移动通信的原理范文

前言：我们精心挑选了数篇优质移动通信的原理文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

1、掌握用数字环提取位同步信号的原理及对信息代码的要求。

2、掌握位同步器的同步建立时间、同步保持时间、位同步信号同步抖动等概念。

二、实验内容

1、观察数字环的失锁状态和锁定状态。

2、观察数字环锁定状态下位同步信号的相位抖动现象及相位抖动大小与固有频差的关系。

3、观察数字环位同步器的同步保持时间与固有频差之间的关系。

三、实验器材

1、移动通信原理实验箱 2、20M双踪示波器

一台 一台

四、实验步骤

1、安装好发射天线和接收天线。

2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，再按下开关POWER301、POWER302、POWER401和POWER402，对应的发光二极管LED301、LED302、LED401和LED402发光，CDMA系统的发射机和接收机均开始工作。

3、发射机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“扩频”均拨下，“编码”拨上，接收机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“跟踪”均拨下，“调制信号输入”和“解码”拨上。此时系统的信码速率为1Kbit/s，扩频码速率为100Kbit/s。将“第一路”连接，“第二路”断开，这时发射机发射的是第一路信号。将拨码开关“GOLD3置位”拨为与“GOLD1置位”一致。

4、根据实验四中步骤8～11的方法，调节“捕获”和“跟踪”旋钮，使接收机与发送机GOLD码完全一致。

5、根据实验五中步骤6～7的方法，调节“频率调节”旋钮，恢复出相干载波。

6、用示波器双踪同时观察“整形前”和“整形电平”，并将双通道置于直流耦合，零电平、电压设为一致。调节“整形”旋钮，使整形电平置于“整形前”波形上部凸出部分。用示波器观察“整形后”的波形，并与“整形前”比较，如完全相同，则整形电平调节正确。

7、用示波器观察接收机“BS”信号，该点即为接收机恢复出的位同步信号，将其与发射机的“S1-BS”进行比较。

8、改变系统的信码速率，按“发射机复位”和“接收机复位”键，通过与发射机的“S1-BS”对比观察“BS”信号的变化。

9、将“第一路”断开，再连接，通过与发射机的“S1-BS”对比观察接收机“BS”信号的变化。

五、实验思考题

1、设数字环固有频差为f，允许同步信号相位抖动范围为码元宽度Ts的η倍，求同步保持时间tc及允许输入的NRZ码的连“1”或“0”个数最大值。

答：同步保持时间t c =1/f K，允许输入的NRZ 码的连“1”或连“0”个数的最大值为η 。

2、数字环同步器的同步抖动范围随固有频差增大而增大，试解释此现象。

答：由公式t c =1/f K，当固有频差增大时，同步保持时间减小，那么抖动范围就增大。

3、若将AMI码或HDB3码整流后作为数字环位同步器的输入信号，能否提取出位同步信号？为什么？对这两种码的连“1”个数有无限制？对AMI码的信息代码中连“0”个数有无限制？对HDB3码的信息代码中连“0”个数有无限制？为什么？

答：可以提取位同步信号，因为整流后的AMI 码或HDB 3 码为NRZ 码，自然可以

第2篇

关键词：第三代移动通信；网络结构；技术原理

中图分类号：TN711文献标识码：A文章编号：

1. 3G基本的网络结构和功能

跟我们以前所认识的GSM网络一样，在3G的网络里，也有交换，传输和用户终端，根据IMT-2000系统的基本标准，第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成，它们是核心网（CN）、无线接入网（RAN）、移动台（MT）和用户识别模块（UIM），且基本对应于GSM系统的交换子系统（SSS）、基站子系统（BBS）、移动台（MS）和SIM卡。

如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统，包括：CN(核心网)、UTRAN（无线接入网）、UE（用户装置）。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器，而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说，控制其的RNC称为控制RNC（CRNC）。

CN核心网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体，支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理，移动性管理，呼叫控制，基本电信业务和补充业务等功能。

RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口，管理和控制Node-B与CN信息传递，实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。

Node-B基站系统通过IUb接口，接收来自RNC无线资源控制命令，完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道，其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处，那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢？其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进：UMTS无线接入部分RAN，采用UTRAN作为基站侧，以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入；3G的演进主要的是核心网部分的演进，UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段，第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络，第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进，因此有了区别于2G（GSM）网络的3G的一个基本特征：

（1）具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线接口的类型尽可能少和高度兼容性；

（2）具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性；

（3）具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能；

（4）具有在2GHz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽；

（5）移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连；

（6）能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务；

（7）支持分层小区结构，也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接；

（8）语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息；

（9）一个共用的基础设施，可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司；

（10）手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力；

（11）具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。

2.3G的技术原理

2.1 双工方式

频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行，时延小技术成熟

时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率，收发使用不同时隙:只占用一段频率；上下行信道对称，利于智能天线：设备简单，成本低；不对称FDD工作，数据传输使用时效率高。

WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式，只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上，系统进行接收和发送，用频段来分离接收和传送信道；采用包交换等技术，可突破第二展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换（互联网）工作时，频谱利用率则大大降低，在这点上，TDD模式有着FDD无法比拟的优势。

2.2 多址方式

通信的多址方式：码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。

2.3 CDMA在无线信道中传输的优势

采用RAKE接收机，有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应；宽带传输系统，利用了信道的频率分集效果；码字的多址传输，利用了多用户分集的效果；信号在信道中传输功率低，降低了干扰，提高了保密性；扩频因子灵活变换，有助于多媒体等多速率并发业务的传输；频谱效率高，优于以往的AMPS和GSM，频率复用系统WCDMA为1，GSM为1~~18；支持软切换和更软切换；支持新技术的应用，如多用户检测；WCDMA有下行发射分集，而GSM没有。

2.4 智能天线

智能天线是基于自适应天线阵原理，利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束，并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户，达到提高信号干扰噪声比SINR，增加系统容量的目的。采用智能天线技术，实际上就是通过数字信号处理，使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形，相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线，从而既可以进行全方位通信，又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。在3G系统中，其他新的功能技术如多用户检测技术、联合检测、空时码、HDR等等，在这里就不多做阐述了。下面对这些技术基础的三种主流标准作介绍，还有一种新标准的简单介绍。

2.5 CDMA2000技术标准

CDMA2000是国际电信联盟（ITU）规定的第三代移动通信无线传输技术之一，是从窄频CDMA one数字标准衍生出来的，CDMA2000是美国ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，是一种宽带CDMA技术。前反向同时采用导频辅助相干解调;在扩频码选择采用相同M序列，通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测，提高系统容量;在下行信道传输中，定义直扩和多载波传输两种方式，码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps，多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH，可延长手机待机时间;核心网络给予ANSI-41网络的演进，并保持与ANSI-41网络的兼容性;支持软切换和更软切换;设计了两类码复用业务信道，基本信道用于传送语音、信令和低速数据，是一个可变速率信道，补充信道用以传送高速率数据，在分组数据传送上应用了ALOHA技术，改善传输性能;在同步方式上cdma2000与IS-95相同，基站间同步采用GPS方式。CDMA2000标准是一个体系结构，按照使用的带宽来区分，CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。其中1x系统使用1.25MHz的带宽，提供的数据业务速率最高只能达到307kbit/s。在1x系统以后，国际上比较公认的发展方向是1x EV-DO和1x EV-DV系统。其中1x EV-DO系统重点提高了数据业务的性能，将用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1x EV-DV系统在将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时，又进一步提高了语音业务的容量。

第3篇

关键词：移动通信原理;行动导向教学法;理论课型

移动通信原理是一门理论性较强的专业基础课程，它作为通信专业的核心课程，在该专业的整个学习过程中起着非常重要的作用。如果能学好、学透这门课程，对学生而言不仅有利于优质就业，而且为学生日后在工作中学习新的通信技术与技能打下良好的基础。

如何在中职通信专业学生中上好理论类型的专业核心课程呢？这是很多担任理论类型专业课程的老师很关注的问题。以往移动通信原理课程的教学效果不是很理想，一方面该课程的难度较大，理论性强，本科院校的学生学起来尚有难度，更何况我们的中职学生;另一方面以往的教学采取的是传统的教学方法，注重教师课堂讲解，学生听，而不是把主动权交给学生，引导学生分析，让学生在主动学习中掌握知识与技能。因此，该课程“教师难教、学生难学”的现象普遍存在。

近几年在职业教育领域中出现了一种新思潮――行动导向教学法，该教学法是注重以学生为主体的一种教学法，有别于我们传统的教学方法。我们在教学中尝试将这一教学法用到移动通信原理课程的教学当中，本文就在移动通信原理课程中开展行动导向教学法进行探索。

一、行动导向教学法在移动通信原理课程中实施的可行性

行动导向教学法通过各种自主型的教学方式和共同解决问题的教学方法开展教学，是学生同时用脑、心、手进行学习的一种教学法。它的意义在于学生是学习过程的主体，教师是学习过程的组织者与协调者，在教学过程中教师与学生互动，学生在整个学习过程中通过自己“用心、动脑、动手”进行实践，并在这个过程中掌握专业知识与职业技能。

行动导向教学法有一套具体的教学方法，包括角色扮演法、模拟教学法、项目教学法、小组教学法、引导文教学法、张贴板教学法、头脑风暴法、思维导图法、案例教学法等等，这些方法可单独使用，也可根据教师上课的需求灵活地结合在一起使用。

移动通信原理课程的理论性较强、内容抽象，教师在上课的过程中选择适当的行动导向教学方法，可以调动学生主动学习的积极性，有助于将抽象的、系统化的知识转化为模拟的项目类的内容，便于学生理解、接受，在一定程度上加强了学生对所学知识的理解，同时调动了学生的学习热情、提高了教学的有效性。

二、行动导向教学法在移动通信原理课程中的应用

（一）项目教学法与小组教学法结合运用

1.工作任务设置

在学习移动通信系统的基本结构时，我们根据内容设置了一个具体的工作任务：请你来组建一个移动通信本地网，该网可实现网内用户的通信。（提示：组建一个移动通信本地网需要用到哪些通信设备和资源，如何实现？）通过工作任务的设置，使学生明确学习目标，激发学生学习的主动性，在工作任务的驱动下学生对学习任务产生浓厚的兴趣。

2.学生分组

开展工作任务之前先做好学生分组工作，分组采取学生自愿原则，每3～4名同学为一组，设一名组长，以小组的形式开展学习

任务。

3.工作任务开展

各小组首先对工作任务进行研究、探讨，该工作任务的实施需如何入手，需要做哪些准备，做出详细的工作任务计划。接着开展信息搜集工作，学生在搜集信息的过程中为找到信息量，必须主动进行教材自主学习，通过学习教材相关内容及上网搜索相关资源等手段，找到解决工作任务的信息，进而保证工作任务能顺利开展。

4.工作任务完成并进行展示

在获取了相应的信息之后，学生开展整理、归纳的工作，针对工作任务进行总结、策划完成一个具体可行的方案。完成方案后，各小组将本组的工作方案张贴出来进行展示。

5.评价与总结

学生开展自评、互评等评价活动。通过自己参与评价过程，学生可以比较各小组完成工作任务的情况，找到自己完成方案的优点和缺点，在比较的过程中提升对工作任务的认识、加深对知识的内化。最后教师根据学生完成的情况进行点评，重点指出各组的优点，通过给予学生肯定的评价，使学生的成就感得到满足，得以延续学生的学习热情。同时，教师将工作任务中涉及的理论知识进行补充、梳理，从而使学生对相关的理论知识进行强化。

（二）模拟教学法与小组教学法结合应用

由于移动通信整个完整的系统非常庞大，我们没有办法在教学中直接拿来给学生实操。为此，我们在教学中借助实训设备，模拟移动通信系统开展教学。在课程教学中我们使用了“移动通信原理实验箱”，该实验箱由无绳电话模块（模拟移动通信系统）与CDMA模块（数字移动通信系统）组成，能实现无绳电话系统与CDMA移动通信系统相应的模拟功能。下面以CDMA移动通信系统中扩频内容为例来进行开展：

1.设置模拟场景，布置实训任务

我们把CDMA移动通信系统实验箱模拟为现实生活中的CDMA移动通信网。根据所学内容设置任务：CDMA移动通信系统是一种宽带移动通信系统，该系统是如何实现把信号的频谱展宽（即扩频），从而来获得信号高速传输和强抗干扰能力的呢？

2.做好实训准备工作

学生领取实训任务之后，以小组为单位借助实验箱，模拟现实的移动通信工作过程开展实训。在开展实训前先做好分组工作，每3～4名学生为一组，选出一名小组长，小组长在整个过程中负责本小组的统筹安排，做好分工、决策等工作，并协助老师的工作。

3.开展实训，模拟现实场景

学生根据老师提供的工作页的指引，小组讨论好实训工作计划，按步骤开展实训。在实施的过程中，教师做好监控及引导工作。在实训的过程中要求各小组协同合作，实验箱的如何操作、示波器如何使用来测信号等等，这些需要小组所有成员共同合作协同来完成，在实操的过程中遇到问题可小组内部讨论或通过查阅书籍、上网等方式来解决。这也是培养学生独立分析问题、解决问题、锻炼团队合作精神、培养协调能力的一个过程。

4.成果展示

完成工作任务后，各小组将实训的结果以文字或者是将波形描述出来，形成一份完整的工作成果，并将成果进行张贴展示。

5.评价总结

再以自评、小组评价的形式对实训的结果进行评价，在评价过程中学生对实训内容能有更深一层的理解，同时也锻炼了表达能力。最后教师以总结性的评价对各组学生完成实训任务的情况进行点评。

在移动通信原理这种理论类核心专业课程中开展行动导向教学法，有助于将生硬、抽象的通信原理知识以形象、可见的形式展示出来，方便学生接受、理解，在一定程度上激发了学生学习的热情和兴趣。同时也培养了学生独立分析问题、解决问题的能力和团队协作精神，加强了学生学习的主动性和积极性，让学生在学习的过程中真正成为学习的主人。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育学新论[M].北京：教育科学出版社，2007.

[2]刘邦祥.试论职业教育中的行动导向教学[J].职教论坛，2006.

[3]赵志群.职业教育与培训学习新概念[M]，北京：科学出版社，2003.

作者简介：吴泽萍，女，本科，广州市信息工程职业学校，研究方向：移动通信相关。

Exploration of the Action Oriented Teaching

Method in the Course of Principles in Mobile Communication

Wu Zeping