数字移动通信的关键技术.ppt

移动通信的关键技术移动通信的关键技术现代移动通信现代移动通信现代移动通信现代移动通信AbisA接口接口BSSUm1第四章第四章 移动通信的关键技术移动通信的关键技术4.14.1 扩频调制技术扩频调制技术(p101)(p101)4.24.2 抗衰落技术抗衰落技术(p111)(p111)4.3 4.3 多址接入技术多址接入技术(p135(p135、p148)p148)24.1 扩频通信技术扩频通信技术 p.1014.1.1 扩频通信的基本概念扩频通信的基本概念4.1.2 扩频通信系统的分类扩频通信系统的分类4.1.3 扩频通信的重要参数扩频通信的重要参数4.1.4 扩频码序列扩频码序列34.1.1扩频通信的基本概念q 扩频通信是一种扩频通信是一种宽带传输宽带传输方式，用于传输信息方式，用于传输信息的信号带宽远大于信息本身带宽（的信号带宽远大于信息本身带宽（GSM采用窄采用窄带数字调制带数字调制GMSK p.95）q 频带的扩展是由独立于信息的频带的扩展是由独立于信息的扩频码扩频码来实现来实现q 接收端用同步接收实现解扩和数据恢复接收端用同步接收实现解扩和数据恢复q 扩频通信的理论基础是扩频通信的理论基础是“信息论信息论”44.1.1扩频通信的基本概念扩频通信的基本概念 香农公式得出的结论：香农公式得出的结论：对于给定信息传输速率，可以用不同的带宽和对于给定信息传输速率，可以用不同的带宽和信噪比的组合来传输。即，信噪比的组合来传输。即，信噪比和信噪比和信道带宽可以互换。信道带宽可以互换。扩频系统正是利用这一理论，将信道带宽扩展扩频系统正是利用这一理论，将信道带宽扩展许多倍，以换取信噪比上的好处，增强了系统的许多倍，以换取信噪比上的好处，增强了系统的抗干扰能力。抗干扰能力。5扩频通信的主要特点扩频通信的主要特点q抗干扰能力强。抗干扰能力强。DS系统依靠扩展频谱和系统依靠扩展频谱和解扩处理来解扩处理来提高信噪比；提高信噪比；FH系统依靠躲避干扰达到提高信噪比系统依靠躲避干扰达到提高信噪比之目的之目的q保密性好保密性好q具有抗衰落、抗多径能力具有抗衰落、抗多径能力q具有多址能力，易于实现码分多址具有多址能力，易于实现码分多址6典型的扩频通信系统模型典型的扩频通信系统模型信源编码信源编码信道编码信道编码扩频扩频调制调制信源译码信源译码信道译码信道译码解解 扩扩信源信源信息信息输出输出信信道道载波载波调制调制载波解调载波解调干扰和干扰和噪声噪声74.1.2 扩频通信系统的分类扩频通信系统的分类CDMA纯纯CDMA技术技术混合混合CDMA技术技术DSFHTHDS/FHDS/THTH/FHDS/FH/THTDMA/CDMAMC-CDMA快速快速 跳频跳频慢速慢速 跳频跳频84.1.2 扩频通信系统的分类扩频通信系统的分类q DS-SSDirect Sequence Spread Spectrum 采用高速率扩频码在发送端进行扩频，采用高速率扩频码在发送端进行扩频，将信息直接扩展到宽频带中，接收端用相同将信息直接扩展到宽频带中，接收端用相同的码序列进行解扩，恢复原始信息。的码序列进行解扩，恢复原始信息。9qFH-SSFrequency Hopping Spread Spectrum用伪随机序列控制发射信号频率的跳变，其跳变顺用伪随机序列控制发射信号频率的跳变，其跳变顺序预先规定好序预先规定好q快跳频快跳频：跳变速率大于或接近于符号速率：跳变速率大于或接近于符号速率q慢跳频慢跳频：跳变速率低于符号速率：跳变速率低于符号速率q TH-SSTime Hopping Spread Spectrum 用伪随机序列控制信号的发射时间和发射时间的长用伪随机序列控制信号的发射时间和发射时间的长短短 4.1.2 扩频通信系统的分类扩频通信系统的分类10频率频率时间时间DSFHTH4.1.2 扩频通信系统的分类扩频通信系统的分类11DS-CDMA系统模型系统模型F0 RS-RSA0RS-RSB0Rc-RcDf0f0+Rcf0-Rc扩频扩频调制调制解解 扩扩载波载波调制调制载波解调载波解调干扰和干扰和噪声噪声ABDF扩频码扩频码载频载频f0扩频码扩频码载频载频f0124.1.3 扩频通信的重要参数扩频通信的重要参数 扩频增益：扩频增益：扩频带宽扩频带宽信息带宽信息带宽表示扩频表示扩频系统信噪系统信噪比改善的比改善的程度；程度；体现了系体现了系统的抗干统的抗干扰能力扰能力 扩频码速率扩频码速率信息速率信息速率134.1.4 码序列码序列 p.135q 扩频码的要求扩频码的要求q数量足够多数量足够多q具有很好的正交性具有很好的正交性q 自相关性自相关性q 互相关性互相关性 q 近似白噪声的谱密度近似白噪声的谱密度q 常用的扩频码常用的扩频码q 伪随机序列伪随机序列PNq Gold序列序列q 沃而什序列沃而什序列walsh14第四章第四章 移动通信的关键技术移动通信的关键技术4.1 4.1 扩频通信技术扩频通信技术4.24.2 抗衰落技术抗衰落技术 4.3 4.3 多址接入技术多址接入技术分集技术分集技术均衡技术均衡技术154.2.14.2.1 分集技术分集技术n目的：目的：抗衰落，抗衰落，提高系统的可靠性提高系统的可靠性n途径：途径：对无线传播环境中对无线传播环境中独立的独立的多径信号进行处理，多径信号进行处理，以达到提高通信质量的目的以达到提高通信质量的目的q发射分集发射分集发射端将信号以相互正交的方式发射发射端将信号以相互正交的方式发射出去（正交发射分集出去（正交发射分集OTDOTD，空时扩展发射分集，空时扩展发射分集STS STS，3G3G系统使用）系统使用）q接收分集接收分集接收端对来自不同路径（不相关）的接收端对来自不同路径（不相关）的信号进行处理，获取分集增益信号进行处理，获取分集增益16分集接收技术分集接收技术1 1）分集接收的基本概念分集接收的基本概念 研究如何充分研究如何充分利用传输中的多径信号能量利用传输中的多径信号能量，在不，在不增加发射功率或信道带宽的情况下提高系统的增加发射功率或信道带宽的情况下提高系统的可可靠性靠性。接收接收相互独立相互独立的多径信号的多径信号 通过通过合并技术合并技术获得分集增益，从而减小衰获得分集增益，从而减小衰落信号的起伏程度落信号的起伏程度17分集接收技术原理分集接收技术原理空空 域域时时 域域频频 域域最大比值合并最大比值合并等增益合并等增益合并选择合并选择合并多径传输多径传输18分集接收技术分集接收技术 p.115p.1152 2）分集接收类型分集接收类型 空间分集空间分集利用不同方位接收信号衰落的独立性，利用不同方位接收信号衰落的独立性，采用多个接收天线（间距采用多个接收天线（间距d d）频率分集频率分集将发送信息分别调制到不同的载频上将发送信息分别调制到不同的载频上（间隔大于信道相关带宽）（间隔大于信道相关带宽）时间分集时间分集将发送信息每隔一定时间间隔（大于将发送信息每隔一定时间间隔（大于信道相关时间）重复发送信道相关时间）重复发送3 3）分集接收技术的应用分集接收技术的应用19分集合并技术分集合并技术 选择式合并选择式合并SC将多根天线的接收信号比较后选取最高将多根天线的接收信号比较后选取最高信噪比的一路输出，其性能与平均信噪比有关信噪比的一路输出，其性能与平均信噪比有关 最大比合并最大比合并MRC对各分支信号进行调相、加权，使合对各分支信号进行调相、加权，使合并输出的信噪比最大并输出的信噪比最大 等增益合并等增益合并EGC与与MRC方法类似，仅个分支信号的加方法类似，仅个分支信号的加权系数均为权系数均为1分集接收性能：分集接收性能：MRC EGC SC分集增益随分集之路数的增加呈线性递增分集增益随分集之路数的增加呈线性递增20分集合并性能分集合并性能2 4 68103 分集支路数分集支路数 M 2 4 6 8 10 MRC平均信噪比改善程度平均信噪比改善程度EGCSC21RAKE接收机接收机n分集支路的形成与合并分集支路的形成与合并 n如何合并如何合并?n第一路径准则第一路径准则FP FP n最强路径准则最强路径准则LP LP n检测后积分准则（检测后积分准则（PDIPDI）n等增益合并准则（等增益合并准则（EGCEGC）n最大比合并准则（最大比合并准则（MPCMPC）n自适应合并准则自适应合并准则 具体采用何种准则应依电波传播环境、系统性能要求等而具体采用何种准则应依电波传播环境、系统性能要求等而定。定。22nRAKE接收机原理接收机原理(The Principle of RAKE Receiver)n 基本原理：基本原理：对对每个路径使用一个相关接收机，各相关接收机每个路径使用一个相关接收机，各相关接收机与被接收信号的一个延与被接收信号的一个延迟迟形式相关，然后形式相关，然后对对每个相关器的每个相关器的输输出出进进行行进进行加行加权权，并把加，并把加权权后的后的输输出相加合成一个出相加合成一个输输出，以提供出，以提供优优于于单单路相关器的信号路相关器的信号检测检测，然后在此基，然后在此基础础上上进进行解行解调调和判决。和判决。n形状类似于农用工具耙子而得名，形状类似于农用工具耙子而得名，RAKE。RAKE接收机接收机23RAKE接收机典型结构接收机典型结构合并合并解调解调判决判决Z1Z2ZMa1a2aMr(t)基带基带CDMA多径信号多径信号.24nRAKE接收机原理接收机原理n原理原理说说明明 设设两条路径信号等两条路径信号等强强度，第二条路径相度，第二条路径相对对于第一条路径延于第一条路径延时为时为2Tc，解解调调后的后的扩频扩频信号信号r(t)为为由图可见，等增益合并时，移动用户由图可见，等增益合并时，移动用户A利用两个路径接收的数据为：利用两个路径接收的数据为：比特序号比特序号输输出出12345路径路径1积分器积分器+4+4-8+8+12路径路径2积分器积分器+8-8-12-4+12求和求和+12-4-20+4+24判决判决“1”“0”“0”“1”“1”可见：求和后判决正确地恢复了数据求和后判决正确地恢复了数据b(t)，即即10011的信息数据流。假设未的信息数据流。假设未采用采用RAKE接收，只利用路径接收，只利用路径1的积分器输出，进行判决则的积分器输出，进行判决则b(t)为为11011。RAKE接收机接收机25nRAKE接收机原理接收机原理 nRAKE接收机的几种形式接收机的几种形式n检测检测后后积积分（分（PDI，Post Detection Integration）多径接收机多径接收机 当多径时延未知时，最简单的多径分集方式是采用检波，后积当多径时延未知时，最简单的多径分集方式是采用检波，后积分的方法既在接收机检测器后面设置一个积分时间等于多径扩展分的方法既在接收机检测器后面设置一个积分时间等于多径扩展tM秒的积分器，如下图所示：秒的积分器，如下图所示：PDI接收机的优点是实现起来比较简单，但存在一个约束条件，即接收机的优点是实现起来比较简单，但存在一个约束条件，即tM不不能大于码元宽度能大于码元宽度Tc，否则多径分量会落到相邻码元中而造成码间干扰。否则多径分量会落到相邻码元中而造成码间干扰。RAKE接收机接收机26nRAKE接收机原理接收机原理(The Principle of RAKE Receiver)nRAKE接收机的几种形式接收机的几种形式n具有信道参数具有信道参数测测量的量的DPSK RAKE接收机接收机 为了获得信道参数，可采用探测信号，探测信号可以是专门的信为了获得信道参数，可采用探测信号，探测信号可以是专门的信号（训练序列），也可以使数据信号本身，接收机通过接收探测信号（训练序列），也可以使数据信号本身，接收机通过接收探测信号来估计信道参数号来估计信道参数ak和和tk,下图给出了具有信道参量的下图给出了具有信道参量的RAKE接收机的结构。接收机的结构。RAKE接收机接收机27nRAKE接收机原理接收机原理(The Principle of RAKE Receiver)nRAKE接收机的几种形式接收机的几种形式n具有信道参数具有信道参数测测量的量的DPSK DRAKE接收机接收机 当当RAKE接收机采用等增益合并准则时，则称之为接收机采用等增益合并准则时，则称之为DPSK DRAKE接收机，其结构下图所示。图中的估值由信道估计器获得，并用来控接收机，其结构下图所示。图中的估值由信道估计器获得，并用来控制横向滤波器的抽头时延。横向滤波器采用相同的抽头加权系数。制横向滤波器的抽头时延。横向滤波器采用相同的抽头加权系数。RAKE接收机接收机28nRAKE接收机原理接收机原理(The Principle of RAKE Receiver)nRAKE接收机的几种形式接收机的几种形式n并行相关并行相关RAKE接收机接收机 并行相关并行相关RAKE接收机的原理如图所示，图中的搜索器的作接收机的原理如图所示，图中的搜索器的作用是搜索所有多径，估计出多径的相位、到达时刻和强度参数，用是搜索所有多径，估计出多径的相位、到达时刻和强度参数，并从中选出三路最强的多径信号供相关器作相关处理，然后再并从中选出三路最强的多径信号供相关器作相关处理，然后再合并。合并。对于对于IS-95CDMA系统，基站中的系统，基站中的RAKE接收机有接收机有4个并行相关器和个并行相关器和2个搜索相关器个搜索相关器组成，基站接收机无法得到多径信号的相组成，基站接收机无法得到多径信号的相位信息，一般采用非相关最大比值合并准位信息，一般采用非相关最大比值合并准则；而移动台中的则；而移动台中的RAKE接收机有接收机有3个并行个并行相关器和一个搜索相关器组成，它可利用相关器和一个搜索相关器组成，它可利用基站发送的导频信号估计出多径信号的相基站发送的导频信号估计出多径信号的相位、到达时刻和强度参数。位、到达时刻和强度参数。RAKE接收机接收机294.2.24.2.2 信道均衡技术信道均衡技术 适用条件：适用条件：多径信号不可分离（多径信号不可分离（相关相关）,且时延扩展远小于符号宽且时延扩展远小于符号宽度度 均衡原理：均衡原理：均衡器特性与信道特性相反且能自动适应信道的变化均衡器特性与信道特性相反且能自动适应信道的变化(自自适应均衡适应均衡)，以抵消时变信道多径传播引起的码间干扰（即信道的频，以抵消时变信道多径传播引起的码间干扰（即信道的频率和时间的选择性）。率和时间的选择性）。均衡类型均衡类型频域均衡频域均衡总的传输函数（信道和均衡器传输函总的传输函数（信道和均衡器传输函数）满足无失真传输条件，模拟系统用数）满足无失真传输条件，模拟系统用时域均衡时域均衡总的冲激响应满足无码间干扰条件，总的冲激响应满足无码间干扰条件，数字系统用数字系统用 均衡器常被放在接收机的基带或中频部分实现均衡器常被放在接收机的基带或中频部分实现30n通信系统结构框图中的自适应均衡器通信系统结构框图中的自适应均衡器n理论分析理论分析 如果如果x(t)是原始基是原始基带带号，号，f(t)是等效的基是等效的基带带冲激响冲激响应应，即，即综综合反映合反映了了发发射机、信道和接收机的射射机、信道和接收机的射频频、中、中频频部分的部分的总总的的传输传输特性，那么均特性，那么均衡器收到的信号可以被表示成：衡器收到的信号可以被表示成：（1）其中其中nb(t)是均衡器输入端的等效基带噪声。是均衡器输入端的等效基带噪声。如果均衡器的冲激响应是如果均衡器的冲激响应是heq(t)，则均衡器的输出为：则均衡器的输出为：（2）其中，其中，g(t)是发射机、信道、接收机的射频、中频部分和均衡器是发射机、信道、接收机的射频、中频部分和均衡器四者的等效冲激响应。四者的等效冲激响应。4.2.24.2.2 信道均衡技术信道均衡技术 31n通信系统结构框图中的自适应均衡器通信系统结构框图中的自适应均衡器n理论分析理论分析 均衡器的期望输出值为原始信息均衡器的期望输出值为原始信息x(t)。假定假定nb(t)=0，则则g(t)必须满足下式：必须满足下式：（3）均衡器的目的就是实现式均衡器的目的就是实现式(3)，其频域表达式如下：，其频域表达式如下：（4）其中，其中，Heq(f)和和F(f)分别是分别是heq(t)和和f(t)所对应的傅里叶变换。所对应的傅里叶变换。式（式（4）的物理意义：将经过信道后的信号中频率衰落大的）的物理意义：将经过信道后的信号中频率衰落大的频谱部分进行增强，衰落小的部分进行削弱，以使所收到频谱的频谱部分进行增强，衰落小的部分进行削弱，以使所收到频谱的各部分衰落趋于平坦，相位趋于线性。各部分衰落趋于平坦，相位趋于线性。=均衡器实际上是传输信道的反向滤波器均衡器实际上是传输信道的反向滤波器。4.2.24.2.2 信道均衡技术信道均衡技术 32n均衡准则与算法均衡准则与算法(Equalization Criterions and Algorithms)n均衡准则(根据符号间干扰为最小来获得加权系数Ck)n最小峰值失真准则：最小峰值失真准则：使干扰的峰值最小，消除取样点的符号干扰。n最小均方误差准则：最小均方误差准则：使均衡器期望输出值dk与实际输出值 的误差ek=dk-的均方值最小，使输出趋于理想的响应。n均衡算法的基本概念(如何调节加权系数以实现均衡的方法)n指标指标（收敛速度、失调、计算复杂度、数值特性等等）n确定均衡器系数的问题可以归结为如下数学问题：设有M个变量C1，C2，C3，CM，而代价函数D是这些变量的函数，要求求出最佳值的C1，C2，C3，CM，使D达到最小。其中，C1，C2，C3，CM为抽头系数；代价函数D是算法所依据的准则。对上述问题，通常的求解算法是将对上述问题，通常的求解算法是将D对对Ci求导数，求导数，使导数为使导数为0，从而得到最佳，从而得到最佳Ci值的计算公式。值的计算公式。4.2.24.2.2 信道均衡技术信道均衡技术 33n均衡准则与算法均衡准则与算法(Equalization Criterions and Algorithms)n自适应均衡算法的基本概念自适应均衡算法的基本概念n可以归结为如下数学问题：可以归结为如下数学问题：通常的求解算法是将通常的求解算法是将代价函数代价函数D D对对CiCi求导数，使导数为求导数，使导数为0 0，从而得到最佳，从而得到最佳CiCi值和值和CiCi的迭代公式，的迭代公式，用于用于更新抽头系数更新抽头系数。例如，最小均方（。例如，最小均方（LMSLMS）算法通过下列叠算法通过下列叠代操作来寻找最优的或接近最优的加权值：代操作来寻找最优的或接近最优的加权值：新权重新权重=原先权重原先权重+常数常数*预测误差预测误差*当前输入向量当前输入向量其中其中 预测误差预测误差=期望输出值期望输出值-实际预测输出值实际预测输出值（10a）（10b）n 最常用的代价函数是期望输出与实际输出之间的均方差最常用的代价函数是期望输出与实际输出之间的均方差n 通常要通过训练序列来调整均衡器权重（即抽头系数）通常要通过训练序列来调整均衡器权重（即抽头系数）4.2.24.2.2 信道均衡技术信道均衡技术 34n均衡技术分类均衡技术分类(Survey of Equalization Techniques)n按均衡器传递函数分为按均衡器传递函数分为n线性均衡线性均衡n非线性均衡非线性均衡n按按均衡均衡器结构分为器结构分为n横向横向n格型格型n横向信道预测横向信道预测n按按均衡均衡器权重更新依据器权重更新依据nLMSnRLSn均衡器分类图示（下页）均衡器分类图示（下页）4.2.24.2.2 信道均衡技术信道均衡技术 35EqualizerLinearNon-linearTransfer FunctionTransversalLatticeGradient RLSZero ForcingLMSRLSFast RLSMean Square RLSDFEML Symbol DetectionMLSETransversalLatticeTransversal ChannelPredicationLMSRLSFast RLSMean Square RLSGradient RLSLMSRLSFast RLSMean Square RLSFilterStructureAlgorithmsWeight Update Basis4.2.24.2.2 信道均衡技术信道均衡技术 36第四章第四章 移动通信的关键技术移动通信的关键技术4.14.1 抗衰落技术抗衰落技术4.24.2 扩频通信技术扩频通信技术4.3 4.3 多址接入技术多址接入技术 374.3 多址接入技术多址接入技术 p.130q 多址接入多址接入的概念的概念q各用户信号在各用户信号在射频射频波道上的复用，互不影响波道上的复用，互不影响q支持多址接入的基础支持多址接入的基础q信号的信号的正交正交分割分割q各用户发射信号各用户发射信号按某种参量相互正交按某种参量相互正交q接收端具有接收端具有信号信号识别能力识别能力，能从混合信号，能从混合信号中分离出相应的信号中分离出相应的信号38q信号信号按某种参量相互正交按某种参量相互正交q参量参量1频率，频率，FDMAq参量参量2时间，时间，TDMAq参量参量3码字，码字，CDMAq参量参量4空间，空间，SDMA4.3 4.3 多址接入技术的分类与特点多址接入技术的分类与特点39CfFDMAtf1f2f4f3fifN fiFDMA发射信号的频率不同发射信号的频率不同40FDMA 多址技术的特点多址技术的特点q用于模拟蜂窝系统，也可用于数字系统用于模拟蜂窝系统，也可用于数字系统q每个载频每个载频同时同时只允许一对用户通信，频率利只允许一对用户通信，频率利用率低，系统容量小用率低，系统容量小q频率规划复杂频率规划复杂q基站复杂庞大，成本高基站复杂庞大，成本高41tfCTDMA1 N123NN11MS1MSnBSTDMA发射信号的发射时间不同发射信号的发射时间不同42TDMA 多址技术的特点多址技术的特点q只能用于数字系统只能用于数字系统q每个载频同时可允许每个载频同时可允许N对用户通信，频对用户通信，频率利用率提高率利用率提高q频率规划简单频率规划简单q成本低成本低q系统需要严格的同步与定时系统需要严格的同步与定时43tfCCDMAC1C2C3C41.25M44q系系统统容容量量大大（采采用用了了频频率率复复用用、话话音激活、软切换等技术）音激活、软切换等技术）q具有软容量特性（干扰受限系统）具有软容量特性（干扰受限系统）q抗抗干干扰扰、抗抗多多径径性性能能强强（扩扩频频、多多种分集）种分集）q软切换软切换q保密性能好保密性能好 CDMA 多址技术的特点多址技术的特点45001mi（t）1001110001mj（t）1001011PN码长度（码长度（周期周期）2n1不同抽头系数，其不同抽头系数，其m序序列结构不同列结构不同 mimj有有2n1个非零状态，即有个非零状态，即有2n1个不同初始状态的个不同初始状态的m序序列，这些列，这些m序列的相位偏序列的相位偏移不同移不同伪随机伪随机PN序列序列m序列序列46m序列的相关性自相关函数图P0P1P111111/P-/TcRa()Ra()当当 0 或或P时，时，出现峰值，二值特性出现峰值，二值特性。相关检测就是利用这一特性，在相关检测就是利用这一特性，在“有有”或或“无无”相关函数值相关函数值的基础上识别信号的基础上识别信号自相关系数自相关系数 越大越好越大越好Ra()Ra()=1 =0 -1/P 047m序列的相关性序列的相关性互相关互相关互相关性（越小越好）互相关性（越小越好）具有具有多值多值特性特性t(n)-2/P-1/P-t(n)/P这三个值被称为理想三值，满足这一特性的这三个值被称为理想三值，满足这一特性的m序序列对称为列对称为m序列优选对序列优选对48PN码序列码序列Gold序列序列u是一种基于是一种基于m序列优选对的码序列序列优选对的码序列u生成：生成：由由优选对的两个优选对的两个m序列逐位模序列逐位模2加加得到得到u性质：性质：u产生的序列数多，可达产生的序列数多，可达 2n1u互相关函数值低于互相关函数值低于m序列优选对互相关函数序列优选对互相关函数u自相关函数在自相关函数在 等于等于0时与时与m序列相同序列相同49Walsh码序列码序列q 是一种代数码，由是一种代数码，由2N阶阶walsh码的递推矩阵（哈码的递推矩阵（哈达码矩阵）生成。达码矩阵）生成。q Walsh码具有理想的同步正交性能，即码具有理想的同步正交性能，即 Ra(0)=1 及及 Rc(0)=0。非同步时，正交性不理想。非同步时，正交性不理想。q 码组数等于码的长度（位数）。码组数等于码的长度（位数）。q 3G系统中采用变长系统中采用变长walsh序列，以适应多速率业序列，以适应多速率业务的需求务的需求50变长变长Walsh码的生成码的生成W1,0=(0)W2,0=(0,0)W2,1=(0,1)W4,0=(0,0,0,0)W4,2=(0,0,1,1)W4,1=(0,1,0,1)W4,3=(0,1,1,0)W8,0=(00000000)W8,4=(00001111)W8,2=(00110011)W8,6=(00111100)W8,1=(01010101)W8,5=(01011010)W8,3=(01100110)W8,7=(01101001)SF=1SF=2SF=4SF=8SF=16同一棵同一棵walsh树上的根树上的根walsh码与子码与子walsh码不正交，不能同时分配码不正交，不能同时分配给同一小区的不同信道进行扩频。给同一小区的不同信道进行扩频。变长变长walsh码的应用必须进行合理分配。码的应用必须进行合理分配。51多址技术与系统容量多址技术与系统容量 p.148q系统容量系统容量（无线容量（无线容量m）定义：定义：给定频率资源后给定频率资源后单位面积的无线信道数单位面积的无线信道数qFDMA系统容量：系统容量：（信道数（信道数/小区）小区）qTDMA系统容量：系统容量：（信道数（信道数/小区）小区）在相同的频率资源下，不同的多址方式系统容量在相同的频率资源下，不同的多址方式系统容量不同。不同。CDMATDMAFDMA举例54q CDMA系统容量：该系统中所有小区使用相系统容量：该系统中所有小区使用相同的频率，信道是由不同的扩频码来区分，每同的频率，信道是由不同的扩频码来区分，每个用户一个扩频码。则个用户一个扩频码。则系统容量系统容量m就是用户数就是用户数M。m=M=1+（信道数（信道数/小区）小区）C/I=多址技术与系统容量多址技术与系统容量55m=M=1+qCDMA系统中对容量的影响因素有（减少系统中对容量的影响因素有（减少干扰可增加容量）：干扰可增加容量）：q话音激活量（称话音占空比）话音激活量（称话音占空比）d（d1）q扇区划分因子扇区划分因子G的影响的影响q频率复用效率频率复用效率F（F1）的影响的影响(信道数信道数/小区小区)GF举例多址技术与系统容量多址技术与系统容量56思考题思考题1、分分集集技技术术的的类类型型有有哪哪些些？分分集集技技术术的的作作用用是是什什么么？GSM系系统统和和IS-95系系统统中中分分别别使使用用了了何何种种分集技术？它们是如何实现的？分集技术？它们是如何实现的？2、说明、说明DS和和FH的抗干扰原理的抗干扰原理59作业n第四章 P110 4-13 4-14n第五章 P128 5-1 5-7n第六章 P152 6-1560