系统的物理层（fdd）_1课件

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1、WCDMA系统的物理层（FDD）Liuln博士WCDMA系统的物理层（FDD）概述；编码技术；物理层的成帧过程；业务复用；扩频与扰码；物理层帧结构；概述蜂窝系统的焦点：物理层直接影响无线链路的性能直接决定了用户终端与交换设备的复杂度WCDMA系统不仅所用带宽增加了，而且还采用了多种新的技术解决方案，因此它不局限于传统的话音业务，能够提供更灵活、多样化的业务传输组合WCDMA系统的物理层（FDD）概述；编码技术；物理层的成帧过程；业务复用；扩频与扰码；物理层帧结构；1.交织技术2.卷积码3.Turbo码4.速率匹配交织交织技

2、术是为了抵抗无线信道的噪声以及衰落的影响而采取的时间分集技术，衰落信道的突发错误随机化，使得信道无记忆；在实际通信系统中，交织技术与纠错技术联合使用，以提高系统性能对角交织交织算法：对角交织的端到端时延为3倍的码块长度(短时延)仅仅能够把突发错误分散到两个连续的码块中，具有局限性块交织块交织将n个码字比特，逐行写入D×W的矩阵，在逐列读出将错误长度b≤D地突发错误分散到各个码字中，每个码字最多包含1个单发错误块交织地端到端时延为2个比特存储器的容量（2×W×D）缺点：对于周期性发生的错误缺少鲁棒性块间交织把一个输入块的NB

3、个比特分散输出到B个码块中，每个输出码块包含N个比特一个输入块中的连续符号映射到B个连续的输出块，但是它们再这些块中的偏移量是不规则的，从而使得周期性的噪声随机化缺点：1.确保输入与输出的符号一一对应，必须保证B和N之间没有公约数2.由于它的分散性质，端到端的交织时延为B2N个符号FDD模式的交织器交织模式与深度的确定既要考虑到其分散错误的效果，又要兼顾业务传输时延的限制交织类型帧间交织即块间交织。帧间交织在编码流程中为第一次交织，完成帧数据之间的位置交换帧内交织也属于块交织，在编码流程中为第二步交织，它完成一个帧内部的数

4、据比特位置的交换操作信道编码概述信道编码的本质利用冗余降低差错概率信道编码设计信息的准确度允许的时延系统级因素分集接收改进调制解调方法经济因素资源、可靠性和传信量之间选择差错控制方案－WCDMA差错控制方案前向纠错(FEC)单向信道无法做到无差错传输效率高自动重发请求(ARQ)双向信道无差错传输效率低、时延大WCDMA中的信道编码卷积码BER＝10-3Turbo码BER＝10-3－10-6业务专用编码不等差错保护卷积码卷积码：本组的编码不仅与当前输入的k个信息元有关，而且还与前m个时刻的输入信息元有关参数：卷积码(n,k,

5、m)信息位k码字n校验位n-k约束长度m＋1码率R=k/n寄存器个v=m码重与码距编码生成多项式卷积码mipi2pi1(3,1,2)卷积编码器卷积码(续)WCDMA中的卷积码卷积码方案话音业务在内的速率相对较低的业务编码方案码率约束长度生成多项式自由距CC(2,1,9)1/29753,56112CC(3,1,9)1/39557，663，711>16卷积码的距离特性码距离欧氏距离汉明距离自由距任意长编码后序列之间的最小汉明距离采用维特比译码算法时，自由距是衡量译码性能的重要参数由于卷积码的线性性质，所有码序列之间的最小汉明距

6、应该等于非0码序列的最小汉明重量自由距可由生成函数求得，但计算量太大，目前的卷积码好码大都是用计算机搜索得到的Turbo码1993年提出，性能接近香农限Turbo码的优点性能优异，接近香农限适用于长延时和不限延时业务Turbo码的缺点长译码延时高复杂度误差底限理论分析困难Turbo码概述香农第二定理（无失真传输定理）当R

7、译码算法（MAP、Log-MAP、Max-Log-MAP）SOVA类译码算法Turbo码－编码结构Turbo码编码器反馈系统卷积码(RSC)并行结构随机化交织器TTT⊕⊕TTT⊕⊕bkvk,1vk,2vk,33GPP推荐的Turbo码，码率1/3、RSC(13,15)作子码Turbo码－交织器交织器的功能利用随机化的思想将两个相互独立的短码连接成一个线性的长码离散突发错误交织器的设计交织长度越大，则性能越好,译码时延越大交织规则的随机性越好，则性能越好，针对性越强矩阵交织器S-随机交织器非均匀交织器码匹配交织器Turbo

8、码－译码结构SISO子译码器的输入输出关系对数似然比L(u)SISO子译码器外部信息Le(u)先验信息L0(u)信道信息Lc·ySISO1ππ-1硬判决ππ-1L(uk)Yk,1Yk,2Yk,3LE(uk)L(uk)LE(uk)ukSISO2Turbo码的迭代译码结构Turbo译码器软输入软输出(SIS