分集和扩频技术.ppt

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1、移动通信原理安徽建筑工业学院电子与信息工程学院朱徐来ZHUXULAI@126.COM1第四章移动通信的基本技术◆多址技术◆调制解调◆抗衰落技术2概要多址技术◆调制解调◆抗衰落技术3无线通信的多址技术◆概述◆频分多址（FrequencyDivisionMultipleAccess）◆时分多址（TimeDivisionMultipleAccess）◆码分多址（CodeDivisionMultipleAccess）◆空分多址（SpaceDivisionMultipleAccess）4多址接入简介◆基本概念实现不同地点、不同用户接入网络的技术◆多址接入与信道●信道：传输信息的通道

2、●无线信道：(f，t，C，S)◆分类：●频分多址(FDMA)，频道划分，频带独享，时间共享●时分多址(TDMA)，时隙划分，时隙独占，频率共享●码分多址(CDMA)，码型划分，时隙，频率共享●空分多址(SDMA)，空间角度划分，频率/时隙/码共享5多址传输模型┆┆基站移动台多址信道6多址接入基本原理（一）◆多址划分从原理上看属于信号的正交划分与设计技术。即通过：1)在发送端，设计一组相互正交信号（4.1）（4.2）其中为第i个用户的信号，为第i个用户的正交参量，为第i个用户地址的保护区间。公式(4.1)是纯理论上的表达式，而公式(4.2)为实际表达式。而且正交参量应满足：

3、7多址接入基本原理（二）（i,j=1,2,…N）即通过选择和构造，使发送给不同移动台的信号在频域／时间／地址／空间上分割开来8多址接入基本原理（三）2)在接收端，设计一个正交信号识别的方法，如下所示：正交信号识别原理图即利用发送信号的这种正交性，在每个移动台的接收端，相应地采用不同载频的带通滤波器／不同时隙的选择开关／不同的地址码／不同方向的天线，来选择、接收自己的信号9各种系统◆双工方式和多址方式要统一考虑；◆主要多址方式：FDMA、TDMA、CDMA；◆窄带系统采用方式：FDMA/FDD、TDMA/FDD、TDMA/TDD；◆宽带系统采用方式：TDMA、CDMA/FD

4、D、TDD；◆空分多址（SDMA）是一种辅助方式。10各种系统（续）WCDMA/FDD欧洲UMTSFDD模式CDMA/FDDTDMA/TDD欧洲数字无绳电话（DECT）TDMA/FDD全球移动通信系统（GSM）FDMA/FDD高级移动电话系统（AMPS）多址技术蜂窝移动通信系统美国窄带扩频（IS－95）11频分多址用户1用户2用户3ff1f2.....在移动通信中最典型的频分多址方式有：北美：800MHz的AMPS体制；欧洲与我国：900MHz的TACS体制。12工作原理这是频率域上的正交分割。信号集采用在频谱上互不重叠载频，接受端采用不同载频的带通滤波器。f1f2f3f

5、4f5f6f5Sij(f)Mnk()ff13◆基本概念：每个用户占用一个频道◆用户地址：频道号◆FDMA的特点●比较简单、容易实现，适用于模拟和数字●是以频率复用为基础的蜂窝结构，以频带划分各种小区●需要周密的频率规划，是一个频道受限和干扰受限系统●必须采用双工器●符号时间远大于延时扩展，不需要均衡●共用设备成本高，基站是多部不同载波频率发射机同时工作●不宜在大容量的系统中使用14典型应用举例第一代移动通信是模拟式移动通信，都采用频分多址FDMA方式，最典型的有北美的AMPS和欧洲及我国的TACS体制。下面以TACS为例讨论FDMA方式：TACS多址划分15◆TACS的

6、总可用频段：(与GSM频段相同)上行：890~915MHz，占用25MHz；下行：935~960MHz，占用25MHz。◆TACS采用频率双向双工FDD方式。收/发频段间距为45MHz，以防止发送的强信号对接收的弱信号的影响。每个话音信道占用25KHz频带，采用窄带调频（NBFM）方式。◆TACS系统可以支持的信道数为：其中，为TACS的可用频段带宽，为信道(话音)带宽。16互调干扰●是由传输信道中的非线性电路产生的。当两个或多个不同频率的信号同时输入到非线性电路时，会产生许多谐波和组合频率分量，其中与有用信号频率相近的组合频率分量就会成为干扰。●假设两个振幅为的单频信号

7、和，作用到非线性元件上，令，元件的传输特性可以用多项式来描述：取N=9，上式展开后为：17则由此产生的互调频谱中各可能的频率分量有：或或或18互调举例例：IM＝mf1+nf2，m,n为任意整数，如：f1=930MHz，f2=932MHz，求落在工作频率为920～940MHz的互调频率。解：可能的频率有：（2n+1）f1－2nf2，（2n+2）f1－（2n+1）f2等等，n=0,1,2….946*942*938934944*940936932916920924928918922926930n=3n=2n=1n=019时分多址用户