无线数字信令实验报告

三、实验效果分析（包括仪器设备等使用效果）

一、实验效果分析：

1、试验时要将两个信号发射端套在无绳电话的接收天线上，并且

要让两个无绳电话靠近，以便信号的接受！

2、在记录波形时要将通话键的波形先删去再保存输入数字的波

形。

二、思考题

1、根椐信令传输过程中，因接收误码导至命令帧重发2次以上的现象

次，回答数字信令传输采用何种差错控制方式。

答：通过接收误码导至命令帧重发2次以上的现象，得出数字信令传输采用检错重发，常称为自动请求重发ARQ来实现差错控制。但又与一般ARQ 方式不同，数据中的检错功能不是由纠检错编码实现，而是由以下手段实现，每位数据都是特定周期的一周方波，收端微处理器采用脉宽检测方式检测其半周期及周期，超过表中数值（有一定允许误差）就判定为误码。只要有1位误码就确定数据帧出错。另外，噪声及干扰引起前一码元脉宽变化会传递到下一码元，若前一码元刚好错成另一码元，则下一码元脉冲半周期或周期一般都会出错。

教

师评

语

指导老师年月日

江西师范大学物理与通信电子学院

教学实验报告

通信工程专业 2014年 3月 31日实验名称无线数字信令指导老师老师姓名年级11级学号成绩

一、预习部分

1、实验目的

2、实验基本原理

3、主要仪器设备（含必要的元器件、工具）

一、实验目的

通过对无绳电话的测量，了解一般移动通信系统无线数字信令的基本概念，包括数字信令调制方式，帧结构以及传输协议等概念。

二、实验基本原理

典型的移动通信系统无线数字信令帧结构包括位同步码（又称为前置码）、帧同步、有效数据（包括地址、命令和其它数据）及纠错码四部分，分别介绍如下。

位同步帧同步有效数据纠错码

（1）位同步：数字通信收端必须从接收的数据流中提取位同步，才能对数据准确进行积分、采样和判决，正确恢复发端数据。位同步建立需要时间，而数字信令是突发的数据串，收端必须在帧同步及有效数据收到之前建立位同步，因此在信令的帧同步前集中加入一段位同步码。

（2）帧同步：帧同步位于一个信令帧有效数据的起点，相当于时分多路通信中的帧同步，作为帧同步的特殊码组必须具有尖锐峰值的自相关函数，便于与随机的数字信息相区别。常用的有巴克码和m序列。

（3）有效数据：包括地址、命令、拨号等数据，统称为消息。信令的控制、操作功能全由有效数据完成。

（4）纠错码：对有效数据进行纠（检）错编码后产生的监督位。以下两种纠错码：

①．前向纠错FEC(Forward Error Correction)：发端对数据进行纠错编码，收端进行纠错解码，对未超过纠错范围的误码予以纠正，超出纠错范围的无法纠正。

②．检错重发，常称为自动请求重发ARQ：发端对数据进行纠、检错编码，收端发现有纠正不了的误码时，自动请求发端重发，直到收到正确数据为止。

1．无绳电话无线数字信令副载频调制方式及帧结构

信令数据先对副载频进行FSK调制，即一次调制，如表2-1所示。然后再对45/48MHz 的主载频调频（FM）。由于每个码元只调制为1个周期的副载频，故与经典的FSK调制相比，码元宽度随0/1数据而变化。

表2-1 信令数据的FSK调制方式

数据FSK调制参数

0 周期2.0ms的一周方波

1 周期2.8ms的一周方波

帧同步S 周期4.0ms的一周方波二、实验操作部分

1、实验数据、表格及数据处理

2、实验操作过程（可用图表示）

3、结论

实验操作过程

数据帧的典型结构以手机拨号（号码7）为例，见图2-2。这个数据帧各部

分的含义见图2-3，其中有效数据有12位，分为三个部分：

0S1

001000111000

波形

数据

图3-1 典型的信令帧结构

0 0 S, 1 0 1 0, 0 0, 1 1 1 0, 0 0

图2-3 信令数据帧各部分的含义

三、实验仪器设备

1．双路无线综合测试仪；

2．无绳电话（座机和手机）；有线电话若干；

3. 小型程控交换机；

4．数字示波器。

一、实验操作步骤

（一）用普通双踪示波器观测无线数字信令

1．将普通双踪示波器的两个测量探头分别接在综测BS及MS测量面板上存贮

信令的输出端SIG；示波器外触发输入端接至综测仪BS测量面板的触发信号输

出端TRIS。

示波器设置为上升沿外触发，水平分度2ms/DIV，垂直为DC、2V/DIV。设置综

测仪为自动跟踪测量方式（按K1至SYST灯亮，再按K2，SYST灯常亮），守

候于无绳电话系统的控制信道，将综测仪信令存贮显示（SAVE）控制面板上工

作开关K10置在ON位置，接通数字信令存贮显示模块，面板顶部LED指示灯

亮；按运行（RUN）键使模块处于等待触发存贮状态，停止存贮（STOP）指示

灯灭。将发射机（TX）控制面板上开关K6拨至OFF位置，关断发射机电源，

电源指示灯灭。

为了避免交换机信号音及2/4转换反射信号干扰信令波形观测，本实验中将无绳

座机用户线从交换机上拔下。

同步码ID H

手机号

代码

命令

波形：

数据：0 0 S 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0

2．手机按“通话”键摘机，与座机一起由控制信道转移到某空闲通话信道，综测仪检测到摘机信令后自动跟踪扫描，锁定于该通话信道，并发出一声蜂鸣声指示。信令存贮显示控制面板停止（STOP）灯亮，表示手机摘机信令过程已存贮完毕。若综测仪因误码未检测到手机摘机信令仍停在控制信道，则按控制面板扫描（SCAN）键K3启动综测仪扫描信道，最后锁定于该通活信道，综测仪锁定于通话信道的标志是：信道扫描仃止并且BS及MS测量面板同时显示接收频率。

3．按综测仪信令存贮显示面板上运行（RUN）键，停止（STOP）指示灯灭，综测仪处等待触发存贮状态。

4．手机用户按键进行“拨号”、“闪断”等操作，综测仪以单次触发方式存贮记录下这一次信令传输过程，存贮显示控制面板停止（STOP）指示灯亮，示波器可观察到存贮的数字信令。调节示波器触发电平旋钮使波形稳定，旋转综测仪信令存贮显示控制面板上波形位置（POSITION）旋钮左右移动显示波形，或按复位（RST）键使显示波形回到信令传输过程的起点。反复按同步（SYNC）键分五步循环步进调节波形的闪烁及亮度，在波形由严重闪烁刚好调节到不闪烁时，亮度最高，波形最清晰，在以后的测量中再不必调整。如此仔细观测并记录信令帧结构及信令传输过程。

5．重复3、4，观测并记录另1次信令传输过程。

6．通话完毕，重复3，使综测仪准备存贮信令，按手机“通话”键挂机，用示波器观察并记录手机挂机信令传输过程。

7. 拉开手机与座机之间的距离应拉开综测仪BS 测量收发信机天线与座机天线距离及MS测量收发信机天线与手机天线距离)，降低座机的接收机输入C/N，增大接收信令误码率。手机重复按某数字键拨号，观测信令传输过程中命令帧重发2次以上的现象。

（二）用TDS210双踪数字存贮示波器观测无线数字信令

1．将TDS210双踪数字存贮示波器的两个测量探头分别接至综测仪BS及MS测量面板上AFo端；示波器外触发输入端接至综测仪MS测量面板上TRIA触发输出端。

示波器设置为上升沿外触发，单次触发方式，触发电平1~1.6V；水平分度25ms/DIV；垂直为直流、2V/DIV。

关断综测仪发射机及信令存贮显示电路（TX控制面板上K6置OFF，SAVE 控制面板上K10置OFF），电源指示灯灭；置综测仪为自动测量方式（按控制面板K1至SYST灯亮，再按K2，SYST灯常亮），综测仪守候于控制信道。