【正文】 針對(duì)仿真程序流程圖各個(gè)步驟如下： (1)隨機(jī)產(chǎn)生的用戶數(shù)據(jù)是使用均勻分布產(chǎn)生的； (2)用 if 語句將產(chǎn)生的隨即序列轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，即大于 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 1，小于 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 0； (3)畫出已轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)流的信號(hào)的時(shí)域圖； 圖 47 8PSK 調(diào)制解調(diào)仿真程序流程圖 (4)串 /并轉(zhuǎn)換，在一個(gè)步長為三的循環(huán)當(dāng)中將單路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三路數(shù)據(jù)，燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 且每 路數(shù)據(jù)均為雙極性不歸零數(shù)據(jù)； (5)8PSK 映射， 用 8PSK 調(diào)制方式對(duì)三路數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制， 表 41 是 8PSK 調(diào)制的映射表 ，圖 38 是 8PSK 符號(hào)的映射關(guān)系圖， 每三比特?cái)?shù)據(jù)相應(yīng)地 轉(zhuǎn)換為 同相 分量 I 路 及正交分量 Q 路 的 對(duì)應(yīng)電平 ； (6)調(diào)制發(fā)射，首先兩路信號(hào)分別與兩正交載波信號(hào)相乘，其中同相支路信號(hào) I 路與 cosωt相乘，正交支路信號(hào) Q 路與 sinωt相乘，然后將兩路信號(hào)相加發(fā)射； (7)畫出經(jīng)過 8PSK 調(diào)制方式調(diào)制后的信號(hào)時(shí)域圖； (8)在信號(hào)傳輸?shù)男诺乐屑尤朐肼曅盘?hào)，使用的是高斯白噪聲，在編寫時(shí)采用的是正態(tài)分布函數(shù)，高斯白噪聲屬于高斯分布即正態(tài)分布； (9)將接收到的信號(hào)分為 兩 路信號(hào) 進(jìn)行解調(diào) ， 其中第一 路信號(hào)與 cosωt相乘， 第二路信號(hào) 信號(hào)與 sinωt相乘； (10)過低通整形濾波器，濾除無用分量 ； (11) 8PSK 逆映射，是 8PSK 映射的反操作，由表 41，根據(jù)同向及正交兩路信號(hào)判斷出還原的三路信號(hào) ； (12)并 /串轉(zhuǎn)換，將三路信號(hào)合為一路； (13)畫出解調(diào)后的時(shí)域圖 ； (14)畫出根據(jù)信噪比變化的實(shí)際誤碼率 與理論誤碼率的 變化 對(duì)比 曲線圖 ，其中實(shí)際誤碼率由仿真程序而來 即用 symerr 函數(shù)計(jì)算出最后得到二進(jìn)制數(shù)據(jù)流和最初產(chǎn)生的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流誤碼數(shù)得出實(shí)際誤碼率 ，理論誤碼率由公式（ 41）計(jì)算而來 ； ??e(t) = ????????(√????Nodb?sin ??8) (41) 經(jīng)過以上步驟在 MATLAB 仿真環(huán)境中建立 8PSK 調(diào)制解調(diào)仿真程序的仿真結(jié)果如下 兩圖 所示。 QPSK 調(diào)制與解調(diào) 的 仿真 TDSCDMA 通信 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)采用的是四進(jìn)制相移鍵控 QPSK，所以首先 設(shè)計(jì)的 TDSCDMA 系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)仿真采用的是 QPSK 調(diào)制解調(diào)方案。它把輸入的二進(jìn)制信號(hào)序列經(jīng)過串并變換每次把一個(gè) 3位的碼組 （ 用 d3i， d3i+1， d3i+2來表示 ） 映射為一個(gè)符號(hào)的相位，因此符號(hào)率為比特率的 1/3，它們與載波相位的映射關(guān)系如圖 38所示。 在數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式中 8PSK八 相移鍵控是目前 常用于衛(wèi)星通信的高帶寬效率的多相位鍵控調(diào)制解調(diào)技術(shù)。由于 QPSK 信號(hào)可以看作是兩個(gè)正交 2PSK 信號(hào)的疊加，如圖 35 所示，所以用兩路正交的相干載波去解調(diào)，可以很容易地分離這兩路正交的 2PSK 信號(hào)。相乘結(jié)果用虛線矢量示于圖 35中。當(dāng)碼元中包含整數(shù)個(gè)載波周期時(shí)，初始相位相同的相鄰碼元的波形和瞬時(shí)相位才是連續(xù)的，如圖 32(a)所示。 3 位格雷碼可以用于 8PSK調(diào)制。 由此表和圖可以看出，采用格雷碼的好處在于相鄰相位所代表的兩個(gè)比特只有一位不同。發(fā)送碼元序列在編碼時(shí)需要先將每兩個(gè)比特分成一個(gè)雙比特組 ab。 基本原理 在 2PSK 信號(hào)的表示式中一個(gè)碼元的載波初始相位 ? 可以等于 0 或π。此外，還必須考慮調(diào)制器和解調(diào)器本身的復(fù)雜性。 移動(dòng)通信信道的基本特征是：第一，帶寬有限，它取決于使用的頻率資源和信道的傳播特性 ； 第二，干擾和噪聲影響大，這主要是移動(dòng)通信工作的電磁環(huán)境所決定的；第三，存在著多徑衰弱 ； 針 對(duì)移動(dòng)通信信道的特點(diǎn)，已調(diào)信號(hào)應(yīng)具有高的頻譜利用率和較強(qiáng)的抗干擾、抗衰弱的能力。脈沖成形濾波器使用的是滾降系數(shù) α = 平方根升余弦濾波器，此濾波器在發(fā)射和接收方均要使用。 TDSCDMA 所采用的擴(kuò)頻碼是 OVSF 碼，這可以保證在同一個(gè)時(shí)隙上不同擴(kuò)頻因子的擴(kuò)頻碼是正交的。 TDSCDMA 調(diào)制解調(diào)技術(shù) 在 TDSCDMA 中數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)可以采用 QPSK 或者 8PSK 的方式。那么不同長度的碼字的相關(guān)運(yùn)算是什么概念呢？考慮兩個(gè)不同長度的 OVSF 碼 ??2??， i， ??2??， j，首先利用長度較短的碼構(gòu)造一個(gè)新的序列 C=(??2??， i,??2??， j)，顯然，這個(gè)新序列的碼長等于 ??2??， j的碼長，這樣，我們就可以對(duì)新序列與??2??， j進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算了。 m 序列、 Gold 碼是偽隨機(jī)碼，而 Wa lsh 則是正交碼。通過不同碼字的正交性，系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)碼分復(fù)用。擴(kuò)頻碼的比特速率被稱為碼片速率，而信息數(shù)據(jù)序列的比特速率被稱為符號(hào)速率。 由此可見，抗干擾容限 M 與擴(kuò)頻處理增益 ??p成正比，擴(kuò)頻處理增益提高后，抗干擾容限將大大提高，甚至信號(hào)在一定的噪聲淹沒下也能正常通信。設(shè) W代表系統(tǒng)所占帶寬， B 代表原始信息帶寬，一般認(rèn)為： W/B=1~2，為窄帶通信； W/B=50,為寬帶通信； W/B=100，為擴(kuò)頻通信 [8]。 最后，對(duì)本 次 研究工作進(jìn)行了總結(jié)。 2021 年 9 月，中國普天信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司為意大利的一家通信公司MYWAVE 建設(shè)了 TDSCDMA 試驗(yàn)網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)于 9 月 12 日建成并開通 。這是我國 電信 史上重要的里程碑。該標(biāo)準(zhǔn)草案以 智能天線 、同步碼分多址、 接力切換 、 時(shí)分雙工 為主要特點(diǎn)，于 ITU 征集 IMT2021 第三代移動(dòng)通信 無線傳輸技術(shù)候選方案的截止日 1998 年 6 月30 日提交到 ITU，從而成為 IMT2021 的 15 個(gè)候選方案之一。隨著TDSCDMA 的發(fā)展，對(duì) TDSCDMA 進(jìn)行關(guān)注和評(píng)估研究的國內(nèi)外運(yùn)營商越來越多，同時(shí) ， 國內(nèi)外主要系統(tǒng)和終端制造商紛紛開始 TDSCDMA 的產(chǎn)業(yè)化部局 ， 全球跨國公司的參與將進(jìn)一步推動(dòng) TDSCDMA 在全球市場的發(fā)展。其次， TDSCDMA 系統(tǒng)沒有呼吸效應(yīng) （ 用戶數(shù)的增加使覆蓋半徑收縮的現(xiàn)象稱之為呼吸效應(yīng) ） ， WCDMA和 CDMA2021 的呼吸效應(yīng)比較明顯。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不對(duì)稱性，下行數(shù)據(jù)處于支配地位。 附錄 3 ....................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。這是我國 電信 史上重要的里程碑。s IPbased international widely accepted and recognized wireless munication internationalcriteria. This is an important milestone in the history of China39。 TDSCDMA 的優(yōu)勢突出表現(xiàn)在系統(tǒng)抗干擾和系統(tǒng)容量之間得到了很好的均衡、對(duì)混合業(yè)務(wù)的高效支持、系統(tǒng)自身有良好的持續(xù)發(fā)展和技術(shù)演進(jìn)性。 TDSCDMA 擁有全球一致的頻率劃分，為 TDSCMDA 在全球的推廣和漫游創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的有利條件。干擾可控、支持異頻疊加覆蓋、碼資源規(guī)劃靈活等特點(diǎn)使網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)設(shè)計(jì)可以簡單實(shí)施，為運(yùn)營商節(jié)省大量的技術(shù)培訓(xùn)費(fèi)用和人力資本費(fèi)用。 TDLTE 的技術(shù)特點(diǎn)主要有 [3]： 第 1章 緒論 3 (1)靈活支持 ,3,5,10,15,20MHz 帶寬 ； (2)下行使用 OFDMA（ 正交頻分多址 ），最高速率達(dá)到 100Mbits/s,滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅? (3)上行使用 OFDM 衍生技術(shù) SCFDMA（單載波頻分復(fù)用），在保證系統(tǒng)性能的同時(shí)能有效降低峰均比 (PAPR)，減小終端發(fā)射功率，延長使用時(shí)間 ， 上行最大速率達(dá)到 50Mbits/s； (4)充分利用信道對(duì)稱性等 TDD 的特性，在簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)提高系統(tǒng)性能； (5)系統(tǒng)的高層總體上與 FDD 系統(tǒng)保持一致； (6)將智能天線與 MIMO 技術(shù)相結(jié)合，提高系統(tǒng)在不同應(yīng)用場景的性能； (7)應(yīng)用 智能天線技術(shù) 降低小區(qū)間干擾，提高小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量； (8)進(jìn)行時(shí)間 /空間 /頻率三維的快速無線資源調(diào)度，保證系統(tǒng)吞吐量和服務(wù)質(zhì)量。 經(jīng)過一年多的時(shí)間，經(jīng)歷了幾十次工作組會(huì)議幾百篇提交文稿的討論，在 2021 年 3 月 棕櫚泉 的 RAN 全會(huì)上，隨著包含 TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的3GPPR4 版本規(guī)范的正式發(fā)布， TDSCDMA 在 3GPP 中的融合工作達(dá)到了第一個(gè)目標(biāo)。 2021 年 1 月，中國移動(dòng)在中國北京、上海、天津、沈陽、廣州、深圳、廈門、 秦皇島 市建成了 TDSCDMA 試驗(yàn)網(wǎng)；中國電信集團(tuán)股份有限公司在中國保定市建成了 TDSCDMA 試驗(yàn)網(wǎng)；原 中國網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)公司 （現(xiàn)中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)股份有限公司）在中國青島市建成了 TDSCDMA 試驗(yàn)網(wǎng)。本次設(shè)計(jì)的研究內(nèi)容和 論文的結(jié)構(gòu)安排如下 ： 研究內(nèi)容： (1)對(duì)于 TDSCDMA 通信系統(tǒng) 的調(diào)制解調(diào) 基本原理進(jìn)行 詳細(xì)了解 ； (2)對(duì)于 TDSCDMA 通信系統(tǒng)中采用的數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)了解； (3)對(duì)于 TDSCDMA 通信系統(tǒng)中采用的擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)了解； (4)在 MATLAB 軟件中 建立 QPSK 調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)仿真 模型 ； (5)在 MATLAB 軟件中建立 8PSK 調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)仿真模型； (6)在 MATLAB 軟件中建立帶有 QPSK 數(shù)據(jù)調(diào)制與解調(diào)和 OVSF 擴(kuò)頻調(diào)制與解調(diào)的 TDSCDMA 系統(tǒng)仿真模型； (7)對(duì)于最后得出的仿真 結(jié)果 進(jìn)行詳細(xì)分析并進(jìn)行改進(jìn)； 論文的結(jié)構(gòu)安排如下： 第 2 章 本章從總體上介紹了 TDSCDMA 通信系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)部分的基本內(nèi)容，其中 包括 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的基本原理和 TDSCDMA 系統(tǒng) 擴(kuò)頻調(diào)制使用的正交可變擴(kuò)頻因子碼 (OVSF 碼 ）， 然后從整體上描述了 TDSCDMA燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 系統(tǒng)的調(diào)制過程。擴(kuò)頻函數(shù)或擴(kuò)頻碼序列僅僅起到 擴(kuò)展頻譜的作用，與被傳信息無關(guān)。 通信系統(tǒng)要正常工作，必須保證在輸出端有一定的信噪比，并且還需要扣除系統(tǒng)內(nèi)部的損耗。 CDMA 通信系統(tǒng)中的各用戶同時(shí)工作于同一載波，占用相同的帶寬，各用戶之間必然相互干擾。 作為 CDMA 來說，用戶工作在同一個(gè)中心頻率上，所有的用戶信息被第 2章 TDSCDMA系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)基本原理 9 疊加在空中接口上進(jìn)行發(fā)射并通過碼字來區(qū)分。而偽隨機(jī)碼則具有尖銳的自相關(guān)系數(shù)，但其互相關(guān)性能不理想。 OVFS 碼一般采用樹形結(jié)構(gòu)來描述。 同理， ??2??， i和 ??2??+2， 4i之間的相關(guān)運(yùn)算可表示為： .??2??， i， ??2??+2， 4i/= 4 ?(??2??， i， ??2??， i)= 2??+2 可見， ??2??， i和 ??2??+2， 4i也是相關(guān)的。擴(kuò)頻調(diào)制主要分為擴(kuò)頻和加擾兩步。擾碼的長度 16， 該序列的元素取值于復(fù)數(shù)集 {1， j， 1， j}（ j 為虛數(shù)單位）。 按照解調(diào)器輸入信號(hào)（該信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)）的形式，調(diào)制可分為模擬調(diào)制 （ 或連續(xù)信號(hào) ） 和數(shù)字調(diào)制。 對(duì)于調(diào)制解調(diào)研究，需要關(guān)心的另一個(gè)問題就是可實(shí)現(xiàn)性。由于絕對(duì)相移方式存在相位模糊問題，所以在實(shí)際中主要采用相對(duì)移相方式QDPSK。因此，其帶寬和 4ASK信號(hào)的帶寬相同。 1 1 270176。 在表31 中只給出了 2 位格雷碼的編程規(guī)則。作為比較，在表32 中還給出了二進(jìn)碼作為比較。 圖 33 第一種 QPSK 信號(hào)產(chǎn)生方法 圖中產(chǎn)生的基帶信號(hào)是二進(jìn)制不歸零雙極性碼元，它被“串 /并變換”電路變成兩路碼元 I(t)和 Q(t)。這時(shí)輸入基帶信號(hào)經(jīng)過串 /并變換后用于控制一個(gè)相位選擇電路，按照當(dāng)時(shí)的輸入雙比特I(t)Q(t)，決定選擇哪個(gè)相位的載波輸出。如果是其一半的狀態(tài)，即 4 種，則為 QPSK，如果是其 2 倍的狀態(tài)，則為 16PSK。這就是說， 8PSK第 3章 數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào) 23 信號(hào)碼元可以看作是兩個(gè)特定的 8ASK 信號(hào)碼元之和。 TDSCDMA系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)采用的是 QPSK，所以本章 重點(diǎn)介紹了 四進(jìn)制相移鍵控 QPSK， 其中包括 QPSK的特點(diǎn)與優(yōu)勢，以及其調(diào)制與解調(diào)的基本原理方法和使用的編碼方式。 第 4章 TDSCDMA系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)仿真 29 圖 43 發(fā)射部分調(diào)制 前 信號(hào)時(shí)域圖 和頻域圖 圖 44 發(fā)射部分調(diào)制后信號(hào)時(shí)域圖和頻域圖 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 45 實(shí)際誤碼率 變 化 曲線 圖 8PSK 系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)仿真 TDSCDMA 通信系統(tǒng)針對(duì)于 2Mbit/s 業(yè)務(wù)的