第4章wcdma关键技术81477

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1、第4章WCDMA关键技术本章主要从原理的如度介绍WCDMA收发信机的各个组成部分，包括RAKE接收机的原理和结构，射频和中频处理技术，信道编解码技术和多用八检测的技术。图4-1数字通信系统框图如图为一般意义上的数字通信系统，WCDMA的收发信机就建立在这个棊本的框图上，其中信道编译码采川卷积码或者Turbo码，调制解调采川码分多址的育•接扩频通信技术，信源编码部分根据应用数据的不同，対语音采用AMR

2、'

3、适应多速率编码，对图像和多媒体业务采用ITURec.H.324系列协议。4.1RAKE接收机在CDMA扩频系统中，信道带宽远远大于信道的平坦衰落带宽。不同于传统的调制技术需要用均衡

4、算法来消除相邻符号间的码间干扰，CDMA扩频码在选择时就要求它有很好的口相关特性。这样，在无线信道中出现的时延扩展，就可以被看作只是被传信号的再次传送。如果这些多径信号相互间的延时超过了一个码片的长度，那么它们将被CDMA接收机看作是非相关的噪声，ifij不再需要均衡了。由于在多径信号中含有町以利用的信息，所以CDMA接收机可以通过合并多径信号來改善接收信号的信噪比。莫实RAKE接收机所作的就是：通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号，并把它们合并在一起。图4・2所示为一个RAKE接收机，它是专为CDMA系统设计的经典的分集接收器，其理论基础就是召当传播时延超过•个码片周期时，

5、多径信号实际上可被看作是耳不相关的。图4-2RAKE接收机框图带DLL的相关器是一个具有迟早门锁相环的解调相关器。迟早门和解调相关器分别相差±1/2（或1/4）个码片。迟早门的相关结果相减口J以用于调整码相位。延迟环路的性能取决于环路带宽。由于信道中快速衰落和噪声的影响，实际接收的各径的相位与原来发射信号的和位有很大的变化，I大I此在合并以前要按照信道估计的结果进行和位的旋转，实际的CDMA系统中的信道估计是根据发射信号中携带的导频符号完成的。根据发射信号中是否携带有连续导频，可以分别采川基于连续导频的相位侦测和基于判决反馈技术的相位侦测方法。如图4・3、图4-4所示。图4-3基于

6、连续导频信号的信道估计方法度结果I/Q信号图4-4使用判决反馈技术的间断导频条件的信道估计方法LPF是一个低通滤波器，滤除信道估计结果中的噪声，其带宽-•般要高于信道的衰落率。使用间断导频时，在导频的间隙要采用内插技术来进行信道估计，采用判决反馈技术时，先硬判决出信道屮的数据符号，在已判决结果作为先验信息（类似导频）进行完整的信道估计，通过低通滤波得到比较好的信道估计结果，这种方法的缺点是rt汙非线性和非因果预测技术，使噪声比较大的时候，信道估计的准确度大大降低，而II还引入了较大的解码延迟。延迟估计的作用是通过匹配滤波器获取不同时间延迟位宜上的信号能员分布（如图牛5所示）,识别具

7、有较大能呈的多径位置，并将它们的时间呈分配到RAKE接收机的不同接收径上°匹配滤波器的测暈粘度可以达至I」1/4〜1/2码片,而RAKE接收机的不同接收径的间隔是•个码片。实际实现中，如果延迟估计的更新速度很快（比如几十ms-•次），就可以无须迟早门的锁和环。串彳丁输入的采样数据N0►N()木地的扩频码和扰码人图4-5匹配滤波器的基本结构延迟佔计的主要部件是匹配滤波器，匹配滤波器的功能是用输入的数据和不同相位的木地码字进行相关，取得不同码字相位的相关能童。「当串行输入的采样数据和木地的扩频码和扰码的相位•致时，其相关能力最人，在滤波器输出端有•个最大值。根据和关能量，延迟估计器就町

8、以得到多径的到达时间量。从实现的角度血言，RAKE接收机的处理包括码片级和符号级，码片级的处理有相关器、本地码产牛器和匹配滤波器。符号级的处理包括信道估计，相位旋转和合并相加。码片级的处理一般用ASIC器件实现，而符号级的处理用DSP实现。移动台和基站间的RAKE接收机的实现方法和功能尽管有所不同，但其原理是完全一样的。对于多个接收天线分集接收而言，多个接收夭线接收的多径可以川上而的方法同样处理，RAKE接收机既可以接收来自同一天线的多径，也可以接收来自不同天线的多径，从RAKE接收的角度來看，两种分集并没有本质的不同。但是，在实现上由于多个天线的数据要进行分路的控制处理，增加了基

9、带处理的复杂度。4.2CDMA射频和中频设计原理4.2.1CDMA射频和中频的总体结构图4-6CDMA射频和中频原理框图图4七给出了CDMA射频和中频部分的原理框图，射频部分是传统的模拟结构，冇川信号在这里转化为中频信号。射频下行通道部分主要包括口动增益控制（RFAGC）、接收滤波器（Rx滤波器）和下变频器。射频的上行通道部分主要包括自动增益控制（RFAGC）、二次上变频、宽带线性功放和射频发射滤波器。中频部分主要包括下行的去混迭滤波器、下变频器、ADC和上行的屮频和