子模块五 实训项目：CDMA扩频与解扩实验

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m序列发生器 n级 Gold码 时钟
m序列发生器 n级
初态设置
图6-31 Gold码发生器 码发生器
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三、实验原理
两个m序列发生器的级数相同， 如果两个m序 两个 序列发生器的级数相同，即 n1 = n2 = n 。如果两个 序 序列发生器的级数相同 列相对相移不同，所得到的是不同的Gold码序列。对n级m序列 码序列。 列相对相移不同，所得到的是不同的 码序列 级 序列 个不同相位， ，共有 2 n − 1 个不同相位，所以通过模二加后可得到 2n − 1 个Gold 码序列， 码序列，这些码序列的周期均为2 n − 1 以长度为 的Gold序列为 。以长度为31的 序列为 所示， 例，其生成器如图6-32所示，其中g1 ( p)和g 2 ( p) 为m序列的生成多项 其生成器如图 所示 序列的生成多项 式。
长度为31的 图6-32 长度为 的Gold序列生成器 序列生成器
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三、实验原理
产生的两组m序列为： 产生的两组 序列为： 序列为 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 ……… 所以生成长度为31的 序列为： 所以生成长度为 的Gold序列为： 序列为 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0
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子模块五小结
理解实验目的； 理解实验目的； 了解实验仪器； 了解实验仪器； 理解实验原理； 理解实验原理； 掌握实验步骤； 掌握实验步骤； 写出实验报告。 写出实验报告。
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扩频通信与码分多址技术模块小结
识记：扩频通信的定义、特点、技术指标和分类， 识记：扩频通信的定义、特点、技术指标和分类，码序列的 分类与设计思路、 中码序列； 分类与设计思路、CDMA中码序列； 中码序列 领会：扩频通信的理论基础、基本工作原理， 领会：扩频通信的理论基础、基本工作原理，码分多址技术 基本原理； 基本原理； 应用： 通信系统和跳频扩频（ ） 应用：DS-CDMA通信系统和跳频扩频（FH）系统在移动通 通信系统和跳频扩频 信系统中的具体应用。 信系统中的具体应用。
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本模块作业
过关训练填空题1－ ； 过关训练填空题 －8； 过关训练名词解释1－7； 过关训练名词解释 － ； 过关训练简答题1－ 。 过关训练简答题 －8。
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本模块实践活动
活动1 活动 了解扩频通信的信号处理过程 活动2 了解DS-CDMA系统 活动 了解 系统 活动3 了解FH扩频通信系统 活动 了解 扩频通信系统
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实训项目： 实训项目：CDMA扩频与解扩实验 扩频与解扩实验
一、实验目的
二、实验仪器
三、实验原理 四、实验步骤 五、实验报告
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二、实验仪器
二、实验仪器 1、移动通信实验箱 、 2、台式计算机 、 一台； 一台； 一台。 一台。
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实训项目： 实训项目：CDMA扩频与解扩实验 扩频与解扩实验
一、实验目的 二、实验仪器
{0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,1,0}
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三、实验原理
4、解扩码 、 扩频码序列同步是扩频系统特有的，也是扩频技术中的难点 扩频码序列同步是扩频系统特有的， 。CDMA系统要求接收机的本地扩频码与接收到的扩频码在结构 系统要求接收机的本地扩频码与接收到的扩频码在结构 、频率和相位上完全一致，否则就不能正常接收所发送的信息， 频率和相位上完全一致，否则就不能正常接收所发送的信息， 接收到的只是一片噪声。若实现了收发同步但不能保持同步，也 接收到的只是一片噪声。若实现了收发同步但不能保持同步， 无法准确可靠地获取所发送的信息数据。因此，扩频码序列的同 无法准确可靠地获取所发送的信息数据。因此， 步是CDMA扩频通信的关键技术。 步是 扩频通信的关键技术。 扩频通信的关键技术 实验中，解扩码相位可以改变。当解扩码相位为“ ” 实验中，解扩码相位可以改变。当解扩码相位为“0”时表示 解扩码和扩频码同步，无相位差， 解扩码和扩频码同步，无相位差，这时候观察到正确的解扩结果 ， 且频谱恢复到原始信号的较窄的频谱 ； 当解扩码相位不为 观察到解扩的结果不正确，频谱也不能正确恢复。 “0”时，观察到解扩的结果不正确，频谱也不能正确恢复。 ”
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三、实验原理
1、长度为15的m序列 、长度为 的 序列 长度为15的m序列由 级移位寄存器产生，反馈电路如图6-18 长度为 的 序列由4级移位寄存器产生，反馈电路如图 序列由 级移位寄存器产生 所示。 所示。
+ 输出
a3 a2 a1 a0
图6-18 4级移位寄存器 级移位寄存器
Leabharlann Baidu
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三、实验原理
子模块一 扩频通信技术基础 子模块二 码分多址技术基本原理 子模块三 CDMA码序列 码序列 子模块四 扩频通信技术的应用 实训项目： 子模块五 实训项目： CDMA扩频与解扩实验 扩频与解扩实验
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实训项目： 实训项目：CDMA扩频与解扩实验 扩频与解扩实验
一、实验目的
二、实验仪器 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验报告
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一、实验目的
一、实验目的 1、了解CDMA扩频调制与解扩的基本概念； 、了解 扩频调制与解扩的基本概念； 扩频调制与解扩的基本概念 2、掌握PN码的概念以及 序列的生成方法； 、掌握 码的概念以及 序列的生成方法； 码的概念以及m序列的生成方法 3、掌握解扩的基本方法； 、掌握解扩的基本方法； 4、掌握扩频调制过程中信号频谱的变化规律； 、掌握扩频调制过程中信号频谱的变化规律； 5、掌握解扩过程中信号频谱的变化规律。 、掌握解扩过程中信号频谱的变化规律。
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实训项目： 实训项目：CDMA扩频与解扩实验 扩频与解扩实验
一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、实验步骤
五、实验报告
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五、实验报告
五、实验报告 1、试说明扩频码在移动通信中的应用； 、试说明扩频码在移动通信中的应用； 2、扩频码的种类有哪些？有何特点？如何产生？ 、扩频码的种类有哪些？有何特点？如何产生？ 3、扩频后信号频谱发生怎样的变化？ 、扩频后信号频谱发生怎样的变化？ 4、试说明解扩的基本原理； 4、试说明解扩的基本原理； 5、为什么接收机中的扩频码需要进行准确同步？ 、为什么接收机中的扩频码需要进行准确同步？ 6、正确解扩和不正确解扩后，信号的频谱有何变化？请画图 、正确解扩和不正确解扩后，信号的频谱有何变化？ 示意。 示意。
三、实验原理
2、长度为31的m序列 、长度为 的 序列 长度为31的m序列由 级移存器产生，反馈电路如图4.2.15所 长度为 的 序列由5级移存器产生， 反馈电路如图 所 序列由 级移存器产生 示。
+
a4
a3
a2
a1
a0
长度为31的 序列的生成 图6-20 长度为 的m序列的生成 需要说明的是：反馈电路如何连接由 序列生成多项式确定 序列生成多项式确定， 需要说明的是：反馈电路如何连接由m序列生成多项式确定，生成 多项式不同，反馈电路的连接方式也不同。 多项式不同，反馈电路的连接方式也不同。图6-20仅为可产生长 仅为可产生长 度为31的 序列的反馈电路连接方式之一 序列的反馈电路连接方式之一。 度为 的m序列的反馈电路连接方式之一。
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实训项目： 实训项目：CDMA扩频与解扩实验 扩频与解扩实验
一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理
四、实验步骤
五、实验报告
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四、实验步骤
四、实验步骤 1、在主界面上选择实验 “扩频调制”实验； 、 扩频调制”实验； 2、选择“手动输入”或“随即生成”产生原始数据； 、选择“手动输入” 随即生成”产生原始数据； 3、可选择“长度为 的m序列”，或者“长度为 的m序列 、可选择“长度为15的 序列 序列” 或者“长度为31的 序列 序列” ”，或者“长度为31的gold序列”; 或者“长度为 的 序列 4、观察扩频后的数据，并可用频谱分析仪器观察频谱变化； 、观察扩频后的数据，并可用频谱分析仪器观察频谱变化； 红色曲线表示原始信号，绿色曲线表示扩频信号。 红色曲线表示原始信号，绿色曲线表示扩频信号。我们可以发现 ，扩频后，频谱展宽。 扩频后，频谱展宽。 5、在主界面上选择“解扩”实验； 、在主界面上选择“解扩”实验； 6、选择“手动输入”或“随机生成”产生原始数据； 、选择“手动输入” 随机生成”产生原始数据；
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四、实验步骤
7、可选择“长度为 的m序列”，或者“长度为 的m序列 、可选择“长度为15的 序列 序列” 或者“长度为31的 序列 序列” ”，或者“长度为31的gold序列”; 或者“长度为 的 序列 8、设定解扩码相位，比较相位同步、不同步时解扩的结果。 、设定解扩码相位，比较相位同步、不同步时解扩的结果。 9、设定解扩码相位，观察“频谱分析仪”上信号频谱的变化 、设定解扩码相位，观察“频谱分析仪” 红色曲线表示原始信号的频谱， 。红色曲线表示原始信号的频谱，绿色曲线表示扩频信号的频谱 ，蓝色曲线表示解扩信号的频谱。 蓝色曲线表示解扩信号的频谱。 10、比较原始信号与解扩信号。 、比较原始信号与解扩信号。
现代移动通信技术基础
移动通信系 张敏
课程目录
模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八 基础知识模块 天线与无线电波传播模块 无线组网技术模块 信源编码与信道编码模块 数字调制技术模块 扩频通信与码分多址技术模块 移动通信特有的交换技术模块 抗干扰和衰落通信模块
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模块六 扩频通信与码分多址技术模块
初始状态 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 长度为15的 序列的生成 图6-19 长度为 的m序列的生成
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1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 ……………………………….
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三、实验原理
3、长度为31的Gold序列 、长度为 的 序列 Gold序列是 序列是Gold于 1967年提出的，它是用一对优选的周期 于 年提出的， 序列是 年提出的 和速率均相同的m序列模二加后得到的。其构成原理如图6-31所 和速率均相同的 序列模二加后得到的。其构成原理如图 所 序列模二加后得到的 示。
三、实验原理
四、实验步骤 五、实验报告
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三、实验原理
三、实验原理 m序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简称， 它是由带线 序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简称， 序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简称 性反馈的移位器产生的周期最长的一种序列。如果把两个m序列 性反馈的移位器产生的周期最长的一种序列。如果把两个 序列 发生器产生的优选对序列模二相加，则产生一个新的码序列，即 发生器产生的优选对序列模二相加，则产生一个新的码序列， Gold码序列。 码序列。 码序列 实验中三种可选的扩频序列分别是长度为15的 序列 序列、 实验中三种可选的扩频序列分别是长度为 的 m序列、 长度 序列以及长度为31的 序列。 为31的m序列以及长度为 的Gold序列。 的 序列以及长度为 序列