无线通信实验
无线通信实验 ⑥
目录实验一FH-CDMA（跳频码分多址）技术实验二DS-CDMA（直扩码分多址）技术O实验三DS/FH（直扩加跳频）混合多址技术.23实验四TD/FH（时分加跳频）混合多址技术.25附录 1.28无绳电话标准、原理及手机使用方法附录2.31双路无线综合测试仪原理及使用方法附图1(A)BS测量收发信机（TRX-BS).39附图1(B)MS测量收发信机（TRX-MS）.40参考文献41
1 目 录 实验一 FH-CDMA（跳频码分多址）技术.1 实验二 DS-CDMA（直扩码分多址）技术.9 实验三 DS/FH（直扩加跳频）混合多址技术.23 实验四 TD/FH（时分加跳频）混合多址技术 .25 附录 1 无绳电话标准、原理及手机使用方法.28 附录 2 双路无线综合测试仪原理及使用方法.31 附图 1(A) BS 测量收发信机 (TRX-BS) .39 附图 1(B) MS 测量收发信机（TRX-MS） .40 参考文献 .41
实验一FH-CDMA（跳频码分多址）技术一、实验目的1.了解FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信原理。2.了解一种常用的正交跳频序列一RS编码序列。二、实验内容1.测量FH-CDMA移动通信实验系统发射端及接收端锁相频率合成器控制电压，了解收发两端频率是否按同一跳频序列同步跳变（同地址FH-CDMA)或按不同跳频序列跳变（不同地址FH-CDMA）。2.测量同地址与不同地址FH-CDMA发射端及接收端的有关信号与数据。三、基本原理FH-CDMA（FrequencyHopping-CodeDivisionMultipleAccess）跳频码分多址移动通信系统原理框图如图1-1所示。调制信码解调★信码11频率合成器频率合成器1跳频序列发生器跳频序列发生器同步电路图1一1FH一CDMA移动系统原理框图基带信号对载波调制后发射，载频来自频率合成器，在跳频序列（常用PN序列即伪噪声序列：PseudoNoisesequence）的控制下随机跳变（最简单的控制方法是以序列值作为频道号）。收端的本振亦来自受跳频序列控制的频率合成器，接收频率随机跳变。当收发二端频率按同一跳频序列随机跳变，并且达到同步时，接收端就可解调出有用信息。当收发二1
1 实验一 FH-CDMA（跳频码分多址）技术 一、实验目的 1．了解 FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信原理。 2．了解一种常用的正交跳频序列—RS 编码序列。 二、实验内容 1．测量 FH-CDMA 移动通信实验系统发射端及接收端锁相频率合成器控制电压，了解 收发两端频率是否按同一跳频序列同步跳变（同地址 FH-CDMA）或按不同跳频序列跳变（不 同地址 FH-CDMA）。 2．测量同地址与不同地址 FH-CDMA 发射端及接收端的有关信号与数据。 三、基本原理 FH-CDMA ( Frequency Hopping-Code Division Multiple Access ) 跳频码分多址移动通信 系统原理框图如图 1-1 所示。 基带信号对载波调制后发射，载频来自频率合成器，在跳频序列（常用 PN 序列即伪噪 声序列：PseudoNoise sequence）的控制下随机跳变（最简单的控制方法是以序列值作为频 道号）。收端的本振亦来自受跳频序列控制的频率合成器，接收频率随机跳变。当收发二端 频率按同一跳频序列随机跳变，并且达到同步时，接收端就可解调出有用信息。当收发二 信码 调 制 频率合成器 跳频序列发生器 频率合成器 跳频序列发生器 解 调 同步电路 信码 图 1－1 FH－CDMA 移动系统原理框图
端频率按不同跳频序列随机跳变时，二端频率在任何时刻都不相同或相同的概率极小，即频率序列相互正交或准正交，接收端收不到发射端的信息。以上两种情况，前者对应同地址FH-CDMA用户正常通信过程；后者对应不同地址FH-CDMA用户之间相互干扰关系。FH-CDMA系统中，载波调制通常使用与相位无关的调频方式，用于FH-CDMA通信的PN序列即跳频序列又称为跳频图案、跳频码。一般希望跳频序列具有如下性质：（1）随机性（2）周期性（3）正交性（4）可用序列多常用的跳频序列是RS编码（Reed-Solomoncode）。一种简单的RS编码可由m序列发生器的移位寄存器状态并行输出与编码选取寄存器状态作模2加来产生。设m序列为n阶，则对应的RS编码序列长L=2"-1，编码序列数目N=2"。图1-2给出由4阶m序列发生器等构成的RS编码发生器。其中，m序列发生器在时钟驱动下循环右移生成的m序列及对应的1个RS序列见表1-1。由编码序列号N;NN,Ne选取生成的RS编码序列见表1-2。由表1-1、1-2可见，RS编码序列长L=24-1=15，编码序列数目N=2*=16。RS编码序列作为频道号去控制频率合成器输出频率跳变。4阶m序列发生器DDDNoN;N2N312222023编码选取RS编码序列图1-2RS编码序列发生器2
2 端频率按不同跳频序列随机跳变时，二端频率在任何时刻都不相同或相同的概率极小，即 频率序列相互正交或准正交，接收端收不到发射端的信息。以上两种情况，前者对应同地 址 FH-CDMA 用户正常通信过程；后者对应不同地址 FH-CDMA 用户之间相互干扰关系。 FH-CDMA 系统中，载波调制通常使用与相位无关的调频方式。 用于 FH-CDMA 通信的 PN 序列即跳频序列又称为跳频图案、跳频码。一般希望跳频序 列具有如下性质： （1）随机性 （2）周期性 （3）正交性 （4）可用序列多 常用的跳频序列是 RS 编码（Reed-Solomon code）。一种简单的 RS 编码可由 m 序列发 生器的移位寄存器状态并行输出与编码选取寄存器状态作模 2 加来产生。设 m 序列为 n 阶， 则对应的 RS 编码序列长 L=2n -1，编码序列数目 N=2n。图 1-2 给出由 4 阶 m 序列发生器等 构成的 RS 编码发生器。其中，m 序列发生器在时钟驱动下循环右移生成的 m 序列及对应 的 1 个 RS 序列见表 1-1。由编码序列号 N3N2N1N0 选取生成的 RS 编码序列见表 1-2。由表 1-1、1-2 可见，RS 编码序列长 L=24 -1=15，编码序列数目 N=24 =16。RS 编码序列作为频道 号去控制频率合成器输出频率跳变。 77 D3 D2 D1 D0 N0 N1 N2 N3 编码选取 2 3 2 2 2 1 2 0 4 阶 m 序列发生器 RS 编码序列 图 1－2 RS 编码序列发生器
表1-14阶m序列的寄存器状态及NN2NiNo=0000时的RS序列D3RS序列距离（与前值比较）D2D,Do1151(1)1111178(2)01(3)1114101(4)0501615(5)0101013(6)011311067(7)011033(8)011(9)96100I(10)50004I(11)22000111001(12)087(13)1000(14)1012410110142(15)1表 1-2 RS编码序列序列号RS编码序列N,N2(3)(4)(5)NiNo(1)(2)(6)(7)(8)(9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)0015115101363942181200714(0)0011461041112728530915(1)01397811103(2)001013515461014127001112486914501012111513(3)00392713O65128101115114 10(4)3121790101102140158641311(5)01191330524(6)011211157141080118012210141435615119(7)1130715313251411112109046(8)100100114212341510013118157(9)612 1010513115079314811264(10)0146138215937(11)10114121105915502110031176110814134(12)1028701149513(13)11106141512102[(14)111951143813710121560111108410529126111314731[(15)3
3 表 1-1 4 阶 m 序列的寄存器状态及 N3N2N1N0=0000 时的 RS 序列 D3 D2 D1 D0 RS 序列 距离（与前值比较） （1） 1 1 1 1 15 1 （2） 0 1 1 1 7 8 （3） 1 0 1 1 11 4 （4） 0 1 0 1 5 6 （5） 1 0 1 0 10 5 （6） 1 1 0 1 13 3 （7） 0 1 1 0 6 7 （8） 0 0 1 1 3 3 （9） 1 0 0 1 9 6 （10） 0 1 0 0 4 5 （11） 0 0 1 0 2 2 （12） 0 0 0 1 1 1 （13） 1 0 0 0 8 7 （14） 1 1 0 0 12 4 （15） 1 1 1 0 14 2 表 1-2 RS 编码序列 序列号 RS 编码序列 N3 N2 N1 N0 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (0) 0 0 0 0 15 7 11 5 10 13 6 3 9 4 2 1 8 12 14 (1) 0 0 0 1 14 6 10 4 11 12 7 2 8 5 3 0 9 13 15 (2) 0 0 1 0 13 5 9 7 8 15 4 1 11 6 0 3 10 14 12 (3) 0 0 1 1 12 4 8 6 9 14 5 0 10 7 1 2 11 15 13 (4) 0 1 0 0 11 3 15 1 14 9 2 7 13 0 6 5 12 8 10 (5) 0 1 0 1 10 2 14 0 15 8 3 6 12 1 7 4 13 9 11 (6) 0 1 1 0 9 1 13 3 12 11 0 5 15 2 4 7 14 10 8 (7) 0 1 1 1 8 0 12 2 13 10 1 4 14 3 5 6 15 11 9 (8) 1 0 0 0 7 15 3 13 2 5 14 11 1 12 10 9 0 4 6 (9) 1 0 0 1 6 14 2 12 3 4 15 10 0 13 11 8 1 5 7 (10) 1 0 1 0 5 13 1 15 0 7 12 9 3 14 8 11 2 6 4 (11) 1 0 1 1 4 12 0 14 1 6 13 8 2 15 9 10 3 7 5 (12) 1 1 0 0 3 11 7 9 6 1 10 15 5 8 14 13 4 0 2 (13) 1 1 0 1 2 10 6 8 7 0 11 14 4 9 15 12 5 1 3 (14) 1 1 1 0 1 9 5 11 4 3 8 13 7 10 12 15 6 2 0 (15) 1 1 1 1 0 8 4 10 5 2 9 12 6 11 13 14 7 3 1
由表1-1第3列可见，RS序列数值变化具有随机性。由表1-2可见，如果FH-CDMA系统按表中所示同步组网工作，则任意二组跳频序列对应数值（频道号）都不相同，即相互正交。4阶RS序列组共有16个序列，增加其阶次可用序列数会迅速增加。总之，RS序列在随机性、周期性、正交性及可用序列数多等方面都性能良好，适合作为FH-CDMA系统的跳频序列。FH-CDMA系统的另外二个关键技术是：（1）高速频率合成器，捕捉时间短，一般不得超过跳频周期的10%（因为捕捉过程中无法传送信号）。常用电路有直接数字式频率合成器（DDS）及小数分频锁相频率合成器。（2）收端跳频序列同步跳频序列同步的方法与DS-CDMA（直扩码分多址）的相似，分为捕捉与跟踪二个阶段。收发两端跳频序列相同，但初始相位一般不同。收端步进滑动本地跳频序列的相位，当中频输出有效信号时表明已完成捕提，则停止滑动，转入同步跟踪状态。以上二方面的详细内容及FH-CDMA的抗干扰、抗衰落及处理增益等性能，请参考有关资料。图1-3为FD-CDMA移动通信实验系统框图，其中综测仪TX-BS为发端，作为系统基站BS的发射机：RX-MS为收端，作为系统移动台MS的接收机。收发两端频率合成器实际采用图1-4所示普通锁相环(PLL)频率合成器，其中，PD为电荷泵鉴相器LF为环路滤波器；VCO为压控振荡器（即调频振荡器），其振荡频率fv受控VV(TX-BS)(RX-MS)信码DiDk(D1)调制解调5.()dt采样(f=1.2kb/s)全T[(采样) (清除)频率合成器频率合成器CLK跳频序列跳频序列时钟同步跳频同步BSMS图1-3FH-CDMA移动通信实验系统ucfyIdPD晶振:RLFVCO吉TffrIN介CPU图 1-4锁相频率合成器方框图4
4 由表 1-1 第 3 列可见，RS 序列数值变化具有随机性。由表 1-2 可见，如果 FH-CDMA 系统按表中所示同步组网工作，则任意二组跳频序列对应数值（频道号）都不相同，即相 互正交。4 阶 RS 序列组共有 16 个序列，增加其阶次可用序列数会迅速增加。总之，RS 序 列在随机性、周期性、正交性及可用序列数多等方面都性能良好，适合作为 FH-CDMA 系 统的跳频序列。 FH-CDMA 系统的另外二个关键技术是： （1）高速频率合成器，捕捉时间短，一般不得超过跳频周期的 10%（因为捕捉过程中 无法传送信号）。常用电路有直接数字式频率合成器（DDS）及小数分频锁相频率合成器。 （2）收端跳频序列同步 跳频序列同步的方法与 DS-CDMA（直扩码分多址）的相似，分为捕捉与跟踪二个阶段。 收发两端跳频序列相同，但初始相位一般不同。收端步进滑动本地跳频序列的相位，当中 频输出有效信号时表明已完成捕捉，则停止滑动，转入同步跟踪状态。 以上二方面的详细内容及 FH-CDMA 的抗干扰、抗衰落及处理增益等性能，请参考有 关资料。 图 1-3 为 FD-CDMA 移动通信实验系统框图，其中综测仪 TX-BS 为发端，作为系统基 站 BS 的发射机；RX-MS 为收端，作为系统移动台 MS 的接收机。 收发两端频率合成器实际采用图 1-4 所示普通锁相环(PLL)频率合成器，其中，PD 为电 荷泵鉴相器；LF 为环路滤波器；VCO 为压控振荡器（即调频振荡器），其振荡频率 fV受控 BS MS 图 1-4 锁相频率合成器方框图 (RX-MS) AF0 (TX-BS) CLK DK(D1) (fb=1.2kb/s) 信码 D1 (清除) DK1 DK2 调制 解调 ∫0 Tb( ) dt 采样 图 1-3 FH-CDMA 移动通信实验系统 (采样) 时钟同步 频率合成器 跳频序列 跳频同步 频率合成器 跳频序列 ff f R f r id ÷N 晶振 ÷R PD LF VCO CPU uC fv
制电压u控制而改变，一般有(1-1)fv=fo+Kouo式中，fo为固有振荡频率，Ko为压控灵敏度（单位Hz/V或rad/S·V)：-N为程序分频器，其分频比由CPU程序设置可变；-R为参考分频器，将稳定的晶体振荡器频率f分频得到环路参考频率f（一般为5KHz、6.25KHz、12.5KHz或25KHz等）。环路锁定时，环路控制电压u。为直流，PD两个输入信号相位差为0或固定值，则频差为0，即f=f=fv/N故(1-2)fv=N·f.由CPU程序改变分频此N后锁相频率合成器经过捕捉过程重新锁定，输出频率fv及对应的环路控制电压u都发生改变。由式（1-2）还可见，所有的输出频率(fv)都与晶振频率(f=fr/N)具有相同的准确度与稳定度：频道间隔△f最小可以等于f，实际值由系统要求决定。本系统△f-25KHz，f=5KHz，则N变化间隔AN=5：系统有20个双工信道，各信道频率及分频比见表(1-3)及表(1-4)。表1-3BS测量收发信机频率（无绳电话MS收发信机频率）(f=5.00KHz,fiF=10.700MHz)CHTX频率(MHz)TX环-NRX频率(MHz)RX一本振频率(MHz)RX一本振环-N148.000960045.00034.3006860248.025960545.02534.3256865348.050961045.05034.3506870448.075961545.07534.3756875548.100962045.10034.40068806962548.12545.12534.42568857963048.15045.15034.4506890848.175963545.17534.4756895948.200964045.20034.50069001048.225964545.22534.52569051148.250965045.25034.55069101248.275965545.27534.57569151348.300966045.30034.60069201448.325966545.32534.62569251548.350967045.35034.65069301648.375967545.37534.67569351748.400968045.40034.700694018968545.425694548.42534.7251948.450969045.50034.75069502048.475969545.47534.77569555
5 制电压 uc 控制而改变，一般有 fV=f0+K0·uc （1-1） 式中，f0为固有振荡频率，K0为压控灵敏度（单位 Hz/V 或 rad/S·V）；N 为程序分频器， 其分频比由 CPU 程序设置可变；R 为参考分频器，将稳定的晶体振荡器频率 fR 分频得到 环路参考频率 fr（一般为 5KHz、6.25KHz、12.5KHz 或 25KHz 等）。环路锁定时，环路控制 电压 uc 为直流，PD 两个输入信号相位差为 0 或固定值，则频差为 0，即 fr=ff=fV/N 故 fV=N·fr （1-2） 由 CPU 程序改变分频此 N 后锁相频率合成器经过捕捉过程重新锁定，输出频率 fV及对应的 环路控制电压 uc 都发生改变。由式（1-2）还可见，所有的输出频率(fV)都与晶振频率(fr=fR/N) 具有相同的准确度与稳定度；频道间隔f 最小可以等于 fr，实际值由系统要求决定。本系 统f=25KHz，fr=5KHz，则 N 变化间隔N=5；系统有 20 个双工信道，各信道频率及分频 比见表(1-3)及表(1-4)。 表 1-3 BS 测量收发信机频率（无绳电话 MS 收发信机频率） (fr=5.00KHz, f1IF=10.700MHz) CH TX 频率(MHz) TX 环N RX 频率(MHz) RX 一本振频率(MHz) RX 一本振环N 1 48.000 9600 45.000 34.300 6860 2 48.025 9605 45.025 34.325 6865 3 48.050 9610 45.050 34.350 6870 4 48.075 9615 45.075 34.375 6875 5 48.100 9620 45.100 34.400 6880 6 48.125 9625 45.125 34.425 6885 7 48.150 9630 45.150 34.450 6890 8 48.175 9635 45.175 34.475 6895 9 48.200 9640 45.200 34.500 6900 10 48.225 9645 45.225 34.525 6905 11 48.250 9650 45.250 34.550 6910 12 48.275 9655 45.275 34.575 6915 13 48.300 9660 45.300 34.600 6920 14 48.325 9665 45.325 34.625 6925 15 48.350 9670 45.350 34.650 6930 16 48.375 9675 45.375 34.675 6935 17 48.400 9680 45.400 34.700 6940 18 48.425 9685 45.425 34.725 6945 19 48.450 9690 45.500 34.750 6950 20 48.475 9695 45.475 34.775 6955
表1-4：MS测量收发信机频率（无绳电话BS收发信机频率）(f=5.00KHz、fiur=10.700MHz)TX频率(MHz)CHTX环-NRX频率(MHz)RX一本振频率(MHz)RX一本振环-N145.000900048.00037.3007460245.025900548.02537.32574653901045.05048.05037.3507470445.075901548.07537.3757475545.1009020748048.10037.400645.125902548.12537.425748579030749045.15048.15037.450845.175903548.17537.4757495945.200904048.20037.50075001045.225904548.22537.5257505119050751045.25048.25037.5501245.275905548.27537.5757515139060752045.30048.30037.600149065752545.32548.32537.6251545.350907048.35037.650753016753545.375907548.37537.6751745.400908048.40037.70075401845.425908548.42537.72575451945.450909048.45037.750755020909545.47548.47537.7757555在表1-2中选取0号及11号序列作为正交跳频序列，考虑到收发信机频道号为1-20，将序列值加3后得到实际使用的二组正交跳频序列如表1-5所示。信码D=10101100·（循表1-5实验系统使用的二个正交跳频序列序列号跳频序列（频道号）01810148131696127541115171171531749161151812136108环重复），码速率fi=1.2Kb/s。载波调制方式为FSK。收端解调输出信号AFo整形得Dk1，经积分得DK2，采样/保持输出数据Dk，以最低误码率恢复发端数据。接收端同步电路认为是理想的，不作为本实验研究内容，实际上收发两端的跳频受同一单片机控制。当收发两端都采用0号序列同步跳频时，接收端解调输出发端调制信码：当收发两端分别按0号及11号序列跳频时，接收端无发端调制信码输出。实验系统的实际跳频速率约15跳/秒，跳频周期约65ms。跳频时CH数码管显示MS测量收发信机工作频道号：在同地址同步跳频并且收发天线距离足够小、接收信号足够强时，接收端显示接收信号频率。6
6 表 1-4 MS 测量收发信机频率（无绳电话 BS 收发信机频率） (fr=5.00KHz, f1IF=10.700MHz) CH TX 频率(MHz) TX 环N RX 频率(MHz) RX 一本振频率(MHz) RX 一本振环N 1 45.000 9000 48.000 37.300 7460 2 45.025 9005 48.025 37.325 7465 3 45.050 9010 48.050 37.350 7470 4 45.075 9015 48.075 37.375 7475 5 45.100 9020 48.100 37.400 7480 6 45.125 9025 48.125 37.425 7485 7 45.150 9030 48.150 37.450 7490 8 45.175 9035 48.175 37.475 7495 9 45.200 9040 48.200 37.500 7500 10 45.225 9045 48.225 37.525 7505 11 45.250 9050 48.250 37.550 7510 12 45.275 9055 48.275 37.575 7515 13 45.300 9060 48.300 37.600 7520 14 45.325 9065 48.325 37.625 7525 15 45.350 9070 48.350 37.650 7530 16 45.375 9075 48.375 37.675 7535 17 45.400 9080 48.400 37.700 7540 18 45.425 9085 48.425 37.725 7545 19 45.450 9090 48.450 37.750 7550 20 45.475 9095 48.475 37.775 7555 在表 1-2 中选取 0 号及 11 号序列作为正交跳频序列，考虑到收发信机频道号为 1-20， 将序列值加 3 后得到实际使用的二组正交跳频序列如表 1-5 所示。信码 D1=10101100„（循 表 1-5 实验系统使用的二个正交跳频序列 序列号 跳频序列（频道号） 0 18 10 14 8 13 16 9 6 12 7 5 4 11 15 17 11 7 15 3 17 4 9 16 11 5 18 12 13 6 10 8 环重复），码速率 fb=1.2Kb/s。载波调制方式为 FSK。收端解调输出信号 AFO 整形得 DK1， 经积分得 DK2，采样/保持输出数椐 DK，以最低误码率恢复发端数椐。 接收端同步电路认为是理想的，不作为本实验研究内容，实际上收发两端的跳频受同 一单片机控制。当收发两端都采用 0 号序列同步跳频时，接收端解调输出发端调制信码； 当收发两端分别按 0 号及 11 号序列跳频时，接收端无发端调制信码输出。 实验系统的实际跳频速率约 15 跳/秒，跳频周期约 65ms。跳频时 CH 数码管显示 MS 测量收发信机工作频道号；在同地址同步跳频并且收发天线距离足够小、接收信号足够强 时，接收端显示接收信号频率
四、实验步骤1.设置综测仪为FH-CDMA工作方式（按K1至NECH灯亮，再按K4），TRX-BS及TRX-MS的工作频道按表1-5以15跳/秒速率随机跳变，工作方式控制面板上信道（CH)号数码管实时显示TRX-MS的信道号：打开发射机TX-BS（K6置ON，K7置BS，BS测量面板TX绿灯亮），加上内部调制数字信号（K9置INT）。2.反复按K4键，系统循环步进处于表1-6所示二种子工作方式之一。表1-6FH-CDMA通信子工作方式NECH灯指示子方式序号子工作方式闪速占空比14Hz0.1同地址(收发两端都用表1-5中0号序列)同步FH-CDMA24Hz0.9不同地址（收发两端分别用0及11号序列)FH-CDMA3.双踪示波器二个通道都设置为DC、2V/DIV~5V/DIV，分别观测TX-BS及RX-MS的锁相频率合成器环路控制电压uct及uer；置内触发方式；扫描速度调至足够慢。4.反复按K4键，NECH灯闪亮的占空比为0.1或0.9循环切换。当占空比为0.1时，可观测到二套收发信机ue同步随机跳变，即同地址同步跳频：当占空比为0.9时，可观测到二套收发信机u以不同方式随机跳变，即不同地址跳频。5.将双踪示波器置外触发方式，外触发输入接至综测仪MS测量面板TRIa端；扫描速度调至10ms/DIV。按K4键，当NECH灯闪烁占空比为0.1即收发两端同地址同步跳频时，测量得到收端AFo波形如图5-5所示。由图可见，在锁相环捕捉过程中频率不断变化，还未锁定于额定值，收发两端频率不等，因此收端收不到射频信号，AF。输出一片噪声直至环路锁定为止，之后发端才开始发送数据至收端。在收发两端同地址同步跳频时，若收发天线距离足够小，接收信号足够强时，接收端显示接收信号频率。当NECH灯闪烁占空比为0.9即收发两端不同地址跳频时，收发两端频率总不相同，接收端总是接收不到发端信号，AFo输出恒为一片噪声，并且无接收信号频率显示。在收发两端同地址同步跳频时，将示波器一个通道接至收端AFo，另一通道顺次接至发端uct及Di，以收端AF。为时间参考，在同一座标纸上记录发端uet、D,及收端AFo波形，得到同步跳频工作过程图。6.将双踪示波器扫描速度调至2ms/DIV。按K4键，当NECH灯闪烁占空比为0.1时，接收端Dk输出发端调制信号（D，=10101100…循环重复）。将示波器一个通道接至发端D1，另一通道顺次接至收端AFo、Dk1、Dk2、CLK(上升沿有效)、Dk，以发端D为时间参考，顺次测量并在同一座标纸上记录发端D,及收端AFo、DkI、Dk2、CLK、Dk波形。或者按7
7 四、实验步骤 1．设置综测仪为 FH-CDMA 工作方式（按 K1 至 NECH 灯亮，再按 K4），TRX-BS 及 TRX-MS 的工作频道按表 1-5 以 15 跳/秒速率随机跳变，工作方式控制面板上信道(CH)号数 码管实时显示 TRX-MS 的信道号；打开发射机 TX-BS（K6 置 ON，K7 置 BS，BS 测量面 板 TX 绿灯亮），加上内部调制数字信号（K9 置 INT）。 2．反复按 K4 键，系统循环步进处于表 1-6 所示二种子工作方式之一。 表 1-6 FH-CDMA 通信子工作方式 子方式序号 NECH 灯指示 子工作方式 闪速 占空比 1 4Hz 0.1 同地址(收发两端都用表 1-5 中 0 号序列)同步 FH-CDMA 2 4Hz 0.9 不同地址(收发两端分别用 0 及 11 号序列)FH-CDMA 3．双踪示波器二个通道都设置为 DC、2V/DIV~5V/DIV，分别观测 TX-BS 及 RX-MS 的锁相频率合成器环路控制电压 uct及 ucr；置内触发方式；扫描速度调至足够慢。 4．反复按 K4 键，NECH 灯闪亮的占空比为 0.1 或 0.9 循环切换。当占空比为 0.1 时， 可观测到二套收发信机 uc 同步随机跳变，即同地址同步跳频；当占空比为 0.9 时，可观测 到二套收发信机 uc 以不同方式随机跳变，即不同地址跳频。 5．将双踪示波器置外触发方式，外触发输入接至综测仪 MS 测量面板 TRIA 端；扫描 速度调至 10ms/DIV。 按 K4 键，当 NECH 灯闪烁占空比为 0.1 即收发两端同地址同步跳频时，测量得到收端 AFO 波形如图 5-5 所示。由图可见，在锁相环捕捉过程中频率不断变化，还未锁定于额定值， 收发两端频率不等，因此收端收不到射频信号，AFO 输出一片噪声直至环路锁定为止，之 后发端才开始发送数椐至收端。在收发两端同地址同步跳频时，若收发天线距离足够小， 接收信号足够强时，接收端显示接收信号频率。 当 NECH 灯闪烁占空比为 0.9 即收发两端不同地址跳频时，收发两端频率总不相同， 接收端总是接收不到发端信号，AFO 输出恒为一片噪声，并且无接收信号频率显示。 在收发两端同地址同步跳频时，将示波器一个通道接至收端 AFO，另一通道顺次接至 发端 uct 及 D1，以收端 AFO 为时间参考，在同一座标纸上记录发端 uct、D1及收端 AFO 波形， 得到同步跳频工作过程图。 6. 将双踪示波器扫描速度调至 2ms/DIV。按 K4 键，当 NECH 灯闪烁占空比为 0.1 时， 接收端 DK输出发端调制信号（D1=10101100„循环重复）。将示波器一个通道接至发端 D1， 另一通道顺次接至收端 AFO、DK1、DK2、CLK(上升沿有效)、DK，以发端 D1为时间参考， 顺次测量并在同一座标纸上记录发端 D1 及收端 AFO、DK1、DK2、CLK、DK 波形。或者按
信号流向从D,至AFo、Dk1、Dk2、CLK、Dk，双踪示波器两个通道同时测量两个相邻信号，先在座标纸上记录前面一个信号波形（或前一次测量已记录），再以前一个波形为时间参考记录后面一个信号波形，依此类推顺次测量记录所有信号波形。得到同步跳频数据传输处理波形图。65ms(一个频道停留时间)AFo (MS)0电平(2V)柴声噪声PLL锁定时间收数据一保护时间跳频跳频图1-5同步FH-CDMA通信系统跳频工作过程五、实验报告内容1.整理实验记录，画出图1-3所示FH-CDMA系统在同地址同步FH-CDMA工作方式下，跳频工作过程图及数据传输处理波形图，结合不同地址FH-CDMA工作方式下接收端接收不到发端信号、AFo输出恒一片噪声的情况，说明FH-CDMA的基本工作原理。2.试给出3阶m序列形成的RS编码序列，研究其作为跳频序列的正交性。8
8 信号流向从 D1至 AFO、DK1、DK2、CLK、DK，双踪示波器两个通道同时测量两个相邻信号， 先在座标纸上记录前面一个信号波形(或前一次测量已记录)，再以前一个波形为时间参考记 录后面一个信号波形，依此类推顺次测量记录所有信号波形。得到同步跳频数椐传输处理 波形图。 五、实验报告内容 1．整理实验记录，画出图 1-3 所示 FH-CDMA 系统在同地址同步 FH-CDMA 工作方式 下，跳频工作过程图及数椐传输处理波形图，结合不同地址 FH-CDMA 工作方式下接收端 接收不到发端信号、AFO 输出恒一片噪声的情况，说明 FH-CDMA 的基本工作原理。 2．试给出 3 阶 m 序列形成的 RS 编码序列，研究其作为跳频序列的正交性。 跳频 跳频 噪声 噪声 收数据 AFO (MS) 65 ms(一个频道停留时间) 保护时间 PLL 锁定时间 0 电平(2V) 图 1-5 同步 FH-CDMA 通信系统跳频工作过程