【正文】 序列的自相關函數(shù)由下式計算： R(t)=(AD)/(A+D) 其中： A—“0”的位數(shù) D—“1”的位數(shù) 令 p =A + D = 2n － 1， 則： R(t)=1 t=0 R(t) =(1/P) t 不等于 0 設 n = 3, p = 23 － 1 ＝ 7， 則： R(t)=1 t=0 R(t) =(1/7) t 不等于 0 沈陽職業(yè)技術學院論文 25 它正是圖 (d)中所示的二值自相關函數(shù)。 如 7 位 m序列中順序出現(xiàn)的狀態(tài)為 111， 110， 101， 010， 100， 00l 和 011，然后再回到初始狀態(tài) 111。 GoId 碼序列 m序列雖 然性能優(yōu)良，但同樣長度的 m序列個數(shù)不多，且序列之間的互相關值并不都好。 如有兩個 m序列，它們的互相關函數(shù)的絕對值有界，且滿足以下條件： R（ t） =2x +1 ,n 為奇數(shù)， x=(n +1)/2 R（ t） =2x +1 ,n 為偶數(shù)， x=(n +1)/2 我們稱這一對 m序列為優(yōu)選對。 圖 (b)中為兩個 5級 m序列優(yōu)選對構成的 Gold 碼發(fā)生器。 兩個 m 序列優(yōu)選對不同移位相加產生的新序列都是 Gold 序列。 沈陽職業(yè)技術學院論文 27 在表 中列出 m序列和 Gold 序列互相關函數(shù)旁瓣的最大值。記憶的雪花翩翩起舞，思緒定格在鳳凰花開的季節(jié)。邁進象牙塔殿堂時的激動，仍時刻在內心回蕩，不知不覺中完成了 人生 中最大的一次蛻變。 。 感謝 趙新亞老師，是你們悉心的 指導 、關心和 鼓勵 下，才使得我養(yǎng)成科 學嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，也讓我學會了如何去解決所遇到的問題?；秀敝?，在美麗的沈職 校園 中，度過了 人生 中最為寶貴的年華。這一特性在實現(xiàn)碼分多址時非常有用。 因此， Gold 序列的序列數(shù)比 m序列數(shù)多得多。 沈陽職業(yè)技術學院論文 26 圖 圖 Gold 序列的主要性質有以下三點： Gold 序列具有三值自相關特性，類似圖 55 中的自相關與互相關特性。如果把兩個 m序列 發(fā)生器產生的優(yōu)選對序列模二相加，則產生一個新的碼序列，即 Gold 序列。 Gold 提出了一種基于 m序列的碼序列 ,稱為 Gold 碼序列。理論分析指出，產生的 m序列數(shù)由下式決定： ?(2n － 1) / n 其中由 ?(X)為歐拉數(shù) (即包括 1 在內的小于 X并與它互質的正整數(shù)的個數(shù) )。 例如 1110100 與向右移三位后的序列 1001110 逐位模二相加后的序列為0111010，相當于原序列向右移一位后的序 列，仍是 m序列。 4－ 1中列出長 為 15 位的游程分布。 3） 一個周期長的序列與其循環(huán)移位序列遠位比較，相同碼的位數(shù)與不相同碼的位數(shù)相差 l位。 沈陽職業(yè)技術學院論文 23 ] 如圖 一個碼序列的隨機性由以下三點來表征： 1） 一個周期內“ l”和“ 0”的位 數(shù)僅相差 1位。例如 ,M 序列在一個周期中， 0 與 1 的個數(shù)各占一 半。從任一狀態(tài)出發(fā)，例如從 (000)出發(fā) ,其接續(xù)狀態(tài)恰好構成一個完全循環(huán) (圖 b)，由此產生一個周期為 23=8 的 3級序列。采用 Gold 碼族作地址碼，其地址數(shù)大大超過了用 m序列作地址碼的數(shù)量，所以 Gold 序列在多址技術中得到了廣泛的應用。再加上兩個 m 序列，共有 ( 2n +1)個 Gold 序列碼。理想情況的互相關特性是各用戶的偽隨機序列相互正交 (互相關為零 )，但同周期的不同 m 序列之間存在較大的互相關峰值，如果直接用不同的m序列作為擴頻地址碼來區(qū)分用戶，則會產生很大的多址干擾，無法保證系統(tǒng)的通信質量。 最大長度線性移位寄存器序列（簡稱 m 序列）是一類重要的偽隨機序列，最早應用于擴頻通信，也是目前研究得最深入的偽隨機序列。 與直接序列擴頻相結合的兩種方式 ，再擴頻調制 碼，既做地址碼又做擴頻碼 實現(xiàn)碼分多址需要的 3 個必備條件 1. 地址碼要足夠 2. PN 碼的碼形、 相位要相同 3. 與擴頻技術相結合，可以提高系統(tǒng)的抗干擾性能 沈陽職業(yè)技術學院論文 21 第四章 擴頻碼序列 碼序列的相關性 在 CDMA 系統(tǒng)中，擴頻序列的選取對整個系統(tǒng)的性能影響極大，它直接關系到系統(tǒng)的增益、抗干擾能力、多址容量等重要參數(shù)。這種編五馬方式被認為是目前效率最高的編碼技術，在保證有較好話音質量的 前提下，大大提高了系統(tǒng)的容量。 （ 7） CDMA 的頻率利用率高，不需頻率規(guī)劃，這也是 CDMA 的特點之一。當相鄰小區(qū)的負荷一輕一重時，負荷重的小區(qū)可以通過減少導頻的發(fā)射功率，使本小 區(qū)的邊緣用戶由于導頻強度的不足而切換到相臨小區(qū)，使負擔分擔。處于切換區(qū)域的移動臺通過分集接收多個基站的信號，可以減低自身的發(fā)射功率，從而減少了對周圍基站的干擾，這樣有利于提高反向聯(lián)路的容量和覆蓋范圍。 （ 2）采用了話音激活技術和扇區(qū)化技術。 （ 4）利用擴頻碼的相關性來獲取用戶的信息，抗截獲的能力強。 碼分多址的特點 1． CDMA 是擴頻通信的一種，他具有擴頻通信的以下特點： （ 1）抗干擾能力強。無論正向傳輸或反向傳輸，除去傳輸業(yè)務信息外，還必須傳送相應的控制信息。其它使用不同碼型的信號因為和接收機本地產生的碼型不同而不能被解調。如果發(fā)射的射頻脈沖信號在一個周期內，其載頻的頻率作線性變化，則稱為線性調頻。在一幀內哪個時片發(fā)射信號由擴頻碼序列去進行控制。 圖 (a) , (b) 沈陽職業(yè)技術學院論文 18 總之，跳頻系統(tǒng)占用了比信息帶寬要寬得多的頻帶 。 圖 (a)為跳頻的原理示意圖。所謂跳頻，比較確切的意思是：用一定碼序列進行選擇的多頻率 頻移鍵控。平衡調制器的輸出則為兩倍脈沖頻譜寬度，而 fc 被抑制的雙邊帶的展寬了的擴頻信號，其頻譜函數(shù)為 fc ＋ G(C)。直接序列擴頻的原理如圖 所示。 8) 安裝簡便，易于維護 擴頻通信設備是高度集成，采用了現(xiàn)代電子科技的尖端技術，因此，十分可靠、小巧，大量運用后成本低，安裝便捷，易于推廣應用。當發(fā)射出去的擴頻信號在被測物體反射回來后，在接收端解調出擴頻碼序列，然后比較收發(fā)兩個碼序列相位之差，就可以精確測出擴頻信號往返的時間差，從而算出二者之間的距離。另外，采用頻率跳變擴頻調制方式的擴頻系統(tǒng)中，由于用多個頻率的信號傳送同一個信息，實際上起到了頻率分集的作用。 5) 抗多徑干擾 在無線通信的各個頻段，長期以來，多徑干擾始終是一個難以解決的問題之一。 4) 可以實現(xiàn)碼分多址 擴頻通信提高了抗干擾性能，但付出了占用頻帶寬的代價。 沈陽職業(yè)技術學院論文 14 圖 擴頻系統(tǒng)抗寬帶干擾能力示意圖 對于脈沖干擾，帶寬將被展寬到 B，而有用信號恢復 (壓縮 )后，保證高于干擾，見圖 所示。 如上述例子當 Gp = 35dB 時，抗干擾容限 Mj = 22dB，即在負信 噪聲比 (－22dB)條件下，可以將信號從噪聲的湮滅中提取出來。 擴頻通信發(fā)送功率極低 (1 650mW)，采用了相關接收這一高技術，且可工作在信道噪聲和熱噪聲背景中，易于在同一地區(qū)重復使用同一頻率 , 也可與現(xiàn)今各種窄道通信共享同一頻率資源。 與一般通信系統(tǒng)比較，擴頻通信就是多了擴頻調制 和解擴部分 。 在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列去相關解擴。 2. 4 擴頻通信的基本原理 信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴展是通過一 個獨立的碼序列來完成，用編碼及調制的方法來實現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關；在接收端則用同樣的碼進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數(shù)據(jù)”。 一、 處理增益 G也稱擴頻增益 (Spreading Gain) 它定 義為頻譜擴展前的信息帶寬 ?F與頻帶擴展后的信號帶寬 W之比： G＝ W／ ?F 在擴頻通信系統(tǒng)中．接收機作擴頻解調后，只提取偽隨機編碼相關處理后的帶寬為 ?F 的信息，而排除掉寬頻帶 W中的外部干擾、噪音和其地用戶的通信影響。 擴展頻譜換取信噪比要求的降低，正是擴頻通信的 重要特點，并由此為擴頻通信的應用奠定了基礎。在擴頻通信中，通信擴展信號帶寬和增加信道通頻帶寬，在低 信躁比的情況下，仍可以保持所需要的信道容量。 信息論中關于信息容量的 香 農 (Shannon)公式為： C ＝ WLog2(1 十 P/N) (1) 沈陽職業(yè)技術學院論文 9 式中 ： C 信道容量 (用傳輸速率度量 ) W 信號頻帶寬度 P 信號功率 N 噪聲 平均 功率 由上式可以看出，在特定通頻帶寬 W和特定信躁比 S/N的信道中傳送信息的速率 C是一定的。長期以來，人們總是想方設法使信號所占頻譜盡量窄，以充分提高十分寶貴的頻率資源的利用率。為了充分利用頻率資源，通常都是盡量壓縮傳輸帶寬。這種在發(fā)端把窄帶信息擴展成寬帶信號，而在收端又將其解擴成窄帶信息的處理過程，會帶來一系列好處。 三、在接收端用相關解 調來解擴 正如在一般的窄帶通信中，已調信號在接收端都要進行解調來恢復所傳的信息。 沈陽職業(yè)技術學院論文 8 如下面介紹的直接序列擴頻系統(tǒng)就是采用這種方法獲得擴頻信號。例如很窄的脈沖信號，其頻譜則很寬。這些都屬于窄帶通信。 例如人類的語音的信息帶寬為 300Hz 3400Hz，電視圖像信息帶寬為數(shù)MHz。 擴頻通信在 CDMA 通信系統(tǒng)中的使用，就是給每一用戶分配一個唯一的序列碼（擴頻碼），并用它對承載信息的信號進行編碼。從 向 3G技術體制過渡上， CDMA2021 1X向 CDMA2021 1X EVDO 過渡比 GPRS 向 WCDMA 過渡更為平滑。 CDMA 是移動通信技術的發(fā)展方向 。 CDG表示，目前亞洲已經成為 CDMA 市場增長的主要動力，亞洲地區(qū) CDMA 用戶數(shù)量比一年前增長 88%，達到 2800 萬。目前，在美國、韓國、日本等國家， CDMA 技術已獲得了較大規(guī)模的應用。 IS95B可提供 CDMA 系統(tǒng)性能，并增加用戶移動通信設備的數(shù)據(jù)流量，提供對