【正文】 .... 12 167。 TDSCDMA 概述 ................................... 7 167。s third generation mobile munication standard, has provided us with specific instructions which ideas from munication theory have a significant impact in practice. Nearly 10 years of research work has been produced on how to municate in the wireless munication channel more abundant ideas, perspectives and tools, and the picture painted continues to evolve. TDSCDMA standard has now been pleted expert assessment, the ITU approved and published, with the 3GPP (Third Generation Partnership Project) system integration, introduction of new technology features a series of international standardization. So that TDSCDMA standard as the first made by China to our intellectual propertybased, been widely accepted and recognized international standard for wireless munications. This is an important milestone in the history of China Tele. In this paper, on the TDSCDMA system, we chiefly depth study the basic principles of modulation and demodulation, and on the basic of it do a simulation research on a simple TDSCDMA system. This paper firstly introduces the general knowledge of munication system simulation, then described the characteristics of the MATLAB simulation technology. Second, we mainly give a simple description of TDSCDMA .Once again, the basic principle of QPSK modulation and demodulation were pared with indepth analysis. Then this article will discuss the basic principles of TDSCDMA system, lay a theoretical foundation for the simulation case. Finally this paper will majorly simulate a simple TDSCDMA system, and obtain simulation results. X KEY WORDS： TDSCDMA, MATLAB Simulation, QPSK Modulation and Demodulation, 3G XI 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 緒論 ............................................................................................ 2 167。這是我國(guó)電信史上重要的里程碑。 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 2020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)。 1999年 12月在法國(guó)尼斯的 3GPP會(huì)議上，我國(guó)的提案被 3GPPTSGRAN(無線接入網(wǎng) )全會(huì)所接受，正式確定將TDSCDMA納入到 Release 2020(后拆分為 R4和 R5)的工作計(jì)劃中，并將TDSCDMA簡(jiǎn)稱為 LCRTDD(低碼片速率 TDD方案 )。在設(shè)計(jì)的前期階段，為了驗(yàn)證這些新算法和新硬件技術(shù)，仿真提供了極佳的環(huán)境。然后是加擾碼，即將擾碼加到擴(kuò)頻后的信號(hào)中。這是我國(guó)電信史上重要的里程碑。數(shù)據(jù)調(diào)制后的復(fù)數(shù)符號(hào)再進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制。為了降低多碼傳輸時(shí)的峰均值比，對(duì)于每一個(gè)信道化碼，都有一個(gè)相關(guān)的相位系數(shù)，即信道化特征乘法算子，也叫加權(quán)因子。 III 本文主要對(duì) TDSCDMA系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)進(jìn)行仿真研究，這對(duì)于學(xué)習(xí)通信系統(tǒng)的仿真方法、了解和掌握 TDSCDMA通信技術(shù)以至將來為通信事業(yè)的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)，都 具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 A的發(fā)展過程 1998年初，在當(dāng)時(shí)的郵電部科技司的直接領(lǐng)導(dǎo)下，由電信科學(xué)技術(shù)研究院組織隊(duì)伍在 SCDMA技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究和起草符合 IMT2020要求的我國(guó)的 TDSCDMA建議草案。 5. 實(shí)施計(jì)劃 第 4 — 5 周 查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)，完成開題報(bào)告和英文文獻(xiàn)翻譯； 第 6 — 10 周 確定算法，并熟悉 MATLAB編程工具； 第 11 — 12 周 算法的程序?qū)崿F(xiàn)，完成仿真與結(jié)果分析； 第 13 — 15 周 撰寫論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。其次主要對(duì)TDSCDMA 進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。 通信系統(tǒng) .................................... 2 167。 TDSCDMA 的 現(xiàn)狀及后續(xù)發(fā)展 ...................... 8 167。 QPSK 解調(diào) .................................. 16 第 4 章 TDSCDMA 系統(tǒng)基本原理 .........................................................18 167。 系統(tǒng)仿真程序與仿真結(jié)果 ......................... 25 附 錄 ........................................................................................................27 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................32 致 謝 ........................................................................................................34 1 前 言 TDSCDMA 是英文 Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access（ 時(shí)分同步碼分多址 ） 的簡(jiǎn) 稱 ， 是一種第三代無線通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ，也是 ITU（ 國(guó)際電聯(lián) ） 批準(zhǔn)的三個(gè) 3G 標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)。例如，利用 MATLAB 仿真工具對(duì) TDSCDMA 系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)在通信技術(shù)領(lǐng)域中并不罕見，且其發(fā)展歷程越來越讓人們對(duì)其前景感到樂觀。 由仿真的定義可知，系統(tǒng)、模型與仿真三者是密切相關(guān)的，系統(tǒng)是研究的對(duì)象，模型是系統(tǒng)的抽象，仿真是通過對(duì)模型的實(shí)驗(yàn)以達(dá)到 研究系統(tǒng)的目的。如果雙 方有各自的傳輸媒介，則雙方都可以獨(dú)立地進(jìn)行發(fā)送與接收；但若共享一個(gè)傳輸媒介，則必須用頻率、時(shí)間或空間分割等辦法來共享，即所謂的頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和空分復(fù)用等。系統(tǒng)初始配置包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、調(diào)制方式、多址技術(shù)、編碼與抗多徑干擾技術(shù)等。 概述 從本質(zhì)上講，仿真方法論是很難系統(tǒng)化的，仿真具有藝術(shù)性和科學(xué)性兩方面的技巧。但在通信系統(tǒng)5 波形級(jí)仿真場(chǎng)合，很少能分解靠這么細(xì)的程度。 在 MATLAB 產(chǎn)品族中，自動(dòng)化的代碼生成工具主要有 RealTime Workshop 6 (RTW)和 Stateflow Coder，這兩種代碼生成工具可以直接將 Simulink 的模型框圖和 Stateflow 的狀態(tài)圖轉(zhuǎn)換成高效優(yōu)化的程序代碼。 簡(jiǎn)介 TDSCDMA 是英文 Time DivisionSynchronous Code Division Multiple Access（時(shí)分同步碼分多址） 的簡(jiǎn)稱，是一種第三代無線通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是 ITU 批準(zhǔn)的 三個(gè) 3G標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)，相對(duì)于另兩個(gè)主要 3G標(biāo)準(zhǔn)（ CDMA2020）或（ WCDMA）它的起步較晚。因在城市和城郊，車速一般都小于 200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，8 小區(qū)半徑一般都在 15km 以內(nèi)。 TDSCDMA 的無線傳輸方案綜合了 FDMA， TDMA 和 CDMA 等基本傳輸方法。 因此， TDSCDMA 通過最佳自適應(yīng)資源的分配和最佳頻譜效率，可支持速率從 8kbps 到 2Mbps 的語(yǔ)音、互聯(lián)網(wǎng)等所有的 3G 業(yè)務(wù)。這些共同之處保證了兩個(gè)系統(tǒng)之間的無縫漫游、切換、業(yè)務(wù)支持的一致性、 QoS 的保證等，也保證了 TDSCDMA 和 WCDMA 在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的后續(xù)發(fā)展上保持相當(dāng)?shù)囊恢滦?。隨著設(shè)備開發(fā)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的大規(guī)模開展， TDSCDMA 標(biāo)準(zhǔn)也必將得到進(jìn)一步的驗(yàn)證和加強(qiáng)。頻率或相位，從而得到調(diào)幅（ AM）、調(diào)頻（ FM）或調(diào)相（ PM）信號(hào)。對(duì)于數(shù)字調(diào)制而言，頻譜利用率常用單位頻帶 (1Hz)內(nèi)能傳輸?shù)谋忍芈剩?b/s）來表征。 四進(jìn)制相移鍵控 QPSK 12 167。 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。發(fā)送碼元序列在編碼時(shí)需要先將每?jī)蓚€(gè)比特分成一組，然后用 4 種相位之一 k? 去表示它。 3 位格雷碼可以用于 8PSK 調(diào)制。圖中輸入基帶信號(hào) ）（ tA 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 a 和 b。這時(shí)輸入16 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 ab，決定選擇哪個(gè)相位的載波輸出。 擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 167。一般把擴(kuò)頻信號(hào)帶寬 W 與信息帶寬 B 之比稱為處理增益 PG ，即： BWGP /? （ ） 它表明了擴(kuò)頻系統(tǒng)信噪比改善的程度。通常的擴(kuò)頻設(shè)備可將用戶信息的帶寬擴(kuò)展到數(shù)十至上千倍，以盡可能地提高處理增益。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。通過不同碼字的正交性，系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)碼分復(fù)用。 m 序列、 Gold 碼是偽隨機(jī)碼 ，而 Walsh 則是正交碼。 OVSF 碼的特色就是在相同或不同長(zhǎng)度的碼字之間相互正交。 所以， OVSF 碼的使用有一個(gè)要求，就是當(dāng)一個(gè)碼已經(jīng)在一個(gè)時(shí)隙中采用時(shí)，則其上級(jí)碼樹直至樹根上的碼和下級(jí)碼樹所有的碼不能在同一時(shí)隙中使用，因?yàn)檫@些 碼不一定是正交的。首先用擴(kuò)頻碼對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)擴(kuò)頻，其擴(kuò)頻系數(shù)在 1~16 之間。復(fù)值序列 ? 由長(zhǎng)度為 16的二進(jìn)制實(shí)數(shù)擾碼序列 ? =（ ? 1， ? 2? ,? 16） 生成，擾碼 ? 的元素是虛實(shí)交替的，即： ? i=(j)i*? I, ? I?{1， 1}， i=1~16 （ ） TDSCDMA 系統(tǒng)共定義了 128 個(gè)這樣的實(shí)數(shù)序列。信號(hào)經(jīng)擴(kuò)頻、擾碼處理后，分為實(shí)、虛兩路數(shù)據(jù)流，分別對(duì)這兩路數(shù)據(jù)流進(jìn)行脈沖成型然后合并成一路復(fù)低通等效信號(hào)。 167。 ovsf=[+j j +j j]。 for i=1:Len_Data/2。amp。 %figure(1) %subplot(211),stem(real(SigSprScrab)),grid。 Q_TrSig=rcosflt(imag(SigSprScrab),Fc,Fs,39。,R,Delay)。 29 for i=1:Len_Data/2 De_spr(Len_PN*(i1)+1:Len_PN*i)=De_scram(Len_PN*(i1)+1:Len_PN*i).*conj(ovsf)。 elseif test_result==test(2)