現(xiàn)代通信技術(shù)課件第10章--無(wú)線通信技術(shù)-文庫(kù)吧
2025-07-31 22:46 本頁(yè)面
【正文】 有效性 ηB是反映調(diào)制技術(shù)在一定的頻帶內(nèi)數(shù)字有效性的能力 , 可表述成在給定帶寬條件下每赫茲的數(shù)據(jù)通過(guò)率： ))/(( HzsbBRB ?? 當(dāng)今蜂窩系統(tǒng)、 PCS(個(gè)人通信系統(tǒng) )和無(wú)繩電話采用 的主要調(diào)制方式 抗衰落及抗干擾技術(shù) OFDM技術(shù) 分集技術(shù) ? 分集就是指通過(guò)兩條或兩條以上途徑傳輸同一信息，以減輕衰落影響的一種技術(shù)措施。分集技術(shù)包括分集發(fā)送技術(shù)和分集接收技術(shù)，從分集的類型看，使用較多的是空間分集和頻率分集，除此之外，還有以下幾種： ? 把空間分集和頻率分集組合起來(lái)，即發(fā)站用兩個(gè)頻率發(fā)送同一信息，收站用垂直分隔的兩副天線各自接收不同頻率的信號(hào)，再進(jìn)行合成或選擇，就稱為混合分集。 ? 此外還有站址分集、時(shí)間分集、角度分集等。 跳 頻 ? 跳頻系統(tǒng)的組成 跳頻系統(tǒng)的組成如圖所示 。 用信源產(chǎn)生的信息流 a(t)去調(diào)制頻率合成器產(chǎn)生的載頻 , 得到射頻信號(hào) 。 頻率合成器產(chǎn)生的載頻受偽隨機(jī)碼的控制 , 按一定規(guī)律跳變 。 跳頻系統(tǒng)的解調(diào)多采用非相干解調(diào) , 因而調(diào)制方式多用 FSK、 ASK等可進(jìn)行非相干解調(diào)的調(diào)制方式 。 高 放 混 頻 中 放 解 調(diào)頻 率 合 成 器PN 碼 產(chǎn) 生 器 同 步 系 統(tǒng)…調(diào) 制頻 率 合 成 器PN 碼 產(chǎn) 生 器…信 源fi? 跳頻圖案 …t1t2t3t4t5t6tmtm － 1f1f2f3fN － 1fN……? (a) 發(fā)射 。 (b) 接收 ( a )( b )高 放 混 頻 解 擴(kuò) 解 調(diào)本 振 PN 碼 同 步rI( t )fL)(Itr ? )( ta ?)( tc ?信 源 擴(kuò) 頻 調(diào) 制PN 碼 振 蕩 器a ( t ) d ( t ) s ( t )c ( t ) f0直擴(kuò)系統(tǒng)的組成原理框圖。 由信源輸出的信號(hào) a(t)是碼元持續(xù)時(shí)間為 Ta的信息流 , 偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼為 c(t), 每一偽隨機(jī)碼碼元寬度或切普 (chip)寬度為 Tc。 直接序列擴(kuò)頻技術(shù) ? 擴(kuò)頻系統(tǒng)頻譜示意圖 a ( f ) f m － f mo － f c f c f fod ( f ) 或 c ( f )J ( f )s ( f ) f 0 fo f I)( fJ ?)( fs ? foo f I)( fJ ??)( fs ? f智能天線 ? 智能天線（ SmartAntenna或 IntelligentAntenna）最初應(yīng)用于雷達(dá)、聲納及軍用通信領(lǐng)域。近年來(lái)，現(xiàn)代數(shù)字信號(hào) 處理技術(shù)發(fā)展迅速， DSP芯片處理能力的不斷提高和芯片價(jià)格的不斷下降，使得利用數(shù)字技術(shù)在基帶形成天線波束成為可行，促使智能天線技術(shù)開始在無(wú)線通信中廣泛應(yīng)用。由于智能天線能顯著提高系統(tǒng)的性能和容量，并增加了天線系統(tǒng)的靈活性，未來(lái)幾乎所有先進(jìn)的移動(dòng)通信系統(tǒng)都將采用該技術(shù)。 ? 智能天線分為兩大類：多波束天線與自適應(yīng)天線陣列。多波束天線利用多個(gè)并行波束覆蓋整個(gè)用戶區(qū)，每個(gè)波束的指向是固定的，波束寬度也隨天線元數(shù)目而確定。當(dāng)用戶在小區(qū)中移動(dòng)時(shí)，基站在不同的相應(yīng)波束中進(jìn)行選擇，使接收信號(hào)最強(qiáng)。因?yàn)橛脩粜盘?hào)并不一定在波束中心，當(dāng)用戶位于波束邊緣及干擾信號(hào)位于波束中央時(shí)，接收效果最差，所以多波束天線不能實(shí)現(xiàn)信號(hào)最佳接收，一般只用作接收天線。但是與自適應(yīng)天線陣列相比，多波束天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)須判定用戶信號(hào)到達(dá)方向的優(yōu)點(diǎn)。自適應(yīng)天線陣列一般采用 4～16天線陣元結(jié)構(gòu)，陣元間距為半個(gè)波長(zhǎng)。天線陣元分布方式有直線型、圓環(huán)型和平面型。自適應(yīng)天線陣列是智能天線的主要類型，可以完成用戶信號(hào)接收和發(fā)送。自適應(yīng)天線陣列系統(tǒng)采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)識(shí)別用戶信號(hào)到達(dá)方向，并在此方向形成天線主波束。 ? 簡(jiǎn)要地介紹一下智能天線如何克服無(wú)線通信中的時(shí)延擴(kuò)展和多徑衰落來(lái)提高系統(tǒng)的性能和容量。設(shè)天線陣列的不同天線元對(duì)信號(hào)施以不同的權(quán)值，然后相加，產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)。如果定義“天線增益”為在一定輸出信噪比的情況下所需要輸入信號(hào)功率的降低，“分集增益”為在有衰落的情況下給定誤碼率所需要輸入信噪比的降低，那么一般來(lái)說(shuō)， M元的天線陣列可以提供 M倍的天線增益加上一個(gè)分集增益，具體提高的值決定于天線陣元間的相關(guān)性。 多址技術(shù) 1. 多址的基本原理 ? 在無(wú)線通信系統(tǒng)中，是以信道來(lái)區(qū)分通信對(duì)象的。 ? 一個(gè)信道只容納一個(gè)用戶進(jìn)行通話，許多同時(shí)通話的用戶，可以共享無(wú)線媒體。 ? 用某種方式區(qū)分不同的用戶，就是多址方式。 ? 在無(wú)線通信環(huán)境的電波覆蓋區(qū)內(nèi)，如何建立用戶之間的無(wú)線信道的連接，是多址接入方式的問(wèn)題。 ? 解決多址接入問(wèn)題的方法叫多址接入技術(shù)。 ? 多址接入方式的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是信號(hào)的正交分割原理。 ? 多址接入方式的種類： 頻分多址方式（ FDMA） ；時(shí)分多址方式（ TDMA） ；碼分多址方式（ CDMA） 。 2. FDMA技術(shù) (頻分多址 ) ? 頻分多址是以頻率來(lái)區(qū)分信道的 。 ? 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)都可采用頻分多址方式傳輸 。 該方式有如下特點(diǎn)： ? (1) 每路一個(gè)載頻 ? (2) 連續(xù)傳輸 。 ? (3) FDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是頻道受限和干擾受限的系統(tǒng) 。 ? (4) FDMA系統(tǒng)需要周密的頻率計(jì)劃， 頻率分配工作復(fù)雜。 ? (5) 頻率利用率低 、 系統(tǒng)容量小 。 ? (TDMA) ? 時(shí)分多址是以時(shí)隙 (時(shí)間間隔 )來(lái)區(qū)分信道的 。 在一個(gè)無(wú)線頻道上 ， 按時(shí)間分割為若干個(gè)時(shí)隙 ， 每個(gè)業(yè)務(wù)信道占其中的一個(gè)時(shí)隙 ， 在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)收發(fā)信號(hào) 。 在時(shí)分多址方式中 ， 分配給各移動(dòng)臺(tái)的是一個(gè)特定的時(shí)隙 。 4. CDMA技術(shù) ? 在 CDMA蜂窩通信系統(tǒng)中，用戶之間的信息傳輸也是由基站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和控制。 ? 為了實(shí)現(xiàn)雙工通信，正向傳輸和反向傳輸各使用一個(gè)頻率，即通常所謂的頻分雙工。 ? CDMA通信系統(tǒng)既不分頻道又不分時(shí)隙，無(wú)論傳送何種信息的信道都靠采用不同的碼型來(lái)區(qū)分。 ? 碼分多址系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配了各自特定的地址碼，利用公共信道來(lái)傳輸信息。 ? CDMA系統(tǒng)的地址碼相互具有準(zhǔn)正交性，以區(qū)別地址，而在頻率、時(shí)間和空間上都可能重疊。 ? 碼分多址 (CDMA) ? 碼分多址是基于碼型分割信道 。 在 CDMA方式中 ， 不同用戶傳輸信息所用的信號(hào)不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來(lái)區(qū)分的 ， 而是用各不相同的編碼序列來(lái)區(qū)分的 。 ? CDMA的特征是代表各信源信息的發(fā)射信號(hào)在結(jié)構(gòu)上各不相同 ， 并且其地址碼相互間具有正交性 ， 以區(qū)別地址 。 在移動(dòng)通信中 ， 要實(shí)現(xiàn)碼分多址必須具備以下三個(gè)條件： ? ? (1) 要有數(shù)量足夠多 、 相關(guān)性能足夠好的地址碼 ， 使系統(tǒng)能通過(guò)不同的地址碼建立足夠多的信道 。 ? (2)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1