信息工程学院通信工程专业 2 班学号321200976
姓名周琪协作者陈玉红教师评定_________________
实验题目FH-CDMA(跳频码分多址)技术
一、实验目的
1.了解FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信原理。
2.了解一种常用的正交跳频序列-RS编码序列。
二、实验内容和要求
1.测量FH-CDMA移动通信实验系统发射端及接收端锁相频率合成器控制电压，了解收发两端频率是否按同一跳频序列同步跳变（同地址FH-CDMA）按不同跳频序列跳变（不同地址FH-CDMA）。
2.测量同地址与不同地址FH-CDMA发射端及接收端的有关信号与数据。
三、实验报告要求
1.整理实验记录，画出图1-3所示FH-CDMA系统在同地址同步FH-CDMA工作方式下，跳频工作过程图及数据传输处理波形图，结合不同地址FH-CDMA工作方式下接收端接收不到发端信号、AF0输出恒一片噪声的情况，说明FH-CDMA的基本工作原理。
1、uct及ucr
2、占空比分别为0.9和0.1时的输出波形
3、发端D1及收端AFO、DK1、DK2、CLK、DK波形
D1与AFO D1与DK1
D1与DK2 D1与CLK
D1与DK
六、思考题
1.结合不同地址FH-CDMA工作方式下接收端接收不到发端信号、AFO输出恒为一片噪声的情况，说明FH-CDMA的基本工作原理。
答：FH－CDMA的基本原理是优选一组正交跳频码（地址码/扩频码），为每个用户分配一个唯一的跳频码，并用该跳频码控制信号载频在一组分布较宽的跳频集中进行跳变。
可将FH－CDMA看作是一种由跳频码控制的多进制频移键控（MFSK）。
从每一时隙来看也可以将其视为一种FDMA；但与普通FDMA的最大不同是，FH－CDMA的频率分配是由一组相互正交的具有伪随机特性的跳频码来控制实现的，仍然将其归属于码分多址，同时它又是一种扩频多址。
因为，虽然单独从每一跳变时隙的内部来看，FH－CDMA是一个窄带系
统，但从一个较长时间的整体效应来看，FH－CDMA就是一个宽带扩频系统。
从抗干扰的角度来区分FH－CDMA与上述的DS－CDMA，FH－CDMA就是一种依靠跳频码控制的快速“躲避式”抗干扰技术。
2．试给出由3阶m序列构成的RS编码序列，研究其作为跳频序列的正交性。
答：1、FH－CDMA的基本原理是优选一组正交跳频码（地址码/扩频码），为每个用户分配一个唯一的跳频码，并用该跳频码控制信号载频在一组分布较宽的跳频集中进行跳变。
当收发两端按同一PN序列同步跳频时（同地址同步FH-CDMA方式），收端就能收到两路直扩数据中的某一路D1或D2(ci=c1或c2)；当收发两端按不同PN序列跳频时（不同地址FH-CDMA方式），收端收不到发端数据。
2、3阶m序列构成的RS编码序列
由上表可知，任意两组跳频序列对应数值都不相同，即相互正交。
实验二 DS-CDMA （直扩码分多址）移动通信
一、实验目的
了解DS-CDMA （直扩码分多址）移动通信原理。
二、 实验内容和要求
1．测量单信道DS-CDMA 通信系统发端及收端波形，了解发端扩频调制及收端相关检测原理，初步了解直扩码分多址逻辑信道形成原理。
2．测量2信道DS-CDMA 通信系统发端及收端波形，进一步了解发端扩频调制、收端相关检测及码分多址逻辑信道形成原理。
三、 实验报告要求 1）占空比为0.9时
D1与C1 D1与DE1 D1与D2
D1与C2 D1与DE2 D1与DEX
D1与AF0 D1与DK1 D1与DK2
D1与CLK D1与DK
（2）占空比为0.9时
D1与C1 D1与DE1 D1与D2
D1与C2 D1与DE2 D1与DEX
D1与AF0 D1与DK1 D1与DK2
D1与CLK D1与DK
四、思考题
1.分析同一载频上的二个DS-CDMA逻辑信道是如何形成的，总结DS-CDMA通信工作原理。
答：1.DS-CDMA利用高速率的正交码序列ci（互相关函数值为0或很小的码序列）作为地址码，与用户信息数据di相乘（或模2加）得到信息数据的直接序列扩频信号，经过相应的信道传输后，在接收端与本地产生的地址码进行相关检测，从中将地址码与本地地址码一致的用户数据选出，把不一致的用户数据除掉。
码分多址通信系统可完成时域、频域及空间上混叠的多个用户数据的同时传输，或者说，利用正交地址码序列在同一载频上形成了多路逻辑信道，可动态地分配给用户使用。
2．比较单信道DS-CDMA通信系统及2信道DS-CDMA通信系统收端相关检测输出波形，对照式（6-6）~（6-8），回答2信道DS-CDMA通信系统收端线性模拟乘法器能用非线性的异和门代替吗？
答：不能，因为对于两路输入信号为多个数字序列波形线性叠加的情况，异或门是非线性器件，上述结论“二进制序列在（0，1）域上模二加（异或）运算与其在（-1，+1）域上的乘法运算等效”就不能推广了。
3．回答关断发射机后，收端还能收到信号吗？
答：有信号但不是发端的信号，因为接收端与本地产生的地址码进行相关检测，从中将地址码与本地地址码一致的用户数据选出，把不一致的用户数据除掉。
实验三DS/FH（直扩加跳频）混合多址移动通信
一、实验目的
了解DS/FH（直扩加跳频）混合多址移动通信原理。
二、实验内容和要求
测量DS/FH混合多址移动通信实验系统各点信号波形及数据，分析、了解DS/FH 混合多址通信工作原理。
三、实验报告要求
（1）占空比为0.9时
D1与C1 D1与DE1 D1与D2
D1与C2 D1与DE2 D1与DEX
D1与AF0 D1与Ci D1与DK1
D1与DK2 D1与CLK D1与DK
（2）占空比为0.1时
D1与C1 D1与DE1 D1与D2
D1与C2 D1与DE2 D1与DEX
3）占空比为0.5时
D1与C1 D1与DE1 D1与D2
D1与C2 D1与DE2 D1与DEX
D1与DK2 D1与CLK D1与DK
关断TX-BS后，收端各点信号。
（1）占空比为0.9时
D1与AF0 D1与Ci D1与DK1
D1与DK2 D1与CLK D1与DK
（2）占空比为0.1时
D1与AF0 D1与Ci D1与DK1
D1与DK2 D1与CLK D1与DK
（3）占空比为0.5时
D1与AF0 D1与Ci D1与DK1
D1与DK2 D1与CLK D1与DK
四、思考题
分析、总结DS/FH混合多址移动通信工作原理。
答：DS/FH（直扩加跳频）混合多址通信系统采用一组N个正交地址码序列，在一对双工载频上可形成N个DS-CDMA逻辑信道，而载频又按FH-CDMA方式采用一组M个正交跳频序列中的某一序列随机跳频，共形成N×M个逻辑信道，按需要动态分配给用户使用。
实验四TD/FH（时分加跳频）混合多址移动通信一、实验原理
了解TD/FH（时分加跳频）混合多址移动通信原理。
二、实验内容和要求
测量TD/FH混合多址移动通信实验系统收发两端各点信号波形及数据，分析、了解TD/FH混合多址移动通信工作原理。
三、实验报告要求
（1）占空比为0.1时
D1与AF0 D1与DK1 D1与DK2
D1与CLK D1与DK
（2）占空比为0.5时
D1与AF0 D1与DK1 D1与DK2
D1与CLK D1与DK
（3）占空比为0.9时
D1与AF0 D1与DK1 D1与DK2
D1与CLK D1与DK
关断TX-BS后，收端各点信号。
（1）占空比为0.1时
D1与AF0 D1与DK1 D1与DK2
D1与CLK D1与DK
（2）占空比为0.5时
D1与AF0 D1与DK1 D1与DK2
D1与CLK D1与DK
（3）占空比为0.9时
D1与AF0 D1与DK1 D1与DK2
D1与CLK D1与DK
四、思考题
1. 分析、总结TD/FH混合多址移动通信工作原理。
答：TDMA系统收发信机按FH-CDMA方式随机跳频就构成TD/FH混合多址通信系统。
系统TDMA方式包含二个时隙TS1及TS2（二个TDMA信道），信码的设置同实验七；跳频序列的设置同实验五。
TX-BS为系统基站BS的发射机，收端RX-MS通过切换时钟CLK为TS1/TS2时钟，分别接收TS1/TS2信息数据d1/d2，模拟二个移动台MS1/MS2的接收机。
其中，d1=1010…(每时隙4bit，周期循环), d2=1100…（每时隙4bit，周期循环），
D1=10101100…（每帧8bit，2个时隙，周期循环）。
2. 试回答，若TD/FH混合多址移动通信系统中，TDMA方式每帧包含N个时隙，FH-CDMA 方式包含M个正交跳频序列，系统总共包含多少个信道。
答：TDMA方式每帧包含N个时隙，FH-CDMA方式包含M个正交跳频序列，系统总共包含多少个信道,共形成N×M个逻辑信道。