【正文】 編 號(hào)： 審定成績(jī)： 重慶郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)（論文）題目： CDMA同步信道處理過(guò)程仿真學(xué) 院 名 稱 ：光電工程學(xué)院學(xué) 生 姓 名 ：程策專 業(yè) ：電子科學(xué)與技術(shù)班 級(jí) ：0230802學(xué) 號(hào) ：08320216指 導(dǎo) 教 師 ：魏志剛答辯組 負(fù)責(zé)人 ：填表時(shí)間： 年 月重慶郵電大學(xué)教務(wù)處制摘 要CDMA（Code Division Multiple Access）是在數(shù)字通信技術(shù)的分支擴(kuò)頻通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。它主要用于利用相互正交（或者盡可能正交）的不同編碼分配給不同用戶調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多用戶同時(shí)使用同一頻率接入系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的通信。IS95A系統(tǒng)下行鏈路最多可以有64個(gè)同時(shí)傳輸?shù)男诺?，它們是在PN序列上在采用正交的Walsh函數(shù)進(jìn)行碼分信道，最后采用同一個(gè)射頻發(fā)射。利用碼分物理信道可以傳送不同功能的信息，按照所傳信息功能的不同而分類的信道稱為邏輯信道，下行鏈路邏輯信道包括導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道和下行業(yè)務(wù)信道。其中同步信道主要傳輸同步信息，移動(dòng)臺(tái)利用此信息進(jìn)行同步調(diào)整。本文基于windows xp平臺(tái)，使用MATLAB中的SIMULINK豐富的通信模塊庫(kù)進(jìn)行建模，通過(guò)MATLAB強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算能力對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而獲得直觀的同步信道仿真波形，為實(shí)際通信信道的建立提供重要的參考依據(jù)。.【關(guān)鍵詞】CDMA 仿真 同步信道 MATLABABSTRACTCDMA (Code Division Multiple Access) is a technology developed on the basis of the spread spectrum munication which is the branch of the digital munication technology. It is primarily used to assign different orthogonal (or be orthogonal as much as possible ) codes to different users for modulating signals , then to make multiple users simultaneously access systems and networks by using the same frequency munication modulate signals..The downlink of system IS95A ,at most, can transmit 64 channels at the same time, which are using orthogonal Walsh function code division channels on the PN sequence , and finally can transmit through the same code division physical channel can send different function information and according to different functions we can classify the channels ,we call them logical channels. The downlink of logical channels include the pilot channel, sync channel, paging channel and the downlink channel. Synchronization channel is used to transmit synchronization information, then the mobile station use this information to do synchronous adjustment.In the windows xp platform, using SIMULINKrich munication module of MATLAB to model , can do analyses for systems with the powerful numerical puting capacity of the MATLAB in order to obtain intuitive synchronization channel simulation provides a important base for the establishment of the actual munication channel.【Key words】Code Division Multiple Access Simulation Synchronous channels MATLAB目 錄摘 要 IABSTRACT II前 言 1第一章 緒論 2第一節(jié) 移動(dòng)通信發(fā)展歷史 3第二節(jié) 移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成 4第三節(jié) 課題研究?jī)?nèi)容及方法 5第四節(jié) 章節(jié)安排 5第二章 IS95A移動(dòng)通信系統(tǒng) 6第一節(jié) IS95A概述 6一、IS95A系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 7二、IS95A的關(guān)鍵技術(shù) 8第二節(jié)IS95A下行鏈路邏輯信道 9一、CDMA 前向同步信道 10二、本章小結(jié) 11第三章 同步信道處理過(guò)程 12第一節(jié) 卷積編碼 13第二節(jié) 交織技術(shù) 14第三節(jié) 本章小結(jié) 15第四章 基于MATLAB的同步信道仿真 16第一節(jié) MATLAB簡(jiǎn)介 16一、MATLAB 16二、SIMULINK 16第二節(jié) 同步信道仿真 17一、仿真模型圖 17二、主要模塊參數(shù)說(shuō)明 18第三節(jié) 仿真過(guò)程及結(jié)果分析 25第四節(jié) 本章小結(jié) 28結(jié) 論 29致 謝 30參考文獻(xiàn) 31附 錄 32一、英文原文： 32二、英文翻譯： 41前 言IS95標(biāo)準(zhǔn)是Qualm公司于1990年推出的基于碼分多址CDMA技術(shù)的擴(kuò)頻數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，提供一個(gè)公共空中接口。它不僅是第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信的兩大體制之一，而且也是第三代移動(dòng)通信的主要體制。IS95是將CDMA技術(shù)引入數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信并形成標(biāo)準(zhǔn)的第一系統(tǒng)。在IS95通信系統(tǒng)中應(yīng)用了許多現(xiàn)代通信和信號(hào)處理技術(shù)，是第三代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信的基礎(chǔ)[1] Jhong Sam Lee，Miiller Leonard E．CDMA 系統(tǒng)工程手冊(cè)[M]．北京：人民郵電出版社．2001．635．。IS95系統(tǒng)通過(guò)移動(dòng)電話交換局MTSO與公共電話交換網(wǎng)絡(luò)PSTN進(jìn)行借口。移動(dòng)臺(tái)和基站之間通過(guò)“前向”（基站到移動(dòng)站）和“反向”（移動(dòng)臺(tái)到基站）射頻鏈路通信。IS95中規(guī)定，數(shù)字通信系統(tǒng)的前向和反響射頻鏈路中進(jìn)行的通信是采用“信道”來(lái)組織的。IS95中的信道類型有：前向鏈路的導(dǎo)頻、同步、尋呼和業(yè)務(wù)信道；反向鏈路的接入和業(yè)務(wù)信道。本文敘述了采用MATLAB仿真軟件對(duì)IS95中的前向同步信道進(jìn)行仿真。MATLAB是由美國(guó)Mathworks公司發(fā)布的主要面向科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中2] Michel MOULY,MarieBernadette PAUTET．GSM．?dāng)?shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)[M]．北京：電子工業(yè)出版社．1996．，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案3] 鄔國(guó)揚(yáng)．CDMA數(shù)字蜂窩網(wǎng)[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000．5258，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。第一章 緒論 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們期望能隨時(shí)隨地、及時(shí)可靠、不受時(shí)空限制地進(jìn)行信息交流。移動(dòng)通信系統(tǒng)由于綜合利用了有線和無(wú)線傳輸方式，能解決人們?cè)诨顒?dòng)中與固定終端或其它移動(dòng)載體上的對(duì)象進(jìn)行通信聯(lián)系的要求，從而可提高工作效率，節(jié)約人力、物力和時(shí)間，有很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，由于移動(dòng)通信有受時(shí)空限制少和實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)，因此首先在要求機(jī)動(dòng)性高的軍事活動(dòng)中得到利用和發(fā)展。這可以上溯至無(wú)線電發(fā)明之初的第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，陸上、空間戰(zhàn)爭(zhēng)中廣泛地使用了移動(dòng)通信并起到很大的作用。但由于受當(dāng)時(shí)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的限制，移動(dòng)通信僅局限于在軍事及某些持殊領(lǐng)域應(yīng)用，而不能供全社會(huì)廣泛使用。戰(zhàn)后才逐步向民用擴(kuò)展，但其蓬勃發(fā)展還只是近20年的事。當(dāng)前世界已進(jìn)入信息時(shí)代，高效率的生產(chǎn)和活動(dòng)，促使人們更珍惜時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)人每天約有20％的時(shí)間是在交通工具中度過(guò)的。而移動(dòng)通信為人們更有效地利用時(shí)間提供了可能，這是它近期迅速發(fā)展的原因之一。更重要的是由于電子技術(shù)、特別是半導(dǎo)體、集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使生產(chǎn)價(jià)廉、可靠、輕便、節(jié)能、性能優(yōu)越和便于使用的移動(dòng)通信設(shè)備成為可能。而且隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和對(duì)性能要求的提高4] 啜鋼，王文博等．移動(dòng)通信原理和系統(tǒng)[M]．北京：北京郵電大學(xué)出版社, 2005，促使移動(dòng)通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。到80年代，移動(dòng)通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中一種不可缺少的手段了。移動(dòng)通信系統(tǒng)按用途、頻段、制式、入網(wǎng)方式等不同，可以有不同分類方法。如按使用對(duì)象分，可分軍用、民用；按用途和區(qū)域分，可分陸上、海上、空間；按經(jīng)營(yíng)方式分，可分為公眾網(wǎng)、專用網(wǎng)；按無(wú)線電頻道工作方式分，可分為同頻單工、異頻單工、異頻雙工；按信號(hào)性質(zhì)分，可分為模擬、數(shù)字；按調(diào)制方式分．常用的可分為調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅；按多址連接方式分，可分為頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)。陸上移動(dòng)通信系統(tǒng)已成為移動(dòng)通信領(lǐng)域中發(fā)展最快的一個(gè)分支。持別是蜂窩式公眾移動(dòng)電話系統(tǒng)已成為公眾通信網(wǎng)的極其重要的組成部分。移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展的總趨勢(shì)是容量越來(lái)越大，系統(tǒng)越來(lái)越先進(jìn)，組網(wǎng)和入網(wǎng)方式越來(lái)越靈活。通信促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，反過(guò)來(lái)又受社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約，移動(dòng)通信也是這樣。它的存在與發(fā)展跟社會(huì)的需要和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可實(shí)現(xiàn)的能力是密切相關(guān)的。相信隨著社會(huì)的發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長(zhǎng)，移動(dòng)通信必將成為人們使用最廣泛的通信手段之一。第一節(jié) 移動(dòng)通信發(fā)展歷史過(guò)去的10年中，世界電信發(fā)生了巨大的變化，移動(dòng)通信特別是蜂窩小區(qū)的迅速發(fā)展，使用戶徹底擺脫中斷設(shè)備的束縛，實(shí)現(xiàn)完整的個(gè)人移動(dòng)性、可靠的傳輸手段和接續(xù)方式。進(jìn)入21世紀(jì)，移動(dòng)通信將逐漸演變成社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的必不可少的工具。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(IG)是在20世紀(jì)80年代初提出的，它完成于20世紀(jì)90年代初，如NMT何AMPS,NMT于1981年投入運(yùn)營(yíng)，第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于模擬傳輸?shù)?，其特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量小、質(zhì)量差，交全性差，沒(méi)有加密和速度低。IG主要基于蜂窩結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，直接使用模擬語(yǔ)音調(diào)制技術(shù)。不同國(guó)家采用不同的工作系統(tǒng)。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在1996年提出了GSM Phase 2+，目的在于擴(kuò)展和改進(jìn)GSM Phase 1及Phase 2中原定的業(yè)務(wù)和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應(yīng)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計(jì)費(fèi)，GSM 900/1800雙頻段工作等內(nèi)容，也包含了與全速率完全兼容的增強(qiáng)型話音編解碼技術(shù)，使得話音質(zhì)量得到了質(zhì)的改進(jìn)：半速率編解碼器可使GSM系統(tǒng)的容量提高近一倍。在GSM Phase2+階段中，采用更密集的頻率復(fù)用、多復(fù)用、多重復(fù)用結(jié)構(gòu)技術(shù)，引入智能天線技術(shù)、雙頻段等技術(shù)，有效地客服了隨著業(yè)務(wù)量劇增所引發(fā)的GSM系統(tǒng)容量不足的缺陷；自適應(yīng)語(yǔ)音編碼(AMR)技術(shù)的應(yīng)用5] 胡國(guó)勝．支持向量機(jī)算法及應(yīng)用[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)．2005，28(3)：106109．，極大提高了系統(tǒng)通話質(zhì)量；GPRS/EDGE技術(shù)的引入，使GSM與計(jì)算機(jī)通信/Internet有機(jī)相結(jié)合，數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)115/384kbit/s，從而使GSM功能使得不斷增強(qiáng)，初步具備了支持多媒體業(yè)務(wù)的能力。盡管2G技術(shù)在發(fā)展中不斷得到完善，但隨著用戶規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，頻率資源已接近枯竭，語(yǔ)音質(zhì)量不能達(dá)到用戶滿意的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)通信速率太低，無(wú)法再真正意義上移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)，也稱IMT 2000，是正在全力開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，其最基本的特征是智能信號(hào)處理技術(shù)，智能信號(hào)處理單元將成為基本功能模塊，支持語(yǔ)音和多媒體數(shù)據(jù)通信，它可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù)，例如高速、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶精致時(shí)最大為2Mbps，在用戶高速移動(dòng)時(shí)最大支持144Kps，所占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)共有WCDMA，CDMA2000和TDSCDMA三大分支，共同組成一個(gè)IMT 2000家庭，成員間存在相互兼容的問(wèn)題，因此已有的移動(dòng)通信系統(tǒng)不是真正意義上的個(gè)人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分利用寶貝的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業(yè)務(wù)，等等。這些不足點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)未來(lái)移動(dòng)通信發(fā)展的需要，因此尋求一種既能解決現(xiàn)有問(wèn)題，又能適應(yīng)未來(lái)移動(dòng)通信的需求的新技術(shù)是必要的。隨著固定和移動(dòng)寬帶化的發(fā)展趨勢(shì)，通信網(wǎng)絡(luò)正在發(fā)生著根本性的變化，通信的主體也將由主要是人與人，擴(kuò)展到人與物或物與物。固定網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)的融合，通信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的融合將成為未來(lái)