【正文】 ure Phase Shift Keying(偏制四相移鍵控 ) S(t) = ?k A G(t－ kTbTb/2) cos(?ct)cos(?k) ?k A G(t－ kTbTb) sin(?ct)sin(?k) 當(dāng) ak1ak2 = +1+1 時(shí)， ?k = ?/4 當(dāng) ak1ak2 = +11 時(shí)， ?k = ?/4 當(dāng) ak1ak2 = 1+1 時(shí)， ?k = 3?/4 當(dāng) ak1ak2 = 11 時(shí)， ?k = 3?/4 信號的 Q分量比 I分量延遲了 Tb/2，即半個(gè)脈沖的寬度，在每個(gè)相位跳變時(shí)刻， I、 Q分量的極性不會(huì)同時(shí)變化 90 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 當(dāng) Ik的極性為正時(shí) ,不管 Qk的極性如何 ,相位跳變?yōu)???/2 當(dāng) Ik的極性為負(fù)時(shí) ,不管 Qk的極性如何 ,相位跳變?yōu)???/2 當(dāng) Qk的極性為正時(shí) ,不管 Qk+1的極性如何 ,相位跳變?yōu)???/2 當(dāng) Qk的極性為負(fù)時(shí) ,不管 Qk+1的極性如何 ,相位跳變?yōu)???/2 OQPSK信號最大 相位跳變 ??/2 I Q I1 Q1 Q2 I2 Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb +,+ ,+ , +, OQPSK的相位跳變比 QPSK小，頻譜的滾降 特性比 QPSK好 為什么？ 91 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 ?/4DQPSK調(diào)制 設(shè)消息符號 {an}比特率為 2/Tb，將每兩個(gè)消息符號作為一組，控制載波信號的相位，共有四種情況，相位采用A差分編碼方式 S(t) = ?k A G(t－ kTbTb/2) cos(?ct + ?k) ?k = ?k1 + ??k 當(dāng) ak1ak2 = +1+1 時(shí)， ??k = ?/4 當(dāng) ak1ak2 = +11 時(shí)， ??k = ?/4 當(dāng) ak1ak2 = 1+1 時(shí)， ??k = 3?/4 當(dāng) ak1ak2 = 11 時(shí)， ??k = 3?/4 Differencial Quadrature Phase Shift Keying(差分四相移鍵控 ) 92 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 ?/4DQPSK調(diào)制信號的最大相位跳變?yōu)?3?/4 ? (QPSK) 頻譜特性比 QPSK要好 cos(?ct + ?k) = cos(?ct)Uk sin(?ct)Vk Uk= cos(?k) = cos(?k1 + ??k) = cos(?k1)cos(??k) sin(?k1)sin(??k) Uk= sin(?k) = sin(?k1 + ??k) = sin(?k1)cos(??k) + cos(?k1)sin(??k) Uk = Uk1cos(??k) Vk1sin(??k) Vk = Vk1cos(??k) + Uk1sin(??k) U0=1, V0=0 差分相位編碼 大于 OQPSK,但易實(shí)現(xiàn) 93 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 舉例 : +1 +1 1 +1 1 1 1 +1 +1 1 … ??1=?/4 ??2=3?/4 ??3=3?/4 ??4=3?/4 ??5=?/4 U0=1 U1= U2= 1 U3= U4= 1 U5= V0= V1= V2= 0 V3= V4= 0 V4= S(t)= ?k [Uk cos(?ct) Vk sin(?ct)]?G(t－ kTbTb/2) 不考慮絕對幅度 94 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 ?/4DQPSK解調(diào)制舉例 :基帶差分檢測 Xk = cos(??k)/4 Yk = sin(??k)/4 ak1 ak2 ??k +1 +1 1 1 +1 1 +1 1 ?/4 ?/4 3?/4 3?/4 Xk Yk 0 0 0 0 0 0 0 0 If Xk 0 then ak1= +1 If Xk 0 then ak1= 1 If Yk 0 then ak2= +1 If Xk 0 then ak2= +1 練習(xí) :證明 95 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 QAM調(diào)制 設(shè)消息符號為 {an}，將每 m個(gè)消息符號作為一組 (組號為k)，控制兩個(gè)正交載波信號 [時(shí)寬 Tb]的幅度，共有 M=2m種情況 ,稱為 MQAM調(diào)制 S(t) = ?k [Ak G(t－ kTbTb/2) cos(?ct) Bk G(t－ kTbTb/2) sin(?ct)] = ?k Ck 。誤碼率除了與信道衰落、干擾有關(guān)外，還與調(diào)制方式有關(guān)。采用 ALOHA多址接入方式，即隨機(jī)接入方式。 72 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 基站 *：在移動(dòng)無線業(yè)務(wù)中 ,為小型網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)用戶提供一個(gè)中心 控制點(diǎn)；多個(gè)衛(wèi)星移動(dòng)終端可以在地面或海上組網(wǎng)后通過 基站與衛(wèi)星通信 衛(wèi)星 *：通過多波束實(shí)現(xiàn)地面、海上、空中的信號覆蓋 ,接收各基 站、關(guān)口站、衛(wèi)星移動(dòng)終端控制中心的信號，實(shí)現(xiàn)信號的 交換、轉(zhuǎn)發(fā)等中繼功能，向各基站、關(guān)口站、衛(wèi)星移動(dòng)終 端發(fā)射業(yè)務(wù)與控制信號。 67 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 68 2020/10/5 集群移動(dòng)通信與蜂窩移動(dòng)通信的差異 * 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 集群移動(dòng)通信 蜂窩移動(dòng)通信 滿足行業(yè)、集團(tuán)通信需求，用戶分優(yōu)先等級 滿足公眾通信需求，不分優(yōu)先級 對一次通話的時(shí)間長度有限制 對通信時(shí)間一般不限制 主要是移動(dòng)臺與移動(dòng)臺之間通信 有線用戶與無線用戶的通信占有較大的比例 采用半雙工工作方式，一對移動(dòng)用戶通信占用一對 (2個(gè) )頻道 采用全雙工工作方式，一對移動(dòng)用戶通信占用二對 (4個(gè) )頻道 通過集群、動(dòng)態(tài)頻率分配方式提高頻道利用率 通過蜂窩小區(qū)劃分、信 (頻 )道復(fù)用動(dòng)態(tài)頻率分配等技術(shù)提高頻道利用率 69 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 衛(wèi)星移動(dòng)通信 *：通過衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺通信信號的轉(zhuǎn)發(fā)，適用于海上、空中和人口稀疏的地區(qū)的移動(dòng)通信。例如：圖中，相同字母的小區(qū)可使用同一組信道 64 2020/10/5 小區(qū)半徑、區(qū)群小區(qū)數(shù)與網(wǎng)絡(luò)容量 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 小區(qū)半徑越小，則單位面積容納的客戶數(shù)就越多，且信道利用率就越高；但基站的布局密度就越密，建設(shè)費(fèi)用越高；移動(dòng)臺的越區(qū)切換就越頻繁，越區(qū)切換控制難度就越大。 移動(dòng)臺 : 移動(dòng)臺有車載臺和手機(jī)。 57 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 集群移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 2:分布控制方式 ,采用隨路信令 58 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本設(shè)備如下 * ： 轉(zhuǎn)發(fā)器 : 它由收、 發(fā)信機(jī)和電源組成。 (3)支持多路通話同時(shí)進(jìn)行 (同時(shí)多人發(fā)話 )。在一個(gè)信息碼寬度內(nèi)積分 ,若積分值大于某個(gè)正的門限 ,判斷信息碼為 0,小于某個(gè)負(fù)的門限 ,判斷為 號對解調(diào)信號所產(chǎn)生的干擾只在少數(shù)子碼 (頻率相同的子碼 )寬度內(nèi)為非零 ,對積分值有些微影響 ,不會(huì)導(dǎo)致積分值超出門限 . 若信息碼為 0,則 ?=0,否則?= ? 50 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 (8)按組網(wǎng)方式可以分為： a)大區(qū)制移動(dòng)通信 b)蜂窩移動(dòng)通信 (小區(qū)制移動(dòng)通信 ) c)衛(wèi)星移動(dòng)通信 d)無繩電話 (微蜂窩移動(dòng)通信 ) e)分組無線網(wǎng) 大區(qū)制移動(dòng)通信 ：在移動(dòng)通信服務(wù)區(qū)內(nèi) ,只有一個(gè)基站 ,基站的天線高度比較高 (幾十至百余米 ),發(fā)射功率較高 (可達(dá) 200W),基站的覆蓋范圍比較寬 (半徑為幾十公里)。并觀察門限高低與誤碼率的關(guān)系 . 觀察能否正確恢復(fù)每個(gè)用戶的信息碼 。1,1, 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 。1,1,1,1,1,1,1,1, 1,1,1,1,1,1,1,1。1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1。(t)=s1(t)*C1(t)+ s2(t)*C2(t)+ … + sN(t)*CN(t) 用戶 j信號采樣數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)字基帶信號： sj(t) 用戶 j所采用的偽隨機(jī)碼 (擴(kuò)頻碼 )數(shù)字基帶信號： Cj(t) 發(fā)射端擴(kuò)頻以后的數(shù)字基帶信號： sj(t)*Cj(t) 36 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 舉例：直接序列擴(kuò)頻 (相位調(diào)制 ) 用戶 1： s1(t)*C1(t)cos(?0t) 用戶 2： s2(t)*C2(t)cos(?0t) …… 用戶 N： sN(t)*CN(t)cos(?0t) 合成信號為 s(t)為 [s1(t)*C1(t)+ s2(t)*C2(t)+ … + sN(t)*CN(t)]cos(?0t) 解調(diào)后的基帶信號 : s(t)*[2*cos(?0t)] 再經(jīng)低通濾波處理得到 s39。 通過 GPRS可以進(jìn)行手機(jī)上網(wǎng)、收發(fā)電子郵件、下載數(shù)據(jù)信息等。移動(dòng)臺的接收、基站的發(fā)射頻率 f2。 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 13 2020/10/5 移動(dòng)通信的特點(diǎn) (4)移動(dòng)通信設(shè)備、尤其是用戶終端的要求比較苛刻。 Immobile Station 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 7 2020/10/5 基站 位置固定、為一定范圍內(nèi)的移動(dòng)臺提供通信接入服務(wù)的設(shè)備。1 2020/10/5 主講教師：何松華 教授 聯(lián)系電話： (0731） 82687718 13973132618 電子信箱： 移 動(dòng) 通 信 Ｍ obile Communication 2 2020/10/5 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 移動(dòng)通信系統(tǒng) 陳威兵，何松華，彭曙光著 清華大學(xué)出版社 ,2020 移動(dòng)通信 (第三版 ) 郭梯云等編著 西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020。 其他：車載、船載或機(jī)載移動(dòng)通信設(shè)備 使用移動(dòng)無線網(wǎng)卡進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)等 MS： Mobile Station 固定臺 例如普通市話座機(jī)，是指不移動(dòng)的、位置固定的通信服務(wù)平臺。 1976，國際無線電行政大會(huì) (WARC)批準(zhǔn)了 800900Mhz頻段的蜂窩電話頻率分配方案； 1992年，批準(zhǔn) 18852200Mhz頻段的頻譜劃分方案。 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 為什么要？ 14 2020/10/5 舉例 多徑效應(yīng)及碼間干擾消除： 信道均衡 有限的頻譜資源及海量用戶： 組網(wǎng)、頻率復(fù)用 (frequency reuse)或信道復(fù)用、多址技術(shù) 干擾環(huán)境更加復(fù)雜 壓縮編碼及信道編碼 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 15 2020/10/5 移動(dòng)通信的發(fā)展 (1)1897年 意大利 M G 馬可尼 地面固定站與海上拖船之間的移動(dòng)通信 (2)20世紀(jì) 20年代至 40年代 單工、半雙工的專用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) (3)20世紀(jì) 40年代至 60年代 人工接續(xù)方式的小容量公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) (4)20世紀(jì) 60年代至 70年代中 大區(qū)制的、自動(dòng)接續(xù)的小容量移動(dòng)通信 湖南大學(xué)教學(xué)課件：移動(dòng)通信 概述 16 2020/10/5 移動(dòng)通信的發(fā)展 (5)20世紀(jì) 79年代末至今 蜂窩制、大容量移動(dòng)通信 1G： FDMA模擬移動(dòng)通信 2G： TDMA、 CDMA電路交換數(shù)字移動(dòng)通信 :話音