【正文】 數(shù)據(jù)信道 1 數(shù)據(jù)信道 2 數(shù)據(jù)信道 3 數(shù)據(jù)信道 4 接收機 本例中接收機采用正交碼 3與復(fù)合信號進行相關(guān)操作 結(jié)果是可以完全無干擾地重建信道 3的數(shù)據(jù) 為了實現(xiàn)這個完全的正交性，各個正交碼必須具有嚴(yán)格地時間同步 線性 相加 發(fā)射機 正交碼多址技術(shù) 碼分多址技術(shù) OC1, OC2 OC3, OC4 OC5, OC6, OC7 OC1 , OC2, OC3 OC1, OC2 OC1, OC2, OC3, OC4 下行 : 正交碼用于區(qū)分從單個基站來的多個數(shù)據(jù)信道 上行 : 正交碼用于區(qū)分從單個手機來的多個數(shù)據(jù)信道 正交碼多址技術(shù) 碼分多址技術(shù) ? OVSF碼空間 : 8個用戶 。 每個用戶一個 8bit碼字 碼片速率 = Mcps 480 kb/s 480 kb/s 480 kb/s 480 kb/s 480 kb/s 480 kb/s 480 kb/s 480 kb/s 1 11 10 1111 1100 1010 1001 11111111 11110000 11001100 11000011 10101010 10100101 10011001 10010110 可變正交碼產(chǎn)生技術(shù) 碼分多址技術(shù) ? OVSF碼空間 : 5個用戶 。 其中一個用戶具有 4倍數(shù)據(jù)速率 4倍數(shù)據(jù)速率的用戶 = 不能使用的碼空間 480 kb/s 480 kb/s 480 kb/s 480 kb/s Mb/s 1 11 10 1111 1100 1010 1001 11111111 11110000 11001100 11000011 10101010 10100101 10011001 10010110 碼片速率 = Mcps 可變正交碼產(chǎn)生技術(shù) 碼分多址技術(shù) 符號速率 擴頻因子 碼片速率 15k 256 30k 128 60k 64 120k 32 240k 16 480k 8 960k 4 1920k 2 可變正交碼產(chǎn)生技術(shù) 碼分多址技術(shù) ? CDMA允許多個數(shù)據(jù)流在同一個射頻載波中發(fā)送 – 數(shù)據(jù)流間完全分隔 – 數(shù)據(jù)流間定時必須嚴(yán)格同步 – 最大數(shù)據(jù)信道數(shù) =正交碼長 ? 碼字越長 ,數(shù)據(jù)速率越低 ? 碼空間可以迅速重分配以適應(yīng)用戶數(shù)據(jù)速率要求 ? CDMA優(yōu)勢在實際應(yīng)用中受限因素 – 多徑、小的時間偏差、移動相關(guān)的效果使得可用碼空間減小 每個數(shù)據(jù)流擁有一個唯一的 正交信道碼 各個用戶共享一個頻率和 時間資源 IS95, cdma2022, WCDMA Frequency Code Division Multiple Access 數(shù)據(jù) 1 數(shù)據(jù) 2 數(shù)據(jù) 3 ... 正交碼分多址技術(shù)總結(jié) 碼分多址技術(shù) ? PN 碼 : 特點 – PN 碼可以由線性反饋移位寄存器產(chǎn)生 – PN 碼以確定長度的 0和 1塊進行周期性重復(fù) ? 1和 0出現(xiàn)的次數(shù)基本相等 ? 塊內(nèi)出現(xiàn)位置隨機，所以稱為偽噪聲序列 – 具有良好的自相關(guān)和互相關(guān)特性 ? PN 碼的互相關(guān)性不依賴于碼間的時間一致性 例如 一個 32bit (25) PN 碼 : 0110100011010100101001101010011 PN碼分多址技術(shù) 碼分多址技術(shù) ? PN 碼 : 用移位寄存器產(chǎn)生 D D 時鐘 D D ?1 ?2 ?3 ?N ? ?n 是 0 或 1 由生成多項式?jīng)Q定 ? 最大長度有（ 2N － 1 ) bits重復(fù)周期 ? 一個具有 32,768 bits 的碼可由一個 15bit “鍵”表示 1010010010001110101... PN碼分多址技術(shù) 碼分多址技術(shù) ?Gold序列 – 由兩個優(yōu)選的 m序列異或而成 – 自相關(guān)函數(shù)有多值，沒有 m序列好 – 比 m序列多得多 ?由于 Gold序列具有良好的自相關(guān)性質(zhì)，用于碼分多址中區(qū)分基站和用戶 – 良好的自相關(guān)性質(zhì)決定了其分段序列之間互相關(guān)很小，可以用于區(qū)分用戶，進行多址 Gold序列 碼分多址技術(shù) c lo n g ,1 ,nc lo n g ,2 ,nM S B L S B? Gold序列的隨機性好，符合偽隨機序列的特性 ? 0和 1發(fā)生的相對頻率各為 1/2，連續(xù)出現(xiàn) 0或 1的概率小，用于加擾 Gold序列生成 碼分多址技術(shù) 01Gold序列 碼分多址技術(shù) 01? 自相關(guān)函數(shù)近似 δ函數(shù)，減輕多徑干擾 ? 分段后各段的互相關(guān)近似為零，減輕多址干擾 Gold序列的自相關(guān)函數(shù) 碼分多址技術(shù) 下行 : SC碼用于區(qū)分不同的基站 上行 : SC 碼用于區(qū)分不同的手機 SC3 SC4 SC5 SC6 SC1 SC1 基站 “ 1”采用 SC碼 1發(fā)射 SC2 SC2 基站 “ 2”采用 SC碼 2發(fā)射 擾碼（ Scrambling Code） 碼分多址技術(shù) 擾碼主要編碼類型： GOLD CODE 2個數(shù)據(jù)信道 (語音 , 控制 ) SC3 + OC1 + OC2 2個數(shù)據(jù)信道 (14 kbps數(shù)據(jù) , 控制 ) SC4 + OC1 + OC2 3個數(shù)據(jù)信道 (話音 , 視頻 , 控制 ) SC2 + OC1 + OC2 + OC3 3個數(shù)據(jù)信道 (voice, video, control) SC5 + OC1 + OC2 4個數(shù)據(jù)信道 (384 kbps數(shù)據(jù) , 話音 , 視頻 , 控制 ) SC6 + OC1 + OC2 + OC3 + OC4 4個數(shù)據(jù)信道 (384 kbps數(shù)據(jù) ,話音 ,視頻 ,控制 ) SC2 + OC4 + OC5 + OC6 + OC7 2個數(shù)據(jù)信道 (語音 , 控制 ) SC1 + OC1 + OC2 1個數(shù)據(jù)信道 (控制 ) SC1 + OC3 語音用戶 上行數(shù)據(jù) 可視電話 可視電話和數(shù)據(jù) 導(dǎo)頻 , 廣播 SC1 + OCP + OCB 導(dǎo)頻 , 廣播 SC2 + OCP + OCB 碼分多址技術(shù)總結(jié) 碼分多址技術(shù) 數(shù)據(jù) 0110101…. CRC 校驗 FEC 編碼 QPSK 調(diào)制 OVSF 碼 生成器 檢錯 糾錯 正交碼 射頻 輸出 脈沖成型 交織 編碼 復(fù)擴頻 (下行鏈路 ) HPSK 擴頻 (上行鏈路 ) SSMA 擴頻 , 減小峰均比 頻譜限制 射頻調(diào)制 基站擾碼 (下行鏈路 ) 或 手機擾碼 (上行鏈路 ) 信道碼 擴頻碼 (Gold 碼 ) “擾碼” 抗衰落 串并變換 脈沖成型 V F kb/sec V F kb/sec V F 3。 84Mcps F 3。 84 Mcps WCDMA發(fā)射機 碼分多址技術(shù) ?碼分多址技術(shù) ?調(diào)制和解調(diào) ?RAKE接收技術(shù) ?編碼與復(fù)用技術(shù) ?發(fā)射分集技術(shù) WCDMA無線技術(shù)原理 I/Q 調(diào)制 – 兩個數(shù)據(jù)流與相同載波相乘，但是兩路載波分別偏移 0度 (cos)和 90度 (sin) 數(shù)據(jù)流 1 “ I ”路信號 數(shù)據(jù)流 2 “ Q ”路信號 90o 求和 cos ( 2 ? fRF t) I sin ( 2 ? fRF t) + Q cos ( 2 ? fRF t) +1 1 +1 1 LPF LPF I/Q 調(diào)制技術(shù) 調(diào)制和解調(diào) I/Q 調(diào)制信號星座圖 I Q ( I = 1, Q = 1 ) ( I = 1, Q = 1 ) ( I = 1, Q = 1 ) ( I = 1, Q = 1 ) 1個調(diào)制符號代表兩個數(shù)據(jù) 2個數(shù)據(jù)比特 調(diào)制效率 = 2 比特 /符號 RF 載波 幅度 RF 載波 相位角 I/Q 調(diào)制技術(shù) 調(diào)制和解調(diào) ? 接收信號分別乘 sin和 cos，原 I路和 Q路數(shù)據(jù)流得以恢復(fù) 90o 分路 cos ( 2 ? fRF t) I sin ( 2 ? fRF t) + Q cos ( 2 ? fRF t) LPF LPF 數(shù)據(jù)流 1 “ I ”路信號 數(shù)據(jù)流 2 “ Q ”路信號 +1 1 +1 1 I/Q 解調(diào)技術(shù) 調(diào)制和解調(diào) ?碼分多址技術(shù) ?調(diào)制 ?RAKE接收技術(shù) ?信道編碼與復(fù)用技術(shù) WCDMA無線技術(shù)原理 多徑傳播 時間離散 h(?) ? ?0 ?0 ?1 ?2 ?3 ?1 ?2 ?3 無線傳播環(huán)境 RAKE接收技術(shù) 衰落 距離 (m) 接收功率 (dBm) 10 20 30 20 40 60 慢衰落 快衰落 無線傳播環(huán)境 RAKE接收技術(shù) RAKE 接收技術(shù)有效地克服多徑干擾，提高接收性能 接收機 單徑接收電路 單徑接收電路 單徑接收電路 搜索器 計算信號強 度與時延 合 并 合并后的信號 t t s(t) s(t) Rake接收機 RAKE接收技術(shù) ?碼分多址技術(shù) ?調(diào)制 ?RAKE接收技術(shù) ?信道編碼與復(fù)用技術(shù) WCDMA無線技術(shù)原理 無糾錯編碼： BER101 ~ 102 不能滿足通信需要 卷積編碼：