移动通信 实验 解扩实验

实验十二解扩实验

一．实验目的：

1、通过本实验掌握载波已调信号m序列解扩原理及方法，掌握解扩前后信号在时

域及频域上的变化。

2、通过本实验掌握载波已调信号GOLD序列解扩原理及方法，掌握解扩前后信号在

时域及频域上的变化。

二．实验内容：

1、观察解扩时本地扩频码与扩频时扩频码的同步情况。

2、观察已调信号在解扩前后的频域变化。

三．基本原理：

m序列解扩的是在接收到的RF信号上进行的，其实解扩的原理很简单，即用一个与发送端完全相同的m序列与接收到的信号直接相乘就可以完成信号的解扩，两个m序列的相位必须一致，即接收端产生的m序列必须进行捕获和跟踪，以使其速率和相位与发送端m序列保持一致。

四．实验原理：

1、实验模块简介

（1）CDMA发送模块：

本模块的主要功能：产生PN31伪随机序列，将伪随机序列或外部输入的其它数字序列扩频，扩频增益为32，扩频后输出码速率为512kbps，可输出两条不同扩

频码信号。

（2）CDMA接收模块：

本模块的主要功能：完成10.7MHz射频信号的选频放大，当本地扩频码设置为与发送端扩频码相同时，可完成扩频码的捕获及跟踪，进而完成射频信号的解扩。

（3）IQ调制解调模块：

本模块的主要功能：产生调制及解调用的正交载波；完成射频正交调制及小功率线性放大；完成射频信号正交解调。

2、扩频后的PSK已调信号分为三路送入CDMA接收模块中，分别与结婚搜模块中产

生的m序列的超前、同相、滞后序列相乘。在扩频码没有捕获到时，同相支路的捕获输出为低电平，扣码电路工作，每周期扣掉1/4个码元，使发送端和接收端的两个PN序列产生相对滑动，当滑动到两个序列的相位差小于一个码元时，电平，扣码电路停止工作，系统进入跟踪状态。此时超前-滞后支路产生的复合相关特性出现，经低通滤波后控制VCO，使收发端PN序列完全同步，此后跟踪过程一直存在，维持PN序列的同步。

PN码同相支路的相乘信号经带通滤波后即为解扩后的信号。该信号时一个基带信元的PSK调制信号，扩频码调制部分已经被去除。

五．实验步骤：

（一）m序列扩频实验

1、在实验箱上正确安装CDMA发送模块、CDMA接收模块及IQ调制解

调模块

2、正确连线，检查无误后打开电源

3、将发送模块上“GOLD1 SET”拨码开关拨为全“0”，将接收模块上“GOLD SET”

拨码开关拨为全“0”，按复位键以完成设置。

4、示波器探头接接收模块“输出2”测试点，调整“幅度”电位器使该点信号电压

峰值为1.6V左右。

5、观察扩频码同步现象

a、将接收模块上“捕获”电位器逆时针转到底，此时指示灯“LED1”应灭。

a、示波器探头接接收模块“VCO”测试点，观察延迟滞后锁相环的复合相关特性。

b、示波器探头接CDMA接收模块“TX2”测试点，此时可看到序列自相关特性情况。

c、慢慢顺时针旋转接收模块上“捕获”电位器，同时注意观察“LED1”指示灯，从良

到闪亮直至全亮的过程，该过程即为扩频码捕获过程，指示灯全亮后捕获过程结束，进入扩频码跟踪过程，此时示波器上显示一条直线。

d、将示波器探头分别接发送模块“DS1”测试点及结婚搜模块“TX1”测试点，比较两者

是否相同，若是则表示跟踪正常，已完成解扩码同步，若有少许不同相，则调整接收模块上“跟踪”电位器使其相同。

1、示波器探头接接收模块上“输出1”测试点，该点为解扩后已调信号，此时该信号相当于未扩频前NRZ码进行PSK调制后的信号，观察该点的特征

与IQ模块上调制单元的“输出”测试点的信号进行比较：

（二）GOLD序列解扩实验

1、保持实验连线不变，将发送模块上拨码开关“GOLD1 SET”和接收模块上拨码开关“GOLD

SET”的2-8位拨为任意相同的非全0二进制数。

2、示波器探头接接收模块“输出2”测试点，调整“幅度”电位器使该点信号电压峰值为

1.6V左右。

3、观察扩频码同步现象

a、将接收模块上“捕获”电位器逆时针转到底，此时指示灯“LED1”应灭。

b、示波器探头接接收模块“VCO”测试点，观察延迟滞后锁相环的复合相关特性。

c、示波器探头接CDMA接收模块“TX2”测试点，此时可看到序列自相关特性情况。

d、慢慢顺时针旋转接收模块上“捕获”电位器，同时注意观察“LED1”指示灯，从不

良到闪亮直至全亮的过程，该过程即为扩频码捕获过程，指示灯全亮后捕获过程结束，进入扩频码跟踪过程，此时示波器上显示一条直线。

e、将示波器探头分别接发送模块“DS1”测试点及结婚搜模块“TX1”测试点，比较两

者是否相同，若是则表示跟踪正常，已完成解扩码同步，若有少许不同相，则调整

接收模块上“跟踪”电位器使其相同。

于未扩频前NRZ码进行PSK调制后的信号，观察该点的特征：

与IQ模块上调制单元的“输出”测试点的信号进行比较：