cdma移动台接收机的实现研究

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1、CDMA移动台接收机的实现研究

2、第1随着IS-95标准的颁布，扩频通信技术广泛应用于移动通信和室内无线通信等各种商用应用系统，为用户提供可靠通信。目前，CDMA技术已被广泛接受为第三代移动通信系统的主要技术。1扩频序列的同步同步技术历来是数字通信系统的关键技术。同步性能的好坏直接关系到扩频系统性能的优劣。直扩系统只有在完成扩频序列的同步后，才可能用同步的PN序列对接收的扩频信号进行相关解扩，把扩频的宽带信号恢复成非扩频的窄带信号，以解调出传送的信息。扩频信号的同步分为两个阶段：初始捕获阶段和信号初始捕获后的跟踪阶段

3、。捕获是粗同步过程，而跟踪是细同步过程。500)this.style.ouseg(this)">1.1扩频序列的初始捕获跟踪单元的工作范围有一定限度，被称为捕获带。扩频序列的捕获是指接收机的开始接收扩频信号时，调整和选择本地扩频序列的相位，将收发机扩频序列的相位差调整至捕获带内，在跟踪单元开启前，获取扩频序列的粗同步。从原理上讲，匹配滤波器或相关器结构是建立初始同步的最佳方法。匹配滤波器可以在中频实现，也可以在基带实现。在中频上多采用声表面波抽头延迟线（SAA系统中，短PN序列周期为215，长PN序列周期为242-

4、1，并不适合使用并行捕获方案。因此，CDMA系统适于采用基于滑动相关的串行捕获方案。从些实际的考虑表明：只要初始频率误差比较小，在获得准确相位和频率同步之前，首先获得扩频序列的时间同步是比较合理的。捕获过程通常在载波同步之前进行，载波的相位是未知的，所以大多数的捕获方法都是用非相干检测。单积分滑动相关捕获系统如图1所示。相关器将本地PN序列与接收到的信号相乘即进行关运算，然后再积分，求出它们的互相关值。将互相关值作为一次观测得到的检测变量，由检测变量依照一定的检测方法对定时假设进行检验（通常是与门限进行比较）。若假

5、设获得通过，则完成扩频序列的捕获，否则控制本地PN序列发生器向前或向后滑动一个码元，再对下一个定时假设进行检验。500)this.style.ouseg(this)">影响捕获性能的主要因素是积分区间长度、同一相位上的观察次数（L）、检测方法以及用来和相关器输出进行比较的门限等。检测方法为将检测变量Z与判决门限θ进行比较，若Z≥θ则认为检测通过，否则认为检测失败。只做一次观察时，只对一个检测变量Z进行检测。这种情况下虚警概率PF和检测概率PD分别为[1]：500)this.style.ouseg(this)">式1

6、中μ是N个码片观察时间内相关器输出信号的信噪比，V是相关器输出噪声方差的2倍。实现系统中希望虚警概率越小越好。当判决门限θ一定时，减小虚警概率常用L>1的多次比较法。这种情况下，各Zi是独立的随机变量，虚警概率PF和检测概率PD分别为：500)this.style.ouseg(this)">1.2扩频序列的跟踪一旦扩频序列的捕获完成，初始搜索过程即停止，开始精细的同步和跟踪。由于无线信道多径衰的影响，移动台和基站的相对运动以及时钟的不稳定，校正过程必须不断地进行。跟踪环路不断校正本地序列发生的时钟相位，使得本

7、地序列的相位变化与接收信号相位变化保持一致，以实现对接收信号的相位锁定。扩频序列跟踪环路的定时误差估计利用扩频序列自相关函数的偶对称特性实现，并根据该位差产生能减小该相位差的控制信号，保证本地序列相位变化与接收信号一致。跟踪环路通过迟早门实现，结构图如图2。本地序列发生器产生超前和滞后Tc/2的两路PN序列，分别与接收信号共轭相乘并在N个码片时间内累加，相关的结果送给定时误差估计单元，得到定时误差估计值。500)this.style.ouseg(this)">2RAKE接收在现代移动通信系统中，为克服移动信道多径衰

8、落对信号的影响，一般采用RAKE接收技术。由于前向信道含有导频信道，因而移动站接收机可采用相干RAKE接收模型。在CDMA通信系统中，考虑单用户的情况。假设使用了K个信道，则等效基带发射信号为：500)this.style.ouseg(this)">其中di(t)表示第i个信道的信息序列，是取值为±1的等概序列。A系统中，导频在CDMA前向信道上是不停发射的，导频信号的存在为实现这一目标提供了可能。导频信道的等效基带信号同样存在着频率偏差，故可以从中取频差Δf。频偏估计具体步骤为：在第k次信道估计区间（k-1）Te

9、～kTe(Te为信道参数估计时间)（1）在T内对导频上的数据进行解扩，求取多径参数C（k），并保存能量最能的三径。500)this.style.ouseg(this)">（2）取上一次保存的最强三径，并进行加权合并和数据判决。500)this.style.ouseg(this)">（3）根据合并结果，得到频率偏移的估计量500)this.style.ouse