‘数字移动通信原理’实验报告

1、数字移动通信原理实验报告数字移动通信原理实验报告专业: _通信工程学院_班级学号: _ 学生姓名: _ 实验地点: 南湖校区, 1512 指导教师: 曲良东 日期_2013年6月18日_ GSM移动通信系统实验一、 实验目的1、了解GSM接续过程中的信令交互，GSM信道编解码原理，FDD/TDMA技术在GSM系统中的应用。 2、掌握通话时GSM手机发射信号频谱的测量方法，不同GSM逻辑信道上的信道编解码实验方法，上下行突发脉冲序列的时间偏移测量方法，GSM手机入网、手机主呼和被呼实验方法，GSM手机发信载频包络、手机发信机射频功率控制指标的测试方法。二、实验内容1、GSM频谱分析实验通过实验箱

2、测量手机发射信号的GMSK频谱，并画出频谱图。2、GSM信道编解码实验广播控制信道（BCCH）、独立专用控制信道（SDCCH）、慢速随路控制信道（SACCH）、快速随路控制信道（FACCH）的编码和解码。3、FDD/TDMA原理实验（1）观察移动台入网时，控制信道的上下行常规突发的时间偏移，画出波形图。（2）观察移动台与实验箱进行通话时，业务信道的上下行常规突发的时间偏移，画出波形图。4、GSM手机入网、手机主呼和手机被呼语音通话实验5、GSM移动台发信机技术指标及测试实验（1）手机发信载频包络指标的测试。（2）手机发信机射频功率控制指标的测试。（3）画出IF_1M和RX_PWR的波形。三、实

3、验器材1、GSM移动通信实验系统 一台2、GSM手机 一部3、200MHz双踪示波器 一台四、实验原理1，GSM频谱分析实验 快速傅立叶变换的基本原理 快速傅立叶变换是快速计算DFT的算法的简称。对一个有限长序列，其傅立叶表示称为离散傅立叶变换（DFT），而一个周期序列的傅立叶表示称为DFS。对于周期序列的DFT可以从DFS中切出一个周期即是。一个长度为N的有限长序列x（n）（即在0nN-1的区间内x（n）有非零值，其它区域x（n）为零）的离散傅立叶变换（DFT）的表示式为： 0kN-1 （5.1-1） 其它其中， ，x（n）为加权值（即每个分量的系数）在一般情况下， X(k)是一个复量，可表

4、示为 或 （5.1-2）式中，XR（k）为实部，XI（k）为虚部 ， 将式(5.1-1)用矩阵表示XWx （5.1-3） 其中，XX(0), X(1),X(2), .X(n-1)Txx(0), x(1),x(2), .x(n-1)T 由式（5.1-3）可以看出，计算一个X（k）值需要N次复乘法和（N-1）次复加法。因为k共有N个值，所有直接计算DFT，需要N2次复乘法和N（N-1）次复加法，当N取值很大时，直接计算DFT的计算量非常大。对进行分析，可知具有周期性和对称性，即 周期性 （5.1-4）是nk的模N运算，上式也可表示为 （5.1-5） 对称性 （5.1-6）由此可知，在W与x(n)相

5、乘过程中，存在着不必要的重复计算，避免这种重复，则是简化运算的关键。基于以上分析，可以将N点DFT运算分成为两组点的DFT运算，然后求和。其中一组取n为偶数，另一组取n为奇数（设N=2M，M为正整数）。将式（5.1-1）重写如下 （5.1-7）以符号2r表示偶数n，2r+1表示奇数n，r的范围是0,1,则有 其中， （5.1-8） （5.1-9）由G(k)和H(k)的重复性可知， （5.1-10） （5.1-11）同时，有 （5.1-12）由式（5.1-6），（5.1-9），（5.1-10），（5.1-11），X(k)可表示为 （5.1-13）其中，k0,1，由此可以看出，由G(k)和H(k)

6、获得X(k)的过程中，共需N/2次复数乘法和N次复数加减法，而当N=2M时，FFT的全部运算工作量为：复数乘法： 次复数加法： 次而原始的直接DFT方法需要复数乘法：N2次复数加法：N(N-1)次当N较高时，FFT算法得到很可观的改善。2、利用FFT对信号进行频谱分析为了了解信号的特点，对信号进行频谱分析是相当重要的。所以谱分析就是计算信号的频谱，并由此计算出振幅谱，相位谱和功率谱。1）谱分析中的参数选择设离散信号x（n）是从连续时间信号xa（t）取样得到的，为此定义一些参数： T取样周期，单位为秒。 fs取样频率（HZ），fs=1/T f0连续时间信号xa（t）的最高频率（HZ） Fxa（t

7、）的频率分辨间隔或称为分辨力，单位为HZ，它的含义是对xa（t）的振幅谱| Xa（f）|取离散观察时，离散值的间隔不能大于F，故当两个频率之差大于F时，对xa（t）所包含的这两个频率成分就可以分辨开。当xa（t）的振幅谱| Xa（f）|曲线摆动比较大时，F就要取得小些，当| Xa（f）|曲线比较平滑时，F就可取得大些。 tp信号xa（t）的最小记录长度（秒），tp=1/FN一个记录长度中的取样数为了避免混迭失真，要求 fs2f0 （5.1-14） （一般情况下为了避免fs过高，均将高频信号通过下变频变到低频段。） 因此T应选择为T1/2f0 （5.1-15）最小记录长度必须按所需要的分辨率来选

8、择。 tp=1/F （5.1-16）或tp=N×T=1/F （5.1-17） 由式（2-16）可以看出，高频容量和分辨率之间，在N不变的情况下，是不可兼顾的。在保持一个不变的情况下，增加高频容量或提高分辨率的唯一办法是增加在记录长度内的取样数N，如果f0和F都给定，N必须满足 N2f0/F （5.1-18） 2）谱分析步骤 设待分析的信号为任意长度的连续时间信号xa（t）（t0），若已知信号的最高频率为f0，频率分辨率为F那么根据式（2-14），（2-15），（2-17）分别求出取样周期T，最小记录长度tp和取样点数N。因为要利用2为基的FFT算法，所以由式（5.1-17）计算得到的

9、N不是2的整数倍，则应该增加N的值，使N等于2的整数幂。在一个记录长度中对xa（t）取样，取样点数为N，于是得 x（n）= xa（nT） 0nN-1 （5.1-19） 用FFT计算频谱用FFT计算x（n）的频谱，即计算X（k）= = XR（k）+ jXI（k） （5.1-20） 由频谱X（k）求振幅谱，相位谱和功率谱由式（5.1-19）可以求出振幅谱| X（k）|，相位谱（k）和功率谱S（k），分别为| X（k）|=（k）=arctgXI（k）/ XR（k） （5.1-21） S（k）=| X（k）|2= XR（k）2+ XI（k）22、GSM信道编解码实验信道编码可显著地改善数字信息在传输过

10、程中由于各种噪声和干扰而造成的误差，提高系统的可靠性。信道编解码过程是：具有确定长度的数字信号序列m，人为地按一定规则加进非信息数字序列，以构成一个一个码字C（信道编码），然后，经调制器变换为适合信道传输的信号，经信道传输后，在接收端经解调器判决输出的数字序列称为接收序列R，再经信道译码器译码后输出信息序列m。二进制数字信号在传输中发生的错误，主要有两种类型：随机错误和突发错误。随机错误是每个码元的错误概率，与它前后码元的错误无关。而突发错误则不一样，一个码元的错误往往影响前后码元发生错误。在实际信道中，这两种错误均可能发生。一般来说，能发现错误的编码叫检错码；能纠正错误的编码叫纠错码。一般来

11、说，纠错码一定能检错，而检错码不一定能纠错。按对信源序列处理方式不同，可以将纠错编码分为分组码和卷积码两大类。分组码把信息序列以k个码元分组，通过编码器将每组的k元信息按一定规律产生r个多余码元（称为校验元或监督元），输出长为n=k+r的一个码字（码组），因此，每一码组的r个校验元仅与本组的信息元有关，而与别组无关。分组码用（n，k）表示，n表示码长，k表示信息位数目，称为分组码的编码效率，也称为码率。卷积码将信息序列以k0个码元分段，通过编码输出长为n0的一段码段。但是该码段的n0-k0个检验元不仅与本段的信息元有关，而且与其前m段的信息元有关，故卷积码用（n0、k0、m）表示，称N0 =（

12、m+1）n0为卷积码的编码约束长度。 GSM系统无线接口信道的编解码方法:在GSM系统的信道编解码中用到了（2，1，4）卷积码，（224，184）法尔码，（35，25）奇偶码，（14，8）奇偶码。其中法尔码和奇偶码是循环码的一种，在GSM系统中用于检错，卷积码用于纠错。根据信道不同，信道所要求的编码过程也不同，如：a、同步信道（SCH）需要78bit的信息，而原始信息比特只有25bit，这样需经奇偶码（35，25）编码后，加上10个检验位成为35bit；再加上4个尾比特“0”，成为39bit，最后经卷积码（2，1，4）输出78bit。因同步信道（SCH）只在下行链路中才有，所以在GSM系统中只

13、有编码过程。b、随机接入信道（RACH）需要36bit信息，而原始信息比特只有8bit，经（14，8）奇偶码编码后加6个bit校验位，成为14bit，再加上4个尾比特“0”成为18bit，最后经（2，1，4）编码成为36bit。因随机接入信道（RACH）只在上行链路中才有，所以在GSM系统中只有解码过程。c、广播信道/寻呼信道/准予接入信道/慢速随路控制信道（BCCH/PCH/AGCH/SACCH）需456bit信息，而原始信息只有184bit，经法尔码（224，184）编码后，加上40bit校验位，成为224bit，再加上4个尾比特“0”，成为228bit，最后经卷积码（2，1，4）输出45

14、6bit。5、GSM移动台发信机技术指标及测试实验在GSM无线接口协议中给移动台规定了七种技术指标，它们是1、 平均载频功率平均载频功率是指发信机输出的平均载波峰值功率，它是对该载频时隙突发脉冲的有用信息比特部分（即时隙中段突发的有用信息比特部分，对常规信道为147比特，对RACH信道为87比特）测量的功率的平均值。2、 发信载频包络发信载频包络是指发信载频功率相对于时间的关系。3、 发信机的射频功率控制4、 射频输出频谱5、 杂散辐射发信机的杂散辐射是指用标准测试信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态引起的边带以及邻道以外离散频率上的辐射。6、 互调衰减互调衰减是指测量射频发射设备对其非

15、线性单元由于载波的存在和通过其天线进入设备的干扰信号而产生的互调干扰信号的抑制能力。7、 调制、频率误差和相位误差GSM调制方案是高斯最小移频键控（GMSK），归一化带宽BT=0.3。发射信号的相位误差定义为发信机发射信号的相位与理论上最好信号（即理论上按GMSK调制出来的信号）的相位之差。频率误差定义为考虑了调制和相位误差影响以后，发射信号的频率与该绝对射频频道号对应的标称频率之间的差。在本实验中只对发信载频包络和发信机的射频功率控制进行原理说明和测试。一发信载频包络在GSM无线接口协议中，要求移动台发信机的载频包络在一个时隙期间要严格满足GSM规定的TDMA时隙幅度上升沿、下降沿及幅度平坦

16、度要求。对于移动台，有两种基本格式的突发常规突发和接入突发，因而需要分别加以验证两种格式发信载频包络。GSM对常规突发规定的功率/时间框罩要求如图2-1所示，对接入突发规定的功率/时间框罩要求如图2-2所示。在任何频率上，对正常和极限测试条件的每一种组合及每一种功率控制电平下，对常规突发的抽样测量其功率/时间关系（即功率包络）都应在图2-1所示的阴影限制之内。对接入突发的抽样测量其功率包络应在图2-2所示的阴影限制之内。特别是对在147比特（对常规突发）和87比特（对接入突发）期限间的幅度平坦度要求在1dB以内。对图中所示的28us处其上升沿/下降沿功率应下大于-59dBc（若此时-59dBc

17、的实际功率值低于-36dBm，则该处要求为上升/下降沿功率下大于-36dBm。其中 dBc是以载频功率为基准的对数功率），在18us处其上升/下降沿功率应下大于-6dBc。二发信机的射频功率控制 鉴于移动通信的远近效应，在与基站通信过程中必须对移动台的发射功率进行控制（动态调整）。以便既能保证移动台与基站之间一定的通信质量而又不至于对其它移动台产生明显的干扰。 对于900Mhz的GSM移动台来说，应具有16级功率控制电平（功率控制电平等级015）对于任一功率等级的移动台，其每一级控制电平为从其峰值功率13dBm（第15级功率控制电平）到该移动台功率等级相应的最大峰值功率 。 在连续功率控制电平

18、下移动台发射的功率应为一个单调序列，相邻两级功率电平之间的移动台发射功率差应为21.5dB。 在正常测试条件下，对于移动台从其最低功率控制电平级（第15级）到该移动台等级相应的最大峰值功率的每一级功率控制电平，其实际输出功率应具有该功率控制电平标称值3dB精度。 在极限测试条件下，MS在每一级功率控制电平下的实际输出功率，应具有该级功率控制电平标称值4.0dB的精度。 在本GSM实验箱中，鉴于通信距离较近以及避免相互干扰，所使用的功率电平为515级，在15级后另加4级控制电平等级。功率电平控制与峰值功率的对应关系如表5.5-1所示。 表5.5-1 MS发信机输出功率与控制电平之间的关系对应表

19、MS功率等级 功率控制电平 峰值功率（dBm） 1 0 43 1 41 2 2 39 3 3 37 4 35 4 5 33 6 31 5 7 29 8 27 9 25 10 23 11 21 12 19 13 17 14 15 15 13 16 11 17 9 18 7 19 5在本实验箱的射频接收部分的U7中集成了对数放大器，此对数放大器能将接收信号变成脉冲波，脉冲波的幅度与接收信号的强度成正比。它们的对应关系如下式所示：VLOG=VY（PIN-PX） （5.5-1）其中 VLOG为脉波的幅度，PIN为接收信号强度 VY=0.15 VPOS（VPOS为U11的供电电压，为5V）PX=-88.

20、33dBm手机发射的信号经GSM实验箱接收后，经过下变频到1Mhz的中频，并且对1Mhz的中频进行了两级放大，所以式（5.5-1）中的PIN并不是手机发射的实际功率。五、实验步骤1，GSM频谱分析实验 1、连续观察频谱设置GSM实验箱为同步工作模式，使手机与GSM实验箱处于通话状态。此时GSM实验箱的工作界面为“03号”界面。在“03”界面上，用旋转编码器选择“频谱监测”并确定，则进入“05”号界面，同时显示手机的信号频谱，并不断刷新测量结果。无线标准： GSM900 广播信道： 20 业务信道： 20 频率： 894.0 MHz 频率： 894.0MHz功率控制： 16:+11dBm 射频：

21、 ON信号: 突发 射频输出： - 50 dBmIMSI（国际移动用户号）：001011234567890 IMEI（国际移动设备号）：447090400586400拨号号码：请用光标控制键选择一个项目来详细测试。手机主叫基站主叫通话射频测试基站挂机手机挂机基站挂机手机挂机返回下图(03号)为处于通话界面时LCD界面湖北众友科技实业股份有限公司 测试项目 频谱监测 GSM版本：PHASE 2下图（05号）为“实时频谱监测”连续工作界面湖北众友科技实业股份有限公司dB M1 M20-10-20-30-40 0 100 200 250 300 KHz频谱监测跨度：信道： 113频率： 912.6M

22、Hz功率控制: 16: +11dBm平均： 3射频输出: -50dBm峰值： -KHz-dB标记： -KHz-dBM1: +200kHz-dBM2: +250kHz-dB返回2、单步观察频谱在“05号”界面上，按“返回”键，进入“06号”界面，在“06号”界面上，设置“触发”方法为“单步”，按“开始”键，则继续测试。在“单步”工作模式下，每按一次“开始”键则测量一次，并且保持测量结果。下图（06号）为“实时频谱监测”单步工作界面返回更多设置（1/2）触发单步/连续湖北众友科技实业股份有限公司dB M1 M20-10-20-30开始频谱监测跨度：0 400kHz信道： 113频率： 912.6M

23、Hz功率控制: 16: +11dBm平均： 3射频输出: -50dBm峰值： -KHz-dB标记： -KHz-dB-40 3、观察信号频谱上的噪声现象在“06号”界面上，按下“更多设置”键，进入“07号”界面，将“RBW”设置为10khz，将“触发”方式设置为“单步”，按“开始”键，则可以仔细观察噪声现象。（06号界面见上）4、也可在“07号”界面中，将“旋钮”设置为“标记”，按“返回”键进入“06号”界面，按“开始”键进行频谱测量，这时可通过旋转旋转编码器使光标在频谱曲线上滑动，同时左边实时显示光标所在处的频谱幅值，还可在“07号”界面中设置“标记”为“粗调”或“细调”来调节光标的步进大小，

24、“粗调”为6kHz，“细调”为1kHz。（07号界面见下页） 下图（07号）为“实时频谱监测”设置界面2返回更多设置（2/2）标记粗调/细调湖北众友科技实业股份有限公司旋钮标记/光标dB M1 M20-10-20-40 0 100 200 250 300 Hz频谱监测跨度：0 400kHz信道： 113频率： 912.6MHz功率控制: 16: +11dBm平均： 3射频输出: -50dBm峰值： -KHz-dB标记： -KHz-dB0 100 200 250 300RBW(kHz)10/302，GSM信道编码与解码实验1、 广播控制信道（BCCH）编码和解码1) 使GSM实验箱工作于异步编解

25、码工作状态。用旋转编码器选择输入原始码字，原始码字为184bit，用16进制表示为：55 06 19 00 02 2A 32 22 62 A3 22 26 2A 32 22 62 A3 22 00 C1 00 00 2B2) 在选择好输入码字后，按“编码”键。当按“编码”键时，按信道编码顺序进行。 法尔码编码经过法尔码编码后，将184bit的原始信息变为224bit ，并在尾部加4个0 bit，形成228bit。 卷积码编码228bit经卷积码编码后，形成对456bit的码字块。 交织456bit的码字块经4度正交交织后分成4个子块。子块序号为0、1、2、3，每块各114bit。 将经交织后的

26、数据同时放入信道中。以上编码过程由GSM实验箱自动完成。下图（08号）为异步工作模式编解码界面湖北众友科技实业股份有限公司 模式同步/异步 信道输入实验 输入 05000303012B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B编码 法尔码编码 A000C0C0804D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D 卷积码编码 DEFC0000E730E730D3C0E44B144B144B144B144B144B144B译码 144B144B144B144B144B144B144B144B144B144B144B144 交织 A017502204F510A0

27、4754 0105D14211455140805D548045750 信道传输后 A017502204F510A04754 0105D14211455140805D548045750 解交织 卷积码译码 法尔码译码 3） 当编码完成后就可进行信道译码。在译码之前，可以通过更改信道传输后的数据来模拟在传输过程中由信道引起的误码。方法为：用旋转编码器选中信道传输后的码字（用旋转编码器将光标移到信道传输后的码字处，将旋转编码器沿轴向推进，即确定选项），将工作界面切换到数据更改界面，在数据修改界面对码字进行修改。当更改好传输后的码字后，按旋转编码器确定，按“返回”键退出数据更改界面，返回编解码界面。在

28、编解码界面，可以按“译码”键进行信道译码，当按“译码”键，GSM实验箱则进入译码状态，译码过程是编码过程的逆过程。具体过程为：解交织，卷积码译码，法尔码译码，译码后还原为原始数据。当信道译码完成后，GSM实验箱将译码所得的数据与编码前的原始数据相比较，如果确，则显示“正确”字样；否则，显示“出错”字样。下图（09号）为编解码模式下数据修改界面湖北众友科技实业股份有限公司 信道输入实验 输入 05000303012B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B 法尔码编码 A000C0C0804D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D 卷积码编码 DEF

29、C0000E730E730D3C0E44B144B144B144B144B144B144B 144B144B144B144B144B144B144B144B144B144B144B144 交织 A017502204F510A04754 0105D14211455140805D548045750 信道传输后 A017502204F510A04754 0105D14211455140805D548045750 解交织 返回 卷积码译码 法尔码译码 在本实验箱中对传输信道引起的误码的纠错过程与GSM无线接口协议中所使用的一样。纠错过程如下：首先将接收的数据进行解交织处理；解交织的目的是将突发错误分散

30、后，便于卷积码译码时进行纠错。卷积码译码时采用维特比译码方法，其纠错能力为，每12bit可以纠2bit的错误。下图为修改数据后的译码界面湖北众友科技实业股份有限公司 模式同步/异步 信道输入实验 输入 05000303012B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B编码 法尔码编码 A000C0C0804D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D 卷积码编码 DEFC0000E730E730D3C0E44B144B144B144B144B144B144B 144B144B144B144B144B144B144B144B144B144B144B144译

31、码 交织 A017502204F510A04754 0105D14211455140805D548045750 信道传输后 F0FFFFFF00004F510A04754 0105D142114FFFF000805D548045750 解交织 DEFC0000E730E730D3C0E44B144B144B144B144B144B144B 144B144B144B144B144B144B144B144B144B144B144B144 卷积码译码 A000C0C080D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D4D 法尔码译码 A000C0C080D4D4D4D4D4D4D4D

32、4D4D4D4D4D 错误 4）当要退出编码状态时，按“模式”键，返回“同步模式”工作状态。1、 独立专用控制信道（SDCCH）编码和解码独立专用控制信道（SDCCH）有两个原始码字(184bit)，它们分别为：03 00 1D 03 05 04 01 A0 34 3F 2B 2B03 00 0D 05 18 02 2B 2B独立专用控制信道（SDCCH）编码和解码的方法和过程与广播控制信道（BCCH）编码和解码的一样。3、慢速随路控制信道（SACCH）编码和解码慢速随路控制信道（SACCH）的原始码字（184bit）为：05 00 03 03 01 2B 2B慢速随路控制信道（SACCH）编

33、码和解码的方法和过程与广播控制信道（BCCH）编码和解码的一样。4、快速随路控制信道（FACCH）编码和解码快速随路控制信道（FACCH）的原始码字（184bit）为：03 00 09 03 0F 2B 2B快速随路控制信道（FACCH）编码和解码的方法和过程与广播控制信道（BCCH）编码和解码的一样。3，FDD/ TDMA原理实验1、 通过观察发射数据来确知GSM实验箱发射何种突发序列.下行突发的特点：1）常规突发的训练序列为：13AC13AH2）同步突发的训练序列为：B962040F2D45761BH3）频率校正突发序列中固定有142bit为0在每个突发的起始和结尾均有3个0bit，根据它

34、们的特点可以通过观察经过信道编码后的数据来判断所发的数据为何种突发。所用仪器为逻辑分析仪，观测点为TCLK、TDATA、SCH和TX0。其中TDATA为经过信道编码后的数据；TCLK为数据时钟；SCH为定时信号，定时长度为1/2个突发（5772us）；TX0为控制信道帧定时信号，定时长度一个突发（577us），周期为一个帧长。观测方法为：首先设置好逻辑分析仪，用SCH作为触发信号（下降沿触发，取样时间为1.848us），观测TDATA、TCLK和TX0的信号，然后使GSM实验箱处于同步工作模式。读数据的方发为：在每个帧定时信号到来时开始读数据。每个突发为156.5bit，在时钟的下降沿读数据，

35、每个突发的起始为4bit的1和3bit的0；结尾为3bit的0和4.5bit的1。所测量到的数据顺序为FCCH、SCH、BCCH。2、 观测控制信道上下行常规突发和上行常规突发的时间上的偏移移动台申请入网时，移动台和GSM实验箱均工作于控制信道，所使用的时隙为0时隙。在此种情况下可以观察到移动台和GSM实验箱工作于0时隙时的时延。观察所用的仪器为示波器（储存式）。观察的方法为：首先将实验箱设置为同步工作模式，然后将示波器的两探头分别接测试点TX0、RX0）和SCH。通过读SCH的波形看RX0比TX0的延迟时间是否为3个时隙（即3577us）。3、 观测业务信道上下行常规突发和上行常规突发的时间

36、上的偏移移动台与GSM实验箱处于通话状态时，它们所使用的是业务信道，所使用时隙为第4时隙。观察所用的仪器为示波器（储存式）。观察的方法为：使移动台与GSM实验箱处于通话状态，然后将示波器的两探头分别接测试点TX4和RX4。通过读SCH的波形看RX4比TX4的延迟时间是否为3个时隙（即3577us）。4、 观察各测试点的波形。4，GSM手机入网、手机主呼和手机被呼实验1、移动台入网实验1）将GSM实验箱设为同步工作模式（即01号界面，见下），用旋转编码器移动光标分别对以下各项进行设置。A：无线标准：设置为GSM900或EGSM或DCS1800。B：广播信道BCCH（业务信道TCH）。 对于GSM

37、900：序号为1124。 对于EGSM：序号为9751023。 对于DCS1800：序号为512885。C：频率：当设置好信道控制号时，频率会根据以下公式自动设置完成 GSM900： f（n）=935+0.2×n 1n124 EGSM： f（n）=935+0.2×（n-1024） 975n1023 DCS1800： f（n）=1710.2+0.2（n-512） 512n885 D：功率控制E：射频输出F：射频：设置为开（ON）下图（01号界面）为同步工作模式界面湖北众友科技实业股份有限公司 模式同步/异步无线标准： GSM900 广播信道： 20 业务信道： 20 频率：

38、894.0 MHz 频率： 894.0MHz功率控制： 16:+11dBm 射频： 开信号: 突发 射频输出： - 50 dBm手机主叫基站主叫通话射频测试基站挂机手机挂机基站主叫测试项目 频谱监测 GSM版本：PHASE 2手机主叫IMSI（国际移动用户号）： IMEI（国际移动设备号）：拨号号码：请按基站主叫或手机主叫。 2）当设置好GSM实验箱后，将带有N型连接头的天线（N型连接头端）与人机接口部分的“RF IN/OUT”输出口相连。将带有GSM实验位置区标志（00101）的测试卡放入手机，将手机靠近天线，手机开机。手机开始搜索网络，当手机搜索到网络“00101”后，手机申请入网，入网成

39、功后手机LCD界面显示网号“00101”，同时GSM实验箱的信号灯闪烁，表示手机入网成功，并且将手机的国际移动用户号（IMSI）和国际移动设备号（IMEI）显示在屏幕上。3）以上过程可以通过观察手机和GSM实验箱交换的数据来进一步理解。 观察的仪器为逻辑分析仪。观察的方法为：首先将逻辑分析仪设置为状态触发方式；触发端为BS，上升沿触发。在D0D7这8个测试点同时观察并行输出数据；每一次触发输出一个8bit数据。参考手机入网示意图11，各过程的数据如下： a）入网申请：一个字节 0 0 0×××××，高3位为0零，表示请求入网（上行）b）入网请求

40、确认：23个字节（以16进制表示）（下行） 2d,06,3F,03,20,A0,05, ××,××, ××,00,00,2B2B c)SABM信息：23个字节（以16进制表示）（上行）01，3F,49,05,08,72,00,F0,10,00,01,32,08, ××, ××, ××, ××, ××, ××, ××, ××,2B,2B d) UA信息： 23个字节（以16进制表

41、示）（下行）01，73,49,05,08,72,00,F0,10,00,01,32,08, ××, ××, ××, ××, ××, ××, ××, ××,2B,2B e）UI信息： 23个字节（以16进制表示）（上行）03，03，01，2B2B f）更新接受：23个字节（以16进制表示）（下行）03，××，45，05，02，00，F1，10，00，01，17，08，09，10，10，32，54，76，98，10，2B

42、，2B，2B g）RR信息： 23个字节（以16进制表示）（上行） 01，××，01，2B，2B h）识别请求：23个字节（以16进制表示）（下行）03，××，0D，05，18，02，2B，2B i）识别响应：23个字节（以16进制表示）（上行） 03，××，2D，05，19，08，××，××，××，××，××，××，××，××，2B，2B j）信道释放：23个字节（以16进制

43、表示）（下行）03，××，0D，06，0D，00，2B，2B k）断连信息；23个字节（以16进制表示）（上行） 01，0F，01，2B，2B l）UA信息：23个字节（以16进制表示）（下行）01，73，2B，2B其中，在第f至j中第22个字节为帧号，即当时在第几帧发送。在第c和d中，第3至10字节为IMSI码，在I中，1118中为IMEI码。将测得的IMEI和与GSM实验箱上显示的比较看是否一样。 2、移动台（手机）主呼实验 在手机已入网的基础上（此时GSM实验箱处于同步工作状态）1） 按“手机主叫”键（参考“01号界面”），进入“02” 号界面。 2）在“02” 号界

44、面上，“手机主叫”闪烁，同时显示“请用手机拨号”，如果按“返回”键返回“01”号界面。3）用手机拨号，并按“发送”键。如果GSM实验箱与手机连接成功，则进入“03 4）在“03”界面上，显示手机的IMSI和IMEI码，以及手机所拨的号码。同时“通话 射频测试”字样闪烁，表明处于通话状态，手机可以与GSM实验箱通话。测试项目中的“射频监测”处于反白状态，表明可以进行手机频谱测试。5）当要挂机时，在“03” 号界面上按“基站挂机”键则返回“01” 号界面。如果按“手机挂机”键，则只有手机真正按了“挂机”键才返回主界面（“01”号界面）。当按“返回”键时，直接返回到“01”号界面。 以上过程可以通过

45、观察GSM实验箱和手机之间交换的数据来进一步理解。观察的仪器和方法与入网实验一样。参看手机主叫图1-2和呼叫清除图1-3。返回下图（02号界面）为手机主叫界面湖北众友科技实业股份有限公司无线标准： GSM900 广播信道： 20 业务信道： 20 频率： 894.0 MHz 频率： 894.0MHz功率控制： 16:+11dBm 射频： 开信号: 突发 射频输出： - 50 dBm手机主叫基站主叫通话射频测试测试项目 频谱监测 GSM版本：PHASE 2基站挂机手机挂机 IMSI（国际移动用户号）： IMEI（国际移动设备号）：拨号号码：请用手机拨号。射频：ON下图（03号界面）为手机主叫通话界面基站挂机手机挂机返回湖北众友科技实业股份有限公司 无线标准： GSM900 广播信道： 20 业务信道： 20 频率： 894.0 MHz 频率： 894.0MHz功率控制： 16:+11dBm 射频： 开信号: