【導(dǎo)讀】信道的傳播性能經(jīng)常會(huì)隨時(shí)間和傳播地點(diǎn)而

　　

【正文】 數(shù)據(jù)幀周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于衰落周期，那么在幾個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí)期內(nèi)，可以認(rèn)為信道衰落變化不大，采取上面的方法進(jìn)行信道估計(jì)是可行的。 16 BS 接 收時(shí)隙 BS 發(fā) 射時(shí)隙MS 接 收時(shí)隙 MS 發(fā) 射時(shí)隙幀頭 調(diào)制電平數(shù) QA M信 息數(shù)據(jù) 幀尾傳輸時(shí)延時(shí)分復(fù)用結(jié)構(gòu) 圖 37 變速率 QAM 數(shù)據(jù)的時(shí)隙結(jié) 構(gòu) 變速率 QAM 收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如圖 38 所示。 變 速 率 Q A M 調(diào)制調(diào) 制 電 平 數(shù) 解 調(diào)（ 4 D P R K ）衰 落 補(bǔ) 償變 速 率 Q A M 調(diào) 解信 號(hào) 分 離信 道 衰 落 估 計(jì)R r 前 端 接 收射 頻 發(fā) 射 機(jī) 信 號(hào) 復(fù) 接確 定 發(fā) 射 調(diào) 制電 平 數(shù) 解 調(diào)調(diào) 制 電 平 數(shù) 解調(diào) （ 4 D P R K ）發(fā)射調(diào)制電平數(shù)輸 入 數(shù) 據(jù)輸 出 數(shù) 據(jù)基 帶 Q A M調(diào) 制 信 號(hào)幀 頭 幀 尾Q A M 數(shù) 據(jù)接 收調(diào) 制電 平數(shù)基 帶Q A M 調(diào)制 信 號(hào)調(diào) 制 電 平 數(shù) 圖 38 變速率 QAM 收發(fā)信機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 接收機(jī)收到信號(hào)后，首先將調(diào)制電平數(shù)數(shù)據(jù)提取出來(lái)，用 4DPSK 解調(diào)出 3 個(gè)數(shù)據(jù)值，根據(jù)大數(shù)判決規(guī)則確定其最可能的值，即確定本時(shí)隙信息數(shù)據(jù)的調(diào)制星座圖。然后利用此星座圖進(jìn)行 QAM 解調(diào)，就得到所要的信息數(shù)據(jù)。同時(shí)對(duì)幀頭幀尾進(jìn)行處理，根據(jù)它們的衰落估算信道特性，一方面用于確定下次發(fā)送信號(hào)的調(diào)制星座圖，另一方面也可以用于對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行補(bǔ) 償，減少衰落對(duì)信號(hào)的影響。發(fā)送信號(hào)時(shí)，首先將調(diào)制電平 17 數(shù)進(jìn)行 4DPSK 調(diào)制三次，然后根據(jù)選定的調(diào)制電平數(shù)確定調(diào)制星座圖，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行變速率 QAM 調(diào)制。最后把兩組碼元復(fù)接起來(lái)，添上幀頭和幀尾形成一個(gè)完整的基帶數(shù)據(jù)時(shí)隙結(jié)構(gòu)。再通過(guò)射頻發(fā)射機(jī)就可以發(fā)送信號(hào)了。 VRQAM 的性能 近年來(lái)，有人采用 DSP 芯片（ ADSP2181）利用軟件的方法實(shí)現(xiàn)了變速率 QAM 基帶信號(hào)調(diào)制和解調(diào)的過(guò)程，并對(duì)其性能進(jìn)行了仿真分析。信道仿真模型采取 GSM05. 05中的 RA 模型，其信道衰落特性服從 Rician 分布。 假設(shè)在微 蜂窩通信環(huán)境下，信號(hào)載波為 1GHz，碼元速率為 1M sym/sec，移動(dòng)臺(tái)的速度小于 5m/s。得到的變速率 QAM 的誤比特性能如圖 39 所示。 圖 39 變速率 QAM 的誤比特性能 從圖中可以看出：在低信噪比的時(shí)候，變速率 QAM 的抗干擾性能要比 16QAM 好，這是因?yàn)樽兯俾?QAM 可以選用調(diào)制電平數(shù)小于 16QAM，信號(hào)矢量的空間間隔較大，相應(yīng)地減小了錯(cuò)誤概率。在高信噪比的時(shí)候，變速率 QAM 的性能有一定的惡化，但是碼元傳輸速率卻大大提高了。由于此時(shí)的 BER 本身已經(jīng)比較低，對(duì)信號(hào)的影響不是很明 顯。 變速率 QAM 的突出優(yōu)點(diǎn)是頻譜利用率高。圖 310 就是變速率 QAM 的頻譜利用率曲線。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，設(shè)碼元速率與載波相同的條件下， 2DPSK 信號(hào)的頻譜利用率為 18 1，其它信號(hào)都相對(duì)于 2DPSK 信號(hào)做歸一化處理。 圖 310 變速率 QAM 的頻譜利用率 從圖中可以看出，變速率 QAM 調(diào)制信號(hào)的頻譜利用率要比 4DPSK（頻譜利用率=2）大得多，信號(hào)信噪比越大越明顯。例如：在 Es/No=30 dB 時(shí)， 3104 ???BER 的情況下 ，變速率 QAM 的頻譜利用率可以達(dá)到 4，相當(dāng)于 16QAM 信號(hào)；而在 dBNE 40/ 0s ? ，同樣 BER 的情況下，其頻譜利用率為 5， 相當(dāng)于 32QAM 信號(hào)。 變速率 QAM 調(diào)制時(shí)靠犧牲高信噪比下的一部分誤碼性能來(lái)增加頻譜利用率的。在誤碼性能要求不是很嚴(yán)格，滿足一定誤比特率的情況下，采用變速率 QAM 調(diào)制可以解決一部分頻譜資源緊張的難題。 從上面的分析可以看出：變速率 QAM 在 Rician 信道中可以很好地工作，能夠提高頻譜效率，故這項(xiàng)調(diào)制技術(shù)具有很高的使 用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，可以再未來(lái)個(gè)人通信中使用。目前，對(duì)它的研究仍未達(dá)到理想的要求，故研究工作仍在繼續(xù)進(jìn)行，以進(jìn)一步提高其實(shí)用性和可靠性。 可變速率調(diào)制技術(shù)在我國(guó) 3G 中的應(yīng)用 隨著通信領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是目前 3G（第三代移動(dòng)通信）標(biāo)準(zhǔn)的提出，對(duì)移動(dòng)通信的傳輸速率、誤碼率、寬帶利用率、功率效率等提出了更高的要求。 19 WCDMA 和 CDMA20xx 是 目前我國(guó) 3G中的兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn) ， 他們 的多速率方案 均 采用正交可變擴(kuò)頻增益 (OVSF)技術(shù)和多碼技術(shù)，高速業(yè)務(wù)采用 RI 檢測(cè)，低速業(yè)務(wù)采用盲檢測(cè)。其中， OVSF 技術(shù)是可變擴(kuò)頻增益多速率技術(shù)中的一種，作為一種典型的可變擴(kuò)頻增益多速率技術(shù)，它具有可變擴(kuò)頻增益技術(shù)的一般特點(diǎn)，即 :不同速率業(yè)務(wù)的信息比特流使用相同 chip 速率的擴(kuò)頻碼進(jìn)行擴(kuò)頻，占用相同的頻帶寬，從而具有不同的處理增益。特別的， OVSF 技術(shù)中使用的擴(kuò)頻碼是相互正交的擴(kuò)頻序列，因此在將信息比特流的頻譜進(jìn)行擴(kuò)展的同時(shí)，也將不同比特流進(jìn)行了正交區(qū)分，多碼技術(shù)是并行處理多速率技術(shù)中的一種 。 此外，發(fā)射分集技術(shù)的興起，采用時(shí)空編碼提高通信能力，為可變速率調(diào)制技術(shù)的研究提供了新的發(fā)展空間，把時(shí)空編碼與多進(jìn)制調(diào)制結(jié)合起來(lái) ，加上自適應(yīng)處理 將會(huì)有令人關(guān)注的新結(jié)果，它將是移動(dòng)通信調(diào)制技術(shù)研究的新課題。 20 第四章 總結(jié) 與展望 本文以研究可變速率調(diào)制技術(shù)為目的，對(duì)可變速率調(diào)制技術(shù)原理、發(fā)展前景做了淺顯的綜述，對(duì)可變速率調(diào)制技術(shù)的三種實(shí)現(xiàn)方法（ VRQAM、 VSGCDMA、 MCCDMA）做了簡(jiǎn)要的介紹，同時(shí)對(duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析比較?？勺兯俾收{(diào)制技術(shù)是目前 3G時(shí)代的一種很重要的調(diào)制技術(shù)，多載波 CDMA 是將 OFDM 和 CDMA 技術(shù)相結(jié)合起來(lái)，兼具二者的特點(diǎn)，不 僅對(duì)多徑效應(yīng)引起的碼間串?dāng)_（ ISI）有很強(qiáng)的抵抗力，而且還具有 CDMA 的高用戶容量的特點(diǎn)。所以，多載波 CDMA 從它的提出到目前為止，雖只有幾年的時(shí)間，但它卻很快成了通信領(lǐng)域的一項(xiàng)熱點(diǎn)技術(shù)，由它引出的研究方向也很多。變速率 QAM 根據(jù)移動(dòng)信道的衰落情況而自動(dòng)地改變 QAM 的調(diào)制電平數(shù)，即改變其調(diào)制星座圖的星象點(diǎn)數(shù)。當(dāng)信道傳輸特性較好，信號(hào)受到的衰落比較小的時(shí)候，增加調(diào)制電平數(shù)，它在誤碼性能不是很嚴(yán)格的情況下，提高頻帶利用率，增加傳輸效率。VSGCDMA 數(shù)據(jù)分組通過(guò) SF（可變擴(kuò)展因子）擴(kuò)展成大小固定的幀，利用直接 序列擴(kuò)展頻譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)多速率傳輸 ,從而提高了傳輸?shù)男省?最后，本文對(duì)可變速率調(diào)制技術(shù)在目前我國(guó) 3G 中的應(yīng)用 做了簡(jiǎn)要介紹、并預(yù)測(cè)了它未來(lái)寬廣的發(fā)展前景。 21 參考文獻(xiàn) [1] 劉喜斌 .可變速率正交幅度調(diào)制的原理和實(shí)現(xiàn) [J].電子工程師 ,1999 [2] 李仲令 .現(xiàn)代無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù) [M].北京 :科學(xué)出版社 , [3] 李建東 .個(gè)人通信 [M].北京 :人民郵電出版社 , [4] 張德純 ,王興亮等 .現(xiàn)代通信理論與技術(shù)導(dǎo)論 [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 , [5] 呂卓 ,李維英 ,李建東 .支持可變速率的多進(jìn)制正交碼擴(kuò)頻的設(shè)計(jì) [J].空間電子技術(shù) , [6] 戴翠琴 ,鮑寧海 .可變速率調(diào)制技術(shù) .重慶郵電學(xué)院碩士學(xué)位論文 , [7] 張德洲 .多載波 CDMA 及其關(guān)鍵技術(shù)研究 .重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 ,20xx [8] 歐靜 蘭 .可變速率的多進(jìn)制正交擴(kuò)頻系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn) .重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 , [9] 鄧文 .3G 中的多速率傳輸技術(shù)及其改進(jìn)方案研究 .四川大學(xué)碩士學(xué)位論文 , [10] 郭梯云 ,鄔國(guó)揚(yáng)等 .移動(dòng)通信 [M].陜西西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,1999 [11] 蔡騫 ,路友榮 .基于軟件無(wú)線電的衛(wèi)星通信解調(diào)技術(shù) [J],電信技術(shù)研究 , [12] 楊小牛 ,樓才義 ,徐建良 .軟件無(wú)線電原理與應(yīng)用 [M],電子工業(yè)出版社 ,:4350,5356 [13] 宗孔德 .多抽樣率信號(hào)處理 ,清華大 學(xué)出版社 ,:19,4750,131138,145 [14] ,酆廣增譯 ,多抽樣率信號(hào)處理 ,人民郵電出版社 ,:215219 [15] 數(shù)學(xué)手冊(cè)編寫組 ,數(shù)學(xué)手冊(cè) ,人民教育出版社 ,1979:892894 [16] 林成森 ,數(shù)值計(jì)算方法 ,科學(xué)出版社 ,1998:126130 [17] John Kurtis 著 , 陳渝等譯 , 數(shù)值方法（ MATLAB 版） , 電子工業(yè)出版社 ,20xx:154162 [18] 樊昌信等 ,通信原理 ,國(guó)防工業(yè)出版社 ,1995:150154,364366 [19] 樓順天 ,李博菡 .基于 MATLAB 的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 信號(hào)處理，西安電子科技大學(xué)出版社 ,1998:2729 [20] 朱健軍 .HFC 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字接收技術(shù)和 MAC 層分析 :[博士學(xué)位論文 ],杭州 :浙江大學(xué) ,20xx 22 致謝 感謝 ***老師 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予作者的關(guān)懷與幫助， *老師忘我的工作精神和平易近人的作風(fēng)給作者以很多啟迪和教益， *老師在課題研究過(guò)程中一直給予我大量的指導(dǎo)和幫助， *老師對(duì)論文的最終完成給予了很細(xì)致的指導(dǎo)和極大的支持，本文 的最終完成是與老師 們 長(zhǎng)期以來(lái)的悉心關(guān)懷分不開(kāi)的，在此謹(jǐn)向侯老師致以深深的敬意。 在本文完成過(guò)程中，我得到了同組同學(xué)們的無(wú)私幫助和支持，在此作者深表感謝。