关于移动通信原理实训室建设的探讨

1.实验室功能简介

移动通信原理综合创新平台是面向通信专业整个课程体系，采用了“通信积木”式的模块化的架构，从移动通信系统的角度出发，将各知识点分割至一个独立的模块，各模块均有标准的结构、信号输入输出接口和时钟总线、通讯总线接口。模块在设计上采用了当今通信设备中较为流行的“软核硬架构”的开放式设计方式，不仅可以让学生对模块功能进行灵活配置，而且可以按照自己的构思用这些标准的模块“积木”搭建出自己想要的通信系统，比如说有线通信系统、无线通信系统、带限传输、程控交换系统、移动通信系统、光纤传输环网、PSTN网络等等。让学生在创新之前，利用这些模块“积木”对各知识点和各种通信系统进行深入地学习。

2.实验室实景图及平面图

3.配套实验课程

第一部分 基础实验     
第1章   伪随机序列产生实验
实验一   m序列码产生及特性分析实验 
实验二   GOLD序列码产生及特性分析实验 
实验三   WALSH码产生及特性分析实验      
第2章   语音变换和性能测试实验 
实验四   语音模数转换和压缩编码实验 
第3章   扩频通信基础实验     
实验五   直接序列扩频（DS）编解码实验    
实验六   跳频（FH）通信实验
实验七   DS／CDMA码分多址实验       
实验八   BPSK调制解调实验
实验九   QPSK调制解调实验  
实验十   OQPSK调制解调实验
实验十一  MSK调制解调实验
第二部分  系统实验   
第1章   数据和话音业务通信实验 
实验一   短信收发实验
实验二   数据接入CDMA信道的收发实验   
实验三   移动终端语音自环通信实验     
实验四   移动终端双机通信实验     
第2章   移动系统信令交互实验     
实验五   GSM 移动台开机入网和关机实验  
实验六   移动网管理实验 
实验七   移动台主叫实验 
实验八   移动台被叫实验 
GSM 协议帧结构介绍
第3章   移动系统通信实验     
实验九   移动系统通信实验     
实验十   移动通信系统软件     
实验十一 移动通信7号信令实验     
第4章    无线信道实验   
实验十二  加性高斯白噪声信道的统计特性实验   
实验十三  瑞丽衰落信道和莱斯衰落信道特性实验       
实验十四  信道编码实验   
第5章    GSM通信模块
实验十五  GSM模块配置实验 
实验十六  GSM设备短信收发实验 
实验十七  GSM设备呼叫实验 
实验十八  GPRS数据通信实验
第6章    复用系统实验   
实验十九  码分复用及相关性仿真软件实验
实验二十  数字时分复接系统实验
实验二十一  基于GSM模块的分布式数据采集
第三部分  二次开发说明   
第1章  DSP二次开发说明       
第2章  GSM模块二次开发说明     

4.实验室配置及报价

序号	设备名称	型号	数量	单位
1	移动通信原理实验箱	品牌：上海顶邦 型号：DB6001移动通信实验箱	45	套
2	移动通信基站	品牌：上海顶邦 型号：DB6002移动通信基站	8	套
3	移动通信交换机	品牌：上海顶邦 型号：DB6003移动通信交换机	4	套
4	数字示波器	品牌：UNI-T优利德 型号：UTD2052CEX	45	套
5	DSP仿真器	品牌：上海顶邦 型号：SEED-XDS510PLUS仿真器	45	套
6	千兆交换机	华为48口	1	套
7	万用表	品牌：Victor/胜利 型号：高精度全自动数字万用表VC880S	45	套
8	电脑	联想i3 8G 1T 21寸显示器	45	套

DB-600X 移动通信实验箱

  移动通信实验箱是本公司新近推出的新型移动通信实验箱，它有移动终端、移动基站、移动交换机组成。移动终端既可完成基本的移动原理实验且能自成系统完成相当于GSM和CDMA手机的通话与测试实验；也可和移动基站、移动交换机配合构成一个完整的移动通信系统。

(移动终端)

移动基站：
移动基站作用：
A）管理业务信道和控制信道；
B）动态查询各移动终端的工作状态；
C）给移动终端分配业务信道资源；
D）向移动终端发送各种信令信号；
E）将各终端所处状态及交换信息打包用光纤发给移动交换机；
F）切换并管理小区间的移动终端；


(移动基站)

移动交换机作用：
A）接收基站发来的交换信息；
B）转接小区间接续信令；
C）协调分配信道资源；
D）将整个通信网中终端状态送给PC机，并在PC机上显示。

(移动交换机)

一、技术指标
（一）移动通信原理实验箱（移动终端）
移动终端实验箱既能完成移动通信原理实验又能作为一个移动终端进行手机的系统实验和手机的测试实验
1、 移动通信原理实验
 信源编码实验；
 声码器实验；
 信道编码实验；
 扩频解扩、CDMA编码实验、地址码的相关性与信号分解；
 时分复用与解复用；
 各种调制解调实验；
 各单元级联起来组成一个CDMA手机系统实验（可以拨号通话）；
 手机模拟系统各模块信号测试实验；
 GSM/GPRS模块配置与AT命令编程实验；
2、移动通信系统实验（完成任意移动终端间实时双工通信）
发送：
(1)拨号呼叫实现移动终端信令交换。
(2)完成语音的模数转换，实验箱采用AD73311线性16位A/D变换，采样率32K/S。
(3)AMBE2000对前级的语音数据进行压缩编码，语音速率为2350bps，FEC速率为50bps。
(4)对语音数据进行线路编码：卷积编码。
(5)对语音数据插导频后进行CDMA编码。
(6)QPSK调制。
(7)射频调制、发射。
(8)基于GSM/GPRS模块的虚拟手机开发实验、分布式数据采集实验；
接收：为上述过程的逆过程。
（二）移动基站
移动基站作用：
A）管理业务信道和控制信道；
B）动态查询各移动终端的工作状态；
C）给移动终端分配业务信道资源；
D）向移动终端发送各种信令信号；
E）将各终端所处状态及交换信息打包用光纤发给移动交换机；
F）切换并管理小区间的移动终端；
（三）移动交换机
移动交换机作用：
A）接收基站发来的交换信息；
B）转接小区间接续信令；
C）协调分配信道资源；
D）将整个通信网中终端状态送给PC机，并在PC机上显示。
二、系统特点
1.CDMA手机的信息处理过程
(1)发端：语音数字化、压缩、CDMA编码、调制、上变频、发射……；
(2)收端：接收、下变频、解调、CDMA译码、扩张、还原语音。

但其它产品或用GSM、CDMA的MODEM，只能通过公网模拟，无法进行信号测试；或将语音用无绳电话通信，移动部分只做时分复用或扩频，无法构成真实系统。
(3)CDMA自成系统的配置与组织图
移动通信系统实验室标准配置：24台移动终端；3台移动基站；1台移动交换机；
（特殊要求可减配终端和基站或通过修改软件增配终端）
2.从学校经费考虑，系统的数据速率、射频频率作了合理的调整，在保证系统完整性的前提下，能用常规仪表进行实验测试。
3．移动交换机上能实时跟踪移动台入网、接续状态、通话记录等信令信息。
4．在移动终端和PC机相连后，用户可在PC机上实时检测到终端和基站间的信令交互过程。
5．可以和现有的公网之间通信，和公网基站和移动台之间进行信息交互。在计算机的辅助下，对公网GSM和GPRS信令进行部分分析。结构图如下：

三、实验项目
第一部分 基础实验
第1章   伪随机序列产生实验
实验一   m序列码产生及特性分析实验
实验二   GOLD序列码产生及特性分析实验
实验三   WALSH码产生及特性分析实验
第2章   语音变换和性能测试实验
实验四   语音模数转换和压缩编码实验
第3章   扩频通信基础实验
实验五   直接序列扩频（DS）编解码实验
实验六   跳频（FH）通信实验
实验七   DS／CDMA码分多址实验
实验八   BPSK调制解调实验
实验九   QPSK调制解调实验
实验十   OQPSK调制解调实验
实验十一  MSK调制解调实验
第二部分  系统实验
第1章   数据和话音业务通信实验
实验一   短信收发实验
实验二   数据接入CDMA信道的收发实验
实验三   移动终端语音自环通信实验
实验四   移动终端双机通信实验
第2章   移动系统信令交互实验
实验五   GSM 移动台开机入网和关机实验
实验六   移动网管理实验
实验七   移动台主叫实验
实验八   移动台被叫实验
GSM 协议帧结构介绍
第3章   移动系统通信实验
实验九   移动系统通信实验
实验十   移动通信系统软件
实验十一 移动通信7号信令实验
第4章    无线信道实验
实验十二  加性高斯白噪声信道的统计特性实验
实验十三  瑞丽衰落信道和莱斯衰落信道特性实验
实验十四  信道编码实验
第5章    GSM通信模块
实验十五  GSM模块配置实验
实验十六  GSM设备短信收发实验
实验十七  GSM设备呼叫实验
实验十八  GPRS数据通信实验
第6章    复用系统实验
实验十九  码分复用及相关性仿真软件实验
实验二十  数字时分复接系统实验
实验二十一  基于GSM模块的分布式数据采集
第三部分  二次开发说明
第1章  DSP二次开发说明
第2章  GSM模块二次开发说明
 

四、标准配置

 
标准配置