LTE-YD-03A移动通信综合实验箱介绍

一、产品简介

LTE-YD-03A移动通信综合实验箱是针对学校对“移动通信”的课程要求而设计的一款真实的以“CDMA系统”“GSM系统”为主线，在加上工业手机、移动信道模拟等实验单元和创新理念的“移动通信实验平台”。平台采用了“通信积木”式的模块化设计，各单元模块均将实验原理框图直接丝印在电路班上，且对应框图将中间测试点有秩序的放置在单元模块上，详细的解剖了整个实验。

此外，为了能支持学生随时随地进行学习和创新设计，我们还专门为本产品配套了一套网络版的虚拟仿真软件，将整个平台“搬移”到PC机中，学生通过登录网络，就可以在PC上进行学习和开发。

二、产品理念

LTE-YD-03A移动通信综合实验箱是武汉凌特推出的“创新”系列产品。产品在设计之初就提出了

三大理念：

超前的产品设计

良好的产品性能

优质的教学服务

1、设计思路（总体设计是好产品的基础）

实验箱在设计上采用了当今通信设备中较为流行的“软核硬架构”的开放式设计方式，各模块均有标准的结构、信号输入输出接口和时钟总线、通讯总线接口，将通信设备的架构应用到了实验箱上，真正做到行业内设计领先、超前。

2、注重细节（打造良好的产品性能）

在进行每个功能模块的设计时，均对产品的开放性、系统性、可靠性、易用性、创新开发设计以及后期的功能拓展等多个方面进行考虑，由系统的大方向出发，细节致胜。

3、配套资源（提供优质的教学服务）

1）配套与硬件实验箱功能、操作一致的虚拟仿真平台，将硬件实验箱及仪器仪表完全搬移到软件上。开放实验室，优化实验课程学习与实验教学方式。

2）提供可动态展示实验连线、实验波形及数据结果的PPT课件。学生自主学习、自主纠错，在加深实验效果的同时，减轻老师的教学负担。

3）每个模块均有模块功能卡，详细地对每个模块的各端口、功能、原理框图等进行详细的说明。帮助学生更快地掌握模块的功能，更加直观地理解通信各知识点的原理。进一步提高产品的易用性及实验效果。

可以说，我们提供的不仅仅是产品，更是优质的教学服务。

三、特色及优势说明

1、产品的开放性

1) 产品整体采用母板加模块化的架构，各模块均有标准的尺寸、结构、信号输入输出接口和时钟总线、通讯总线接口，能很好地支持硬件和软件的创新功能扩展。

2) 在硬件创新设计方面，学生可以在标准的结构框架上进行硬件模块的开发，并将自己开发的模块放置到模板上，与其他模块互连，从而将学生设计的模块融入到现有的产品架构中；

3) 在软件创新设计方面，“软核硬架构”的设计方式完全可以支持学生通过开发对模块进行重新定义。

2、产品的系统性

1) 模块的标准化、积木式设计充分保证了其在系统搭建方面的灵活性，学生完全可以按照自己的构思用这些标准的模块，积木”搭建出自己想要的通信系统；

2) 为了让学生进行循序渐进地学习，在通信系统的搭建方面，支持学生从最小规模的传输系统搭建，然后逐级扩展，一直到规模较大的通信网络，都可以有各积木模块来“拼接”完成；

3) 为了逼近真实通信系统的实际效果，本产品还能选配专门的信道模拟模块，对噪声、带限、各种衰落等信道进行很好地模拟；

4) 在通信系统的搭建方面，学生可以通过模块来对通信缺陷以及对抗措施进行完整的验证和设计；

5) 支持的通信系统非常丰富，涵盖了有线、无线、带限传输等多种通信系统。

3、产品的可靠性

1) 各模块均采用上下两层防护罩进行全封闭式保护，上盖为透明外壳，方便学生观察和动手实践，上下两层保护外壳之间采用方便拆卸的卡口进行连接；

2) 各模块均有防反接保护设计；

3) 模块关键I/O端口均采用了自主专利的隔离保护技术，彻底防止在创新实践中对关键器件造成的损坏；

4) 模块均配有独立的多路电源开关，学生完全可以根据实际情况对各模块进行独立的开启和关断，延长产品寿命的同时也能提升产品的可靠性；

5) 对母板苛刻的EMC设计很好地保证了模块功能的可靠性和实验现象的稳定性；

6) 时钟总线和通讯总线的强大的驱动能力很好地保证了各模块的电源通断将完全不会影响其他模块的工作。

4、产品的易用性

易用性应该是创新平台必不可少的属性之一，为了让产品方便使用，我们在设计方案的拟定以及设计的过程中都做了精心的考虑：

1) 模块的标识非常清楚，信号流程及功能框图一目了然，I/O接口及其功能标识也非常清楚，让学生可以在最短时间内熟悉各模块及其功能；

2) 主控模块可以实时感知各创新模块的存在，可以脱离PC机对各模块进行功能配置和参数设置，并可以在实验中对所涉及到模块的参数和功能调整进行批量设置；

3) 为了满足不同学生在创新研究中，对模块进行个性化设置和调整的需求，本产品除了可对多个模块的设置进行批处理之外，还支持学生对每个模块的各个参数进行独立调整；

4) 各模块均配有独立的多路电源开关，学生完全可以根据实际情况对各模块进行独立的开启和关断；

5) 模块对所设置参数的非易失性存储，可以使模块在断电后重新开启时仍保持原有设置的功能，这将在极大程度上减少学生重复设置的次数和工作量；

6) 每个模块均配套一张独立的“模块功能展示”卡，将功能、接口以及原理框图等清晰地展示出来，方便学生对各模块的迅速了解和熟悉。

5、丰富的中间过程测试点

中间过程测试点的引出，不仅可以让学生对理论知识进行深入地学习，还可以在学生创新开发的过程中作为其信号处理的中间过程观测点，这将对创新开发起到很大的帮助作用。

6、轻松的创新开发实践

1) 在模块开发方面，为了让学生尽快深入关键开发阶段，本产品创新模块提供了完整的板级支持包（BSP），能很好地让学生关注核心、关键问题，避免了学生还没开始进入开发就要首先处理硬件驱动等既麻烦且与其所关心的理论无关的事情；

2) 自主发明的MCU在线加载技术，让学生可以无负担地进行创新开发，当学生加载的自己的软件有错误时，只需通过重新上电复位，模块即可自动恢复为厂家所设计的功能；

3) 学生可以轻松地让模块在自己设计的功能与出厂时的相应功能之间进行切换，将两者的现象和效果进行对照，为学生在创新之初的“照葫芦画瓢”提供了极佳的参考；

4) 本产品将IP CORE的思路引入到对学生创新能力的培养过程中，实现了对学生创新开发的循序渐进地引导；

5) 支持学生将自己设计的功能融入到其他模块搭建的通信系统中进行验证，这在很大程度上增强了学生的创新兴趣和源动力；

6) 整个开发过程采用先仿真，再功能验证，最后逐级开发的模式。

7、关于产品功能的升级和扩展

1) 模块扩充：每个模块相同结构，相同大小，有标准的时钟及通讯总线接口。学校可以根据需要任意选择增加新的模块。

2) 功能升级：SD卡“一键式”升级，用户可以直接在网站上下载我们发布的升级包并存到SD卡上，然后将SD卡插到产品的主控模块上，通过菜单选择升级功能，主控模块即可根据升级文件的指示，去自动寻找相应的待升级模块并进行升级。大大提升了产品升级的便利性和效率。

8、配套资料

配套资料的完善性将会在很大程度上影响创新平台在实践中发挥的效果，针对这一点，我们对产品的配套资料进行了精心的考虑，使配套资料详实、准确、指导性强，包括学生用书、教师用书、PPT、电路图集等资料。

9、软硬件配合，实现理论实际一体化教学

1) 真实的硬件设备的虚拟，将硬件实验箱通过虚拟仿真技术“搬移”到PC机中，支持学生进行预习和复习，将实验室很好地开放给学生；

2) 除了实验平台外，还集成了实验所必须的测试仪器，如示波器、信号源等；

3) 虚拟示波器采用泰克双通道示波器TDS1002，带有频谱分析功能，能从频域内观察信号，支持单次触发，支持释抑功能的调整，且仪器操作面板和操作方法与真实的硬件设备完全一致；

4) 客户端软件分为教师客户端和学生客户端两种，其中教师客户端支持老师在线批阅学生提交的实验结果及报告，无线下载，可以在很大程度上减轻老师的工作量；

5) 支持学生任意连线以及旋钮、开关、拨码设置等调节，当学生操作错误时，能展示与理论分析一致的错误结果，真正指导学生的实验和结果分析。

6) 仿真平台配置虚拟二次开发模块，支持学生直接加载m函数，支持学生用c语言进行二次开发并加载DLL文件，学生在完成课程内实验之余，还能自己进行通信相关的创新设计。

10、模块的收纳与管理

由于创新实践平台涉及到的模块比较多，模块的收纳与管理就成了一个不得不仔细考虑的因素，有鉴于此，本产品配套了专门用于模块收纳的配件箱，大大方便了模块的存放、管理以及运输。

四、性能指标

1、信号源指标

信号源输出波形：

正弦波：     频率范围：0～2MHz       幅度范围：0～5V

三角波：     频率范围：0～100KHz     幅度范围：0～5V

方波：       频率范围：0～100KHz     幅度范围：0～5V

被抽样信号： 1KHz+3KHz正弦波

DSB信号：  载波频率：20KHz～30KHz

SSB信号：  载波频率：20KHz～30KHz

FM信号：   载波频率：20KHz

PN序列：   码长15/127位            码速率范围：1kbps～2048kbps

时钟信号速率范围： 1KHz～2048KHz

2、功能指标

信道编译码类型：汉明码、循环码、BCH编译码、卷积及交织；

基带编码类型：  AMI码、HDB3码、CMI码、BPH码；

信道类型： 专门的信道模拟模块，可模拟白噪声信道、快衰落信道（瑞利衰落）、慢衰落信道（大尺度衰落）等；

现代调制技术： 专门的软件无线电调制（解调）模块，采用FPGA+DSP+MCU的架构，包含高速A/D、D/A，能完成DBPSK、QPSK/OQPSK、π/4DQPSK、MSK/GMSK、16QAM、64QAM等调制方式，自带天线接口，支持无线收发；采用实际系统中升余弦滚降滤波来消除码间串扰，并且可以通过观测眼图来定性了解码间串扰的大小和升余弦滚降滤波特性；

CDMA扩频：包含m序列扩频，GOLD序列扩频，m序列+Walsh序列扩频，GOLD序列+Walsh序列扩频。