《移动通信技术》实验教学大纲

一、实验课程性质、目的与任务

学生在了解掌握移动通信技术的基本原理和应用的同时，必须对移动通信系统和相关技术有具体和更深入的认识，了解无线路测与优化的基本技术，通过实验课程达到熟悉、理解理论并灵活应用的目的，同时培养学生独立思维、解决问题的能力和创新意识

通过本实验课程，应达到以下几个教学目的

1.移动通信常用的单工、双工、半双工工作方式及其特点。

2.移动通信系统的基本组成；了解移动通信系统的基本功能。

3.移动通信系统中同频道干扰、邻道干扰、互调干扰产生的原因及降低这些干扰的措施。

4. GSM/GPRS模块的结构；观察分析AT命令的格式，了解常用的AT命令；观察GSM话音通信过程。

二、实验教学基本要求

学习移动通信中的多址技术及扩频通信技术，语音编码和图像编码的基本原理及在移动通信中的应用，移动通信系统中信号的调制理论，信道编码的基本理论，移动通信网组网、无线路测与优化

上机实验要求：

1、熟悉了解试验所需要的设备；

2、对试验理论基础较好掌握；

3、试验结束后，应整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：实验项目名称；算法分析；运行结果；对运行情况所作的分析以及本次试验程序所取得的经验，分析原因。

三、实验项目与类型：

四、实验教学内容

实验一 移动通信的工作方式

1、 目的要求

了解移动通信常用的单工、双工、半双工工作方式及其特点。

2、 方法原理

移动通信的工作方式可据通信时频道的使用方式不同分为单工、半双工和双工等三种制式。

3、 主要实验仪器及材料

计算机1台、实验箱3台以上，100M频率计1台

4、 实验内容

1．按同组一台工作于基站（BS）模式的实验仪（简称“基站”）、若干台工作于移动台（MS）模式的实验仪（简称“移动台”）配置实验系统（组内所有的基站、移动台均工作在相同频道上）。

2．将话柄分别插入基站的BS侧J2、移动台的MS侧J202。打开实验系统电源，按任一键进入实验项目选择菜单。利用“前”或“后”键选择相应的实验项目，然后按“确认”键进入本实验项目，如图1.4所示。

（a）基站模式 （b）移动台模式

图1.4本实验操作界面

3．利用“前”或“后”键将所有基站、移动台选择为“同频单工”工作方式。

4．按“确定”键，闪烁的光标变为下划线，所有基站、移动台进入“同频单工”工作方式。以基站及任一移动台为通信双方，手持话柄并按下“PTT”键,相应的发射指示灯D3或D203亮起，即可向对方讲话；松开“PTT”键即可听对方的讲话。发射时利用频率计在Tx（TP102）、MTx（TP200）点测量并记录对应的发射频率，通信双方的发射频率应是相同的（CH26），并且此时组内其它处于接收态的移动台均能听到双方的通话内容、并且通过按“PTT”键也可与他们进行通话。

实验完毕按“返回”键返回。

5．同步骤3、4，选择“异频单工”工作方式，可利用“+”或“-”键改变工作频道（与其它组不一样，但组内所有的基站、移动台相同），然后按“确定”进入该项实验，进行通话及发射频率测量、记录操作。此时通信双方的发射频率是不同的，并且此时组内其它处于接收态的移动台均能听到基站方的讲话，而均不能听到移动台方的讲话（为什么？）。

实验完毕按“返回”键返回。

提示：

在单工工作方式下，通信双方同时按下PTT键会造成“同发”，此时通话任何一方均无法听到对方的讲话。“同频单工”工作方式下，组内其它处于接收态的移动台也均不能听到双方的通话内容；“异频单工”工作方式下，组内其它处于接收态的移动台均能听到基站方的讲话，而均不能听到移动台方的讲话（为什么？）

6．同步骤3、4，选择“双工”工作方式，可利用“+”或“-”键改变工作频道（与其它组不一样，但组内所有的基站、移动台相同），然后按“确定”进入该项实验。通信双方均按一下“PTT”键（表示“摘机”），双方的发射指示灯（D3、D203）均持续点亮，手持话柄可像固定电话通话一样同时向对方讲话和聆听对方的讲话。测量、记录双方的发射频率，此时通信双方的发射频率是不同的，并且此时组内其它处于接收态的移动台均能听到基站方的讲话，而均不能听到移动台方的讲话（为什么？）。通话完毕再均按一下“PTT”键（表示“挂机”）。

实验完毕按“返回”键返回。

7．同步骤3，选择“半双工”工作方式，可利用“+”或“-”键改变工作频道（与其它组不一样，但组内所有的基站、移动台相同），然后按“确定”进入该项实验。基站方按一下“PTT”键（表示“摘机”），其发射指示灯D3持续点亮，基站进入中转状态；移动台按下PTT，相应的发射指示灯D203亮起，即可向对方讲话，松开PTT即可听对方的讲话。此时组内其它处于接收态的移动台均能听到经基站中转后的此移动台的讲话，按下“PTT”也均可向其回话（为什么？）。测量、记录基站及各移动台的发射频率，此时基站与移动台的发射频率是不同的，而各移动台的发射频率则是相同的。

再按一下基站“PTT”键，关闭基站中转，移动台按下PTT讲话，试验其它移动台能否听到此移动台的讲话（为什么？）。

实验完毕按“返回”键返回。

说明：当只有两台实验仪时，可利用充当“基站”的实验仪的MS侧收发信机充当“移动台”，此时“清除”键充当“移动台”的PTT。

根据实验任务写出实验报告。

实验二移动通信系统组成

目的要求

了解移动通信系统的基本组成；了解移动通信系统的基本功能。

1、 方法原理

各要素之间的信道，包括MS-BS的无线信道，以及BS-MSC、MSC-EX、EX-TEL的有线信道都包含信令通道及话音通道。各段信令互连，逐段传输、转发，最终完成一次呼叫接续，在主/被呼用户间分配、建立一条逐段互连而成的话务信道，实现双方的通信（既可传输话音，亦可传数据等信息）。

2、 主要实验仪器及材料

计算机1台、实验箱3台以上，小型程控交换机、电话机多部、100M频率计1台

3、 掌握要点

记录操作过程中遇到的问题及解决方法。

4、 实验内容

1．按图10.2的结构配置设备并连接成系统：两部有线电话的电话线插入交换机的两条内线端口（如号码601、602）；同组中一台实验仪设置为基站（BS）模式（简称“基站”）、若干台实验仪设置为移动台（MS）模式（简称“移动台”）。用电话线将基站BS的有线接口接入交换机的另一条内线端口（如号码608）。这些端口对应号码就是各部电话对应的号码。将话柄插入移动台MS侧的J202，左旋基站、移动台上的W001到底。接通交换机、实验仪的220V_AC电源。

利用“前”或“后”键、“确认”键进入实验十操作界面，如图10.3所示。

（a）基站 （b）移动台

图10.3实验操作界面

2．利用“前”或“后”键将光标移到第二行，再利用“+”或“-”键选择某一无线频道，频道号将在LCD上显示。

注意：基站和各移动台所选的频道应一致，并与其它组不同！

2．有线呼有线

有线电话1摘机，此用户听拨号音。用户拨号呼叫有线电话2，有线电话2振铃，有线电话1听回铃。有线电话2摘机、通话。通话完毕后挂机，未挂机的一方听忙音。若有线电话2忙（已摘机），则有线电话1摘机拨号后将听到忙音。

反之，有线电话2拨号呼叫有线电话1，通话完毕挂机。

注意：摘机后7秒左右不拨号，交换机将改拨号音为忙音。

3．无线呼有线

①．利用“前”或“后”键、“确认”键将基站选定在“无线呼有线”方式。

②．在发起呼叫的移动台上利用“前”或“后”键将光标移到第四行，再利用“+”或“-”键选择被叫有线分机的号码601~607（假设BS有线接口接在小交换机的608端口），再按“确认”键进入“无线呼有线”方式。然后按一下“PTT”键，MS摘机并发射摘机指令及被叫有线号码，基站正确接收后将电话线608摘机，D3、D306亮，随后发出被叫号码（如605）。小交换机收到后向被叫有线分机（如605）振铃，该移动用户听到回铃，被叫有线用户摘机即可与移动用户进行通话。通话完毕，该移动台通过按一下“PTT”键发出挂机指令，基站收到挂机指令后将有线挂机，随后BS和该移动台也挂机，D3、D306、D203熄灭。

4．有线呼无线

同本实验3操作，设置好基站、移动台的工作频道及“有线呼无线”方式。某一有线分机（如606）摘机听小交换机送来的拨号音，拨与基站有线接口相连电话线所对应的号码（假设为608），有线用户听基站/有线接口送来的二次拨号音（一声“嘟--”），然后拨某移动台的号码（LCD第三行显示的号码，假设为69）。基站将此号码向所有移动台广播。被呼移动台收到被呼号码后振铃，并向主呼有线用户送回铃音，移动用户摘机即可与有线用户进行通话。通话完毕，该移动台通过按一下“PTT”键发出挂机指令，基站收到挂机指令后将有线挂机，随后BS和该移动台也挂机，D3、D306、D203熄灭。

6．将双踪示波器两个探头分别接至实验仪BS及MS侧的接收解调输出端口TP107、TP207，可观测到整个过程中信令及话音波形。

注意：

①.在本实验中，非起呼或被呼通移动台是被禁听的，听筒中听不到声音。

②.挂机后BS处于原设定状态（有线呼无线或无线呼有线）守候，等待下次呼叫；移动台则返回到实验项目选择界面。

③.起呼方发出呼叫指令后即等待对方应答，在指定时间内收不到应答则重发呼叫，若6次仍收不到应答，则本次呼叫失败（距离太远或有干扰、或信道不对），主叫用户听到“嘀、嘀、嘀”提示，随后自动挂机。

④.由于是单信道移动通信系统，因而同时只能有一对用户进行通信。

⑤.实验中可根据需要调节W001，加入或关闭1000Hz测试单音。

⑥.实验中按“返回”键可退出本实验，返回实验项目选择界面。

⑦.电话机必须是双音频电话机。

根据实验任务写出实验报告。

实验三 组网干扰

1、 目的要求

了解移动通信系统中同频道干扰、邻道干扰、互调干扰产生的原因及降低这些干扰的措施。

2、 方法原理

同频道干扰

设接收机工作频率为f₀，B为接收机的带宽，则所有处于频率范围f₀±B/2内的输入射频信号都会被接收机接收、解调、输出，从而对有用输入信号产生干扰，这就是同频道干扰。

同频道干扰包括两种情况：

(1)小区制蜂窝网 在相隔一定空间距离后同一频率被再次使用，从而极大地提高频率利用率，在系统频道数不变时，极大地提高系统容量，并且还可以通过小区分裂进一步扩容。但是这种相同频率的再次使用（频率复用）必将会带来同频道干扰。

(2)同一地区众多系统、用户的使用，任何处于接收机通带内的其它干扰信号都能对有用信号产生同频道干扰。

为减小同频道干扰的影响，保证接收信号的质量，必须使接收机输入有用信号电平与同频道的干扰电平之比——信干比S/I大于某一数值，该信干比数值称为门限信干比(S/I)s或射频防护比。

同频道干扰的影响与调制制度有关。对于要求中等话音质量(3级)，在有用信号及无用信号均为调频电话（F3E）时，射频防护比为8dB^[1]。

邻道干扰

邻道干扰是相邻或邻近频道的信号相互干扰。实际分配使用的无线频道的带宽是有限的，如目前我国常用的VHF、UHF调频电台及CT1无绳电话等，其频道间隔是25KHz，然而调频信号的频谱是很宽的，理论上，调频信号含有无穷多个边频分量，当其中某些幅度较大的边频分量落入邻道接收机通带内时，就产生邻道干扰，使邻道的接收机的输出信噪比恶化。

减小邻道干扰，即减小落入邻道的边频分量，其主要措施是防止发射机的瞬时频偏超过最大允许值。为此，在调制信号送入VCO调频前送入一瞬时频偏控制电路(IDC)，它由放大、限幅和滤波三部分组成，它限制了调制信号的最大幅度，从而限制了已调信号的最大调制频偏。提高接收机的中频选择性也是减小邻道干扰的有效措施。这通常由接收机的中频滤波器频率响应特性决定，包括带宽和矩形系数、阻带衰减等参数，较窄的中频带宽、较低的矩形系数、较高的阻带衰减会减小邻道干扰的影响。本实验仪接收机的中频滤波器频率响应特性如表所示。

表 接收机的中频滤波器频率响应特性

序号	项目	规格
1	中心频率(Fo)	455±1.5 kHz
2	6dB带宽	±7.5 kHz min
3	50dB带宽	±15 kHz max
4	插入衰耗	6dB max
5	通带波动（fo±7.5kHz）	2.0 dB max
6	阻带衰耗（fo±100kHz）	40 dB min

对数字调制信号，其频谱与模拟调频一样也是很宽的。虽然其大部分能量落在规定频带内，但总有一部分能量会落在邻频道内。因此，无论是模拟调制还是数字调制，同一小区内应尽量避免采用相邻频道。例如，对于GSM蜂窝移动通信系统，在采用4×3频率复用方式时，同一小区使用的多个无线频道间相隔12个信道间隔（12×200KHz）。

互调干扰

互调干扰是两个或多个不同频率的信号在经过传输通道的非线性电路时，会产生许多谐波和组合频率分量，其中与有用信号频率f_o相同的或相近的组合频率分量会顺利通过该接收机通带而形成干扰。

设ω_A、ω_B为两个干扰信号的频率，ω_c为有用信号的频率，它们处于同一频段内。分析表明，非线性电路的三阶非线性所产生的落在同一频段内的三阶组合频率分量为(2ω_A-ω_B)及(2ω_B-ω_A)，它们与落在同一频段内的五阶、七阶等组合频率分量相比幅度最大，对有用信号ω_c的干扰最强，称为三阶互调干扰。

形成三阶互调干扰的条件是

2ω_A-ω_B=ω_c,即ω_A-ω_B=ω_c-ω_A=±△ω (16-1)

或

2ω_B-ω_A=ω_c,即ω_B-ω_A=ω_c-ω_B=±△ω (16-2)

其频率关系如图16.1所示，由图可见，等频率间隔的信号，可形成三阶互调干扰。

图16.1 三阶互调干扰频率关系

形成五阶互调干扰的条件是

3ω_A-2ω_B=ω_c，即ω_C-ω_A=2(ω_A-ω_B)=±2△ω (16-3)

或

3ω_B-ω_A=ω_c,即ω_c-ω_B=2(ω_B-ω_a)=±2△ω (16-4)

其频率关系如图16.2所示。必须强调一下，由于非线性电路的五阶及更高阶的非线性项系数比三阶的要小得多，所以五阶及更高阶互调干扰信号幅度比三阶的要小得多，故在实际组网时一般只考虑三阶互调干扰。

图16.2 五阶互调干扰频率关系

3、 主要实验仪器及材料

计算机1台、实验箱多台、20M双踪示波器一台

4、 实验内容

（一）观测同频道干扰

1．按图16.3连接系统。其中，Rx-MSl为被测接收机，Tx-BSl发射有用信号，Tx-BS2模拟同频干扰信号，Rx-MS2作为干扰信号源Tx-BS2的监测接收机。

图16.3 同频干扰测量方框图

2．打开实验系统电源。利用“前”或“后”键、“确认”键进入实验十六操作界面，如图16.4所示。

图16.4实验操作界面

3．利用“前”或“后”键将两套实验仪选择在“同频”干扰测试方式，利用“+”或“-”键将两套实验仪收发信机设置于相同频道（例如CH09），利用“清除”键将实验仪1的调制频率设为1000Hz、实验仪2的调制频率设为600Hz。频道号及调制频率将在LCD上显示。

4．按一下实验仪1的“PTT”键，打开有用信号源发射机Tx-BSl（其内部加上了1KHz音频调制），用示波器通道CH1被测接收机Rx-MSl解调输出的1KHz音频信号，旋转电位器W001调整调制信号幅度，使解调输出幅度为3V_p-p，对应于Tx-BS1的调制频偏约为3KHz。

5．再按一下实验仪1的“PTT”键，关闭有用信号源发射机Tx-BSl；按一下实验仪2的“PTT”键，打开干扰源发射机Tx-BS2（其内部加上了600Hz音频调制），用示波器通道CH2监测Rx-MS2接收机输出600Hz音频信号。旋转电位器W001调整调制音频信号幅度，使Rx-MS2输出600Hz信号幅度为3Vp-p，则Tx-BS2调制频偏约为3KHz。

6．按一下实验仪1的“PTT”键，再次打开Tx-BSl（此时Tx-BS2仍在发射状态），则被测接收机Rx-MSl同时接收Tx-BS、Tx-BS2的信号，有用射频输入信号（Tx-BSl发）与干扰射频输入信号（Tx-BS2发）的信干比由两实验仪间的距离决定。

7．改变干扰信号源Tx-BS2天线至被测接收机Rx-MSl天线的距离，来改变接收机Rx-MSl输入信干比S/I，观测接收机输出S/N的改变。观察当两实验仪相隔很远时同频干扰的影响，验证同频再用的理论基础（再用距离足够远时，信干比就可大于射频防护比，同频干扰对系统质量的影响将是有限、可容忍的）。

8．利用“PTT”键关闭Tx-BS1或Tx-BS2的发射机，观察、验证同频干扰的存在与影响。

（二）观测邻道干扰

1．按图16.6连接系统。其中，Rx-MSl为被测接收机，Tx-BSl充当有用射频信号源，Tx-BS2模拟邻道干扰射频信号源，Rx-MS2为干扰信号源Tx-BS2的监测接收机。为增大邻道干扰电平，Tx-BS2天线经耦合插接线接至实验仪1上的耦合网络输入端Tx2，耦合网络串联衰减电阻的输出端Rx1（或~Rx6）再用耦合插接线与Rx-MSl天线短接。耦合网络电路见图16.5，串联衰减电阻有100Ω、200Ω、300Ω、510Ω、680Ω、1KΩ六种阻值可选，分别对应于连接端子Rx1~Rx6，阻值愈小，衰减愈小，干扰电平愈大。

图16.5耦合网络

图16.6邻道干扰测量系统方框图

2．类似本实验(一)步骤2、3，将两套实验仪选择在“邻道” 干扰测试方式，并将实验仪1、实验仪2设置工作在相邻频道（如CH10，CH11），实验仪1的调制频率设为1000Hz、实验仪2的调制频率设为600Hz。

3．同本实验(一)步骤4。

4．同本实验(一)步骤5。

6．利用“PTT”键关断Tx-BS2发射机，打开Tx-BSl发射机，接收机Rx-MSl输出1KHz信号；再打开邻道干扰信号源Tx-BS2，则可观测到接收机Rx-MSl输出1KHz信号的S/N下降。

7．调整Tx-BS2调制音频信号幅度（W001），增大音频信号幅度则增大Tx-BS2调制频偏，使落入工作在邻道的接收机Rx-MSl通带内的调制边带功率增大，接收机输出信噪比进一步恶化；反之，减小Tx-BS2调制频偏，则Rx-MS1接收机输出S/N改善。

8．改变Rx-MSl天线与连接端子Rx1~Rx6的连接，也就是改变耦合干扰电平的大小，观察邻道干扰的影响。

（三）观测三阶互调干扰

1．按图16.7连接测量系统，同本实验（二），两个射频干扰信号源天线经耦合网络串联衰减电阻衰减相加输出后与Rx-MSl天线直接短接，以增大两个干扰信号输入电平。改变与Rx-MSl天线直接短接的连接端子Rx1~Rx6，干扰信号输入电平将依次增大。

2．同本实验（一）步骤2、3，实验仪1选择在“互调” 干扰测试方式，Tx-BSl工作于CH12，Rx-MSl工作于CH10，Tx-BSl去掉音频调制（W001左旋到底）；实验仪2选择在“同频”或“邻道” 干扰测试方式，用“+”或“-”键置Tx-BS2工作于CH14（内加1KHz音频调制）。按一下实验仪2的“PTT”键，打开Tx-BS2发射机，用W001调整音频调制信号幅度，使监测接收机Rx-MS2解调输出1KHz音频信号幅度为1V_p-p，则Tx-BS2调制偏频约为1KHz。

3．通过按“PTT”键，分别将Tx-BSl及Tx-BS2两台干扰信号发射机中的一台打开，被测接收机Rx-MSl无1KHz音频输出，只有一片噪声，表明Rx-MSl工作的CH10频道上无射频信号输入。

图16.7 互调干扰测量系统方框图

4．同时打开两台发射机，Rx-MSl接收机将输出1KHz音频信号，测量并记录信号幅度S_p-p及噪声幅度N_p-p（关掉Tx-BS2音频调制信号，测得N_p-p）。

5．选择不同阻值的连接端子Rx1~Rx6，重复4，测量S_p-p/N_p-p。

6．计算验证两个干扰射频信号的三阶互调信号频率等于被测接收机工作频率。

（四）观测五阶互调干扰

1．保持本实验(三)的设置及连结不变。

2．通过按实验仪2上的“+”或“-”键，置Tx-BS2工作于CH13。

3．同时打开两个干扰信号源Tx-BSl（工作在CH12）及Tx-BS2（工作在CH13），被测接收机Rx-MSl（工作在CH10）将收到五阶互调射频信号，TP207端有1KHz音频输出。用示波器测量信号幅度S_p-p及噪声幅度N_p-p。

4．利用“PTT”键分别将Tx-BSl及Tx-BS2两台干扰信号发射机中的一台关闭，被测接收机Rx-MSl则无1KHz音频输出，只有一片噪声，表明两台干扰信号发射机确实在Rx-MSl工作的CH10频道上产生了五阶互调。

5．利用实验仪2上的“+”或“-”键，改变Tx-BS2的工作频道，观察被测接收机Rx-MSl有无1KHz音频输出。

根据实验任务写出实验报告。

实验四 AT命令与GSM话音通信

1、 目的要求

了解GSM/GPRS模块的结构；观察分析AT命令的格式，了解常用的AT命令；观察GSM话音通信过程。

2、 方法原理

1. GSM/GPRS模块

GSM/GPRS模块又称GSM/GPRS调制解调器（Modem），是一种可以进行话音、短消息、数据及传真传送等功能的GSM/GPRS无线通信模块。同GSM/GPRS手机相比，它除了没有LCD显示、键盘、耳机话筒外，其它的GSM/GPRS无线通信功能都是一样的。它通过标准串行接口与外界的微处理器、单片机、计算机等实现命令及数据的交互，具有体积小、价格低、功耗低、温度范围宽、便于二次开发与集成等特点，广泛用于GPS-GSM卫星导航监控系统、遥控遥测系统、无线传真机、无线POS机、无线售卖机等任何需要数据无线传输的产品中。利用它组建的无线数据通信网，充分利用了现有GSM/GPRS网络完善、广阔的覆盖，具有成本低、覆盖广、技术成熟可靠等优点，很具竞争力。当然，若配上LCD显示屏、键盘、耳机话筒等它就可成为手机、无线公话等产品，完成无线话音通信功能。

GSM/GPRS模块内部简要框图如图17.1所示。从图中可以，它包含了嵌入式微处理器（CPU）、存储器、音频编解码器（声码器）、射频收发单元、电源管理、SIM卡控制器、通用外部接口（串口、I/O口、音频接口）、键盘控制器及LCD控制器等部分，只需配上键盘、LCD、耳机话筒、外壳及人机交互程序等就可成为一部完整的手机（这也是目前国内一些手机生产厂的手机生产解决方案）。在嵌入式无线数据通信应用场合，GSM/GPRS模块更多地是通过符合GSM 07.05《用于短消息和小区广播的DTE-DCE接口》标准的串行接口、在符合GSM 07.07《用于GSM移动终端的AT命令集》标准的AT命令的控制下与上位计算机或微控制器实现信息的交互。

图17.1 GSM/GPRS模块内部简要框图

本实验系统中GSM/GPRS模块部分的简要框图如图17.2，计算机通过标准RS-232串口经电平转换后与GSM/GPRS模块相连，在计算机软件的控制下完成短消息（SMS）的收发。为进行GSM话音通信，将模块的第二路话筒（MIC2）/听筒（SPK2）接口、振铃蜂鸣器接口引出，分别接话柄和蜂鸣器。电平转换电路提供标准的RS232信号电平与5V TTL电平间的转换，以及5V TTL电平与3.3V TTL电平间的转换。电源变换电路则为模块提供1.5A、3.9V电源。

图17.2 GSM/GPRS模块实验框图

2. AT命令

GSM/GPRS模块对外的命令/数据接口为通用异步收发器（UART）接口，包括RxD、TxD数据线和RTS、CTS、DSR、DTR、DCD、RI握手线，接口电平为TTL电平。同有线Modem相似，所有命令及其响应均为ASCII字符“AT+”打头，后跟命令或响应，构成AT命令集，具体参见光盘中的《GSM 07.05用于短消息和小区广播的DTE-DCE接口》、《GSM 07.07用于GSM移动终端的AT命令集》。生产厂商通常在GSM 07.07标准的基础上进行扩充，形成包含GSM 07.07标准的扩充AT命令集。这样一来，不同厂家模块的少数扩展AT命令就可能不同。

表 GSM/GPRS常用AT命令（部分）

功能名称	AT命令	解 释
厂家认证	AT+CGMI	获得厂家的标识
模式认证	AT+CGMM	查询支持频段
修订认证	AT+CGMR	查询软件版本
生产序号	AT+CGSN	查询IMEI NO.
查询IMSI	AT+CIMI	查询国际移动电话支持认证
卡的认证	AT+CCID	查询SIM卡的序列号
关闭电源	AT+CPOF	暂停模块软件运行
报告错误	AT+CMEE	报告模块设备错误
拨号命令	ATD	拨打电话号码
挂机命令	ATH	挂机
回应呼叫	ATA	当模块被呼叫时回应呼叫
自动接应	ATS0	模块自动接听呼叫
信号质量	AT+CSQ	查询信号质量
网络名称	AT+WOPN	查询当前使用网络提供者
选择电话簿	AT+CPBS	选择不同记忆体上存储的电话簿
读取电话簿	AT+CPBR	读取电话簿目录
电话号码查找	AT+CPBP	查找所需电话号码
选择短消息服务	AT+CSMS	选择是否打开短消息及广播服务
短消息存储	AT+CPMS	选择短消息优先存储区域
短消息格式	AT+CMGF	选择短消息格式（文本或PDU）
新消息提示	AT+CNMI	选择当有新短消息来时提示方式
读短消息	AT+CMGR	读取短消息
发送短消息	AT+CMGS	发送短消息
删除短消息	AT+CMGD	删除保存的短消息
服务中心地址	AT+CSCA	提供短消息服务中心的号码
呼叫转移	AT+CCFC	设置呼叫转移
累计呼叫	AT+CACM	累计呼叫费用
自动测试	AT&T	自动测试软件
回复厂家设置	AT&F	软件恢复到厂家设置
接收电平显示	AT+CCED	扩展到显示接收信号强度

3、 主要实验仪器及材料

1．安装了GSM/GPRS模块通信软件的计算机一台

2．移动通信实验系统一台、9芯串口电缆一根

3．有效的SIM卡一张

4、 实验内容

（一）模块设置与操作、AT命令观察

1．将安装了GSM/GPRS模块通信软件的计算机的串口1（或2）与实验系统上的RS-232插座用随箱提供的9芯串口电缆连接起来，确认跳线器JP001、JP002跳在PC一侧；

2．将有效的SIM卡插入SIM卡槽中并锁紧，接上并拧紧GSM天线，按住GSM/GPRS模块旁的按钮K001、打开实验系统电源并保持K001被按下一秒钟以上，这时发光管D002将点亮，表示GSM/GPRS模块已开机，松开K001，稍等片刻后注意到D002将变成每1秒钟短暂地点亮一次，这表示GSM/GPRS模块已成功地接入了GSM网络。

注意：若GSM天线未接、GSM网信号太弱、SIM卡无效或空，D002将常亮。

3．在计算机上运行GSM/GPRS模块通信软件。首先进行通信端口属性设置，按图17.3进行设置，“COM端口号”根据串口电缆在PC机上所接位置来选择“1”或“2”等，“串口速率”选“19200”。然后点“连接”，将可以看到发给模块的AT命令及模块回送的响应分别显示在“发送数据显示”、“接收数据显示”窗口中。连接时软件将对模块进行初始化，并读出SIM卡中的电话簿信息。如图17.3所示。

注意：（1）模块断电重新开机后应先点击“断开”，然后再“连接”，否则模块将没有被初始化。

（2）如果要想读出SIM卡中的电话簿信息，由于存在SIM卡响应时间，应在模块开机后等10秒钟以上再进行“连接”，否则在读SIM卡中的电话簿信息时会得到响应“ERROR”。这时可“断开”后等一会再“连接”。

（3）如果出现“设备未打开或串口连线已断开”的提示，请检查COM端口号、串口速率、串口电缆，以及模块是否开机。

4．点“模块信息”，出现“模块信息”窗口，依次点击其中的各按钮，可以从GSM/GPRS模块中获取其产品信息，如图17.4所示。

提示：对于每条AT命令，模块回送信息由此AT命令及对应的响应两部分构成。

图17.3通信端口属性设置与连接

图17.4 GSM/GPRS模块信息

5．关闭“信息”窗口，点“高级”。参照表17.1，在“输入命令”输入栏中直接输入AT命令，“接收数据显示”窗口中将得到其响应。

注意：部分AT命令需要额外的参数，请参见光盘中详细的AT命令集文档。

图17.5直接输入AT命令观察其响应

（二）GSM通话实验

1．将随箱所附的话柄插入模块旁的Handset插座。

2．拨打SIM卡所对应的手机号码，“接收数据显示”窗口中将显示“RING”和来电话码，蜂鸣器将振铃。点“接听”即接听来电，用“音量”滑块可调节听筒音量。通话完毕点“挂机”。

观察通话过程中对应的AT命令。

3．在“电话号码”栏中输入对方的电话号码，点“拨号”发起呼叫，听筒中将听到回铃。对方摘机即可进行通话，通话完毕点“挂机”。

观察通话过程中对应的AT命令。

注意：由于GSM模块发射功率较大，通话时应使话柄及其连线尽量远离GSM天线，否则可能在听筒中听到“吱吱吱”的声音（生活中，当手机靠近扬声器、收音机、电话机等设备时，都有此现象）。

4．呼入或呼出号码可存入电话簿。

说明：（1）本系统中话柄接在第二路话筒/听筒接口上，“连接”时初始化命令“SPEAKER=1”用来选择第二路话筒/听筒接口。

（2）“连接”时初始化命令“AT+WCDM=9,0”用来设置铃声。前一参数为0表示没有振铃音，为1~10是十种音调；后一参数为0表示振铃声由蜂鸣器给出，为1表示振铃声由听筒给出。

具体AT命令的格式和含义参见光盘中的文档。

5．点“高级”，用在“输入命令”栏中直接输入AT命令的方法将振铃声改为由听筒给出，并改变铃声。

根据实验任务写出实验报告。

五、考核方法

1．教师对学生实验过程完成情况进行详细登记，记入实验成绩中。

2．学生完成实验后按要求撰写实验报告，根据实验报告确定每次实验的等级。

3．实验成绩按20%比例计入课程期评总成绩中。

六、实验指导书及主要参考书目

1、实验指导书

[1]自编《移动通信技术实验指导书》

2、主要参考书

[1]《数字移动通信及ISDN》,曹仲达，天津大学出版社1997

[2]《GSM数字移动通信工程》，孙孺石等编著，人民邮电出版社，1996。

[3]《CDMA移动通信技术》，孙立新等编著，人民邮电出版社，1996。

主 撰 人：张政

审 核 人：彭智朝

2012.6