1、通信工程专业教学 移动通信实验室建设方案 2012 年 5 月 一、 建设移动通信实验室的必要性 随着通信技术与经济全球化的发展,人类已进入信息化社会。在信息化社会中, 人们对通信的需求与依赖日益增强。移动通信是通信发展的一座里程碑,在我国具 用广阔的运用领域与市场。当前,我国移动用户总数已超过固话用户总数。移动通 信在我国既是通信发展的热点,又是通信发展的重点,发展规模与速度十分迅速, 前景看好。 通信实验室是高校培养通信专业人才的实验基地。为了培养适应信息化社会 需求的高素质通信专业技术人才,建设移动通信实验室对于高校通信专业特别是 通信类高校是完全必要的,也是非常及时的。 二、 移动通信
2、实验室的地位与作用 移动通信实验室是一种扩延型专业实验室。它对于学习现代数字传输技术、 培养学生综合运用知识解决实际问题的能力、扩大学生视野与知识面、提高学生的 专业素质具用重要意义。移动通信实验室在通信实验室体系结构中的地位与作用, 如下图所示: 通 信 网 络 实 验 室 扩 大 学 生 视野 与 知 识 面 扩 展 型 专 业 实 验 室 信 号 与 系统 实 验 室 通 信 原理 实 验 FPGA 实 验 室 DSP 实 验 室 数 字 传 输 实 验 室 基 础 实 验 室 应 用 实 验 室 专 业 实 验 室 学 习 通 信 系 统 的 组 成 、 通信 技 术 、 系 统 工
3、作 过 程 学 习 常 用 的 开发 手 段 目标 目标 目标 学 习 现 代 数 字 传 输 技 术 ,培 养 知 识 的 综 合 运 用 能 力 单 片 机 实 验 室 光 纤 通 信实 验 室 程 控 交 换实 验 室 数 据 网 络 实 验 室 目 标 移 动 通 信实 验 室 由上图可看出,移动通信实验室是通信实验室体系结构中十分重要的组成部 分。 三、 通信实验室建设步骤 为了使通信实验室的建设配置合理、能适应通信技术发展的需要,必须按照严格的 步骤进行。否则会因为仓促建设,造成建非所用、实验设备技术落后、教学资源严重 浪费等状况。通信实验室建设可参照以下几步进行: (1)根据学校
4、学科建设的要求及在本专业上的建设力度,规划本专业的建设重点, 其中包括实验室的建设方向。 (2)在确定今后实验室的建设要求后,再根据目前已有实验室的配置及今后的招 生规模制定相应实验室的建设方案,并将方案提交专家组审议(专家组一般 需请外单位的一些专家组成)及学校领导审批。 (3)根据审批结果进行经费的申请与落实情况。 (4)实验室的场地准备:根据实验开设的规模确定场地大小。 (5)对实验室建设需配置的仪表进行订购:学生用仪表一般以中档为主,可配置 一定量的高档仪表如存贮示波器、误码仪、话路特性测量仪、频谱分析仪等。 (6)对老实验的改造,如果是将设备少量的增加,则设备的型号与原有的实验设 备
5、应尽可能在在型号上保持一致。如果筹建新实验室或老实验室作大规模的 改造建设,需进行大量的调查、研究。 (7)在进行调查时,通过向相关教学设备供货商发技术咨询函或通过向兄弟院校 进行调究的方式进行设备咨询,这时间一般需持续半年到一年。在可能情况 下,向相关设备供应商索取实验设备与实验指导书,进行实际考查,以核实 实验设备的技术先进性、设备的可使用性、实验的可实施性等进行详细调查。 (8)委托招标单位进行招标:在招标时应将学校对设备的要求描述清楚,防止买 非所需。在招标过程中一般需与欲购的设备供应商保持密切联系,这样可以 做到以较低的价格获取性能优异的设备。同时还应强调“眼见为实” ,不要随 意相
6、信设备供应商许诺的“升级条款” ,很多技术不是一跃而就的,有些技术 必须依靠长期的技术积累才能掌握。最后不能以价低中标的原则进行采购。 对招标后的单位需对其技术培训和售后服务提出一定要求,这样才能保证实 验课程的顺利开设。 (9)设备验货:对购买的设备要进行严格的检验,保证购进设备的质量。 四、 实验内容 实验一、 GMSK 调制实验; 实验二、 GMSK 解调实验; 实验三、 GMSK 在非线性信道下的性能; 实验四、 /4DQPSK 调制实验; 实验五、 /4DQPSK 解调实验; 实验六、 m 序列的产生与相关性测量实验; 实验七、 Gold 序列的产生和相关性测量实验; 实验八、 Wa
7、lsh 码正交性测量实验; 实验九、 卷积编码器、译码器实验; 实验十、 传统交织编码抗突发错误性能测量实验; 实验十一、 IS95 交织编码抗突发错误性能测量; 实验十二、 DS/CDMA 扩频调制实验; 实验十三、 DS/CDMA 地址码的初始捕获; 实验十四、 DS/CDMA 地址码的同步(DLL 环) ; 实验十五、 DSCDMA 多址通信(多用户通信系统) ; 实验十六、 DSCDMA 在白噪声环境下的性能; 实验十七、 DSCDMA 的抗多径衰茖性能测试; 实验十八、 DSCDMA 的抗干扰性能测试实验; 实验十九、 IS95(CDMA2000)信道通信实验; 实验二十、 跳频(F
8、H/CDMA)调制实验; 实验二十一、 跳频(FH/CDMA)同步实验; 实验二十二、 跳频(FH/CDMA)抗多径衰茖测试 五、 实验环境 1、 仪器要求: (1) 100MHz 双踪示波器(含有 X-Y 工作方式) (2) 误码测试仪(具有 RS422 同步数据端口) (3) 频谱仪 2、 电源要求 (1) 交流:220V15% (2) 功耗:小于 20VA 3、 工作环境 (1) 环境温度 045 (2) 相对湿度 10%75% (3) 大气压力 8601060mbar 4、 可靠性性能 (1) 性能稳定,故障率低; (2) 用数字化技术实现具良好的一致性; (3) 可测性佳,能充分剖析
9、技术性能。 六、 维修能力及培训计划 1、 设备供货商提供详细的技术资料; 2、 设备供货商对用户进行设备技术讲解(培训); 3、 设备供货商对设备提供三年日常维护; 4、 双方技术交流。 七、 实验设备、仪表配置方案 移动通信实验室实验设备配置,有三种可供选择的方案,如按 40 人计,可参照下 表: 配置设备仪表类型 数量 建议供应商 型号 单价(元) 移动通信实验系统 20 南京展鹄电子 ZH7005B 双踪示波器 20 100MHz 双踪示波器 频谱仪 1 误码测量仪 2 南京展鹄电子 ZH9001 附:移动通信实验箱技术指标 ZH7005B 多体制移动通信实验平台 一、 系统组成 “Z
10、H7005B 多体制移动通信实验平台”包含第二、三代移动通信与蓝牙技术,空中接口调 制方式主要有:GMSK、/4DQPSK、CDMA、IS95、CDMA2000、跳频扩频技术。IS95 技术广 泛运用于第二代半或三代移动通信网中,所采用的空中接口技术具有系统容量高、用户接入方便、 易实现移动通信中的软切换、并具有抵抗衰落等优点。ZH7005B 移动通信实验箱是移动专业首选 的实验设备。 二、 系统特点 1、软件无线电实验平台; 2、具有四种移动通信体制; 3、卷积编码、维特比译码等差错控制技 术 4、支持 GSM 空中接口技术; 5、支持 IS-54 空中接口技术; 6、支持 IS-95 空中
11、接口技术; 7、支持交织编码技术; 三、 典型实验项目 1、 GMSK 调制实验; 2、 GMSK 解调实验; 3、 GMSK 在非线性信道下的性能; 4、 /4DQPSK 调制实验; 5、 /4DQPSK 解调实验; 6、 m 序列的产生与相关性测量实验; 7、 Gold 序列的产生和相关性测量实验; 8、 Walsh 码正交性测量实验; 9、 卷积编码器、译码器实验; 10、 传统交织编码抗突发错误性能测量实 验; 11、 IS95 交织编码抗突发错误性能测量; 12、 DS/CDMA 扩频调制实验; 13、 DS/CDMA 地址码的初始捕获; 14、 DS/CDMA 地址码的同步(DLL 环) ; 15、 DSCDMA 多址通信(多用户通信系 统) ; 16、 DSCDMA 在白噪声环境下的性能; 17、 DSCDMA 的抗多径衰落性能测试; 18、 DSCDMA 的抗干扰性能测试实验; 19、 IS95(CDMA2000)信道通信实验; 20、 跳频(FH/CDMA)调制实验; 21、 跳频(FH/CDMA)同步实验; 22、 跳频(FH/CDMA)抗多径衰落测试;