移动通信 张玉艳 于翠波 第4章 扩频通信技术

《移动通信 张玉艳 于翠波 第4章 扩频通信技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章扩频通信技术扩频通信基本概念4.1扩频系统中常用的扩频码4.2扩频通信技术应用4.31.教学内容扩频通信的基本概念，扩频通信系统分类及特点；扩频系统中常用的地址码和扩频码；直接序列扩频通信系统的工作原理及应用；跳频扩频系统的工作原理及应用；不同的多址接入技术；功率控制技术、RAKE接收和多用户检测的基本原理。2、教学基本要求熟悉扩频通信的基本概念，扩频通信系统分类及特点；掌握扩频系统中常用的地址码和扩频码；了解扩频通信理论基础及扩频通信的主要性能指标；掌握直接序列扩频通信系统的工作原理及应用；掌握跳频扩频系统的工作原理及应用；熟悉不同的多址接入技术，重点介绍码分多址的特点；了解功率控制技

2、术、RAKE接收和多用户检测的基本原理。3、重点、难点熟悉扩频通信的基本概念，扩频通信系统分类及特点；掌握扩频系统中常用的地址码和扩频码；掌握直接序列扩频通信系统的工作原理及应用；熟悉不同的多址接入技术，重点介绍码分多址的特点；4.1扩频通信基本概念4.1.1扩频通信技术简介1．扩频通信扩频通信，即扩展频谱通信，就是在发送端用某个特定的扩频函数，如伪随机编码序列，将待传输的信号频谱扩展至很宽的频带，变为宽带信号，送入信道中传输；在接收端再利用相应的技术或手段将扩展了的频谱进行压缩，恢复到基带信号的频谱，从而达到传输信息、抑制传输过程中噪声和干扰的目的。扩频通信系统有以下两个特点。（1）传输信号

3、的带宽远大于被传输的原始信号的带宽。（2）传输信号的带宽主要由扩频函数决定，此扩频函数通常为伪随机编码信号。2．扩频通信技术的发展简史3．典型扩频通信系统框图图4-1是一个典型的扩频通信系统框图。由发送端、接收端和无线信道3部分组成。图4-1典型的扩频通信系统框图发送端和接收端分别对应4个单元：信源和信宿编码和译码扩频和解扩调制和解调。相比传统的数字移动通信系统，增加了扩频和解扩单元。图4-1中各单元功能如下。（1）信源和信宿信源是指发送信息的单元。信宿是指接收信息的单元。（2）编码和译码编码和译码包括信源编译码和信道编译码。信源编码的目的是压缩数据率。信源译码是信源编码的逆过程。（3）扩频和

4、解扩扩频是将信号的频谱扩展。解扩是实现扩频信号的还原。（4）调制和解调调制是指载波调制。解调是调制的逆过程。（5）无线信道无线信道是移动通信信号传输的载体。4.1.2扩频通信系统分类及特点1．扩频通信系统分类扩频通信系统可以分为以下5种。（1）直接序列扩频通信系统，通常记为DS（DirectSequence）。（2）跳频系统，通常记为FH（FrequencyHopping）。（3）跳时系统，通常记为TH（TimeHopping）。（4）线性脉冲跳频系统。（5）混合扩频通信系统。常用的混合扩频通信系统有：跳频-直接序列混合扩频系统（FH/DS）直接序列-跳时混合扩频系统（DS/TH）跳频-跳时混

5、合扩频系统（FH/TH）2．扩频通信系统主要特点（1）抗干扰能力强。（2）多址能力强。（3）保密性强，抗截获、抗检测能力强。（4）抗衰落能力强。（5）抗多径能力强。（6）高分辨率测距。4.2扩频系统中常用的扩频码4.2.1理想地址码和扩频码1．理想地址码和扩频码的特点（1）良好的自相关和互相关特性。（2）尽可能长的码周期。（3）足够多的码序列。（4）易于产生、复制、控制和实现。目前常用的、较为理想的扩频码和地址码有：伪随机（PN）码沃尔什（Walsh）码正交可变速率扩频增益（OVSF）码2．CDMA系统地址码和扩频码的应用主要可以分为3类:（1）用户地址码。（2）信道地址码。（3）小区地址码。

6、4.2.2码序列分析基础知识1．基本函数运算如果二进制数字信号用0或1表示，是单极性码；如果用“1”表示0，“1”表示1，是双极性码。单极性码的逻辑运算由模2加实现，运算规则是：（4-1）双极性码的逻辑运算由逻辑乘实现，运算规则是：（4-2）2．正交函数若两个周期为T的模拟信号s1(t)和s2(t)互相正交，则有（4-3）若M个周期为T的模拟信号s1(t)和s2(t)，…，SM(t)构成一正交信号集合，则有（4-4）考察二进制且码长相同的编码，两个码组的正交性用如下的互相关系数来表述。设长为n的编码中码元只取值+1和−1，a和b为其中两个码组：不考虑延时的情况下，互相关系数定义如下（4-5）

7、若码组a，b正交，则必有Rab(0) = 0。正交函数是具有零相关特性的函数。3．相关函数相关函数是任意两个信号之间的相似性的测度。相关函数分自相关函数和互相关函数两种。相关函数具有如下含义。（1）如果两个信号是相同的，它们的相关是1或100%。（2）如果两个信号不相关，或相关为零，表示在一个信号中不提供另一个信号的任何信息。（3）互相关系数决定了多址干扰特性。（4）自相关系数决定了多径干扰特性。