移动通信中的若干关键技术下课件.ppt

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1、（第二专题）移动通信中的若干关键技术（下）提纲回顾一、移动通信系统的构成二、推动移动通信技术进步的主要矛盾三、移动通信中的若干关键技术3.1语言编码与压缩3.2多址技术3.3信道编码与交织3.4射频调制3.5功率控制技术3.6分集技术3.7多用户检测3.8多载波传输3.9智能天线四、移动通信系统的运行五、两项与移动通信密切相关的新技术4.1软件无线电4.2TURBO码-----------信道编码的里程碑3.4射频调制作用:将经交织、扩频处理后待传送的信息码加载到某一指定频道的中心频率上。调制方式a)模拟信号调制：AM（调幅）FM（调频）b)数字信号的基本调制方式：ASK（幅度键控）FSK

2、（移频键控制）PSK（移相键控制）用基本调制方式，可组合成复合调制和多进制调制。3）GSM中的射频调制——MSK与GMSKMSK的数学表达式瞬时频率称符合上述参数条件的FSK为MSKb)MSK的特点在一个码元周期内的射频信号包含有1/4个载波周期的整数倍在码元转换时，射频信号的相位是连续的，无突变。MSK信号的功率谱密度较集中。图14MSK与QPSK功率谱图-60-50-40-30-20-1000.51.01.52.02.5归一化功率谱密度归一化频率MSKQPSKc）GMSKGSM参数：频道间隔=200KHZGMSK：将MSK信号，经一高斯滤波进一步压缩高频分量后输出，MSK特性不变，性能约

3、损失1db，功率谱更集中。d）GMSK的解调——由速率为的时钟采样判决。4）CDMA中的调制器CDMA的调制器包含二次调制：扩频调制和射频调制。BQM（平衡四相调制）在直扩（IS-95）系统中应用。●BQM调制器图15BQM调制器m(t)基带信号x(t)至功放SI(t)、SQ(t)——扩频码I、Q相移90度W0——频道中心频率IS-95中采用BQMBQM解调器图16BQM解调器r(t)至解交织rI(t)y(t)=x(t)+n(t)接收放大输出低通低通rQ(t)DQM和CQM频谱利用效率比BQM高一倍，而SNR与Pe可保持与BQM一样。CQM性能最优，拟在IMT2000中采用。图17CQM复四

4、相调制器串/并变换m(t)x(t)+-++DQM和CQMDQM——双四相调制CQM——复四相调制在BQM基础的改进图18CQM复四相解调器原理图y(t)r(t)低通低通rI(t)fI(t)rQ(t)-+++fQ(t)3.5功率控制技术——CDMA走向实用化的关键1)为什么CDMA必须有功率控制——由于所有用户同时,且在同一频率上工作。手机→基站（上行）距基站近→达到基站的功率强距基站远→弱在基站接收机中产生远近效应：近距离手机干扰基站对远距离手机信号的接收。b)基站→手机(下行）距基站近→手机接收的信号强。距基站远→弱，在手机中临近的基站将干扰手机对所处基站信号的接收。结论：如不对基站的发射

5、功率与手机的发射功率实时控制，CDMA系统将不能正常工作。2)功率控制准则功率平衡准则信号干扰比平衡准则a)功率平衡准则上行（手机→基站）：指令各手机（无论远近），发射后到达基站的功率相等（调手机称之为反向功率控制）。下行（基站→手机）：使各手机（无论远近）接收到基站送去的信号功率相等（调基站，称之为前向功率控制）。b)信号干扰比平衡准则（SIR）CDMA系统中，“噪声”主要来自手机之间与基站之间产生的干扰。依据“信号干扰比SIR”进行控制。上行：控制目标是达到在基站中各手机的信号与其它手机对其产生的干扰比相等（调手机，称反向功控）下行：使各手机收到的基站送去的信号与其它基站的干扰信号比相等

6、（调基站前向功控）。c)IS-95中实际使用的功率控制准则功率平衡准则易实现，但性能不及SIR；SIR在上行链路中，可能导致系统不稳定，因此：实际系统中多采用混合控制。IS—95中的功控准则：改进型的SIR即：基于SIR算法，但控制的阈值由误帧率（FER）决定。3）功率控制方法a)集中式功控与分布式功控●集中式功率控制在基站中进行。要求在每一时刻（时间间隔内）要计算出一个归一化的链路增益矩阵。矩阵中的各元素，对应着在基站服务区中各手机在那一时刻应有的功率增益。问题：当小区用户多时，如何快速计算出链路的增益矩阵？●分布式功率控制在手机中进行：估计SIR并依此控制手机自身的发射功率。同时，通知基

7、站应送来的功率。评价：在IS-95中实际应用，相当有效。问题：当对SIR估计误差大时，系统性能会迅速下降。b)开环功控与闭环功控●开环功控仅根据接收的信号质量（无论手机或基站）而发出相应控制指令。无反馈。问题：收、发频率相差45MHZ，对快衰落而言，收、发信道是完全独立的，因此开环功控对快衰落无作用,但对慢衰落（手机移动到汽车内、房屋后等）作用良好。适应：在CDMA/TDD结合的体制中，开环功控可达到高精度。