《移动通信关键技术》PPT课件

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1、广州大学华软软件学院移动通信技术第3章关键技术语音编解码技术调制与解调技术扩频通信分集接收技术链路自适应技术OFDM技术软件无线电技术智能天线MIMO技术联合检测认知无线电技术（RC）1.什么是调制与解调?基带信号往往不能直接作为传输信号，必须将基带信号转换成适合信道传输的信号，并在接收端进行反变换。这个变换和反变换分别称为调制和解调。2.QPSK调制的工作原理？频谱效率？QPSK:复习复习3.GMSK调制的工作原理？4.MQAM调制的平均功率？星座图上信号点间的最小距离？扩频通信（SpreadSpectrumCommunication）包含的意义：信号

2、的频谱被大大地展宽采用互不相关的扩频码序列进行调制来展宽信号频谱在接收端用同样的码序列利用相关性解调来解扩3.3扩频、跳频技术3.3.1扩频通信的理论基础扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小(有效)带宽(DF)，其比值称为处理增益：3.3扩频、跳频技术扩频通信的可行性，是从信息论和抗干扰理论中的相关公式中引伸而来的。信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为：C为信道容量(用传输速率度量)，W为信号频带宽度，S为信号功率，N为白噪声功率。香农公式表明，在给定信号功率和白噪声功率的情况下，只要采用某种

3、编码系统，就能以任意小的差错概率，以接近于信道容量C的传输速率来传送信息。在给定的传输速率C不变的条件下，频带宽度W和信噪比S／N是可以互换的。3.3扩频、跳频技术即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比S／N情况下，传输可靠的信息。若减少带宽，则必须发送较大的信号功率（较大的信噪比来传送）；若有较大的传输带宽，则同样的信道容量能够由较小的信号功率（较小的信噪比来传送）。甚至在信号被噪声湮没的情况下，即S/N<1，只要相应地增加信号带宽，也能进行可靠的通信。3.3扩频、跳频技术扩频通信可行性的另一理论基础，是柯捷尔尼可夫关于信息传输差错概率的公式：式中

4、：Pe为差错概率，E为信号能量，n。为噪声功率谱密度，f为某一函数。信号功率S＝E／T(T为信息持续时间)，而噪声功率N＝Wn。(W为信号频带宽度)，信息带宽B＝l／T，则上式可化为：3.3扩频、跳频技术该式说明，差错概率Pe是输入信号与噪声功率之比（S/N）和信号带宽与信息带宽比（W/B）二者乘积的函数。信息传输差错概率公式与香农公式一样，说明信噪比和带宽是可以互换的，它同样指示了用增加带宽的方法可以换取信噪比上的降低。例：用信息带宽的100倍，甚至1000倍以上的宽带信号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。3

5、.3扩频、跳频技术3.3.2扩频通信的基本原理1．直接序列扩频通信系统第一种码分直扩系统发端的用户信息数据ai首先与其对应的地址码Wi相乘(或模2加)，进行地址码调制；再与高速伪随机码(PN码)相乘(或模2加)，进行扩频调制。在收端，扩频信号经过由本地产生的与发端伪随机码“完全相同（包括码型和相位相同）”的PN码解扩后，再与相应的地址码(Wk＝Wi)进行相关检测，得到所需的用户信息(rk=ai)。3.3扩频、跳频技术系统中的地址码是采用一组正交码，而伪随机码系统中只有一个，用于加扩和解扩，以增强系统的抗干扰能力。这种系统由于采用了完全正交的地址码组，各用

6、户之间的相互影响可以完全除掉，提高了系统的性能，但是整个系统更为复杂，尤其是同步系统。系统框图如下所示。3.3扩频、跳频技术第二种码分直扩系统发端的用户信息数据ai直接与之对应的高速伪随机码(PNi码)相乘(或模2加)，进行地址调制同时又进行了扩频调制。在收端，扩频信号经过与发端伪随机码完全相同的本地产生的伪随机码(PNk=PNi)解扩，相关检测得到所需的用户信息(rk＝ai)。系统框图如下所示。3.3扩频、跳频技术在这种系统中，系统中的伪随机码不是一个，而是采用一组正交性良好的伪随机码组，其两两之间的互相关值接近于0。该组伪随机码既用做用户的地址码，又

7、用于加扩和解扩，增强了系统的抗干扰能力。这种系统与第一种系统相比，由于去掉了单独的地址码组，用不同的伪随机码来代替，整个系统相对简单一些（优点）。但是，由于伪随机码组不是完全正交的，而是准正交的，也就是码组内任意两个伪随机码的互相关值不为0，各用户之间的相互影响不可能完全除掉，整个系统的性能将受到一定的影响（缺点）。3.3扩频、跳频技术由上可见，扩频通信系统与普通数字通信系统相比，就是多了扩频调制和解扩部分。信息数据（速率Ri）经过信息调制器后输出的是窄带信号（a），经过扩频调制（加扩）后频谱展宽（b），在接收机的输入信号中如果加有干扰信号，其功率谱如图

8、（c），经过扩频解调（解扩）后有用信号变成窄带信号，而干扰信号变成宽带信号（d）