移动通信原理虚拟实验教学系统

 ①传输的数据随机产生，要求采用频带传输（DPSK调制）；

 ②扩频码要求采用周期为63（或127）的m序列；    

 ③仿真从基站发送数据到三个不同的用户，各不同用户分别进行数据接收；    

 ④设计三种不同的功率延迟分布，从基站到达三个不同的用户分别经过多径衰落（路径数分别为2，3，4）；  

 ⑤三个用户接收端分别解出各自的数据并与发送前的数据进行差错比较。

通信系统的总体框图如下：

解调框图如下： 

仿真结果及结论

一、适用范围

移动通信实验系统是为配合高等院校及部分中等专科院校通信专业开设2.5G/3G/4G/5G移动通信技术课程而研制的实验装置。这是在综合现有通信技术、移动通信产业发展现状和方向，在我公司市场研究人员对国内高校通信工程专业教学实际需要的调查研究基础之上提出开发的产品。该产品采用理论验证与实际应用相结合的方法设计而成，可完全再现和演绎移动通信原理及移动通信网络的主要技术。

二、系统简介

实验系统不仅用于“移动通信”课程以及现代通信技术中关键技术原理性实验教学，更能用于现代通信前沿技术系统化、整体化的学习与训练。完整的实验箱由四个系统共12个模块组成：键盘模块，基于键盘的液晶显示模块，信源模块，信宿模块，GMSK调制发射模块，GMSK解调接收模块，DSSS调制发射模块，DSSS解调接收模块，QPSK/ DQPSK调制发射模块，QPSK/ DQPSK解调接收模块，GPRS模块，正交调制/解调模块，ARM模块（采用高性能ARM9架构的处理器芯片SC2410，主频达400MHz，内嵌WinCE操作系统紧跟移动通信发展潮流，具有多种高级软件功能），基于ARM的液晶显示模块（采用高分辨率的TFT彩屏，分辨率达320x240像素，高性能可扩充的增值设备，可扩展30万像素的CMOS摄像头）。在不更改硬件设备的情况下，可以后续软件升级，及时加入新的前沿实验内容。各部分采用模块化独立分离设计结构，可独立进行移动通信原理的一般性实验，也可以将它们组合实现若干移动系统实验。

移动通信实验平台具有直观友好的实验交互界面，让学生在互动中学习移动通信知识。全面而有创意的实验内容设计，内容丰富，包括了移动通信网络架构、移动台组成、移动台入网、移动通信话音服务、移动通信短消息服务、移动通信数据传输服务，更多的内容在后续升级版中会得到充分体现。学生通过亲手操作实践，可更深入理解现代移动通信的核心技术。

三、实验内容

   基础实验

1．信源与信宿实验

2．信源编/解码实验

3．GMSK调制/解调实验

4．QPSK与DQPSK调制/解调实验

5．无线信道的传播特性实验

6．直接序列扩频调制/扩频解调实验

7．正交调制/解调实验

8．语音无线收发系统实验（语音－CVSD编码－QPSK调制－无线发射…）

9．正交调制I路、Q路分析试验

10．多径信道试验

11．信道衰减试验

12．纠错编码/纠错编码抗干扰实验(卷积码)

13．纠错编码/纠错编码抗干扰实验（交织码）

应用系统综合实验

GSM/GPRS移动通信实验内容：

1．GSM/GPRS移动通信网络架构

2．GSM/GPRS移动台组成原理

3．π/4DQPSK调制实验 *

4．π/4DQPSK解调实验 *

5．m序列的产生与相关性测量实验 *

6．Gold序列的产生和相关性测量实验 *

7．GSM/GPRS移动台入网过程

8．GSM/GPRS移动台收发信机双工器的功能 *

9．GSM/GPRS移动台与固话网络的连接特点 *

10．GSM/GPRS移动通信话音服务

11．GSM/GPRS移动台主呼和被呼叫过程

12．GSM/GPRS AT指令实验

13．移动通信的短消息服务

14．GPRS移动通信数据传输服务的接入与认证

15．GPRS移动通信网络中的数据发送与接收

16．TDMA时分多址移动通信系统通信

17．TDMA移动通信综合技术指标

18．GPRS网络和CDMA网络的特点比

CDMA移动通信实验内容

1．CDMA移动通信网络架构

2．CDMA移动台组成原理

3．CDMA移动台入网过程

4．CDMA移动台收发信机双工器的功能 *

5．CDMA移动台与固话网络的连接特点 *

6．CDMA移动通信话音服务

7．CDMA移动台主呼和被呼叫过程

8．CDMA移动通信的短消息服务

9．CDMA移动通信数据传输服务的接入与认证

10．CDMA移动通信网络中的数据发送与接收

11．CDMA码分多址移动通信系统通信

12．CDMA中伪随机序列m序列、Gold序列的应用

13．CDMA扩频调制实验

14．CDMA地址码的初始捕获 *

15．CDMA地址码的同步（DLL环）*

16．CDMA多址通信（多用户通信系统）

17．CDMA的抗多径衰减性能测试 *

18．CDMA的抗干扰性能测试实验

19．CDMA移动通信综合技术指标

20．CDMA网络和GPRS网络的比较

开发创新性实验

    1．基于WinCE控制GPRS实验

    2．基于单片机控制GPRS实验

四、系统特点

1、拥有友好、直观的实验交互界面，内容丰富，包括了移动通信网络架构、移动台组成、移动台入网、移动通信话音服务、移动通信短消息服务、移动通信数据传输服务等。同时涵盖了当今两种网络模式，实现了一机多用。

2、系统既提供整体直观的移动通信实验，以增强对移动通信感性认识；同时将移动通行系统拆分为各个重要环节，提供原理性实验，与课程交叉。整个系统采用透明全开放设计，能真正再现移动通信的组成及原理。系统大部分器件和实际应用的系统采用的器件是一致的，因此和实际应用结合紧密，有助于学生的理解和掌握。

3、所有硬件采用模块化设计，接口采用统一标准，可根据教学安排合理选择所需模块。同时所有模块都预留有扩展接口，可以独立工作，方便进行二次开发，能够作为课程设计和毕业设计平台使用。

4、本系统平台采用模块化设计，硬件升级方便，直接替换旧模块即完成硬件升级。同时提供后续软件升级，可以根据教学的要求和技术的进度,不更改硬件设备的情况下，通过下载更新软件即完成软件升级,可及时加入新的前沿实验内容。

5、本系统平台可方便的扩展软件无线电模块，该模块采用300万门FPGA＋TI公司5416DSP芯片设计，可实验现代通信技术的软件无线电研究使用，如BCH码、RS码的设计，π/4DQPSK调制解调的研究使用，16QAM调制解调的研究使用等。以及基于DSP和FPGA技术的锁相环技术及其它通信算法的研究设计。

6、本系统所涉及的现代电子技术有MSP的单片机、FPGA/SOPC、DSP和嵌入式ARM等先进技术，这些技术在本系统或通信产品领域的应用十分广泛，所以该设备是移动通信教学的理想设备，由于它涉及的技术比较全面，同时也是各高校教师的理想研究硬件平台，本系统特别适合硕博士生的学术研究使用，是一款目前国内不可多得的理想教学科研设备。