湖南工業(yè)大學課程設計 組網(wǎng)干擾

1、課 程 設 計資 料 袋計算機與通信 學院（系、部） 2014-2015 學年第 二 學期課程名稱： 移動通信 指導教師： xxx 職稱： xxx 學生姓名： xx 專業(yè)班級 xxxxxxx 學號 xxxxxxxx設計題目： 組網(wǎng)干擾 成 績： 起止日期： 2015 年 6 月 24 日 至 2015 年 6 月 30 日目錄清單序號材料名稱資料數(shù)量備注1課程設計任務書1份2課程設計說明書1份15張3456湖南工業(yè)大學課程設計任務書2014 2015學年第2學期計算機與通信 學院 通信工程 專業(yè) 通信1203 班級課程名稱： 移動通信 設計題目： 組網(wǎng)干擾 完成期限：自 2015 年 6 月

2、24 日至 2015 年 6 月 30 日共 1 周內容及任務一、設計的主要技術參數(shù)使用移動通信試驗箱組成一個收發(fā)信機系統(tǒng)，然后調節(jié)另外一個試驗箱使之產生同頻道干擾，鄰道干擾，互調干擾和衰減模式，研究干擾的產生和消除干擾的條件，每個頻點的頻帶寬度25 kHz。發(fā)送頻率范圍為49-49.475 MHz。二、設計任務主要內容：用兩臺實驗儀及示波器觀察同頻道干擾、鄰道干擾、互調干擾，并進行分析主要任務：1、 完成電路設計；2、 完成電路實際搭建和實現(xiàn)；3、完成組網(wǎng)干擾的各項性能測試。三、設計工作量1周完成進度安排起止日期工作內容6月24日分組、任務分配、課題理解6月25日-6月26日功能分析、電路設

3、計和實現(xiàn)6月27日-6月29日實驗驗證和測試6月30日總結、書寫實驗報告參考資料(1) 李建東等. 移動通信.西安電子科技大學出版社.2006.7(2)吳偉陵.移動通信原理.電子工業(yè)出版社.2005.11(3)蔡濤等譯.無線通信原理與應用.電子工業(yè)出版社.2001.4 (4)及燕麗等.現(xiàn)代通信系統(tǒng).電子工業(yè)出版社.2002.6.指導教師（簽字）： 年 月 日系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日移動通信設計說明書組網(wǎng)干擾起止日期： 2015年 6 月 24日 至 2015年 6 月 30日學生姓名 xx班級xxxxxxx學號xxxx 成績指導教師(簽字)計算機與通信學院2015年 6 月 30

4、 日課題名稱組網(wǎng)干擾人數(shù)5人組長組員內容及任務一、設計的主要技術參數(shù) 使用移動通信試驗箱組成一個收發(fā)信機系統(tǒng)，然后調節(jié)另外一個試驗箱使之產生同頻道干擾，鄰道干擾，互調干擾和衰減模式，研究干擾的產生和消除干擾的條件，每個頻點的頻帶寬度25 kHz。發(fā)送頻率范圍為49-49.475 MHz。二、設計任務主要內容：用兩臺實驗儀及示波器觀察同頻道干擾、鄰道干擾、互調干擾，并進行分析。主要任務：1、完成電路設計；2、完成電路實際搭建和實現(xiàn)；3、完成組網(wǎng)干擾的各項性能測試。三、設計工作量 1周完成進度安排起止日期工作內容6月24日分組、任務分配、課題理解6月25日-6月26日功能分析、電路設計和實現(xiàn)6月2

5、7日-6月29日實驗驗證和測試6月30日總結、書寫實驗報告參考資料(1) 李建東等. 移動通信.西安電子科技大學出版社.2006.7(2)吳偉陵.移動通信原理.電子工業(yè)出版社.2005.11(3)蔡濤等譯.無線通信原理與應用.電子工業(yè)出版社.2001.4 (4)及燕麗等.現(xiàn)代通信系統(tǒng).電子工業(yè)出版社.2002.6. 指導教師（簽字）： 年 月 日 系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日      目錄一、設計目的2二、設計原理21、同頻干擾。22、鄰道干擾23、互調干擾4三、性能測試51、觀測同頻道干擾52、觀測鄰道干擾53、觀察互調干擾6四、

6、實驗數(shù)據(jù)8五、心得體會14一、設計目的   了解移動通信系統(tǒng)中同頻道干擾、鄰道干擾、互調干擾產生的原因及降低這些干擾的措施。同時利用專用集成電路TH71221外加晶振和一些外圍電路組成收發(fā)信機電路，然后觀察組網(wǎng)干擾，可以利用移動通信實驗箱完成。 二、設計原理 1、同頻干擾。 所謂同頻干擾，即指無用信號的載頻與有用信號的載頻相同，并對接收同頻有用信號的接收機造成的干擾?，F(xiàn)在一般采用頻率復用的技術以提高頻譜效率。當小區(qū)不斷分裂使基站服務區(qū)不斷縮小，同頻復用系數(shù)增加時，大量的同頻干擾將取代人為噪聲和其它干擾，成為對小區(qū)制的主要約束。這時移動無線電環(huán)境

7、將由噪聲受限環(huán)境變?yōu)楦蓴_受限環(huán)境。當同頻干擾的載波干擾比CI小于某個特定值時，就會直接影響到手機的通話質量，嚴重的就會產生掉話或使手機用戶無法建立正常的呼叫。 C/I同頻干擾保護比:  C/I >= 9DB   C/I > 12DB工程中  C/A 鄰頻干擾保護比:  C/A >= -9DB C/A > -6DB工程中 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=+3dB 

8、;反之,甲功率比乙功率小一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg0.5=-3dB。2、鄰道干擾    所謂鄰頻干擾，即指干擾臺鄰頻道功率落入接收鄰頻道接收機通帶內造成的干擾。由于頻率規(guī)劃原因造成的鄰近小區(qū)中存在與本小區(qū)工作信道相鄰的信道或由于某種原因致使基站小區(qū)的覆蓋范圍比設計要求范圍大，均會引起鄰頻道干擾。當鄰頻道的載波干擾比CI小于某個特定值時，就會直接影響到手機的通話質量，嚴重的就會產生掉話或使手機用戶無法建立正常的呼叫。簡單的說，同頻干擾就是在指定位置接收到的頻率有兩個或以上的相同頻率，當C/I不滿足是即為干擾，這個保護比在GSM規(guī)范中為大于等于9d

9、B，在工程應用中長定義為大于等于12dB。同理，鄰頻干擾即是相鄰近的頻率造成的干擾，其保護比在GSM規(guī)范中為大于等于-9dB，在工程應用中長定義為大于等于-6dB。  根據(jù)空間接口中信號的解調要求，GSM規(guī)定同鄰頻保護比滿足以下要求： 同頻載干比：C/I9dB；工程中加3dB的余量，即C/I12dB；所謂C/I就是專門指當不同小區(qū)使用相同頻率時，其它小區(qū)對服務小區(qū)產生的干擾，當然廣義上還應考慮空間所有落在此頻點范圍內的非有用信號的電磁波能量。鄰頻抑制比：C/A 9dB； 工程中加3dB的余量，即C/A6dB；所謂C/A是指在頻率復用情況下，服務

10、小區(qū)周圍所有鄰頻信號（載波偏離200KHz）對服務小區(qū)頻道的干擾。載波偏離400KHz 的載干比要求為：C/2A-41dB。只要大于功率在以內就可以。當接收的鄰頻E1信號電平比主導頻點E0信號電平高超過6dB時,主導頻點E0就會受到E1的鄰頻干擾， 鄰頻干擾主要牽扯到頻點規(guī)劃。當手機在通話狀態(tài)下占用A頻點，而同時在你的主用小區(qū)可以收到與A頻點相鄰的B頻點，且B頻點電平值高過A頻點9dB時，既是所謂的鄰頻干擾，至于 -400kHz的頻點高于A頻點41dB可能性不大，所以在做頻點規(guī)劃時，只需分析是否有主用小區(qū)周圍與A頻點號相鄰的頻點號可能進入就可以了。 原則上頻點規(guī)劃

11、就是使用戶所在的小區(qū)不會收到與該小區(qū)所配置頻點相同或相鄰頻點的信號，這才是頻點規(guī)劃的王道?。?#160;高于6dB通話質量便會變的很差！功控主要是解決MS到BTS的距離在發(fā)生變化時的手機的發(fā)射功率問題，以省電為最終目的。 最后所謂的兩個值應該是鄰頻點號和該頻點的功率值吧?；旧显跍y試時我們先記錄幾個鄰小區(qū)的BCCH（較強的）和對應的功率值，回家再用map info看看這些小區(qū)內有沒有與你測試時主用小區(qū)配置頻點相同相鄰的頻點。 鄰頻干擾，即指干擾臺鄰頻道功率落入接收鄰頻道接收機通帶內造成的干擾。由于頻率規(guī)劃原因造成的鄰近小區(qū)中存在與本小區(qū)工作信道相鄰的信道或由于某種

12、原因致使基站小區(qū)的覆蓋范圍比設計要求范圍大，均會引起鄰頻道干擾。當鄰頻道的載波干擾比小于某個特定值時，就會直接影響到手機的通話質量，嚴重的就會產生掉話或使手機用戶無法建立正常的呼叫。3、互調干擾  互調干擾：是指幾個不同頻率的信號通過非線性電路時，會產生與有用信號頻率相同或相近的頻率組合，而對通信系統(tǒng)構成的一種干擾。根據(jù)IS95規(guī)范和國家無委的檢測標準，GSM直放站產生的散和互調信號在9KHz-1GHz時小于-36dBm，在1GHz-12.75GHz時小于-30dBm。三階互調是指當兩個信號在一個線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在使一個信號的二次諧波與另一個信號的基波產生差拍（混頻）后所

13、產生的寄生信號。比如F1的二次諧波是2F1，他與F2產生了寄生信號2F1-F2。由于一個信號是二次諧波（二階信號），另一個信號是基波信號（一階信號），他們倆合成為三階信號,其中2F1-F2被稱為三階互調信號，它是在調制過程中產生的。又因為是這兩個信號的相互調制而產生差拍信號，所以這個新產生的信號稱為三階互調失真信號。產生這個信號的過程稱為三階互調失真。由于F2，F(xiàn)1信號比較接近，也造成2F1-F2，2F2-F1會干擾到原來的基帶信號F1，F(xiàn)2。這就是三階互調干擾。在移動通信系統(tǒng)中，互調產生的原因有三方面：發(fā)信機互調、接收機互調和外部效應引起的互調。直放站的雜散和互調的產生主要來自于直放站內部的

14、功放模塊。發(fā)射機互調是由于直放站在多個發(fā)信機（載波）同時工作時，因合路器系統(tǒng)的隔離度不夠而導致信號 相互耦合，干擾信號侵入發(fā)射機末級功率放大器，從而與有用信號之間合成互調產物，并隨有用信號發(fā)射，造成干擾。接收機互調主要是由高放級以及第一混頻級電路的非線性所引起。外部效應引起的互調主要是由于發(fā)射機饋線、高頻濾波器等無源電路接觸不良，以及由于異種金屬的接觸部分非線性等原因，使強電場的發(fā)散信號引起互調，產生干擾源。 當有多個頻率信號通過非線性電路時，便會相互調制產生互調失真，以二階和三階失真幅度為最大，階數(shù)越高失真越小。二階互調fa+fb、fa-fb等，因其頻率遠離主導信號頻率fa、fb，

15、可不考慮：三階互調的兩種模型2fa-fb、fa+fb-fc，因其頻率接近或等于主導信號頻率，對通信的影響最大；三階以上互調失真幅度較小，均可不考慮。移動通信設備主要考慮三階互調的影響。三、性能測試 1、觀測同頻道干擾     按圖1連接系統(tǒng)。其中Rx-MS1為被測接收機，Tx-BS1發(fā)射有用信號，Tx-BS2模擬同頻干擾信號，RX-MS2作為干擾信號源Tx-BS2的監(jiān)測接收機。圖1 同頻干擾測量方框圖利用“PTT”鍵關閉Tx-BS2或Tx-BS2的發(fā)射機，觀察、驗證同頻干擾的存在于影響。2、觀測鄰道干擾    &#

16、160;按圖2連接系統(tǒng)。其中Rx-MS1為被測接收機，Tx-BS1充當有用射頻信號源，Tx-BS2模擬鄰道干擾射頻信號源，Rx-MS2為干擾信號源TxBS2的監(jiān)測接收機。為增大鄰道干擾電平，Tx-BS2天線經(jīng)耦合插線接至實驗一1上的耦合網(wǎng)絡輸入端Tx2,耦合網(wǎng)絡串聯(lián)衰減電阻的輸出端Rx1在用耦合插線接至與Rx-MS1天線短接。鄰道干擾是指在兩個相鄰或相近的波道，所傳輸?shù)男盘柍^了波道的寬度，從而對臨近波道所傳播信號造成的干擾。圖2 鄰道干擾測量系統(tǒng)方框圖3、觀察互調干擾 按圖3連接測量系統(tǒng)，同鄰道干擾測量圖，兩個射頻干擾信號源天線經(jīng)耦合網(wǎng)絡串聯(lián)衰減電阻衰減相加輸出后語Rx-MS1天線直接短接，

17、一增大兩個干擾信號輸入電平。改變與Rx-MS1天線直接短接的連接端子Rx1-Rx6，干擾信號輸入電平將依次為避免產生三階耦合網(wǎng)絡圖3互調干擾測量系統(tǒng)方框圖互調干擾可以采用以下措施：     (1)選擇適當?shù)念l點組合。拉開頻距選用無三階互調頻道點組工作，使三階互調不會落在所使用的頻點內；  (2)采用自動增益（功率）控制(APC)技術，實時減小發(fā)射功率以減低互調電平，使其不至于落入有源器件的非線性區(qū)。(3)提高收信機前端的選擇性，抑制干擾信號；改善收信機輸入級的線性度，提高互調抗拒比；提高功放的選擇性。 在GSM網(wǎng)絡中，引入直放站設備控

18、制小區(qū)無線覆蓋范圍，協(xié)調好全網(wǎng)的頻道干擾，在工程的設計和建設當中，應根據(jù)工程的具體情況選擇適當?shù)目垢蓴_方法（如設備的選型、網(wǎng)絡結構的優(yōu)化調整）。直放站覆蓋好壞主要體現(xiàn)在使用效果、設備性能指標、穩(wěn)定性、不影響網(wǎng)絡參數(shù)上，不能單純追求下行的大功率，應盡量設在相對隔離區(qū)域，選擇合適的基站作為信號源，以免產生無線干擾。四、實驗數(shù)據(jù)圖4是同頻干擾的設置圖圖5第一次按實驗儀1CH1 TX-BS1(1KHZ 3Vp-p)圖6第二次按實驗儀1CH1 TX-BS1(1KHZ 3Vp-p)圖7 TX-BS2(600HZ 3Vp-p)圖8 再一次按實驗儀1的PPT圖9 利用“PTT”鍵關閉TX-BS1或TX-BS2

19、的發(fā)射機時的圖像同頻干擾分析：（1） 在相隔一定空間距離后同一頻率被再次利用，從而極大地提高了頻率利用率，在系統(tǒng)頻道數(shù)不變時，極大地提高系統(tǒng)容量，并且還可以通過小區(qū)分裂進一步擴容。但是這種相同頻率的再次利用（頻率復用）必將會帶來同頻道干擾。（2） 同一地區(qū)眾多系統(tǒng)、用戶的使用，任何處于接收機通帶內的其他干擾信號都能對有用信號產生同頻道干擾。鄰道干擾圖10 鄰道干擾設置圖圖11第一次按實驗儀1CH1 TX-BS1(1KHZ 3Vp-p)圖12第二次按實驗儀1CH1 TX-BS1(1KHZ 3Vp-p)圖13按儀器2 PPT TX-BS2(600HZ 3Vp-p) 鄰道干擾分析：由于頻率規(guī)劃原因造

20、成的鄰近小區(qū)中存在與本小區(qū)工作信道相鄰的信道或由于某種原因致使基站小區(qū)的覆蓋范圍比設計要求范圍大，均會引起鄰頻道干擾。其中有上下兩個波形，上面的波形為所傳輸?shù)恼Ｍㄐ判盘枺鴪D11的上圖是另外一個基站（及鄰道）發(fā)出來的干擾信號，當干擾信號頻率幅度發(fā)生變化時，正常的通信信號波形，會受到一定的干擾，其波形會發(fā)生一定的失真，當失真在一定范圍內是不影響通信質量。 互調干擾圖14互調干擾設置圖圖15互調干擾連線圖16打開PTT鍵，將TX-BS1發(fā)射機打開圖17 同時打開兩臺發(fā)射機互調干擾：互調干擾是由傳輸信道中非線性電路產生的，當兩個或多個不同頻率的信號輸入到非線性電路時，由于非線性器件的作用，會產生很多諧波和組合頻率分量，其中與所需要的信號頻率0相接近的組合頻率分量會順利通過接收機而形成干擾。五、心得體會  通過這次的課程設計，讓自己學了很多的東西也明白了很多的道理。1、在自己開始做課程設計之前，以為組網(wǎng)干擾會很復雜，但要先弄懂原