第一篇：湘潭大學(xué)移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)3-白噪聲信道模擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)

三、白噪聲信道模擬實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解白噪聲產(chǎn)生原因。

2、了解多徑干擾對(duì)信號(hào)的影響。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

觀察白噪聲對(duì)信號(hào)的干擾。

三、基本原理

在移動(dòng)通信中，嚴(yán)重影響移動(dòng)通信性能的主要噪聲與干擾大致可分為3類(lèi)：加性正態(tài)白噪聲、多徑干擾和多址干擾。

這里加性是指噪聲與信號(hào)之間的關(guān)系服從疊加原理的線性關(guān)系，正態(tài)則是指噪聲分布遵從正態(tài)（高斯）分布，而白則是指頻譜是平坦的，僅含有這類(lèi)噪聲的信道一般文獻(xiàn)上稱(chēng)為AWGN信道。這類(lèi)噪聲是最基本的噪聲，非移動(dòng)信道所特有，一般簡(jiǎn)稱(chēng)這類(lèi)噪聲為白噪聲。這類(lèi)噪聲以熱噪聲、散彈噪聲及宇宙噪聲為代表，其特點(diǎn)是，無(wú)論在時(shí)域內(nèi)還是在頻域內(nèi)它們總是普遍存在和不可避免的。

熱噪聲是在電阻一類(lèi)導(dǎo)體中，自由電子的布朗運(yùn)動(dòng)引起的噪聲。導(dǎo)體中的每一個(gè)自由電子由于其熱能而運(yùn)動(dòng)。電子運(yùn)動(dòng)的途徑，由于和其他粒子碰撞，是隨機(jī)的和曲折的，即呈現(xiàn)布朗運(yùn)動(dòng)。所有電子運(yùn)動(dòng)的總結(jié)果形成通過(guò)導(dǎo)體的電流。電流的方向是隨機(jī)的，因而其平均值為零。然而，電子的這種隨機(jī)運(yùn)動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流電流成分。這個(gè)交流成分稱(chēng)為熱噪聲。

散彈噪聲是由真空電子管和半導(dǎo)體器件中電子發(fā)射的不均勻性引起的。散彈噪聲的物理性質(zhì)可由平行板二極管的熱陰極電子發(fā)射來(lái)說(shuō)明。在給定的溫度下，二極管熱陰極每秒發(fā)射的電子平均數(shù)目是常數(shù)，不過(guò)電子發(fā)射的實(shí)際數(shù)目隨時(shí)間是變化的和不能預(yù)測(cè)的。這就是說(shuō)，如果我們將時(shí)間軸分為許多等間隔的小區(qū)間，則每一小區(qū)間內(nèi)電子發(fā)射數(shù)目不是常量而是隨機(jī)變量。因此，發(fā)射電子所形成的電流并不是固定不變的，而是在一個(gè)平均值上起伏變化。總電流實(shí)際上是許多單個(gè)電子單獨(dú)作用的總結(jié)果。由于從陰極發(fā)射的每一個(gè)電子可認(rèn)為是獨(dú)立出現(xiàn)的，且觀察表明，每1安培多平均電流相當(dāng)于在1秒鐘內(nèi)通過(guò)約6×1018個(gè)電子，所以總電流便是相當(dāng)多的獨(dú)立小電流之和。于是，根據(jù)中心極限定理可知，總電流是一個(gè)高斯隨機(jī)過(guò)程。也就是說(shuō)散彈噪聲是一個(gè)高斯隨機(jī)過(guò)程。

宇宙噪聲是指天體輻射波對(duì)接收機(jī)形成的噪聲。它在整個(gè)空間的分布是不均勻的，最強(qiáng)的來(lái)自銀河系的中部，其強(qiáng)度與季節(jié)、頻率等因素有關(guān)。實(shí)測(cè)表明，在20～300MHz的頻率范圍內(nèi)，它的強(qiáng)度與頻率的三次方成反比。因而，當(dāng)工作頻率低于300MHz時(shí)就要考慮到它的影響。實(shí)踐證明宇宙噪聲也是服從高斯分布律的，在一般的工作頻率范圍內(nèi)，它也具有平坦的功率譜密度。

從通信系統(tǒng)來(lái)看，白噪聲是最基本的噪聲來(lái)源。但是從調(diào)制信道的角度來(lái)看，到達(dá)或集中于解調(diào)器輸入端的噪聲并不是上述白噪聲本身，而卻是它的某種變換方式——通常是一種帶通型噪聲。這是因?yàn)?，在到達(dá)解調(diào)器之前，起伏噪聲通常要經(jīng)過(guò)接收轉(zhuǎn)換器，而接收轉(zhuǎn)換器主要作用之一是濾出有用信號(hào)和部分的濾除噪聲，因此，它可等效為一個(gè)帶通濾波器。它的輸出噪聲是帶通型噪聲。由于這種噪聲通常滿足“窄帶”的定義，故常稱(chēng)它為窄帶噪聲。又考慮到帶通濾波器常常是一種線性網(wǎng)絡(luò)，其輸入端的噪聲是高斯白噪聲。因此，它的輸出窄帶噪聲應(yīng)是窄帶高斯噪聲。

四、實(shí)驗(yàn)原理

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)K簡(jiǎn)介

本實(shí)驗(yàn)需用到基帶成形模塊、IQ調(diào)制解調(diào)模塊及信道模擬模塊。（1）基帶成形模塊 產(chǎn)生PN31偽隨機(jī)序列作為信源；將基帶信號(hào)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換；按調(diào)制要求進(jìn)行基帶 成形，形成兩路正交基帶信號(hào)。（2）IQ調(diào)制解調(diào)模塊

產(chǎn)生調(diào)制及解調(diào)用的正交載波；完成射頻正交調(diào)制及小功率線性放大；完成射頻 信號(hào)正交解調(diào)。（3）信道模擬模塊

采用數(shù)字信號(hào)處理算法模擬白噪聲、慢衰落及多徑干擾三種信道。

2、電路說(shuō)明

IQ調(diào)制模塊輸出的10.7M已調(diào)信號(hào)，送入信道模擬模塊，首先進(jìn)行降頻理，將頻率降為1.5M，主要目的是為了A/D采樣及數(shù)字處理方便。1.5M信號(hào)經(jīng)信號(hào) 調(diào)理電路以適合A/D采樣。在FPGA時(shí)序電路的控制下，A/D芯片將模擬信號(hào)轉(zhuǎn) 換為數(shù)字處理送入FPGA中進(jìn)行處理。

FPGA中有四個(gè)獨(dú)立的處理模塊，分別是模擬信號(hào)采樣控制及信號(hào)通道、白噪聲產(chǎn)生、慢衰信號(hào)產(chǎn)生及信號(hào)多徑時(shí)延模塊。根據(jù)使用者選擇的不同輸出 不同的信號(hào)。

當(dāng)用戶(hù)選擇白噪聲信道，F(xiàn)PGA輸出兩路數(shù)字信號(hào)，一路是原信號(hào)、一路是 白噪聲信號(hào)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后變?yōu)閮陕纺M信號(hào)。兩路信號(hào)可以分別進(jìn)行幅度調(diào) 節(jié)，以滿足試驗(yàn)需求。兩路信號(hào)經(jīng)加法器相加后成為白噪聲干擾信號(hào)，送入混 頻電路，將頻率變回為10.7M送出，完成白噪聲干擾。

五、實(shí)驗(yàn)框圖

OUT1SUM混頻放大輸出

混頻信號(hào)調(diào)理ADA/D噪聲產(chǎn)生D/A幅度調(diào)節(jié)相加9.2M本振OUT2原信號(hào)D/A幅度調(diào)節(jié)9.2M本振3

六、實(shí)驗(yàn)步驟

1、在實(shí)驗(yàn)箱上正確安裝基帶成形模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)基帶模塊）、IQ調(diào)制解調(diào)模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)IQ模塊）及信道模擬模塊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)信道模塊）。

2、關(guān)閉實(shí)驗(yàn)箱電源，按如下方式連線：（點(diǎn)擊

查看連線）

a﹑用臺(tái)階插座線完成如下連接

源端口 目的端口

連線說(shuō)明

基帶模塊：PN31 IQ模塊：I-IN 提供PN31偽隨機(jī)序列

b﹑用同軸電纜線完成如下連接

源端口

目的端口

連線說(shuō)明

IQ模塊：輸出(J2)信道模塊：輸入 將調(diào)制信號(hào)送入模擬信道中

* 檢查連線是否正確，檢查無(wú)誤后打開(kāi)電源。

3、示波器探頭接信道模塊“AD”測(cè)試點(diǎn)，調(diào)節(jié)“AD幅度”電位器，使“AD”處信號(hào)峰峰值為1V左右。

4、按下“選擇”鍵，選擇白噪聲信道，“白噪”指示燈亮。

5、用示波器觀測(cè)“OUT2”測(cè)試點(diǎn)，調(diào)節(jié)“OUT2 幅度”電位器改變?cè)夹盘?hào)幅度。

6、用示波器觀測(cè)“OUT1”測(cè)試點(diǎn)，輸出為白噪聲信號(hào)，調(diào)節(jié)“OUT1 幅度”電位器幅度改變?cè)肼曅盘?hào)的大小。

7、將“OUT2 幅度”電位器順時(shí)針旋到底，“OUT1 幅度”電位器逆時(shí)針旋到底，用示波器觀測(cè)“輸出”點(diǎn)信號(hào)波形，此時(shí)信號(hào)輸出幅度最大，無(wú)噪聲輸出。

8、順時(shí)針調(diào)節(jié)“OUT1 幅度”電位器，增大噪聲信號(hào)，用示波器觀測(cè)“輸出”點(diǎn)信號(hào)波形，觀測(cè)噪聲對(duì)信號(hào)的影響。

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及圖片

1、信道模塊“AD”測(cè)試點(diǎn)，“AD”處信號(hào)峰峰值為1V左右

2、“OUT2”測(cè)試點(diǎn)

3、“OUT1”測(cè)試點(diǎn)

4、“輸出”點(diǎn)信號(hào)波形（注：此時(shí)未加入噪聲）

5、“輸出”點(diǎn)信號(hào)波形（注：此時(shí)有加入噪聲）

八、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

第二篇：湘潭大學(xué)移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)6-GSM及GPRS移動(dòng)臺(tái)短消息發(fā)送及接收實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)

四、GSM/GPRS移動(dòng)臺(tái)短消息發(fā)送及接收實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解SMS短消息服務(wù)的基本知識(shí)，了解GSM系統(tǒng)短消息發(fā)送和接收流程。

二、基本原理

1、短消息業(yè)務(wù)分類(lèi)

短消息業(yè)務(wù)與語(yǔ)音傳輸及傳真一樣，同為GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通用網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)，它通過(guò)無(wú)線控制信道進(jìn)行傳輸，經(jīng)短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)短消息的信息量限制為140個(gè)字節(jié)。在短消息的可靠傳遞基礎(chǔ)上，GSM網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合將給目前以提供話音業(yè)務(wù)為主的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)新的生機(jī)。

SMS信息容量小，信息表現(xiàn)形式單一。GSM PhaseⅡ+ 所規(guī)范的增強(qiáng)型短信業(yè)務(wù)（EMS Enhanced Message Services）將多個(gè)SMS通道聯(lián)合使用，可以發(fā)送十余倍于短信的信息，使短信業(yè)務(wù)從傳送文本擴(kuò)展到傳送黑白圖片、簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)或鈴聲下載，但其承載的信息量還是極有限的。在GSM網(wǎng)（G網(wǎng)）引入GPRS分組承載通道后，SMS可以分流到GPRS承載通道上，加大了SMS的信息容量，降低了信令信道的負(fù)荷。短消息業(yè)務(wù)包括移動(dòng)臺(tái)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)和小區(qū)廣播式短消息業(yè)務(wù)。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息（Point to Point Short Message）是通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)的信令信道傳送簡(jiǎn)短文字信息的業(yè)務(wù)。在移動(dòng)臺(tái)空閑期間利用GSM網(wǎng)的無(wú)線獨(dú)立專(zhuān)用信道（SDCCH）；在通話期間利用慢速伴隨信道（SACCH）收/發(fā)短消息，故在移動(dòng)臺(tái)空閑或通話期間均可收/發(fā)短消息。最大消息長(zhǎng)度為140字節(jié)。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的短消息服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)雙向計(jì)費(fèi)性傳送。它提供的服務(wù)方向可以是固定用戶(hù)接向移動(dòng)用戶(hù)，或者相反。固定用戶(hù)不必關(guān)注移動(dòng)用戶(hù)所在的位置。短消息服務(wù)必然導(dǎo)致短消息服務(wù)器的出現(xiàn)，它們是短消息服務(wù)中心SMSC（Short Message Service Centre）或服務(wù)中心SC（Service Centre）。

小區(qū)廣播式短消息業(yè)務(wù)是GSM移動(dòng)通信網(wǎng)以有規(guī)則的間隔向移動(dòng)臺(tái)廣播具有通用意義的短消息，例如道路交通信息等。移動(dòng)臺(tái)連續(xù)不斷的監(jiān)視廣播消息，并能在顯示器上顯示廣播消息。此短消息也是在控制信道上傳送的，移動(dòng)臺(tái)只有在空閑狀態(tài)下才可接收廣播消息，其消息量限制為93個(gè)字符。

GSM網(wǎng)絡(luò)中的短消息業(yè)務(wù)不占用話音通信的信道，費(fèi)用低廉，對(duì)用戶(hù)極具吸引力。短消息業(yè)務(wù)的出現(xiàn)為目前以提供話音服務(wù)為主的GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)開(kāi)辟了 一個(gè)全新的服務(wù)領(lǐng)域。

短消息業(yè)務(wù)具有以下特點(diǎn)：

（1）短消息傳輸速率低，適合于簡(jiǎn)短信息的傳送。它既是電信業(yè)務(wù)，也可以通過(guò)短信中心與增值業(yè)務(wù)平臺(tái)

短信中心存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)時(shí)性較弱（即存在時(shí)延）。

（3）短消息的發(fā)送占用了控制信道，在業(yè)務(wù)量較高時(shí)，會(huì)受到無(wú)線信道的能力限制。

（4）短消息的技術(shù)最成熟，對(duì)網(wǎng)絡(luò)改造較小，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)比較容易。

2、短消息業(yè)務(wù)（PPS）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（1）短消息實(shí)體（SME Short Message Entity）

接收和發(fā)送短消息的實(shí)體，包括移動(dòng)用戶(hù)、固網(wǎng)用戶(hù)、語(yǔ)音信箱、信息點(diǎn)播平臺(tái)和Internet等。其中的固網(wǎng)用戶(hù)可通過(guò)人工座席（1258）或自動(dòng)臺(tái)（1259）完成短消息的收發(fā)。

（2）短消息業(yè)務(wù)中心（SMSC Short Message Service Center）

每個(gè)移動(dòng)臺(tái)均歸屬于某個(gè)SMSC（即該MS所歸屬移動(dòng)本地網(wǎng)中的SMSC），SMSC負(fù)責(zé)存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)往其歸屬M(fèi)S的短消息。

（3）SMS-GMSC和SMS-IWMSC

SMS-GMSC和SMS-IWMSC是具有短消息功能的移動(dòng)交換中心（MSC），其中SMS-GMSC是接收發(fā)自SMSC短消息的入口交換機(jī)；SMS-IWMSC是一個(gè)能夠接收來(lái)自PLMN的短消息，并將此短消息送到相應(yīng)SMSC的出口交換機(jī)。

GSM用戶(hù)要使用短信業(yè)務(wù)，需要在MS中設(shè)置其歸屬的短消息業(yè)務(wù)中心的號(hào)碼，SMSC編號(hào)服從PLMN編號(hào)計(jì)劃E.160。例如中國(guó)移動(dòng)SMSC的號(hào)碼為+8613800ABC500，其中ABC等同于移動(dòng)用戶(hù)所在本地的長(zhǎng)途區(qū)號(hào)。例如北京地區(qū)的SMSC號(hào)碼為+86***。MS在設(shè)置移動(dòng)本地網(wǎng)SMSC號(hào)碼后，即成為其歸屬用戶(hù)。

3、短消息傳送的基本過(guò)程

GSM網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的短消息包括兩種基本業(yè)務(wù)：

SMT-MT是發(fā)往移動(dòng)臺(tái)的短消息業(yè)務(wù)；

SMT-MO是從移動(dòng)臺(tái)接收的短消息業(yè)務(wù)。

短消息傳送的基本過(guò)程為：

（1）對(duì)終止于MS的短信（SMT-MT）業(yè)務(wù)

由SME經(jīng)SMSC送來(lái)短消息，發(fā)送到入口交換機(jī)SMS-GMSC，由SMS-GMSC根據(jù)被叫號(hào)向HLR查詢(xún)得到目前被呼移動(dòng)臺(tái)所在位置，并將短消息通過(guò)NO.7信令網(wǎng)送被呼移動(dòng)臺(tái)所在的MSC，MSC查詢(xún)VLR得到被呼移動(dòng)臺(tái)所在的BSC（位置區(qū)）并對(duì)該BSC所屬的所有基站發(fā)出尋呼信號(hào)。

（2）對(duì)始發(fā)于MS的短信（SMT-MO）業(yè)務(wù)

當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起短消息呼叫時(shí)，由主呼移動(dòng)臺(tái)所在的MSC所接收，該MSC將 所接收的短消息連同主呼用戶(hù)所撥的被叫號(hào)碼一起送NO.7信令網(wǎng)。NO.7信令網(wǎng)根據(jù)全局碼GT（即被叫號(hào)碼）尋址被呼用戶(hù)歸屬的SMS-IWMSC及其相連接的短消息中心。

4、短消息的應(yīng)用

短消息的增值應(yīng)用主要包括：信息訂閱、短信聊天（QQ）、短信游戲、黑白圖片/鈴聲/簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)下載、移動(dòng)商務(wù)等。基于短信的增值業(yè)務(wù)還適合和其它增值業(yè)務(wù)配合使用，例如業(yè)務(wù)申請(qǐng)、E-mail /語(yǔ)音信箱到達(dá)通知、密碼通知（例如WLAN臨時(shí)分配的密碼通知）等。

三、實(shí)驗(yàn)步驟

1、硬件連接。在操作之前需要進(jìn)行硬件連接：

a、連接計(jì)算機(jī)串口跟GSM/GPRS模塊串口；

b、連接好GSM/GPRS模塊天線；

c、在GSM/GPRS模塊的SIM卡座上插入SIM卡；

d、檢查無(wú)誤后接上5V穩(wěn)壓電源，模塊通電。

2、運(yùn)行移動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)程序，選擇GSM模式。

3、選擇與模塊連接的端口后連接設(shè)備。

4、點(diǎn)擊“短信發(fā)送”按鈕，打開(kāi)下拉菜單，下拉菜單中有“中文短信”和“英文短信”兩種方式供選擇。點(diǎn)擊“中文短信”項(xiàng)，打開(kāi)發(fā)送中文短信的窗口，如上圖。

在目標(biāo)號(hào)碼標(biāo)簽后的選擇框里輸入目標(biāo)手機(jī)號(hào)，在信息內(nèi)容文本框里輸入短信內(nèi)容后，點(diǎn)擊“發(fā)送” 按鈕，短信即通過(guò)模塊發(fā)往目標(biāo)手機(jī)。（注意：發(fā)送前請(qǐng)確認(rèn)目標(biāo)號(hào)碼無(wú)誤）

發(fā)送成功后，顯示如下界面，點(diǎn)擊“確定”后，清空前面內(nèi)容。

點(diǎn)擊“英文短信”項(xiàng)，打開(kāi)發(fā)送英文短信的窗口，如下圖：

英文短信的發(fā)送參照中文短信的發(fā)送，信息內(nèi)容應(yīng)為英文。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及圖片

第三篇：移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 北京交通大學(xué)通信工程實(shí)驗(yàn)

移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)：通信 同組成員：

上課時(shí)間： 周二16：20-18：10

移動(dòng)臺(tái)主被叫實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握移動(dòng)臺(tái)主叫正常接續(xù)時(shí)的信令流程。

2、了解移動(dòng)臺(tái)主叫時(shí)被叫號(hào)碼為空號(hào)時(shí)的信令流程。

3、了解移動(dòng)臺(tái)主叫時(shí)被叫用戶(hù)關(guān)機(jī)或處于忙狀態(tài)時(shí)的信令流程。

4、了解移動(dòng)臺(tái)主叫時(shí)被叫用戶(hù)振鈴后長(zhǎng)時(shí)間不接聽(tīng)的信令流程。

5、掌握移動(dòng)臺(tái)被叫正常接續(xù)時(shí)的信令流程。

6、掌握通話結(jié)束呼叫釋放時(shí)的信令流程。

7、了解被叫用戶(hù)振鈴后長(zhǎng)時(shí)間不接聽(tīng)時(shí)移動(dòng)臺(tái)被叫的信令流程。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

1、移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)；

2、臺(tái)式計(jì)算機(jī) 一臺(tái)；

3、小交換機(jī) 一臺(tái)：

三、實(shí)驗(yàn)原理

處于開(kāi)機(jī)空閑狀態(tài)的移動(dòng)臺(tái)要建立與另一用戶(hù)的通信，在用戶(hù)看來(lái)只要輸入被叫號(hào)碼，再按發(fā)送鍵，移動(dòng)臺(tái)就開(kāi)始啟動(dòng)程序直到電話撥通。實(shí)際上，移動(dòng)臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)許多步驟才能將呼叫建立起來(lái)。以移動(dòng)臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信為例，就包括主叫移動(dòng)臺(tái)和主叫MSC建立信令鏈接、主叫MSC通過(guò)被叫電話號(hào)碼對(duì)被叫用戶(hù)進(jìn)行選路，即尋找被叫所處的MSC、被叫MSC尋呼被叫MS并建立信令連接過(guò)程等三個(gè)過(guò)程。本實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生掌握移動(dòng)通信中移動(dòng)臺(tái)主叫時(shí)MS和MSC之間的信令過(guò)程、以及為了完成通話連接，主叫MSC和被叫MSC之間的信令過(guò)程（即七號(hào)信令中的部分消息）。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、記錄正常呼叫的過(guò)程中，移動(dòng)臺(tái)主叫部分和被叫部分的信令流程

2、記錄被叫關(guān)機(jī)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)主叫部分的信令流程

3、記錄被叫振鈴后無(wú)應(yīng)答時(shí)，移動(dòng)臺(tái)主叫部分和被叫部分的信令流程

4、記錄被叫號(hào)碼無(wú)效時(shí)，移動(dòng)臺(tái)主叫的信令流程

5、記錄通話結(jié)束后，呼叫鏈路釋放的信令流程

五、實(shí)驗(yàn)步驟 主叫實(shí)驗(yàn)：

1、通過(guò)串行口將實(shí)驗(yàn)箱和電腦連接，給實(shí)驗(yàn)箱上電。將與實(shí)驗(yàn)箱相連的電腦上的學(xué)生平臺(tái)程序打開(kāi)。在主界面上雙擊“主叫實(shí)驗(yàn)”圖標(biāo)，進(jìn)入此實(shí)驗(yàn)界面。

2、點(diǎn)擊“初始化”鍵，看到消息框中出現(xiàn)“初始化”完成。再點(diǎn)擊“開(kāi)機(jī)”鍵，從而使移動(dòng)臺(tái)處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)。

3、移動(dòng)臺(tái)主叫實(shí)驗(yàn)需要某一個(gè)被叫移動(dòng)臺(tái)的配合，在教師的協(xié)調(diào)下，選擇一個(gè)作為被叫的實(shí)驗(yàn)箱，并了解此被叫的電話號(hào)碼。

4、下面進(jìn)行呼叫建立正常的實(shí)驗(yàn)。

（1）提示被叫通過(guò)點(diǎn)擊學(xué)生平臺(tái)上的“初始化”、“開(kāi)機(jī)”鍵，使被叫處于開(kāi)機(jī)空閑狀態(tài)。

（2）主叫在學(xué)生平臺(tái)上選擇或輸入被叫移動(dòng)臺(tái)的電話號(hào)碼，并按動(dòng)對(duì)話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫學(xué)生戴上實(shí)驗(yàn)箱上配備的耳機(jī)，充當(dāng)話機(jī)。主叫移動(dòng)臺(tái)開(kāi)機(jī)撥叫被叫號(hào)碼。主叫學(xué)生平臺(tái)上將顯示移動(dòng)臺(tái)主叫的信令過(guò)程。

（3）由于被叫處于開(kāi)機(jī)空閑狀態(tài)，很快被叫學(xué)生平臺(tái)的電話將振鈴。（4）被叫振鈴后，控制被叫學(xué)生平臺(tái)的學(xué)生按動(dòng)被叫實(shí)驗(yàn)界面上的“摘機(jī)”鍵，被叫學(xué)生戴上實(shí)驗(yàn)箱上配備的耳機(jī)。主叫學(xué)生平臺(tái)上會(huì)提示“進(jìn)入通話中”。

（5）通話結(jié)束，主叫主動(dòng)掛斷電話。主叫學(xué)生按動(dòng)學(xué)生平臺(tái)界面上的“掛機(jī)”，并放下實(shí)驗(yàn)箱上的電話。主叫學(xué)生平臺(tái)會(huì)顯示通話鏈路釋放。

5、被叫無(wú)應(yīng)答的情況下的信令流程

（1）提示被叫通過(guò)點(diǎn)擊學(xué)生平臺(tái)上的“初始化”、“開(kāi)機(jī)”鍵，使被叫處于開(kāi)機(jī)空閑狀態(tài)。

（2）主叫在學(xué)生平臺(tái)上選擇或輸入被叫移動(dòng)臺(tái)的電話號(hào)碼，并按動(dòng)對(duì)話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫移動(dòng)臺(tái)開(kāi)機(jī)撥叫被叫號(hào)碼。主叫學(xué)生平臺(tái)上將顯示移動(dòng)臺(tái)主叫的信令過(guò)程。（3）由于被叫處于開(kāi)機(jī)空閑狀態(tài)，很快被叫學(xué)生平臺(tái)的電話將振鈴。（4）被叫振鈴后，讓被叫學(xué)生不按動(dòng)“摘機(jī)”鍵。等待1分鐘后，被叫MSC釋放鏈路的信令顯示在被叫學(xué)生平臺(tái)上。

6、進(jìn)行被叫未開(kāi)機(jī)時(shí)的信令流程實(shí)驗(yàn)。

（1）讓被叫學(xué)生按動(dòng)被叫學(xué)生平臺(tái)上的“關(guān)機(jī)”鍵，使被叫移動(dòng)臺(tái)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。

（2）主叫在學(xué)生平臺(tái)上選擇或輸入被叫移動(dòng)臺(tái)的電話號(hào)碼，并按動(dòng)對(duì)話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕，主叫學(xué)生拿起實(shí)驗(yàn)箱上的話筒。主叫移動(dòng)臺(tái)開(kāi)機(jī)撥叫被叫號(hào)碼。主叫學(xué)生平臺(tái)上將顯示移動(dòng)臺(tái)主叫的信令過(guò)程。

（3）由于被叫移動(dòng)臺(tái)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，主叫MSC將從被叫MSC收到ISUP RELEASE消息。

7、被叫號(hào)碼無(wú)效時(shí)的信令流程。

（1）主叫在學(xué)生平臺(tái)上輸入教師規(guī)定的一個(gè)號(hào)碼（此號(hào)碼不對(duì)應(yīng)任何實(shí)驗(yàn)箱，因此可認(rèn)為是個(gè)不合法的號(hào)碼），并按動(dòng)對(duì)話框邊的“OK”按鈕。點(diǎn)擊界面上的“呼叫”按鈕。

（2）學(xué)生平臺(tái)上會(huì)顯示緊接著的所有的信令過(guò)程。最后會(huì)彈出對(duì)話框提示“本號(hào)碼是空號(hào)，請(qǐng)掛機(jī)”。學(xué)生放下電話。

8、進(jìn)行以上4種情況的實(shí)驗(yàn)時(shí)，每一實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理中的信令流程圖認(rèn)真分析信令流程并做相應(yīng)的記錄。被叫實(shí)驗(yàn)

1、通過(guò)串行口將實(shí)驗(yàn)箱和電腦連接，給實(shí)驗(yàn)箱上電。將與實(shí)驗(yàn)箱相連的電腦上的學(xué)生平臺(tái)程序打開(kāi)。在主界面上雙擊“GSM移動(dòng)臺(tái)被叫”實(shí)驗(yàn)圖標(biāo)，進(jìn)入此實(shí)驗(yàn)界面。

2、點(diǎn)擊“初始化”鍵，看到消息框中出現(xiàn)“初始化”完成。再點(diǎn)擊“開(kāi)機(jī)”鍵，從而使移動(dòng)臺(tái)處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)。

3、移動(dòng)臺(tái)被叫實(shí)驗(yàn)是同一個(gè)主叫移動(dòng)臺(tái)配合進(jìn)行的，在教師的協(xié)調(diào)下，確定作為主叫的實(shí)驗(yàn)箱。

4、下面進(jìn)行呼叫建立正常的實(shí)驗(yàn)，主要觀察移動(dòng)臺(tái)被叫的信令過(guò)程。（1）等待主叫移動(dòng)臺(tái)撥叫本實(shí)驗(yàn)箱上的移動(dòng)臺(tái)。

（2）被叫MSC尋呼被叫移動(dòng)臺(tái)結(jié)束后，被叫MSC與被叫移動(dòng)臺(tái)之間的信令連接建立。過(guò)片刻，被叫實(shí)驗(yàn)箱振鈴。

（3）按動(dòng)學(xué)生平臺(tái)上的“摘機(jī)”鍵并且佩戴實(shí)驗(yàn)箱上的耳機(jī)作為電話聽(tīng)筒。

5、下面進(jìn)行通話結(jié)束呼叫釋放的實(shí)驗(yàn)。

（1）通話結(jié)束，被叫主動(dòng)掛斷電話，觀察學(xué)生平臺(tái)上呼叫釋放的信令流程。

6、下面進(jìn)行呼叫建立時(shí)被叫振鈴不應(yīng)答的實(shí)驗(yàn)，觀察移動(dòng)臺(tái)被叫的信令過(guò)程。

（1）等待主叫移動(dòng)臺(tái)撥叫本實(shí)驗(yàn)箱上的移動(dòng)臺(tái)。

（2）被叫MSC尋呼被叫移動(dòng)臺(tái)結(jié)束后，被叫MSC與被叫移動(dòng)臺(tái)之間的信令連接建立。

7、進(jìn)行以上三種情況的實(shí)驗(yàn)時(shí)，每一實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理中的信令流程圖認(rèn)真分析信令流程并做相應(yīng)的記錄。

六、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備以及信令流程

1、實(shí)驗(yàn)界面

獲得本機(jī)電腦的IP地址，由此查得本機(jī)號(hào)碼并記錄在SYSTEM中

實(shí)驗(yàn)所用的軟件界面：

2、主叫初始化：

分析：這個(gè)過(guò)程是主叫MSC向被叫MSC發(fā)送的最早的一條信令。當(dāng)主叫MSC查詢(xún)到被叫MSC的地址后，就向被叫MSC發(fā)送IAM消息，此消息中包含主叫號(hào)碼、被叫號(hào)碼和業(yè)務(wù)類(lèi)型等。被叫MSC根據(jù)這條消息就可以知道主叫的電話號(hào)碼、以及被尋呼的被叫號(hào)碼。根據(jù)被叫號(hào)碼被叫MSC可以在相應(yīng)的位置區(qū)對(duì)被叫MS發(fā)起尋呼

3、移動(dòng)臺(tái)開(kāi)機(jī)：

分析：經(jīng)過(guò)了兩個(gè)階段：

1、接入階段：信道請(qǐng)求，信道激活，信道激活相應(yīng)，立即指配（建立“手機(jī)”（電腦）與BTS（BSC）建立了暫時(shí)固定的關(guān)系）；

2、鑒權(quán)加密階段：鑒權(quán)請(qǐng)求，鑒權(quán)響應(yīng)（應(yīng)答）

4、選擇被叫（輸入被叫號(hào)碼，點(diǎn)擊“OK”鍵主叫顯示界面）：

分析：主叫用戶(hù)的身份已經(jīng)得到了確認(rèn)，網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為主叫用戶(hù)是一個(gè)合法用戶(hù)，允許繼續(xù)處理呼叫。

5、主叫呼叫、被叫接通:

分析：呼叫過(guò)程中，被叫振鈴，通過(guò)按“摘機(jī)”鍵實(shí)現(xiàn)雙方通信。MS發(fā)送一個(gè)SET UP 消息（攜帶有被叫號(hào)碼和主叫標(biāo)識(shí)等更為詳細(xì)的信息），MSC收到此消息后，首先向VLP查詢(xún)?cè)撚脩?hù)的相關(guān)業(yè)務(wù)信息，VLR根據(jù)此次業(yè)務(wù)類(lèi)別和開(kāi)戶(hù)時(shí)MS已經(jīng)申請(qǐng)的業(yè)務(wù)信息，決定此次呼叫是否可以繼續(xù)；繼續(xù)的話，進(jìn)行被叫分析，根據(jù)被叫號(hào)碼，尋址到被叫的HLP，在經(jīng)過(guò)一些信令傳輸過(guò)程，達(dá)到最終通話

6、被叫主動(dòng)掛斷:

分析： MS向被叫MSC發(fā)送ISUP PELEASE消息，這時(shí)被叫MSC就會(huì)向主叫的MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，收到此消息的主叫MSC就會(huì)向MS發(fā)送DISCONNECT消息，開(kāi)始鏈路釋放。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示被叫未開(kāi)機(jī)

7、主叫主動(dòng)掛斷電話: 主機(jī)處單機(jī)“掛機(jī)”鍵。

分析: MS向主叫MSC發(fā)送ISUP PELEASE消息，這時(shí)主叫MSC就會(huì)向被叫的MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，收到此消息的被叫MSC就會(huì)向MS發(fā)送DISCONNECT消息，開(kāi)始鏈路釋放。

8、被叫未開(kāi)機(jī)

主機(jī)處單機(jī)“呼叫”鍵，而顯示被叫未開(kāi)機(jī)。

分析：被叫MSC收到主叫MSC發(fā)送來(lái)的初始化地址消息ISUP INITIAL ADDRESS后，被叫MSC將根據(jù)初始化地址消息中包含的被叫用戶(hù)的信息進(jìn)行查詢(xún)。如果被叫被開(kāi)機(jī)，則向主叫MSC發(fā)送ISUP RELEASE消息，收到此消息的主叫MSC則向主叫MS發(fā)送DISCONNECT消息，進(jìn)行鏈路的釋放

9、被叫未開(kāi)程序:

分析：被叫未開(kāi)程序，類(lèi)似于撥號(hào)時(shí)不存在此被叫號(hào)碼，從而顯示無(wú)法建立信令連接

七、思考題

1.實(shí)驗(yàn)中，若主叫無(wú)法呼叫被叫方，分析可能產(chǎn)生的原因。答：

（1）硬件連接的問(wèn)題；（2）機(jī)器問(wèn)題；

（3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前未點(diǎn)擊“初始化”；（4）被叫方關(guān)機(jī)；

（5）被叫正在與其他人進(jìn)行通話；（6）系統(tǒng)文件配置問(wèn)題。

2.實(shí)驗(yàn)中，小交換機(jī)的作用是什么？如果配置文件的端口和實(shí)際連接端口不符，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 答：小交換機(jī)中在實(shí)驗(yàn)中的作用是將主叫與被叫兩臺(tái)PC之間建立連接，將主叫呼叫的信息傳送給被叫一方。如果配置文件的端口和實(shí)際端口不符則會(huì)彈出警告的對(duì)話框顯示無(wú)法建立與被叫的信令連接。

3.系統(tǒng)配置文件主要有什么作用？ 答：由于在實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)包括MSC、VLR、HLR、AUC等實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)功能，所以需要在軟件平臺(tái)中存儲(chǔ)用戶(hù)信息，保證兩臺(tái)電腦上這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是完全一樣的。SYSTEM文件中包括的內(nèi)容有： 學(xué)生計(jì)算機(jī)的IP地址+對(duì)應(yīng)學(xué)生平臺(tái)的手機(jī)號(hào)碼（11位）+IMSI國(guó)際移動(dòng)用戶(hù)識(shí)別碼+TMSI號(hào)+LAI定位區(qū)標(biāo)識(shí)+小交換機(jī)號(hào)（實(shí)驗(yàn)箱跟交換機(jī)接口的序號(hào)）。

4.分析個(gè)人11位手機(jī)號(hào)碼的基本組成，IMSI和TMSI各有什么作用？ 答：手機(jī)號(hào)碼MSISDN，共11位，N1N1N3+H1H2H3+SN，N1N2N3是數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號(hào)如：移動(dòng)的138、139，聯(lián)通的130，131等。H1H2H3是HLR識(shí)別號(hào)，全國(guó)統(tǒng)一分配，SN為用戶(hù)自行分配號(hào)碼。

IMSI國(guó)際移動(dòng)用戶(hù)識(shí)別碼，是識(shí)別移動(dòng)用戶(hù)的標(biāo)志，IMSI是全網(wǎng)和全球唯一的（非法制造商也可能造出IMSI相同的SIM卡），一般在入網(wǎng)和TMSI更新失敗時(shí)使用。IMSI存儲(chǔ)在SIM卡和HLR中，IMSI為15位數(shù)字，所有IMSI的前五位460（中國(guó)代碼）00/02/07/01/03/05/20（移動(dòng)網(wǎng)代碼）是固定的，移動(dòng)國(guó)家碼和移動(dòng)網(wǎng)號(hào)后為10位MSIN，分配為H1H2H3 9××××××。H1H2H3是HLR識(shí)別號(hào)。比如手機(jī)號(hào)：***對(duì)應(yīng)的IMSI為：***。TMSI：臨時(shí)移動(dòng)用戶(hù)識(shí)別碼，它是IMSI的臨時(shí)“代表”，出于IMSI的安全考慮，為盡量避免在空中接口傳遞IMSI，由VLR給用戶(hù)分配的，TMSI在當(dāng)前VLR中是唯一的。TMSI，共8位，本地有效，要保證每個(gè)MS不同即可。

當(dāng)用戶(hù)漫游至其它VLR時(shí)，當(dāng)前VLR向前一VLR查詢(xún)用戶(hù)TMSI，查詢(xún)成功后當(dāng)前VLR完成對(duì)用戶(hù)的鑒權(quán)，并重新給用戶(hù)分配一個(gè)新的TMSI，前一VLR將用戶(hù)的過(guò)期TMSI和用戶(hù)信息刪除；如果查詢(xún)失敗，則當(dāng)前VLR向用戶(hù)歸屬HLR查詢(xún)用戶(hù)IMSI，完成鑒權(quán)。

5.主被叫初始化時(shí)，系統(tǒng)提示“完成IMSI附著”是什么意思？ 答：IMSI 附著，對(duì)應(yīng)用戶(hù)開(kāi)機(jī),并和MSC保持著聯(lián)系。

6.GSM系統(tǒng)中的Um接口、A接口、No.7信令在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上是如何實(shí)現(xiàn)的？ 答：實(shí)驗(yàn)箱上的無(wú)線射頻接口相當(dāng)于GSM實(shí)際系統(tǒng)中的Um接口，實(shí)驗(yàn)箱與學(xué)生平臺(tái)之間的串口相當(dāng)于實(shí)際系統(tǒng)中的A接口，MSC/VLR與MSC/VLR之間的通信信令由實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)進(jìn)行傳輸，模擬了實(shí)際系統(tǒng)中MSC和MSC之間的No.7信令傳輸系統(tǒng)。

八、實(shí)驗(yàn)心得

這次實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)老師給我們演示來(lái)進(jìn)行，通過(guò)此次移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，掌握了在各種不同情況下的移動(dòng)臺(tái)主、被叫的信令流程和原理，以及為了完成通話連接，主叫MSC和被叫MSC之間的信令過(guò)程等等。經(jīng)過(guò)老師講解和演示之后，我對(duì)移動(dòng)通信有了更加清晰的了解，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中將所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，將知識(shí)更好的運(yùn)用到生活實(shí)際中。這樣既可以鞏固自己所學(xué)的知識(shí)，也能在實(shí)踐中有更多的體會(huì)。

第四篇：湘潭大學(xué) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 源代碼 圖的應(yīng)用

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法II”課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：圖及其應(yīng)用

班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 實(shí)驗(yàn)日期： 實(shí)驗(yàn)機(jī)時(shí)：2 學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：

-----------------一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.熟練掌握?qǐng)D的兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(鄰接矩陣和鄰接表)的表示方法 2.掌握?qǐng)D的基本運(yùn)算及應(yīng)用

3.加深對(duì)圖的理解，逐步培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的編程能力 二.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

采用鄰接表或鄰接矩陣方式存儲(chǔ)圖，實(shí)現(xiàn)圖的深度遍歷和廣度遍歷； 用廣度優(yōu)先搜索方法找出從一頂點(diǎn)到另一頂點(diǎn)邊數(shù)最少的路徑。三.程序及注釋?zhuān)?/p>

#include “stdio.h” #include “l(fā)imits.h” //INT_MAX頭文件 #include “windows.h” //boolean頭文件 #define INFINITY INT_MAX #define MAX_VERTEX_NUM 20 #define OVERFLOW-1 #define OK 1 #define ERROR 0 typedef int Status;typedef enum {DG,DN,UDG,UDN} GraphKind;typedef int VRType;typedef char VertexType;typedef char* InfoType;typedef int QElemType;//邊信息

typedef struct ArcCell{ VRType adj;//1或0表示是否鄰接,對(duì)帶權(quán)圖，則為權(quán)值類(lèi)型 InfoType *info;}ArcCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];//圖結(jié)構(gòu) typedef struct {

VertexType vexs[MAX_VERTEX_NUM];//定點(diǎn)向量 AdjMatrix arcs;

//鄰接矩陣，為一二維數(shù)組 //圖的當(dāng)前頂點(diǎn)數(shù)和弧數(shù) int vexnum,arcnum;GraphKind kind;

//圖的種類(lèi)標(biāo)志

}MGraph;//輔助隊(duì)列

typedef struct QNode{ QElemType data;//數(shù)值域 struct QNode *next;//指針域

}QNode, *QueuePtr;typedef struct{ QueuePtr front;//隊(duì)頭 QueuePtr rear;//隊(duì)尾

}LinkQueue;//初始化隊(duì)列

Status InitQueue(LinkQueue &Q){

Q.front = Q.rear =(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!Q.front){ printf(“內(nèi)存分配失敗!”);exit(OVERFLOW);} Q.front->next = NULL;return OK;} //插入元素到隊(duì)尾

Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e){

QueuePtr p =(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!p){printf(“n內(nèi)存分配失敗!”);exit(OVERFLOW);} p->data = e;p->next = NULL;Q.rear->next = p;Q.rear = p;return OK;} //隊(duì)列判空

Status QueueEmpty(LinkQueue Q){ return Q.front == Q.rear;} //銷(xiāo)毀隊(duì)列

Status DestroyQueue(LinkQueue &Q){

while(Q.front){Q.rear = Q.front->next;free(Q.front);Q.front = Q.rear;} return OK;} //刪除隊(duì)頭元素

Status DeQueue(LinkQueue &Q,QElemType &e){

if(QueueEmpty(Q)){printf(“n隊(duì)列為空！”);return ERROR;} QueuePtr p = Q.front->next;e = p->data;Q.front->next = p->next;if(Q.rear==p)Q.rear = Q.front;free(p);return OK;} //對(duì)頂點(diǎn)v定位，返回該頂點(diǎn)在數(shù)組的下標(biāo)索引，若找不到則返回-1 int LocateVex(MGraph G,char v){

for(int i=0;i

G.kind = UDN;printf(“輸入頂點(diǎn)個(gè)數(shù)和邊數(shù)(如：4,3):”);int vexnum,arcnum;scanf(“%d,%d”,&vexnum,&arcnum);G.vexnum=vexnum;G.arcnum=arcnum;//判斷是否超過(guò)頂點(diǎn)最大個(gè)數(shù) while(G.vexnum>MAX_VERTEX_NUM){printf(“最大頂點(diǎn)為20，重新輸入(如：4,3):”);scanf(“%d,%d”,&G.vexnum,&G.arcnum);} printf(“n依次輸入頂點(diǎn)向量值n”);int i;for(i=0;i

//清空緩沖區(qū) fflush(stdin);printf(“第%d個(gè):”,i+1);scanf(“%c”,&G.vexs[i]);} //初始化鄰接矩陣 for(i=0;i

int values;printf(“n輸入依附兩個(gè)頂點(diǎn)的邊及其權(quán)值<如，a,b,1>n”);for(i=0;i

printf(“第%d條：”,i+1);//清空緩沖區(qū) fflush(stdin);scanf(“%c,%c,%d”,&rear,&front,&values);int m,n;//定位兩頂點(diǎn)在vexs數(shù)組中的索引 m = LocateVex(G,rear);n = LocateVex(G,front);if(m==-1||n==-1){

printf(“輸入頂點(diǎn)或不在此圖中，請(qǐng)重新輸入！n”);i--;continue;} //賦予對(duì)應(yīng)矩陣位置的權(quán)值，以及對(duì)稱(chēng)弧的權(quán)值 G.arcs[m][n].adj = values;G.arcs[n][m].adj = values;} return OK;} //CreateUDG //矩陣輸出

void printArcs(MGraph G){

int i;printf(“ ”);//輸出第一行的頂點(diǎn)向量 for(i=0;i

for(int j=0;j

else printf(“ %d”,G.arcs[i][j].adj);}} printf(“ ∞”);

printf(“n”);} //訪問(wèn)頂點(diǎn)v輸出

Status printAdjVex(MGraph G,int v){ printf(“%c ”,G.vexs[v]);return OK;} //查找v頂點(diǎn)的第一個(gè)鄰接點(diǎn)

Status FirstAdjVex(MGraph G,int v){ //查找與頂點(diǎn)v的第一個(gè)鄰接點(diǎn)，找到后立即返回其索引，若找不到，則返回-1 for(int i=1;i

return i;} return-1;} //查找基于v頂點(diǎn)的w鄰接點(diǎn)的下一個(gè)鄰接點(diǎn) Status NextAdjVex(MGraph G,int v,int w){

//查找基于頂點(diǎn)v的w鄰接點(diǎn)的下一個(gè)鄰接點(diǎn)，找到之后立即返回其索引，若找不到，則返回-1 for(int i=w+1;i

boolean visited[MAX_VERTEX_NUM];//函數(shù)指針變量

Status(* VisitFunc)(MGraph G,int v);//DFS,從第v個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)遞歸深度優(yōu)先遍歷圖G void DFS(MGraph G,int v){

visited[v] = TRUE;//訪問(wèn)第v個(gè)頂點(diǎn) VisitFunc(G,v);for(int w=FirstAdjVex(G,v);w>=0;w=NextAdjVex(G,v,w)){if(!visited[w])

DFS(G,w);}} //深度優(yōu)先遍歷

void DFSTraverse(MGraph G,Status(*Visit)(MGraph G,int v)){ //將函數(shù)復(fù)制給全局的函數(shù)指針變量，待調(diào)用DFS時(shí)使用

VisitFunc = Visit;int v;//將訪問(wèn)標(biāo)記初始化為false for(v=0;v

void BFSTraverse(MGraph G,Status(*Visit)(MGraph G,int v)){

//按廣度優(yōu)先非遞歸遍歷圖G，使用輔助隊(duì)列Q和訪問(wèn)標(biāo)志數(shù)組Visited int v;int u;//將訪問(wèn)標(biāo)記數(shù)組初始化為false for(v = 0;v

//判斷頂點(diǎn)V是否被訪問(wèn) if(!visited[v]){//將第一次訪問(wèn)的頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的訪問(wèn)標(biāo)記數(shù)組位置賦值為T(mén)RUE

visited[v] = TRUE;//輸出頂點(diǎn)v Visit(G,v);EnQueue(Q,v);while(!QueueEmpty(Q)){//按入隊(duì)序列取出頂點(diǎn)，便于查找此頂點(diǎn)的鄰接點(diǎn)

DeQueue(Q,u);//查找當(dāng)前頂點(diǎn)鄰接點(diǎn)

for(int w=FirstAdjVex(G,u);w>=0;w = NextAdjVex(G,u,w))

if(!visited[w]){visited[w] =TRUE;Visit(G,w);EnQueue(Q,w);}}} //銷(xiāo)毀隊(duì)列 DestroyQueue(Q);} int main(){

printf(“====圖的創(chuàng)建及其應(yīng)用====n”);//創(chuàng)建一個(gè)圖 MGraph G;CreateUDN(G);//用鄰接矩陣輸出圖

printf(“n圖的鄰接矩陣輸出如下:n”);printArcs(G);//深度優(yōu)先遍歷

printf(“n深度優(yōu)先遍歷序列:n”);DFSTraverse(G,printAdjVex);printf(“n”);//廣度優(yōu)先遍歷

} printf(“n廣度優(yōu)先遍歷序列:n”);BFSTraverse(G,printAdjVex);printf(“n”);四.運(yùn)行結(jié)果：

五.實(shí)驗(yàn)心得：

通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，對(duì)圖的概念有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，在學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)的時(shí)候，總覺(jué)得圖是很抽象的東西，但是在學(xué)習(xí)了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》這門(mén)課程之后，我慢慢地體會(huì)到了其中的奧妙，圖能夠在計(jì)算機(jī)中存在，首先要捕捉他有哪些具體化、數(shù)字化的信息，比如說(shuō)權(quán)值、頂點(diǎn)個(gè)數(shù)等，這也就說(shuō)明了想要把生活中的信息轉(zhuǎn)化到計(jì)算機(jī)中必須用數(shù)字來(lái)完整的構(gòu)成一個(gè)信息庫(kù)，而圖的存在，又涉及到了頂點(diǎn)之間的聯(lián)系。圖分為有向圖和無(wú)向圖，而無(wú)向圖又是有向圖在權(quán)值雙向相等下的一種特例，如何能在計(jì)算機(jī)中表示一個(gè)雙向權(quán)值不同的圖，這就是一件很巧妙的事情。有了這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，我能夠很清楚的對(duì)自己定一個(gè)合適的水平。

第五篇：中南大學(xué)通信原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字調(diào)制

中南大學(xué)

《通信原理》 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào)

學(xué) 院 信息科學(xué)與工程學(xué)院

專(zhuān)業(yè)班級(jí)

完成時(shí)間

實(shí)驗(yàn)二 數(shù)字調(diào)制

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握絕對(duì)碼、相對(duì)碼概念及它們之間的變換關(guān)系。

2、掌握用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的方法。

3、掌握相對(duì)碼波形與2PSK信號(hào)波形之間的關(guān)系、絕對(duì)碼波形與2DPSK信號(hào)波形之間的關(guān)系。

4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的頻譜與數(shù)字基帶信號(hào)頻譜之間的關(guān)系。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、用示波器觀察絕對(duì)碼波形、相對(duì)碼波形。

2、用示波器觀察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信號(hào)波形。

3、用頻譜儀觀察數(shù)字基帶信號(hào)頻譜及2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)的頻譜。

三、基本原理

本實(shí)驗(yàn)用到數(shù)字信源模塊和數(shù)字調(diào)制模塊。信源模塊向調(diào)制模塊提供數(shù)字基帶信號(hào)（NRZ碼）和位同步信號(hào)BS（已在實(shí)驗(yàn)電路板上連通，不必手工接線）。調(diào)制模塊將輸入的絕對(duì)碼AK（NRZ碼）變?yōu)橄鄬?duì)碼BK、用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)。調(diào)制模塊內(nèi)部只用+5V電壓。

數(shù)字調(diào)制單元的原理方框圖如圖2-1所示，電原理圖如圖2-2所示（見(jiàn)附錄）。

晶振÷2(A)濾波器CAR放大器2PSK調(diào)制 射隨器2DPSK÷2(B)濾波器CAR/22FSK調(diào)制CAR2FSKNRZAK BS碼變換BK2ASK調(diào)制2ASK

圖2-1 數(shù)字調(diào)制方框圖

本單元有以下測(cè)試點(diǎn)及輸入輸出點(diǎn)：

? CAR

? BK

2DPSK信號(hào)載波測(cè)試點(diǎn)

相對(duì)碼測(cè)試點(diǎn)

? 2DPSK

? 2FSK ? 2ASK

2DPSK信號(hào)測(cè)試點(diǎn)/輸出點(diǎn)，VP-P>0.5V 2FSK信號(hào)測(cè)試點(diǎn)/輸出點(diǎn)，VP-P>0.5V 2ASK信號(hào)測(cè)試點(diǎn)，VP-P>0.5V 用2-1中晶體振蕩器與信源共用，位于信源單元，其它各部分與電路板上主要元器件對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

? ?2（A）

? ?2（B）

? 濾波器A ? 濾波器B ? 碼變換

? 2ASK調(diào)制

? 2FSK調(diào)制

? 2PSK調(diào)制

? 放大器

? 射隨器

U8：雙D觸發(fā)器74LS74 U9：雙D觸發(fā)器74LS74 V6：三極管9013，調(diào)諧回路 V1：三極管9013，調(diào)諧回路

U18：雙D觸發(fā)器74LS74；U19：異或門(mén)74LS86

U22：三路二選一模擬開(kāi)關(guān)4053 U22：三路二選一模擬開(kāi)關(guān)4053 U21：八選一模擬開(kāi)關(guān)4051

V5：三極管9013 V3：三極管9013 將晶振信號(hào)進(jìn)行2分頻、濾波后，得到2ASK的載頻2.2165MHZ。放大器的發(fā)射極和集電極輸出兩個(gè)頻率相等、相位相反的信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)就是2PSK、2DPSK的兩個(gè)載波，2FSK信號(hào)的兩個(gè)載波頻率分別為晶振頻率的1/2和1/4，也是通過(guò)分頻和濾波得到的。

下面重點(diǎn)介紹2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形與信息代碼的關(guān)系如圖2-3所示。

圖2-3 2PSK、2DPSK波形

圖中假設(shè)碼元寬度等于載波周期的1.5倍。2PSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：前后碼元相異時(shí)，2PSK信號(hào)相位變化180?，相同時(shí)2PSK信號(hào)相位不變，可簡(jiǎn)稱(chēng)為“異變同不變”。2DPSK信號(hào)的相位與信息代碼的關(guān)系是：碼元為“1”時(shí)，2DPSK信號(hào)的相位變化180?。碼元為“0”時(shí)，2DPSK信號(hào)的相位不變，可簡(jiǎn)稱(chēng)為“1變0不變”。

應(yīng)該說(shuō)明的是，此處所說(shuō)的相位變或不變，是指將本碼元內(nèi)信號(hào)的初相與上一碼元內(nèi)信號(hào)的末相進(jìn)行比較，而不是將相鄰碼元信號(hào)的初相進(jìn)行比較。實(shí)際工程中，2PSK或2DPSK信號(hào)載波頻率與碼速率之間可能是整數(shù)倍關(guān)系也可能是非整數(shù)倍關(guān)系。但不管是那種關(guān)系，上述結(jié)論總是成立的。

本單元用碼變換——2PSK調(diào)制方法產(chǎn)生2DPSK信號(hào)，原理框圖及波形圖如圖2-4所示。相對(duì)于絕對(duì)碼AK、2PSK調(diào)制器的輸出就是2DPSK信號(hào)，相對(duì)于相對(duì)碼、2PSK調(diào)制器的輸出是2PSK信號(hào)。圖中設(shè)碼元寬度等于載波周期，已調(diào)信號(hào)的相位變化與AK、BK的關(guān)系當(dāng)然也是符合上述規(guī)律的，即對(duì)于AK來(lái)說(shuō)是“1變0不變”關(guān)系，對(duì)于BK來(lái)說(shuō)是“異變同不變”關(guān)系，由AK到BK的變換也符合“1變0不變”規(guī)律。

圖2-4中調(diào)制后的信號(hào)波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，這取決于載波的參考相位以及異或門(mén)電路的初始狀態(tài)。2DPSK通信系統(tǒng)可以克服上述2PSK系統(tǒng)的相位模糊現(xiàn)象，故實(shí)際通信中采用2DPSK而不用2PSK（多進(jìn)制下亦如此，采用多進(jìn)制差分相位調(diào)制MDPSK），此問(wèn)題將在數(shù)字解調(diào)實(shí)驗(yàn)中再詳細(xì)介紹。

AKBK-1+TSBK2DPSK(AK)2PSK調(diào)制2PSK(BK)

圖2-4 2DPSK調(diào)制器

2PSK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為

S(t)= m(t)Cosωct 式中m(t)為雙極性不歸零碼BNRZ，當(dāng)“0”、“1”等概時(shí)m(t)中無(wú)直流分量，S(t)中無(wú)載頻分量，2DPSK信號(hào)的頻譜與2PSK相同。

2ASK信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式與2PSK相同，但m(t)為單極性不歸零碼NRZ，NRZ中有直流分量，故2ASK信號(hào)中有載頻分量。

2FSK信號(hào)（相位不連續(xù)2FSK）可看成是AK與AK調(diào)制不同載頻信號(hào)形成的兩個(gè)2ASK信號(hào)相加。時(shí)域表達(dá)式為

S(t)?m(t)cos?c1t?m(t)cos?c2t

式中m(t)為NRZ碼。

fc-fs fc fc+fs f2ASKfc-fs fc fc+fs2PSK（2DPSK）f fc1-fs fc1 fc2 fc2+fs2FSKf圖2-5 2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK信號(hào)功率譜

設(shè)碼元寬度為T(mén)S，fS =1／TS在數(shù)值上等于碼速率，2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK的功率譜密度如圖2-5所示?？梢?jiàn)，2ASK、2PSK（2DPSK）的功率譜是數(shù)字基帶信號(hào)m(t)功率譜的線性搬移，故常稱(chēng)2ASK、2PSK（2DPSK）為線性調(diào)制信號(hào)。多進(jìn)制的MASK、MPSK（MDPSK）、MFSK信號(hào)的功率譜與二進(jìn)制信號(hào)功率譜類(lèi)似。

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中m(t)是一個(gè)周期信號(hào)，故m(t)有離散譜，因而2ASK、2PSK（2DPSK）、2FSK也具有離散譜。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字信源單元及數(shù)字調(diào)制單元。

1、熟悉數(shù)字調(diào)制單元的工作原理。接通電源，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱電源開(kāi)關(guān)。將數(shù)字調(diào)制單元單刀雙擲開(kāi)關(guān)K7置于左方N（NRZ）端。

2、用數(shù)字信源單元的FS信號(hào)作為示波器的外同步信號(hào)，示波器CH1接信源單元的(NRZ-OUT)AK（即調(diào)制器的輸入），CH2接數(shù)字調(diào)制單元的BK，信源單元 的K1、K2、K3置于任意狀態(tài)（非全0），觀察AK、BK波形，總結(jié)絕對(duì)碼至相對(duì)碼變換規(guī)律以及從相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律。

3、示波器CH1接2DPSK，CH2分別接AK及BK，觀察并總結(jié)2DPSK信號(hào)相位變化與絕對(duì)碼的關(guān)系以及2DPSK信號(hào)相位變化與相對(duì)碼的關(guān)系（此關(guān)系即是2PSK信號(hào)相位變化與信源代碼的關(guān)系）。注意：2DPSK信號(hào)的幅度比較小，要調(diào)節(jié)示波器的幅度旋鈕，而且信號(hào)本身幅度可能不一致，但這并不影響信息的正確傳輸。

2DPSK AK 2DPSK BK

4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；觀察這兩個(gè)信號(hào)與AK的關(guān)系（注意“1”碼與“0”碼對(duì)應(yīng)的2FSK信號(hào)幅度可能不相等，這對(duì)傳輸信息是沒(méi)有影響的）。

AK 2FSK AK SASK

5、用頻譜議觀察AK、2ASK、2FSK、2DPSK信號(hào)頻譜（條件不具備時(shí)不進(jìn)行

此項(xiàng)觀察）。

條件不具備

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1、設(shè)絕對(duì)碼為全

1、全0或1001 1010，求相對(duì)碼。絕對(duì)碼全為1時(shí)，相對(duì)碼為：1010 1010 絕對(duì)碼全為0時(shí)，相對(duì)碼為：0000 0000 絕對(duì)碼為1001 1010時(shí)，相對(duì)碼為：1110 1100

2、設(shè)相對(duì)碼為全

1、全0或1001 1010，求絕對(duì)碼。相對(duì)碼全為1時(shí)，絕對(duì)碼為：1000 0000 相對(duì)碼全為0時(shí)，絕對(duì)碼為：0000 0000 相對(duì)碼為1001 1010時(shí)，絕對(duì)碼為：1101 0111

3、設(shè)信息代碼為1001 1010，假定載頻分別為碼元速率的1倍和1.5倍，畫(huà)出2DPSK及2PSK信號(hào)波形。

4、總結(jié)絕對(duì)碼至相對(duì)碼的變換規(guī)律、相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換規(guī)律并設(shè)計(jì)一個(gè)由相對(duì)碼至絕對(duì)碼的變換電路。

規(guī)律：相對(duì)碼的碼反變換規(guī)則為 “比較相對(duì)碼本碼元與前一碼元 電位相同 絕對(duì)碼為0，否則為1”，反變化與之相反。

5、總結(jié)2DPSK信號(hào)的相位變化與信息代碼(即絕對(duì)碼)之間的關(guān)系以及2DPSK信號(hào)的相位變化與相對(duì)碼之間的關(guān)系（即2PSK的相位變化與信息代碼之間的關(guān)系）。

2DPSK 信號(hào)的相位變化與絕對(duì)碼（信息代碼）之間的關(guān)系是：“1 變0 不變”，即“1”碼對(duì)應(yīng)的2DPSK 信號(hào)的初相相對(duì)于前一碼元內(nèi)2DPSK 信號(hào)的末相變化180o，“0”碼對(duì)應(yīng)的2DPSK 信號(hào)的初相與前一碼元內(nèi)2DPSK 信號(hào)的末相同。

2PSK 信號(hào)的相位變化與相對(duì)碼（信息代碼）之間的關(guān)系是：“異變同不變”，即當(dāng)前碼元與前一碼元相異時(shí)則當(dāng)前碼元內(nèi)2PSK 信號(hào)的初相相對(duì)于前一碼元內(nèi)2PSK 信號(hào)的末相變化180o。相同時(shí)則碼元內(nèi)2PSK 信號(hào)的初相相對(duì)于前一碼元內(nèi)2PSK 信號(hào)的末相無(wú)變化。