用最广和最前沿的通信领域之一。GPRS是界于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2.5G，目前通过升级GSM网络实现。称为2.5G是比较恰当的，因为它是一个混合体，采用TDMA方式传输语音，采用分组的方式传输数据。GPRS是通用分组无线业务的英文简称，是在现有的GSM上发展出来的一种新的分组数据承载业务。GPRS是欧洲电信协会GSM系统中有关分组数据所规定的标准。它可提供高达115kbps的空中
3、接口传输速率。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有实时在线、按量计费、快捷登录、高速传输、自如切换的优点。GPRS无线通信模块支持GPRS方式访问互联网，以GSM方式实现语音通话、短消息和收发传真。2、GPRS移动终端的分类为满足未来用户的需要，GPRS定义了三种不同的移动终端类别，A类(Class A)、B类(Class B)和C类(Class C)。A类：A类的GPRS移动终端可同时使用GSM电路交换服务和 GPRS服务。用户可在通话的同时，通过GPRS链路收发数据。A类的移动终端还允许传统GSM服务和GPRS服务的同时接入、激活和监控。B类：B类的
4、GPRS移动终端允许传统GSM业务和GPRS业务的同时接入、激活和监控。但不允许GSM和GPRS服务同时进行数据传输。例如，一个用户建立了GPRS数据连接，并且正在发送或接收数据包；这时，用户移动终端收到了一个来话指示，并且接听了该呼叫。当用户正在通话时，GPRS虚拟连接被”挂起”或”示忙”，不可能用于数据传输。用户通话结束后，该GPRS虚连接才可能继续传输数据。（本设备应用的GPRS终端为B类）C类：C类的GPRS移动终端是一个纯粹的GPRS终端(只能支持GPRS)或者既可支持GSM电路交换服务，也可支持GPRS，后一种情况下该移动终端必须在GSM和GPRS两种模式之间来回切换，当切换至GP
5、RS模式下时，用户可使用该终端发起或接收GPRS呼叫，但不能用其发起或接收GSM呼叫；同样，切换至GSM模式下时，用户可使用该终端发起或接收GSM呼叫，但不能用其发起或接收GPRS呼叫。3、GPRS的应用(1)横向应用其特点是直接面向消费者，如WWW浏览、邮件收发及QQ聊天等。(2)纵向应用纵向应用的特点是面向集团和企业，如信用卡确认(POS)，保安系统(电子监控)，GPS自动定位跟踪业务(运钞车定位跟踪)，电子商务，电子银行，远程商务洽谈，石油、天然气管道监测系统，气、水、电等远程读表，股票交易，仓库等要地的监控系统，调度系统，车队、船舶等的调度管理。4、GPRS MODEM调试工具V1.0
6、使用说明GPRS MODEM 调试工具V1.0是针对GPRS MODEM的调试开发的工具软件，该软件不需要安装，可以直接运行。双击GPRS MODEM 调试工具V1.0运行调试工具，进入如图1-1所示的界面。AT指令应答区AT指令输入区串口设置区 首先要在调试工具中设置PC机的串口参数，需要设置的串口参数包括：串口号、串口波特率、校验位、数据位、停止位、打开/关闭串口等。AT指令输入区用于输入AT指令，输入正确的AT指令后点击”手动发送AT指令”按钮发送AT指令，输入AT指令见图1-2。AT指令应答区用于接收GPRS模块的AT指令应答，如图1-3所示。“Ctrl+z发送短信”按钮用于发送短信，
7、首先通过正确的AT指令进行短信收发的设置，然后在AT指令发送区输入发送的短信内容，点击”Ctrl+z发送短信” 按钮发送短信，具体的操作见实验步骤。5、GPRS无线通信模块GPRS模块又称GPRS MODEM，是一种可以进行语音、短消息、数据及传真传送功能的GSM/GPRS无线通信模块，同GSM/GPRS手机相比，它除了没有人机界面LCD显示、键盘外，其它的无线通信功能都是一样的。GPRS无线通信模块提供一个RS232接口，可直接由计算机的串口发送AT指令来控制该模块，此时计算机作为DTE（数字终端设备）， GPRS模块作为DCE（数字电路设备）。在DTE和DCE之间用一套AT命令实现各种功能
8、。GPRS的各种功能都有赖于DTE向DCE发送AT指令来实现，所以AT指令可视为DTE和DCE间的软件接口。GPRS MODEM既可以方便的与PC机的串口相连接，也可以与其他自动控制设备连接进行远端控制和数据采集等，从而将GPRS的应用扩展到了新的领域。GPRS MODEM可与PC机或单片机设备通过串口进行通讯。首先把GPRS MODEM 的串口线接到PC机的串口，用GPRS MODEM 调试工具V1.0来调试模块。 修改模块波特率指令PC机和模块进行串行通讯的前提是二者串口的波特率必须一致。在不知道模块波特率的情况下，逐次修改调试工具中的波特率来修改PC机串口波特率，在AT指令发送区输入AT
9、并发送，直到AT指令应答区有OK应答为止。如果想修改模块的波特率，在AT指令发送区输入AT+IPR=*（此处*表示要修改成的波特率的值），点击”手动发送AT指令”按钮发送修改波特率的AT指令。返回OK应答表示模块的波特率已经修改。修改完成后要更改调试工具的波特率（即PC机的波特率）与模块的波特率一致才能够继续通讯。 回显设置模块有回显功能，即在AT指令应答区会显示刚才输入的AT指令。打开回显功能发送：ATE1返回：OK关闭回显功能发送：ATE0返回：OK在本次的实验中主要是实验GPRS模块的语音功能。6、AT指令在计算机上利用GPRS MODEM调试工具V1.0来输入AT指令对GPRS模块进行
10、控制，开机后首先要对模块进行一些测试/查询或设置。 测试串口 开机35s后，首先在调试工具中选择合适的波特率，然后在调试工具的AT指令发送区中输入AT输入指令后点击”手动发送AT指令”按钮发送AT指令给GPRS模块，看调试工具的AT指令应答区是否返回OK应答。该测试命令可以验证串口是否已经打开。如果没有返回OK应答，修改波特率重新测试，知道返回OK应答为止。 关闭回显/打开回显 向模块发送ATE0命令，关闭串口的回显功能。串口的回显功能主要是用于串口测试。向模块发送ATE1命令打开回显。电话主叫AT命令发送如下AT命令呼叫电话号码stringnum（stringnum代表电话号码）ATDstr
11、ingnum； （注意此处的分号一定不可缺少） 如果成功的与被叫方取得联络，则可听到回铃音；否则模块返回BUSY（网络忙）或NO CARRIER（无载波：脱网或网络拒绝服务）。如果对方摘机，模块将返回OK，表明建立了正确的话音通路。通话结束后，如果对方先挂机，则模块返回NO CARRIER；如果GPRS模块主叫方想先挂机，则发送ATH命令，模块返回OK后话音通路被解除。这个命令ATDstringnum的功能最为丰富，国际标准定义了一系列的序列，用来实现各种功能。如查询IMEI码、设置附加业务、数据通信、GPRS拨号等功能都可以通过拨号序列实现。通话过程中，使用ATH命令和AT+CHUP命令都可
12、以实现挂机，ATH命令更为通用一些。发送AT+VTS=“dtmfstring”,实现主叫拨分机号码，模块将拨出dtmfstring的号码。在需要拨分机号和由语音提示的信息台（如1860）等需要DTMF交互的场合，这是很有用的命令。7、GPRS模块有关电话控制的AT指令表1-1电话控制AT指令AT指令说明AT指令说明ATD拨号AT+CEER查看呼叫失败原因ATH挂机AT+VTD设置DTMF语音长度ATA接电话ATDL重拨上一次电话号码AT+VTS发送DTMF语音AT%Dn根据DTR信号自动拨号ATS0设置自动应答AT+CICB来电信差AT+VGT调整发送声音增益AT+CMUT设置话筒静音AT+S
13、PEAKER话筒选择AT+ECHO设置回音取消AT+CLIP设置来电显示信息AT+CRC设置来电显示信息四、实验内容与要求1、硬件连接 (1)连接好GPRS模块天线，插入GSM手机SIM卡。(2)用GPRS模块专用串口电缆连接GPRS模块串口和计算机串口，接好电话手柄。(3)检查连接无误后GPRS模块接上直流电源，模块通电开始搜索GSM网络，指示灯以1秒周期闪亮；搜索到网络后指示灯以3秒周期闪亮。(4)在计算机上运行GPRS MODEM 调试工具V1.0，在其界面上选择正确的串口号，设置串口：波特率（9600）、奇偶校验（None）、数据位数（8）和停止位数（1），并打开串口。2、串口测试在A
14、T指令输入区输入AT点击”手动发送AT指令”按钮发送AT指令，如果在应答区返回OK应答表明串口通讯正常，如果不能返回OK应答，则表明调试工具所设置的波特率和GPRS模块的波特率不适应，此时需要修改调试工具的波特率直到能够返回OK应答为止。3、GPRS主叫过程调试工具中输入AT指令直接拨打电话，在调试工具AT指令输入区中输入：ATDstringnum；（stringnum表示被叫号码，注意此处的分号不能省略）点击”手动发送AT指令”按钮，发送拨号AT指令进行拨号操作，电话手柄中可听见拨号信令音。呼通对方后听到回铃，如果对方接听电话，则在调试工具AT指令应答区中将返回OK ，此时就可以正常通话了。
15、如果模块主动挂机，则执行如下操作：在AT指令发送区输入ATH后点击”手动发送AT指令”按钮发送AT指令给模块。模块返回：OK表示语音通路已经解除，通话结束。如果被叫方主动挂机则模块返回：NO CARRIER (无载波，信道已释放)4、实验结束操作发送：ATSMSO返回：SMSO: MS OFFOKSHUTDOWN用上述AT指令关闭模块以后再切断电源，模块在网络中处于”IMSI分离”正常状态；若直接切断模块电源，则模块在网络中处于”IMSI附着”非正常状态。五、实验报告内容1、简述GSM/GPRS基本原理以及特点；2、简述GSM/GPRS模块调试工具的AT指令操作方法；3、简述GSM/GPRS模
16、块的主叫过程。实验二 GSM/GPRS模块用AT指令以文本和PDU格式发送短消息一、实验目的1、了解SMS短消息服务的基本知识；2、掌握PDU编码的基本知识；3、掌握AT指令基本知识；4、掌握GSM/GPRS模块用AT指令以文本和PDU格式发送短消息的方法。二、实验条件1、GSM/GPRS通信模块2、电源3、天线三、实验原理1、短消息业务(SMS)短消息业务与话音传输及传真一样，同为GSM数字蜂窝移动通信网络提供的主要电信业务，它通过无线控制信道进行传输，经短消息业务中心完成存储和转发，每个短消息的信息量限制为140个字节。在短消息的可靠传递基础上，GSM网络与互联网技术的结合将给目前以提供话
17、音服务为主的GSM移动通信网络带来新的生机。短消息业务包括点对点短消息和小区广播。通常我们所说的短消息主要指的是点对点短消息。点对点短消息是通过移动通信网的信令信道传送简短文字信息的业务。有线是通过7号信令网，无线是通过SDCCH（未通话时）或SACCH（通话中）信道传送。最大消息长度为140个字节。点对点的短消息服务可以实现双向计费性传送。它提供的服务方向可以是固定用户接向移动用户，或者相反。固定用户不必关注移动用户所在的位置。短消息服务必然导致短消息服务器的出现，它们是短消息服务中心SMSC(Short Message Service Centre)或服务中心SC(Service Cent
18、re)。GSM网络中的短消息业务不占用话音通信的信道，费用低廉，对用户极具吸引力。短消息业务的出现为目前以提供话音服务为主的GSM移动通信网络开辟了一个全新的服务领域。2、短消息编码对于SMS编码，ESTI制定了详细的规范，即GSM 03.40 和 GSM 03.38。有两种方式来发送和接收SMS消息：文本(TEXT)模式或者PDU（protocol description unit）模式。文本模式只能发送普通的ASCII字符，而要发送图片、铃声、其它编码的字符（如中文）就必须采用PDU模式。PDU模式被所有手机支持，可以使用任何字符集，这也是手机默认的编码方式。PDU模式中，可以采用三种编码
19、方式来编码要发送的内容，分别是7-bit编码、8-bit编码、16-bit编码。7-bit编码用于发送普通的ASCII字符，它将7-bit的ASCII字符编码成8-bit的数据，每8个ASCII字符可”压缩”成7个字节；8-bit编码通常用于发送数据消息，比如图片和铃声等；而16-bit编码用于发送Unicode字符。在这三种编码方式下，可以发送的最大字符数分别是 160、 140、 70（这里将一个英文字母、一个数据字节和一个汉字都视为一个字符）。若要发送中文，必须采用PDU模式的Unicode（UCS2）编码方式。所谓UCS2 编码，是将单个的字符(1-2 个字节)按ISO/IEC1064
20、6 的规定，转变为16 位的Unicode 宽字符。即将单个的字符转换为由四位的0-9、A-F的数字和字母组成的字符串。通过UCS2 编码我们得到中文Unicode 码，接着就可以进行发送PDU 串的编制了。从表面上看，PDU 串是ASCII 码串，同样由0-9、A-F这些数字和字母组成。它们是8 位字节的十六进制数，或者BCD 码十进制数。PDU 串除了包含所发送的消息本身外，还包含很多其它参数信息，如服务中心号码、目标号码和编码方式等。利用随系统提供的Unicode编码查询软件”unicode代码查询.exe”查询汉字的Unicode编码如图2-1所示。PDU串不仅包含可显示的消息本身，还
21、包含很多其它信息，如SMS服务中心（SMSC）号码、目标号码、回复号码、编码方式和服务时间等。发送和接收的PDU串，结构是不完全相同的。下面举例说明： 例1 发送：中囯移动武汉地区的SMSC号码是+8613800270500，收方号码是13720329189，消息内容是”Hello!”。从手机发出的PDU串是：08 91 68 31 08 20 07 05 F0 11 00 0D 91 68 31 27 30 92 81 F9 00 00 00 06 C8 32 9B FD 0E 01对照规范，各分段含义是：08-SMSC地址信息的长度。共8个八字节（包括91）； 91-SMSC地址格式。用国
22、际格式号码（即号码前面有+）；68 31 08 20 07 05 F0-SMSC地址8613800270500（武汉）。SMSC号码用BCD码表示，且高4位与低4 位对调。又因其总长度为11位，故补F凑成字节；11-基本参数。表示发送，TP-VP用相对格式； 00-消息基准值0； 0D-目标地址数字个数。共13个十进制数（不包括91和F） 91-目标地址格式。用国际格式号码（即号码前面有+）； 68 31 27 30 92 81 F9-目标地址8613720329189，用高4位与低4 位对调的BCD码表示，并补F凑成字节； 00-协议标识。表示是普通GSM类型、点到点方式； 00-用户信息编
23、码方式。表示7-bit编码； 00-有效期。表示5分钟； 06-SMS信息长度（十六进制数）。表示实际长度6个字节；C8 32 9B FD 0E 01-SMS信息，”Hello!”。注意，多个7bit的ASCII字符被拼成8bit的字节。C8 32 9B FD 0E 01就是由”Hello!”的ASCII码48 65 6C 6C 6F 21按图2-2所示方法拼成。拼ASCII 字符的时候需要处理补位。补位规则：将后一字节从尾取位补在前一字节的头，补满8位。例2 接收：SMSC号码是+8613800270500，发方号码是13659896875，消息内容是”你好!”。手机接收到的PDU串是： 0
24、8 91 68 31 08 20 07 05 F0 84 0D 91 68 31 56 89 69 78 F5 00 08 30 30 21 80 63 54 80 06 4F 60 59 7D 00 21对照规范，各分段含义是：08-地址信息的长度。共八位字节（包括91）；91-SMSC地址格式。用国际格式号码（即号码前面有+）；68 31 08 20 07 05 F0-SMSC地址8613800270500（武汉）。SMSC号码用BCD码表示，且高4位与低4 位对调。又因其总度度为11位，故补F凑成字节；84-基本参数。表示接收、无更多消息、有回复地址；0D-回复地址数字个数。共13个十进
25、制数（不包括91和F）；91-回复地址格式。用国际格式号码（即号码前面有+）；68 31 56 89 69 78 F5-回复地址8613659896875，用高4位与低4 位对调的BCD码表示，并补F凑成字节；00-协议标识。表示普通GSM类型、点到点方式；08-用户信息编码方式。表示UCS2编码；30 30 21 80 63 54 80-时间戳，2003-3-12 08:36:45、+8时区。也用高4位与低4 位对调的BCD码表示，前6位代表日期，后6位代表时间，最后2位是时区；06-SMS信息长度。表示实际长度6个字节；4F 60 59 7D 00 21-SMS信息”你好!”，为Unico
26、de码。3、短消息相关AT指令集AT指令说明AT指令说明AT+CSMS选择短消息服务AT+CNMA新消息确认应答AT+CMSS发送存储区短信AT+CSMPTEXT短信模式参数设置AT+CSAS存储短信参数设置AT+CRES设备恢复成存储的短信参数设置AT+WMSC修改短信息状态AT+CSCB选择小区广播信息类型AT+CMGW写短信存入存储区AT+CMGL按要求列出存储的短消息AT+WMGO覆盖某一短信息AT+WCBM查看小区广播信息标志符AT+CMGR读取短消息AT+CSDH显示TEXT短信模式下的参数AT+CMGD删除短消息AT+CSCA设置短信服务中心地址AT+CMGS发送短消息AT+CN
27、MI选择如何接收短消息AT+CPMS选择短信存储区AT+CMGF选择短信格式 注：更详细的AT指令可以参考随系统提供的文档资料“AT Command Set.pdf”。四、实验内容与要求1、硬件连接和测试串口同实验一。2、以文本格式发送短消息 (1) 测试串口 输入：AT ，点击”手动发送AT指令”按钮 返回：OK ，串口通讯正常(2)设置短信中心号码 输入：AT+CSCA=+8613800270500 (13800270500为GSM/GPRS模块所插入的SIM卡归属地短信中心号码，本例中为中国移动武汉地区短信中心号码。各地短信中心号码不同，一般情况是将武汉短信中心号码中的武汉长途区号027
28、换成当地的长途区号，详情请咨询本地10086。) 点击”手动发送AT指令” 按钮 返回：OK(3)设置为文本模式 输入：AT+CMGF=1 点击”手动发送AT指令” 按钮 返回：OK(4)输入对方手机号码 输入：AT+CMGS=对方手机号，点击”手动发送AT指令” 按钮 返回：(5)输入要发送的信息内容 在发送区输入：HELLO! 按”CtrlZ发送短信”按钮发送短消息内容 返回：+CMGS:126(126为发送短消息序号，每次不同) OK 发送成功,对方手机收到”HELLO!”内容的短消息3、PDU格式发送短消息 例1.以PDU格式发送短消息”你好！”(Unicode码为4F60597D00
29、21)(1) 测试串口发送：AT返回：OK(2) 设置短信中心号码发送：AT+CSCA=+8613800270500返回：OK(3) 设置短信格式为PDU格式发送：AT+CMGF=0返回：OK(4)发短信发送：AT+CMGS=021021（十进制数）表示TPDU的长度为21个字节，不包含下述PDU格式短信前面SMSC地址返回：(5) 输入PDU格式的短信：有两种方式在发送区输入：0891683108200705F011000D91683178219578F8000800064F60597D0021再点击”CtrlZ发送短信”发送短消息。在发送区输入：0011000D91683178219578
30、F8000800064F60597D0021再点击”CtrlZ发送短信”发送短消息。最前面两位00表示SMSC地址字节长度为0，则SMSC地址格式及地址都不再重发（第（2）步已发过）。(6) 短消息发送成功等待短消息发送成功，发送成功后返回如下信息：+CMGS: 127(127为发送短消息序号，每次不同)OK第种PDU格式的短信字符串解析如下：SMSC地址08：SMSC地址字节长度（包含91）91：SMSC地址格式（国际格式：即号码前面有+）683108200705F0：武汉移动SMSC地址（8613800270500）TPDU11：基本参数00：消息基准值TP-MR0D：目标地址数字个数（十
31、六进制，不包含下述目标地址格式91）91：目标地址格式（国际格式：即号码前面有+）683127309281F9 ：目标地址（8613720329189）00：协议标示TP-PID（普通GSM类型，点到点方式）08：用户信息编码格式TP-DCS（08表示UCS2编码）00：有效期TP-VP06：用户信息长度TP-UDL (十六进制)，6个字节4F60597D0021 ：用户信息”你好！” 例2.以PDU格式发送短消息”你好吗？”(Unicode码为4F60597D5417FF1F)(1)(3)同例1。如果紧接着例1做实验，(1)(3)步不必重做(4)发短信发送：AT+CMGS=023023（十进
32、制数）表示TPDU的长度为23个字节，不包含下述PDU格式短信前面SMSC地址返回：(5)输入PDU格式的短信在发送区输入：0891683108200705F011000D91683178219578F8000800084F60597D5417FF1F(6)再点击”CtrlZ发送短信”发送短消息；短消息发送成功等待短消息发送成功，发送成功后返回如下信息：+CMGS: 128(128为发送短消息序号，每次不同)OK注意：(1)手机可以和小灵通互通短信，手机在向小灵通发送短信时需要在小灵通号码的前面加长途区号；(2)实际做实验时应改为实际参于实验的手机号码,请不要直接抄写示例中的数据，可以根据示例
33、自己写出要发送的PDU数据串。五、实验报告内容1、简述短消息业务基本原理2、简述短消息PDU编码格式3、简述短消息文本格式和PDU格式发送过程实验三、m 序列相关特性一、实验目的1、了解常用正交序列m序列的产生原理。2、掌握m序列的自相关特性。2、掌握m序列的互相关特性。二、实验条件1、示波器2、移动通信实验箱三、实验原理设ci(t), i=1,2,N是序列周期为T的一组序列，序列长P位码片（子码），码片周期Tp=T/P。它们的互相关函数为 （3-1）式中，为的循环移位序列。自相关函数为 （3-2）式中，为的循环移位序列。相关函数描述了二个序列或波形的相似程度。若互相关函数Ri,j()=0，则
34、它们是正交序列组，可以作为DS-CDMA系统的地址码。为了使收端能实现地址码同步，它应该具有尖锐的自相关峰并且在一个序列周期内(变化一个序列周期T )只有一个自相关峰，即自相关函数满足 （3-3）具有这种与白噪声相似的自相关特性的序列称为PN序列，例如m序列及其派生出来的M序列及Gold序列；而不具有这种自相关特性的序列，就不能称为PN序列，例如Walsh序列。由“监控及Pe/Rij测量”模块中的单片机CPU1产生各种正交序列，再与其外围电路一起按式（3-1）及式（3-2）实行相关运算，如图3-1所示。用示波器观测各点波形即可了解它们的相关特性。LPFPNi(t)PNj(t-)PNi(t)PN
35、j(t-)u0=PNiPNj中的“直流分量”图3-1 序列相关特性测量电路（1）5阶m序列（序列长25-1=31位）表3-1 5阶m序列自相关特性测量（表中f(x)为生成多项式）PNi(t)1111,1001,1010,0100,0010,1011,1011,000.f(x)=x5+x2+1PNj(t)同上同上表3-2 5阶m序列互相关特性测量PNi(t)1111,1001,1010,0100,0010,1011,1011,000.fi(x)=x5+x2+1PNj(t)1111,1001,0011,0000,1011,0101,0001,110.fj(x)=x5+x4+x3+x2+1注：PNi
36、与PNj是5阶m序列优选对，是资料1给出的5阶m序列优选对的镜像抽头序列。（2）7阶m序列（序列长27-1=127）表3-3 7阶m序列自相关函数测量PNi(t)1111,1110,0011,1011,0001,0100,1011,1110,f(x)=x7+x3+11010,1000,0101,1011,1100,1110,0101,0110,0110,0000,1101,1010,1110,1000,1100,1000,1000,0001,0010,0110,1001,1110,1110,000.PNj(t)同上同上表3-4 7阶m序列互相关函数的测量PNi(t)1111,1110,0011
37、,1011,0001,0100,1011,1110,fi(x)=x7+x3+11010,1000,0101,1011,1100,1110,0101,0110,0110,0000,1101,1010,1110,1000,1100,1000,1000,0001,0010,0110,1001,1110,1110,000.PNj(t)1111,1110,0000,0100,0001,1000,0101,0001,fj(x)=x7+x6+11110,0100,0101,1001,1101,0100,1111,1010,0001,1100,0100,1001,1011,0101,1011,1101,100
38、0,1101,0010,1110,1110,0110,0101,010.四、实验内容与要求1、实验箱不必插天线，打开电源。示波器二个测量通道CH1/CH2都设置为DC、2V/DIV。2、在“测量仪”模块上按K1键使“m序列”LED指示灯亮，选择“m序列”相关特性测量方式。3、按K2键使K2键LED灯灭，选择“m5”；按K3键使K3键LED灯灭，选择“自相关”。最终选择了“5阶m序列自相关特性测量”方式。4、测量序列相关特性（1）示波器置为CH1内触发、直流耦合。CH1测量“测量仪”模块上PN序列同步信号端TRI，周期重复的TRI窄脉冲对应周期重复的被测序列PNi与PNj的起点，二个相邻TRI窄
39、脉冲之间对应PNi与PNj的一个序列周期。CH2顺次测量PNi与PNj，与表3-1-1表3-1-4中对应的测量项目表比较是否相同。（2）示波器置为外触发、外触发信号接自TRI。按K4键使K4键LED灯灭，选择“手动延时”。示波器二个通道同时测量PNi及PNj，观测PNj对PNi的时延。每按K4键一次K4键LED灯闪亮一下，LED数码管显示时延增加0.2Tp，观测PNj对PNi的实际时延与LED数码管显示的是否相同。（3）示波器一个通道测量PNj，另一个通道顺次测量PNi(t)PNj(t-)及Ri，j()。反复按K4键，观察PNj时延变化及PNi(t)PNj(t-)和Ri，j()的相应变化。（4
40、）按着K4不放至K4的LED灯常亮，进入“自动延时”方式，PNj(t-)自动步进延时，时延的增量仍为0.2Tp，LED数码管显示时延，每当时延增加到=T、2T、3T、（T为序列周期）时，表示二个序列又对齐，显示值返回0，从头开始步进增加。示波器改为2S/DIV慢扫描；一个通道（置为DC、1V/DIV）测量相关函数Ri，j()；另一个通道（置为DC、5V/DIV）测量Ri，j()的序列周期指示信号SYR()，=0、T、2T、3T、时，Ri,j()=Ri,j(0)，SYR()值发生0/1跳变。记录二者波形。其中，Ri，j()要较准确测量记录其正/负峰波形及峰值电压，而波形中的小毛刺、小起伏不要理睬
41、，这是步进延时跳变瞬间PNi及PNj码型的短暂混乱所造成。说明：在“自动延时”方式下，因Ri，j()是PNi(t)PNj(t-)经窄带低通滤波形成的，故Ri，j()的时序比SYR()的稍有延时。5、按K3键使K3键LED灯亮，选择“互相关”。选择了“5阶m序列互相关特性测量”方式。重复步骤4。6、按K2键使K2键LED灯亮，选择“m7”；按K3键使K3键LED灯灭，选择“自相关”。选择了“7阶m序列自相关特性测量”方式。重复步骤4。7、按K3键使K3键LED灯亮，选择“互相关”。选择了“7阶m序列互相关特性测量”方式。重复步骤4。五、实验报告内容1、整理测量结果，画出5阶m序列的自相关函数及互
42、相关函数曲线(画在一张图中)，画出7阶m序列的自相关函数及互相关函数曲线(画在另一张图中)。2、分析测量结果，m序列的自相关函数在一个序列周期内是否只有1个尖锐的相关峰，是否属于PN序列。m序列单独使用时，收端可以实现序列同步吗？3、分析测量结果，m序列的互相关函数值在整个序列周期内是否远小于其自相函数峰值（本实验中序列很短，只要求1/3），因此在任何相对时延（为任何值）条件下都是准正交？4、本实验测量互相关函数时的二个序列为m序列优选对，其实测的互相关系数是否满足式（1-12），正交性是否随序列长度增加而改善？5、根椐表3-2所示二个5阶m序列的生成多项式画出二个5阶m序列发生器电原理图，依
43、图作出状态表求出二个m序列，与表3-1-2比较是否一致。然后，将码片对齐每次延时增加1个码片周期逐点计算互相关系数，与实验测量值比较是否一致。实验四、Walsh序列相关特性及16阶Walsh序列一、实验目的1、了解常用正交序列Walsh序列的产生原理。2、掌握Walsh序列的自相关及互相关特性。二、实验条件1、示波器2、移动通信实验箱三、实验原理1、Walsh序列的相关特性（1）8阶Walsh序列表4-1 8阶Walsh序列自相关特性测量（序列长8位）PNi(t)0110,1001.PNj(t)同上同上表4-2 8阶Walsh序列互相关特性测量（序列长8位）PNi(t)0110,1001.PN
44、j(t)0011,1100.（2）16阶Walsh序列表4-3 16阶Walsh序列自相关特性测量（序列长16位）PNi(t)0000,1111,0000,1111.PNj(t)同上同上表4-4 16阶Walsh序列互相关特性测量（序列长16位）PNi(t)0000,1111,0000,1111.PNj(t)0011,1100,0011,1100. 2、本CDMA实验系统作为信道地址码的16阶Walsh序列见表4-5 表4-5 16阶Walsh序列组W00000000000000000导频信道W10101010101010101W20011001100110011W30110011001100110W40000111100001111W50101101001011010W60011110000111100W70110100101101001W80000000011111111同步信道W90101010110101010W100011001111001100W110110
