【正文】 l 調(diào)制方式：前向QPSK，反向8PSK；接收機(jī)和發(fā)射機(jī)采用軟件無(wú)線電技術(shù)；l 雙工方式：時(shí)分雙工（TDD）。由于中國(guó)內(nèi)地龐大的市場(chǎng)，該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持TD—SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。l 數(shù)據(jù)傳輸：支持高速數(shù)據(jù)傳輸(慢速移動(dòng)時(shí)384kb/s，室內(nèi)走動(dòng)時(shí)2Mb/s)。 在數(shù)據(jù)信道采用ReedSolomon 編碼，在控制信道采用卷積碼(R=1/2，K=9)進(jìn)行內(nèi)部編碼和Veterbi 解碼。（CDMA無(wú)線通信原理）l 調(diào)制方式：前向QPSK,反向BPSK。具體一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，WCDMA是一種利用碼分多址復(fù)用（或者CDMA 通用 復(fù)用技術(shù)，不是指CDMA標(biāo)準(zhǔn)）方法的寬帶擴(kuò)頻3G移動(dòng)通信空中接口。根據(jù)資源可用性進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，、前/反向附加信道相互獨(dú)立。與IS95B頻間切換。l 雙工方式：FDD。 基站利用導(dǎo)頻PN序列的時(shí)間偏置來(lái)標(biāo)識(shí)每個(gè)前向CDMA信道，在CDMA蜂窩系統(tǒng)中可以重復(fù)使用相同的時(shí)間偏置。cdma2000 是從cdma One 演進(jìn)而來(lái)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)。CDMA2000的工作方式為頻分雙工多載波（FDDMC）[5]。l 功率控制技術(shù)：為了使小區(qū)內(nèi)所有移動(dòng)臺(tái)到達(dá)及展示的信號(hào)電平基本維持在相等的水平，通信質(zhì)量維持在一個(gè)可接受水平，對(duì)移動(dòng)臺(tái)功率進(jìn)行控制的技術(shù)。IS95的基本技術(shù)介紹：l 擴(kuò)頻技術(shù)：?jiǎn)屋d波窄帶直序列擴(kuò)頻CDMA；l 擴(kuò)頻碼：；基站識(shí)別碼采用周期為1的m序列，用戶識(shí)別采用周期為1的m序列?；贗S95的第一個(gè)品牌是cdma One。在第二章介紹了CDMA的基本性能的理論之后，第三章主要內(nèi)容包括：MATLAB軟件的介紹和在第二章介紹的CDMA系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的DSCDMA系統(tǒng)并進(jìn)行MATLAB仿真的實(shí)現(xiàn)，以及AWGN環(huán)境下得的不同偽隨機(jī)碼（M序列和正交GOLD序列）的抗噪聲性能的仿真。 本文內(nèi)容安排本課題所介紹的所有性能方面均為民用通信里應(yīng)用廣泛的直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的性能。并且在2G向3G過(guò)渡中，所有商用系統(tǒng)基本采用CDMA技術(shù)作為主要多址技術(shù)。1993年6月電信工業(yè)協(xié)會(huì)接受CDMA技術(shù)為北美標(biāo)準(zhǔn)，即IS95A標(biāo)準(zhǔn)。20世界50年代，Sylvania公司開始以海蒂?拉瑪和喬治?安泰爾的專利為出發(fā)點(diǎn)作為相關(guān)研發(fā)。每個(gè)發(fā)射機(jī)都有自己唯一的代碼（偽隨機(jī)碼），同時(shí)接收機(jī)也知道要接收的代碼，用這個(gè)代碼作為信號(hào)的濾波器，接收機(jī)就能從所有其他信號(hào)的背景中恢復(fù)出來(lái)的信息碼（這個(gè)過(guò)程稱為解擴(kuò)）[1]。它可以在一個(gè)信道上同時(shí)傳輸多個(gè)用戶的信息，也就是說(shuō)，允許用戶之間相互干擾。關(guān)鍵詞：碼分多址系統(tǒng)；擴(kuò)頻；加性高斯白噪聲信道；誤碼率 ABSTRACT In order to understand the performance and data processing of the CDMA system ,this paper simulated the performance of DSCDMA system in AWGN channel within the help of different MATLAB functions and MATLAB program segment，furthermore, obtained conclusions about multiple access interference(MAI) and bit error rate (BER) of DSCDMA systems ,as well as how user data processed in the system. This paper investigated the M sequence﹑GOLD sequence and orthogonal GOLD sequence’s autocorrelation and crosscorrelation properties. Also, this paper introduced mercial mobile munication systems using CDMA technology and their direction of development from where we can see CDMA technology is increasingly being favored by mobile munications.Key words: CDMA system。摘 要為了解CDMA系統(tǒng)的性能和數(shù)據(jù)處理過(guò)程，本文對(duì)DSCDMA系統(tǒng)在高斯加性白噪聲信道下用MATLAB函數(shù)和程序進(jìn)行了仿真，得到了DSCDMA系統(tǒng)抗多址干擾的和誤碼率相關(guān)的結(jié)論，以及用戶數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的被處理的過(guò)程。 spreading sequences。其關(guān)鍵是信息在傳輸以前要用特殊碼字編碼，編碼后的信息混合后不會(huì)丟失原來(lái)的信息。在二次世界大戰(zhàn)前夕，德國(guó)為了提高潛艇魚雷的命中率而開發(fā)出一種利用“無(wú)線電波”來(lái)開發(fā)出能夠“無(wú)線遙控”的控制系統(tǒng)。60年代，相關(guān)的擴(kuò)頻技術(shù)出現(xiàn)了，美國(guó)軍方開始在軍事通訊系統(tǒng)中使用以擴(kuò)頻技術(shù)為核心的CDMA。當(dāng)時(shí)CDMA沖破當(dāng)時(shí)得到整個(gè)市場(chǎng)認(rèn)可的GSM系統(tǒng)的壟斷，以其獨(dú)特的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)開始迅速發(fā)展[2]。并且在ITU制定的以后的移動(dòng)通信向IMTAdvance演進(jìn)過(guò)程中，使用OFDMA技術(shù)和CDMA混合的方式為用戶提供高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。CDMA系統(tǒng)用戶發(fā)送的信息在經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻碼的直接擴(kuò)頻之后，有用信號(hào)被展寬為具有偽噪聲特性的擴(kuò)頻信息。第2章 CDMA相關(guān)的系統(tǒng)和技術(shù) CDMA主要應(yīng)用的系統(tǒng)隨著高通公司的不斷努力和韓國(guó)政府的政策支持，全世界第一個(gè)國(guó)家級(jí)以CDMA技術(shù)為主的商用移動(dòng)通信系統(tǒng)在20世界90年代建成，并且取得了很好的應(yīng)用效果。IS95也叫TIAEIA95。前向鏈路中，來(lái)自不同基站的信號(hào)可以用不同的PN短碼偏置來(lái)區(qū)分。l 可變速率生碼器及語(yǔ)音激活技術(shù)：大大提高了頻譜效率，非通話狀態(tài)時(shí)的速率是通話狀態(tài)時(shí)速率的1/8；其次，它改進(jìn)語(yǔ)音質(zhì)量，采用13kbit/s聲碼器和8kbit/s聲碼器；它可以支持多個(gè)聲碼器同時(shí)工作。CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)版本在IS95A/B基礎(chǔ)上發(fā)展到CDMA2000 1x之后出現(xiàn)兩個(gè)分支：CDMA2000 1x EV和CDMA2000 3x（即將3個(gè)CDMA載頻捆綁以提供高速率數(shù)據(jù)）。事實(shí)上，cdma2000標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)體系結(jié)構(gòu)，稱為cdma2000 family，它同樣還包含一系列的子標(biāo)準(zhǔn)。前向鏈路中，用戶的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)長(zhǎng)PN碼加擾，然后經(jīng)過(guò)I路和Q路映射、信道增益、功率比特?fù)舸┖蚖alsh碼擴(kuò)頻，最后進(jìn)行復(fù)擴(kuò)頻。l 信道編碼：業(yè)務(wù)信道使用Baseline卷積碼（1/1/1/4，K=9）高速用turbo碼；控制信道前向使用卷積碼（1/4，K=9），反向使用卷積碼（1/2，K=9）高速時(shí)用turbo碼。l 功率控制：快速前向和反向功率控制。支持簡(jiǎn)單IP與移動(dòng)IP兩類模式。歷史上，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（ETSI）在GSM之后就開始研究其3G標(biāo)準(zhǔn)，其中有幾種備選方案是基于直接序列擴(kuò)頻碼分多址的，而日本的第三代研究也是使用寬帶碼分多址技術(shù)的，其后以二者為主導(dǎo)進(jìn)行融合，在3GPP組織中發(fā)展成了第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)UMTS，并提交給國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）。l 雙工方式：FDD/TDD。l 基站同步方式： 支持異步和同步的基站運(yùn)行方式。 TDSCDMA2001年3月，3GPP通過(guò)R4版本，由我國(guó)提出的TDSCDMA被接納為全球通信領(lǐng)域的正式標(biāo)準(zhǔn)。 ，直接向3G過(guò)渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級(jí)。l 信道編碼：業(yè)務(wù)信道使用卷積碼（1/1/3，K=9）或者turbo碼（1/3）；控制信道前向使用卷積碼（1/1/3/,K=9），反向使用卷積碼（1/1/3/,K=9）；l 基站同步方式：基站間采用GPS 或者網(wǎng)絡(luò)同步方式，降低基站間干擾。l 多時(shí)隙，具有上下行不對(duì)稱信道分配能力，適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT2000的出現(xiàn)使得這些需求在一定程度上得到滿足。圖21 蜂窩移動(dòng)通信演進(jìn)路線 CDMA的基本性能在這里先介紹與CDMA密不可分的擴(kuò)頻通信技術(shù)，再介紹有關(guān)CDMA所用的擴(kuò)頻序列的特性，最后介紹CDMA多址技術(shù)并列的多址技術(shù)。起初是用于軍事對(duì)軍事信息的安全傳遞而發(fā)明的。這里我們先定性地說(shuō)明一下擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有抗干擾能力的理論依據(jù)[9]。山農(nóng)公式表明了一個(gè)信道無(wú)誤差地傳輸信息的能力同存在于信道中的信噪比以及用于傳輸信息的信道帶寬之間的關(guān)系。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)正是利用這一原理，用高速率的擴(kuò)頻碼來(lái)達(dá)到擴(kuò)展待傳輸?shù)臄?shù)字信息帶寬的目的。 時(shí)鐘源 乘法器 調(diào)制器 發(fā)射機(jī) 載波 發(fā)生器 偽碼 產(chǎn)生器 混頻器 本地 振蕩器 時(shí)鐘源 偽 碼 產(chǎn)生器 調(diào)制器 解調(diào)器 中頻 放大器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 圖22 直接序列擴(kuò)頻的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)框圖在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，偽隨機(jī)序列和正交編碼是十分重要的技術(shù)。發(fā)射機(jī)輸出BPSK信號(hào)的表達(dá)式為 (25)式中： 為載波的中心頻率； A為載波的振幅； 為載波的初始相位；s(t)數(shù)據(jù)源編碼器m序列發(fā)生器發(fā)射機(jī)射頻振蕩器{an}d(t)c(t)cos(2pf0t+j)(a)發(fā)射系統(tǒng)低通濾波器VCOm序列發(fā)生器射頻濾波器R(t)r(t)v(t)至數(shù)據(jù)檢測(cè)器(b)接收系統(tǒng)2cos[2p(f0+)t+] 為二進(jìn)制序列所控制的載波相位。和都是二進(jìn)制信號(hào)波形，且都滿足式(28)。進(jìn)入接收機(jī)的信號(hào)為 (210)式中： 為有用信號(hào)； 是信道中的所有加性噪聲、工業(yè)干擾等；表示同一擴(kuò)頻系統(tǒng)的多址干擾以及其它無(wú)線電設(shè)備發(fā)出的信號(hào)，也包括有用信號(hào)本身的多徑延遲以及人為干擾信號(hào)（敵方的干擾）。一般都采用相關(guān)解擴(kuò)技術(shù)。本地射頻壓控振蕩器輸出的信號(hào)為，其振幅為2。為了更好地理解擴(kuò)頻信號(hào)的解擴(kuò)過(guò)程和擴(kuò)頻系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，我們先只對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行分析，假設(shè)其它干擾信號(hào)和加性噪聲都為零，這樣式(211)可簡(jiǎn)化為 (214)用式(214)代替式(213)中的，可得 (215)由于相關(guān)器是理想的并能有效的濾除二次諧波，利用(212)式，當(dāng) (216)成立時(shí)，基帶濾波器的輸出信號(hào)為 (217)從(217)式可知，只要基帶濾波器能無(wú)失真的傳輸數(shù)字信息，經(jīng)基帶數(shù)字檢測(cè)器處理后，收信端就能恢復(fù)出發(fā)信端傳輸?shù)男畔?。雖然這種描述是在若干假設(shè)的情況下，忽略了許多次要的因素進(jìn)行的，但它反映了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)最本質(zhì)的特性。M序列主要有兩個(gè)功能：①擴(kuò)展調(diào)制信號(hào)的帶寬到更大的傳輸帶寬，即所謂的擴(kuò)展頻譜②區(qū)分通過(guò)多址方式接入同一傳輸頻帶的不同用戶信號(hào)。一個(gè)最大長(zhǎng)度現(xiàn)行移位寄存器的長(zhǎng)度為比特，并且由一個(gè)m級(jí)的帶有線性反饋的移位寄存器產(chǎn)生，如圖25所示。部分應(yīng)用程序在下面：m1=mseq(9,[1,4,8,9],ones(1,9))。 %1 and 1mauto=autocorr(m1)/(2^(9)1)。圖26 M序列為了比較清楚的看到M序列的基本特性只是截取了M序列周期的一部分。圖27 M序列的歸一化自相關(guān)函數(shù)，仿真結(jié)果如圖28所示； 圖28 M序列的歸一化互相關(guān)函數(shù)這與理論上的基本符合，+，為三值函數(shù)。因?yàn)樾蛄衶}是周期的，周期為L(zhǎng)，所以自相關(guān)序列{}也是周期的，周期為L(zhǎng)。因此，當(dāng)通過(guò)他們的自相關(guān)函數(shù)來(lái)看時(shí)，m序列非常接近于理想PN序列。然而，在實(shí)際中被不同用戶使用的PN序列總是呈現(xiàn)某些相關(guān)性。可以看到，長(zhǎng)為L(zhǎng)的m序列的數(shù)目隨著m急劇增加；同時(shí)可以看到對(duì)于大多數(shù)序列來(lái)說(shuō)，互相關(guān)函數(shù)的峰值幅度是自相關(guān)函數(shù)峰值大的一個(gè)大百分比。這是因?yàn)橛邢嗤幋a長(zhǎng)度和相關(guān)特性的m序列的數(shù)量相當(dāng)有限。GOLD序列是這樣構(gòu)成；取一對(duì)專門挑選的m序列,稱之為優(yōu)選m序列按模2相加。 圖29長(zhǎng)度為31的GOLD序列的產(chǎn)生=9的M序列優(yōu)選對(duì)獲得一個(gè)GOLD序列。 %generate two preferred m sequence m4=mseq(9,[2,3,5,9],[ones(1,4),zeros(1,5)])。%convert unipolar gold sequence to polar sequenceg2=g2*21。 圖210 GOLD序列圖211表示Gold序列的自相關(guān)特性，這與理論上基本符合。l 碼片的長(zhǎng)度為奇數(shù)，因此需要一個(gè)特殊的始終來(lái)產(chǎn)生GOLD序列。在不同環(huán)境下，它的特性和GOLD序列相似。 %generate orthogonal gold sequence og1og2=[g2,0]。 %generate normalized autocorrelation of og1ogcross=crosscorr(g1,g2)/(2^(9))。 圖214正交GOLD序列的自相關(guān)特性正交GOLD序列的互相關(guān)特性如下圖215所示，為三值函數(shù)與理論的情況相符合。其中，是t的二進(jìn)制表示式中小數(shù)點(diǎn)以后的第k位符號(hào)：，或1。Walsh碼就是有Hadamard矩陣的行或者列構(gòu)成的。不同步時(shí)，自相關(guān)特性和互相關(guān)特性不理想，并隨同步誤差值增大，性能下降十分明顯。開始是以模擬為主的第一代通信系統(tǒng)（1G），之后隨著數(shù)字技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展出現(xiàn)了第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)(2G)。與此同時(shí)也在準(zhǔn)備著4G的標(biāo)準(zhǔn)的制定。頻分多址是模擬高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)中的一種基本的