《CDMA基本原理》PPT课件

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1、CDMA原理Ø无线传输技术和CDMA原理ØCDMA无线资源管理原理Ø不同体制的3G技术Ø3G无线接入网络形态Ø无线传输环境Ø无线传输技术和多址技术ØCDMA原理和RAKE接收技术Ø分集技术Ø智能天线技术Ø多用户检测技术多径环境发射信号接收信号强度时间衰落发射数据接收数据0-5-10-15dB-20-25-30-35-40移动信道的多径特征•电磁传播－反射、散射和绕射•无线环境中的信号衰减分成三部分：–幅度衰减较大的路径损耗–伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性的慢变化成分－大尺度变化–衰减幅度较小的快变化成

2、分－小尺度衰落•两类典型小尺度衰落包络分布的描述方法–瑞利分布（非视距传播）–莱斯分布（视距传播）移动信道的表征•时延表征–平均时延（均值）–时延拓展（标准差），信道相关带宽＝1/时延拓展•频谱–多普勒扩展，运动引起信道变化（快、慢衰落），信道相干时间＝1/多普勒频率–多径特性（信道带宽），平坦衰落和频率选择性衰落–宽带码分多址是频率选择性慢衰落信道•测试信道的方法–衰落的概率分布–电平通过率－衰落快慢，信道衰落的深度–衰落持续时间（交织深度）Ø无线传输环境Ø无线传输技术和多址技术ØCDMA原理和RAKE接收

3、技术Ø分集技术Ø智能天线技术Ø多用户检测技术无线通信中的几个概念和区别•多址技术–时分多址，频分多址和码分多址•双工技术–时分双工与频分双工•窄带系统与宽带系统–单个信道的带宽与所期望信道的相干带宽一致–一个信道的发射带宽大于这个信道的相干带宽–宽带系统通常能够带来频率分集的优势频分多址（FDMA）•FDMA信道每次只能传递一个电话如果一个FDMA信道没有使用，并且处于空闲状态，它不能被其他用户使用以增加共享容量•在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射•FDMA通常是窄带系统•符号时间比平均

4、时延扩展大很多，故平均时延扩展造成的符号间干扰低，无需均衡•FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小•FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）•非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交调频率（IM），产生额外的RF辐射时分多址（TDMA）•多个用户共享一个载波频率，分享不同时隙•TDMA系统的数据传递是不连续的，是分组发射，可以关闭•不连续发送，可以利用空闲时隙监听其他基站，实现切换处理•即使使用FDD也无需双工器•需要自适应均衡；需要保护时隙•分组发射需要额外的系统

5、开销，如保护数据同步•按照不同的用户提供不同的带宽•TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比•功率控制频率为2Hz或更低•质量控制通过频率规划来实现扩频多址（SSMA）•跳频码分多址（FH－CDMA）–使用窄带FM或FSK，使用能量效率高的恒包络调制，用廉价的接收机实现FHMA的非相干检测–具有安全性；使用纠错编码和多径技术来防止碰撞的影响•直接扩频码分多址（DS－CDMA）–多用户共享同一频率–CDMA是软容量限制，当用户数目增加时，对所有用户而言，系统性能下降；相应当用户数目减少时，系统性能提高–C

6、DMA中信道数据速率小于信道的时延扩展，故可以使用RAKE接收技术–利用宏空间分集，多个基站同时监听，实现软切换，不切换频率；自干扰系统－多址干扰；远近效应•跳时码分多址（TH－CDMA）多址技术图示频率频率传统多址技术时间时间FDMATDMA频率码分多址技术时间CDMA码字混合扩频技术（HSST）•混合FDMA/CDMA（FCDMA），优点是无需连续带宽，如MC－CDMA在cdma2000中采用•混合直扩/跳频多址（DS/FHMA），避免远近效应，不适用软切换（Bluetooth采用）•时分CDMA（TCD

7、MA），在每一小区内仅分配给一个用户一个特定的时隙，避免远近效应•时分跳频（TDFH），在一个新的TDMA帧开始时跳到一个新的频率，GSM各种多址的不同接收方式•频分多址，符号持续时间长，无符号间干扰，直接判决•时分多址，有符号间干扰，无法区分多径，用滤波器进行符号间均衡–自适应均衡器，系数可以调整–每个时隙有导频用以训练系数•直扩码分多址–宽带系统，可以区分多径–多径接收机（RAKE），多径分集CDMA在无线信道中传输的优势－总结•采用RAKE接收机，有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应；•宽带传输系统

8、，利用了信道的频率分集效果•码字的多址传输，利用了多用户分集的效果•信号在信道中传输功率低，降低了干扰，提高了保密性•扩频因子灵活变换，又助于多媒体等多速率并发业务的传输•频谱效率高，优于以往的AMPS和GSM，频率复用系数WCDMA为1，GSM为1～18。•支持软切换和更软切换•支持新技术的应用，如多用户检测•WCDMA有下行发射分集，而GSM没有Ø无线传输环境Ø无线传输技术和多址技术ØCDMA原