實(shí)驗(yàn)三_CDMA擴(kuò)頻調(diào)制實(shí)驗(yàn).doc

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1、實(shí)驗(yàn)三CDMA擴(kuò)頻調(diào)制實(shí)驗(yàn)學(xué)院光電學(xué)院專業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程姓名陳炯爍學(xué)號(hào)8一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解擴(kuò)頻調(diào)制的基本概念；2.掌握PN碼的概念以及m序列的生成方法；3.掌握擴(kuò)頻調(diào)制過程中信號(hào)頻譜的變化規(guī)律。二、預(yù)備知識(shí)1.不同多址接入方式（TDMA、FDMA、CDMA）的區(qū)別；2.擴(kuò)頻碼的種類與應(yīng)用；3.擴(kuò)頻碼的基本性質(zhì)。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)；2、臺(tái)式計(jì)算機(jī)一臺(tái)；四、實(shí)驗(yàn)原理m序列是最長(zhǎng)線性反饋移位寄存器序列的簡(jiǎn)稱，它是由帶線性反饋的移位器產(chǎn)生的周期最長(zhǎng)的一種序列。如果把兩個(gè)m序列發(fā)生器產(chǎn)生的優(yōu)選對(duì)序列模二相加，則產(chǎn)生一個(gè)新的碼序列，即Gold碼序列。實(shí)驗(yàn)中三種可選的擴(kuò)頻序列分別是長(zhǎng)度為15的m

2、序列、長(zhǎng)度為31的m序列以及長(zhǎng)度為31的Gold序列。1.長(zhǎng)度為15的m序列由4級(jí)移存器產(chǎn)生，反饋電路如圖4.2.14所示。初始狀態(tài)100011001110111101111011010110101101011000111001010000100001……………………………….1000圖4.2.14長(zhǎng)度為15的m序列的生成2.長(zhǎng)度為31的m序列由5級(jí)移存器產(chǎn)生，反饋電路如圖4.2.15所示。圖4.2.15長(zhǎng)度為31的m序列的生成需要說明的是：反饋電路如何連接由m序列生成多項(xiàng)式確定，生成多項(xiàng)式不同，反饋電路的連接方式也不同。圖4.2.15僅為可產(chǎn)生長(zhǎng)度為31的m序列的反饋電路連接方式之一。m序列

3、發(fā)生器n級(jí)m序列發(fā)生器n級(jí)初態(tài)設(shè)置時(shí)鐘Gold碼3.長(zhǎng)度為31的Gold序列:圖4.2.16Gold碼發(fā)生器Gold序列是Gold于1967年提出的，它是用一對(duì)優(yōu)選的周期和速率均相同的m序列模二加后得到的。其構(gòu)成原理如圖4.2.16所示。兩個(gè)m序列發(fā)生器的級(jí)數(shù)相同，即。如果兩個(gè)m序列相對(duì)相移不同，所得到的是不同的Gold碼序列。對(duì)n級(jí)m序列，共有個(gè)不同相位，所以通過模二加后可得到個(gè)Gold碼序列，這些碼序列的周期均為。以長(zhǎng)度為31的Gold序列為例，其生成器如圖4.2.17所示，其中和為m序列的生成多項(xiàng)式。圖4.2.17長(zhǎng)度為31的Gold序列生成器產(chǎn)生的兩組m序列為：100001000001

4、0000100000100001001001000010010010000110100111011101010011011011010000110010101001100101110011111111100100101111001001111111100101111100010011110101000111011110001101101100001011011001100010110011001101100110111010001101110111001011101110010110011110101111100101001111001011101000010011010000111011……

5、………………………………………………………………………….所以生成長(zhǎng)度為31的Gold序列為：{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}一、實(shí)驗(yàn)步驟1.在主界面上選擇實(shí)驗(yàn)“擴(kuò)頻調(diào)制”實(shí)驗(yàn)；2.選擇“手動(dòng)輸入”或“隨即生成”產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)；3.可選擇“長(zhǎng)度為15的m序列”，或者“長(zhǎng)度為31的m序列”，或者“長(zhǎng)度為31的gold序列”;4.觀察擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)，并可用頻譜分析儀器觀察頻譜變化；紅色曲線表示原始信號(hào)，綠色曲線表示擴(kuò)頻信號(hào)。我們可以發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)頻后，頻譜展寬。二、實(shí)驗(yàn)圖1．第一組15m序列31Gold序列1．第二

6、組15m序列31Gold序列1．第三組15m序列31Gold序列一、問答題1.試說明擴(kuò)頻碼在移動(dòng)通信中的應(yīng)用；對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)而言，帶寬是有限的資源。擴(kuò)頻技術(shù)允許多個(gè)用戶無(wú)相互干擾地同時(shí)使用相同的帶寬，從而有效的提高了帶寬的利用率采用擴(kuò)頻技術(shù)，發(fā)射的調(diào)制信號(hào)在發(fā)射到信道之前，通過與擴(kuò)頻碼相乘，頻帶被擴(kuò)大若干倍；而在接收端，接收信號(hào)與發(fā)送端相同的碼字進(jìn)行互相關(guān)，頻帶則被縮小相同倍數(shù)。并且如果通信信道不存在窄帶干擾，并且擴(kuò)頻和解擴(kuò)的帶寬相同，那么解擴(kuò)之后，接收信號(hào)將完全等同于擴(kuò)頻之前的被發(fā)射信號(hào)。2.擴(kuò)頻碼的種類有哪些？有何特點(diǎn)？如何產(chǎn)生？m序列：利用它的不同相位來(lái)區(qū)分不同用戶Walsh函數(shù)：在C

7、DMA系統(tǒng)中，每個(gè)前向碼分信道用1.2288Mbit/s比特率的64階Walsh函數(shù)進(jìn)行擴(kuò)頻，以使各前向碼分信道間相互正交。OVSF碼：正交可變擴(kuò)譜因子(OVSF)編碼是短擴(kuò)譜碼,用于確保具有不同擴(kuò)譜因子和擴(kuò)譜率的信道之間的正交性。3.擴(kuò)頻后信號(hào)頻譜發(fā)生怎樣的變化？觀察擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)，并可用頻譜分析儀器觀察頻譜變化；紅色曲線表示原始信號(hào)，綠色曲線表示擴(kuò)頻信號(hào)。我們可以發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)頻后，頻譜展寬。