1、1,ZH7005移动通信实验系统简介,报告人： 博 士副教授,解放军理工大学通信工程学院 卫星通信教研室,2,主 要 内 容,目前移动通信教学设备的现状 移动通信实验课程内容探讨 对移动通信实验室建设的几点思路 移动通信实验平台的设计理念 ZH7005移动通信实验系统：ZH7005B多体制移动通信实验平台 ZH7005A射频模块实验箱,ZH7005系列移动通信实验系统,3,一、移动通信实验课程内容探讨,4,一、移动通信实验课程内容探讨,ZH7005系列移动通信实验系统,移动通信实验箱,通信原理实验,移动通信实验箱,手机模块,移动通信实验箱,CDMA,？,？,？,5,一、移动通信实验课程内容探讨
2、,ZH7005系列移动通信实验系统,第一章 概论 28页 第二章 调制解调 32页 第三章 移动通信中的电波传输与分集 39页 第四章 噪声与干扰 24页 第五章 组网技术 37页 第六章 无线呼呼系统 25页 第七章 无绳电话系统 24页 第八章 频分多址模拟蜂窝网 20页 第九章 时分多址数字蜂窝网 42页 第十章 码分多址移动通信系统 45页 第十一章 个人通信 22页,移动通信 郭梯云等,6,一、移动通信实验课程内容探讨,ZH7005系列移动通信实验系统,通信原理实验,移动通信理论,移动通信实践,移 动 通 信 实 验,无线,移动,蜂窝,7,一、移动通信实验课程内容探讨,ZH7005系
3、列移动通信实验系统,研究的主要内容：空中接口技术蜂窝：邻道干扰、频率再用移动通信的信令系统,移动通信实验系统应包含的主要内容：,电波传输（多径与衰落） 调制技术 射频技术 编码技术,强大的测试仪表,8,二、目前移动通信教学设备的现状,9,二、目前移动通信教学设备的现状：概述,以CDMA技术为主的移动通信技术实验箱（大部分是一个简单实验单元）； 以移动通信终端检测设备为主构成的移动通信实验箱； 以计算机仿真为主的实验平台； 以手机模块为主的移动通信实验箱；,ZH7005系列移动通信实验系统,10,二、目前移动通信教学设备的现状：CDMA1,ZH7005系列移动通信实验系统,FSK调制,扩频码,数
4、据,FSK调制,扩频码,捕获与跟踪,解调数据,？,？,简单,11,二、目前移动通信教学设备的现状：CDMA2,ZH7005系列移动通信实验系统,二相调制,扩频码,数据,二相解调,解调数据,关键技术,载波,位定时,？,？,成形？,简单 误导,相互关系？,12,二、目前移动通信教学设备的现状：仪表,ZH7005系列移动通信实验系统,频率：900MHz输入码字：010101 編码输出：1011100 交织输入：1111001 交织输出：0100000,天线输入,检修仪表仅对手机进行检测，并对检测的结果进行显示，所有检测对学生而言是不透明的。,什么样的教学目的 ？,13,二、目前移动通信教学设备的现状
5、：仿真,ZH7005系列移动通信实验系统,计算机显示,适用所有调制方式？ 与计算机仿真的区别？,困惑：不需要仪表的实验箱？万能的实验箱？,14,二、目前移动通信教学设备的现状：手机模块,ZH7005系列移动通信实验系统,可以在计算机命令窗口上输入各种AT命令，对所采用的GSM模块进行各种操作，包括电话呼叫（如呼入、呼出、振铃指示、摘机/挂机、来电号码指示、音量调节等）、短消息（发送短消息、来消息指示、读短消息、删除短消息、短消息列表等常用命令，共计100条以上。,这就是移动通信？,收发模块,基带处理模块,管 理 模 块,应用模块,15,二、目前移动通信教学设备的现状：存在问题,ZH7005系列
6、移动通信实验系统,普遍问题：与通信原理内容重叠太多。 主要缺陷：简单的CDAM模块，同步过程没有。 覆盖面少：对移动通信技术涉及太少。根本不可能同时反映二代中的GSK与CDMA技术，蓝牙技术几乎没有。 内容夫浅：以手机模块或手机检测设备进行实验，学生根本无法了解信号的传输过程，仍然是一个空对空的过程。 频段太低：没有射频模块或射频模块太简单、频段太低。 不成网络：不能构建蜂窝无线移动通信系统，对蜂窝中的多址干扰、频率再用技术不能体现； 技术含量低：仅停留在简单、应付这么一个阶段，对移动通信中的关键技术：差错编码、交织编码、调制、同步技术不能充分反映。,“通信原理实验”的翻版,16,二、目前移动
7、通信教学设备的现状：老师需要什么,ZH7005系列移动通信实验系统,频率、功率可调的移动频段的收发信机与移动通信相关的传输方式与移动通信相关的信道编码方式,三方面内容：,17,三、对移动通信实验室建设的几点思路,18,三、对移动通信实验室建设的几点思路：新建技术,ZH7005系列移动通信实验系统,19,ISDN 综合业务数字网 PSTN 公众电话交换网 PLMN 公众陆地移动网 NSS 网络交换子系统 MSC 移动交换中心 HLR 归属位置寄存器 VLR 访问位置寄存器 AUC 鉴权中心 EIR 设备识别寄存器 BSS 基站子系统 BSC 基站控制器 BTS 基站收发信台 OMC 操作维护中心
8、 MS 移动台,三、对移动通信实验室建设的几点思路：网络结构,ZH7005系列移动通信实验系统,20,ZH7005系列移动通信实验系统,移动通信试验系统：,三、对移动通信实验室建设的几点思路：系统搭建,21,ZH7005系列移动通信实验系统,三、对移动通信实验室建设的几点思路：蜂窝构建,22,我国数字蜂窝移动通信使用 905915MHz（上行） 950960MHz（下行） 其中中国移动通信公司GSM系统使用 905909MHz 950954MHz 还使用了1800MHz频段的10MHz的带宽。 中国联通公司GSM系统使用 909915MHz 954960MHz 第三代移动通信工作在2000MH
9、z频段上。,ZH7005系列移动通信实验系统,三、对移动通信实验室建设的几点思路：频率选择,23,四、移动通信实验平台的设计理念,24,四、移动通信实验平台的设计理念,反映移动通信技术的最新成果； 提供完整的移动系统传输概念； 构建简单的移动通信蜂窝演示系统； 系统可测试性强；,ZH7005系列移动通信实验系统,25,五、ZH7005移动通信实验系统,26,设计思路：ZH7005移动通信实验箱是将最近移动通信的最新成果引进通信专业的教学中。技术水平：在ZH7005移动通信实验箱集中了：第二代、第三代及蓝牙移动通信技术。教学目的：通过实验，学生可以对目前移动通信技术的现状有一个较全面的了解，并能
10、掌握其关键技术技术,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005移动通信实验系统,27,五、ZH7005移动通信实验系统,ZH7005共7大类28个实验,ZH7005系列移动通信实验系统,ZH7005B多体制移动通信实验平台ZH7005A射频模块实验箱,28,五、ZH7005移动移动通信实验系统,移动终端框图：,ZH7005系列移动通信实验系统,ZH7005B,ZH7005A,29,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,ZH7005系列移动通信实验系统,30,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,主要实验内容：（6大类19个实验）1. 第二代
11、移动通信实验（GSM）：5个实验2. 第二代移动通信实验（IS54）：2个实验3. 直接序列扩频码分多址移动通信实验：5个实验4. 跳频扩频通信技术实验：2个实验5. 移动通信编码技术实验：4个6. 综合实验：1个,31,MSK调制实验*； MSK解调实验*； GMSK调制实验*； GMSK解调实验*； GMSK在非线性信道下的性能*；,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,主要实验内容：1. 第二代移动通信实验（GSM）：,32,/4DQPSK调制实验*； /4DQPSK解调实验*；,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信
12、实验平台,主要实验内容：2. 第二代移动通信实验（IS54）：,33,CDMA/DS扩频码特性实验 CDMA/DS频谱变换实验 CDMA/DS地址码捕获实验 CDMA/DS地址码跟踪实验 CDMA/DS多址通信实验,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,主要实验内容：3. 直接序列扩频码分多址移动通信实验：,34,CDMA/DS白噪声环境下性能测试实验 CDMA/DS抗干扰性能测试实验 CDMA/DS抗衰落性能测试实验 IS95扩频系统Walsh码特性测量 IS95（CDMA/DS）系统信号传输实验,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型
13、多体制移动通信实验平台,主要实验内容：3. 码分多址移动通信实验：,35,跳频（FH/CDMA）发射设备测试实验*； 跳频（FH/CDMA）接收设备测量实验*；,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,主要实验内容：4. 跳频扩频通信技术实验：,36,卷积编码实验 维特比译码实验 传统交织器编译码实验 IS95交织器编译码实验,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,主要实验内容：5. 移动通信编码技术实验：,37,移动通信空中接口综合实验,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,
14、主要实验内容：6. 综合实验：,38,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：地址码产生实验,39,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：地址码产生实验,m序列近端相关特性,40,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：地址码产生实验,m序列远端相关特性,41,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：地址码产生实验,Gold序列近端相关特性,42,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：地址码产生实验,Gold序列远端相关特性,43,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：频谱变换实验,频谱变换：非扩频,44
15、,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：频谱变换实验,频谱变换：扩频128倍,45,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：地址码捕获,46,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：地址码捕获,地址码捕获过程,地址码相位误差减小过程,地址码跟踪过程,47,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：地址码同步时间与虚警概率,接收电路复位,跟踪过程,跟踪结束,虚警事件,48,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B：多用户通信,49,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型：IS95模式,50,ZH7005系列移动通
16、信实验系统,五、ZH7005B：跳频通信,51,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,52,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,53,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,慢跳信号频谱 1跳/秒,54,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005B型多体制移动通信实验平台,快跳信号频谱 6400跳/秒,55,五、ZH7005A射频模块实验箱,ZH7005系列移动通信实验系统,56,五、ZH7005A射频模块实验箱 ：主要技术指标,ZH7005系列移动通信实验系统,发射
17、频率：2400MHz2499MHz 发射电平：-30dBm 信道间隔：MHz 发射功率调整范围：030dB 接收放大器AGC范围：030dB LNA增益：30dB 噪声系数:2.5dB,57,ZH7005A系统框图,58,演示一：频谱的测量,59,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,频谱测量： 学习如何使能频谱仪 如何利用现有工具寻找信号 如何合理设置频谱仪，以有效地测量信号的特性,60,演示二：相位噪声,61,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,近端相位噪声 SPAN=20K,差值,62,ZH7005系列移动
18、通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,远端相位噪声 SPAN=100K,差值,63,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,远端相位噪声 SPAN=500K,差值,64,演示三：载漏观察,65,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,载漏较大 载漏大于信号功率,66,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,载漏较小 载漏小于信号功率,67,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,载漏很小 载漏得到有效控制,68,演示四：电波
19、传输,69,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,收发天线距离20cm,70,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,收发天线距离50cm,71,演示五：电平调整实验,72,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,正常接收电平,73,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,接收通道增加30dB,信号幅度增加量小,噪声幅度增加量大,74,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,收发直接用电缆相连,接收通道增益严重非线性,75,演示六：低噪声放大器,76,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,通道增益正常 LNA使能,77,ZH7005系列移动通信实验系统,五、ZH7005A射频模块实验箱：典型实验,通道增益正常 LNA不使能,对信号幅度并没有产生更多影响,对接收通道的噪声却产生很大的影响,78,愿同你一起创建 一流移动通信实验而努力！,
