【正文】 長碼是周期為的PN序列，用于前向。 數(shù)據(jù)擾碼應(yīng)用在尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道。正交擴頻的二進制數(shù)據(jù)(0和1)輸人基帶濾波器。使用塊交織的目的是防止數(shù)據(jù)在發(fā)送到多徑衰落環(huán)境中后發(fā)生突發(fā)性錯誤。對同步信道，編碼信號重復一次（每個符號連續(xù)出現(xiàn)2次），這樣調(diào)制符號速率為4800b/s。（每個符號連續(xù)出現(xiàn)8次）。（每個符號連續(xù)出現(xiàn)2次）。每當信息速率低于9600 b/s時，除了導頻碼道，其它所有碼道的編碼符號在進行塊交織之前都重復若干次。編碼符號通常定義為糾錯編碼器的輸出。4)前向業(yè)務(wù)信道支持9600b/s，4800b/s，2400b/s或1200b/s四種變速率。2)同步信道以固定速率1200b/s分幀傳輸。在同一前向CDMA信道工作時，63減去同步信道數(shù)和尋呼信道數(shù)就得到最大前向業(yè)務(wù)信道數(shù)。尋呼信道供基站在呼叫建立階段傳輸控制信息，編號從1到7的連續(xù)碼道()分配給尋呼信道。更重要的是，同步信道信號是經(jīng)過編碼、交織、擴頻和調(diào)制的擴頻信號，被移動臺用來獲取初始時間同步。導頻碼道總是分配編號為0()的碼道。導頻信道用于傳送導頻信息，由CDMA基站連續(xù)不斷地發(fā)送一種不調(diào)制的直接序列擴頻信號。2. CDMA信道的結(jié)構(gòu)分層前向CDMA鏈路包括導頻信道、同步信道、尋呼信道和一定數(shù)量的前向業(yè)務(wù)信道。反向業(yè)務(wù)信道用于從單個移動臺向單個或多個基站傳輸用戶信令和業(yè)務(wù)。 反向CDMA信道由接入信道和反向業(yè)務(wù)信道組成。CDMA蜂窩系統(tǒng)中，時間偏移可以重復使用。前向CDMA信道包括一個或多個碼道，這些碼道在某一CDMA指定頻率傳輸，并使用特定的導頻PN偏移。反問CDMA信道是指從移動臺到基站的反向鏈路。每個小區(qū)中，在基站和小區(qū)內(nèi)每個移動臺之間存在兩條由前向和反向CDMA信道組成的鏈路。1. CDMA蜂窩覆蓋范圍對CDMA蜂窩系統(tǒng)，服務(wù)區(qū)被劃分為六邊形蜂窩小區(qū)。EIA的CDMA IS95中間標準在1992午12月發(fā)布。CDMA發(fā)展始于1989年早期，在NATDMA標準(IS54)創(chuàng)立之后。DCT900或CT3(工作在900MHz的數(shù)字無繩電話)由瑞典愛立信公司在1988年開發(fā)，作為CT2的升級版，有時又被稱為CT3。CT2系統(tǒng)不使用信道編碼，取消了切換和尋呼，因此只允許呼叫服務(wù)。CT2(無繩通信系統(tǒng)2)是第二代無繩電話系統(tǒng)，在英國由GPT公司開發(fā)，是第一個用于無線移動通信的TDD系統(tǒng)。PHP(個人便攜式電話)是支持PCS(個人通信服務(wù))的TDD無線通信系統(tǒng)。除了數(shù)字多址接入系統(tǒng)，還有TDD無繩電話系統(tǒng)，如PHP，CT2，DCT900（或CT3）以及DECT。PDC(個人數(shù)字蜂窩)是日本提出的TDMA蜂窩系統(tǒng)，工作在800 。GSM基于頻分多址和時分多址的組合。GSM能夠擴展多樣的電信網(wǎng)絡(luò)(例如ISDN)，并提供了對整個歐洲大陸的兼容性。典型的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)有GSM(歐洲1990年提出的方案)、NATDMA(北美1990年提出的IS54方案)、PDC(日本1990年提出的標準方案)以及CDMA(美國1993年提出的IS95方案)。本文概要介紹了美國圣迭戈高通公司倡導的CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。擴頻技術(shù)還被用于CDMA，以支持在大量群體用戶之間同時進行數(shù)字通信的服務(wù)。參考文獻1 楊大成．cdma2000 1x移動通信系統(tǒng)．北京：機械工業(yè)出版社，2003，1～142 劉高峰．振翅欲飛的中國3G．移動通信．2005，（9）：47～493 王海燕．3G增強型技術(shù)最新進展．當代通信．2006（1）：98～994 郭梯云，鄔國揚，李建東．移動通信（修訂版）．西安：西安電子科技大學出版社，2005，276～2785 [美]Vijay ．第三代移動通信系統(tǒng)原理與工程設(shè)計IS95 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1x的工程實際中，采用Rake接收機來實現(xiàn)對多徑衰落信號的接收。如果時間允許，可以對仿真模型加以進一步的改進，從而實現(xiàn)誤碼率符合工程實際的要求，％。其CRC編碼、卷積碼來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)幀的糾撿錯功能，交織技術(shù)降低數(shù)字信號出現(xiàn)突發(fā)錯誤的可能，其獨特的PN碼可以抗同頻干擾和寬頻干擾。提出了多種理論和實際工程解決方案來實現(xiàn)提高數(shù)據(jù)高速傳輸和誤碼率之間的平衡問題。因為移動通信中的無線傳播信道的不確定性和電波的多徑傳播特性，移動通信的誤碼率要遠遠高于有線通信。圖43 經(jīng)過基帶濾波后的信號頻譜誤碼率是衡量一個通信系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標之一。阻帶衰減在40db以上。圖42 擴頻后未經(jīng)濾波信號頻譜由于數(shù)據(jù)幀頻譜擴頻后帶寬很寬，而cdma2000 ，為了不影響其他信道的工作性能，要對數(shù)據(jù)幀信號進行基帶濾波。湮沒在背景噪聲中，具有良好的保密性。由于R=, R=9600bit/s，N=128。如圖51所示：圖41 擴頻前數(shù)據(jù)幀信號頻譜數(shù)據(jù)幀經(jīng)過Walsh函數(shù)和PN碼序列后直接擴頻后，擴頻后信號的帶寬增加N=R/ R倍，PN序列碼彼此之間相互正交，可以區(qū)分多個用戶。在數(shù)據(jù)幀為經(jīng)過頻譜擴展之前，其帶寬小于2kHz。了解到cdma2000 1x是第三代移動通信中的核心技術(shù)之一。為了更好、更加形象的說明頻譜擴展的原理，我在仿真模型中加入了FFT基帶頻譜示波器對頻譜擴展的過程有了形象和直觀的了解。碼分多址的技術(shù)基礎(chǔ)為擴展頻譜通信技術(shù)。其仿真時間是相對時間，根據(jù)系統(tǒng)的復雜程度還進行步長的調(diào)整，而不是真正的時間。這些參數(shù)在初始化模塊中設(shè)置，并且由系統(tǒng)對所有的封裝子系統(tǒng)進行自動賦值。最后，選擇比較有代表性的幀格式，來進行仿真和分析。在仿真模型中，我們要設(shè)置各個模塊的參數(shù)，以實現(xiàn)仿真的全過程。在仿真實驗過程中，通常需要多次改變仿真模型輸入信號的數(shù)值，以觀察cdma2000對不同輸入信號的反應(yīng)，以及仿真系統(tǒng)在這個仿真過程中表現(xiàn)的性能。我將調(diào)制與解調(diào)模塊結(jié)合起來，通過繪制誤碼率曲線研究這部分的系統(tǒng)性能。cdma2000 1x采用了正交Walsh序列來實現(xiàn)信道的正交化，不同信道的數(shù)據(jù)采用不同的Walsh序列進行擴頻。其中反向信道數(shù)據(jù)幀的調(diào)制過程比較復雜，包括信道的正交擴頻，PN序列的產(chǎn)生以及正交調(diào)制。通過仿真，可以降低新系統(tǒng)失敗的可能性，消除系統(tǒng)中潛在的瓶頸，防止對系統(tǒng)中某些功能部位造成過量的負載，優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能，因此，仿真是科學研究和工程建設(shè)中不可缺少的方法。圖412 信道模塊框圖 本章小結(jié)cdma2000技術(shù)是當前第三代移動通信的核心技術(shù)，對其物理模型的建立和仿真有著十分重要的理論和工程意義。本次信道模型設(shè)計是由加性高斯白噪聲信道模塊構(gòu)成。在信號傳輸?shù)倪^程中，它會不可避免地受到各種干擾，這些干擾統(tǒng)稱為“噪聲”。通信系統(tǒng)的設(shè)計目標是使接收端能夠毫無差別地再現(xiàn)發(fā)送端原始數(shù)據(jù)。信道的傳輸質(zhì)量影響著信號的接收和解調(diào)。在通信系統(tǒng)中，發(fā)送端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過信源編碼和信號調(diào)制轉(zhuǎn)化成調(diào)制信號，然后進入信道。 ＝ (411)圖411 解調(diào)模塊框圖其中，“I tongbu”與“Q tongbu”輸入端口是為了與發(fā)送端保持PN序列同步的，這樣解調(diào)與調(diào)制共用一個PN序列生成器。如果Q支路中包含多個信道，還需要從中還原出每個信道的信號。這樣可以分離出Q路的業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)DQT。所以我在積分模塊中加入了一個時鐘脈沖信號并且使積分器上跳沿觸發(fā)。其中，由于連續(xù)積分器的積分時間從仿真開始到正的無窮大。這個過程基本上就是移動臺調(diào)制器的逆過程?；鶐静ㄆ髂K所顯示的頻譜如圖410所示，完全符合工程要求。經(jīng)過復擴頻調(diào)制和基帶濾波的信號波形為圖49：圖49 經(jīng)過基帶濾波后的數(shù)據(jù)幀波形因基帶濾波器的頻率響應(yīng)特性有了嚴格的規(guī)定，基帶濾波器的系數(shù)有cdma2000系統(tǒng)工作手冊給出，經(jīng)過仿真實驗和使用基帶頻譜示波器模塊可以看出其頻率特性嚴格符合工程要求。另外，濾波器的抑制頻帶范圍是，＝740kHz。圖48 信號調(diào)制模塊框圖cdma2000協(xié)議對基帶濾波器的頻率響應(yīng)進行了嚴格的限制，根據(jù)這個協(xié)議的規(guī)范，基帶濾波器是一個低通濾波器，它的通頻帶范圍是，其中＝590kHz。在cdma2000移動臺調(diào)制模塊中，前3個輸入信號之和成為I支路調(diào)制數(shù)據(jù)，后兩個輸入信號之和則成為Q支路調(diào)制數(shù)據(jù)，這兩個支路的信號分別與PN信號產(chǎn)生器的I支路和Q支路PN序列執(zhí)行乘法和加法運算，得到兩個支路的信號序列。在cdma2000移動臺調(diào)制模塊中采用基帶信號來表示調(diào)制后的射頻信號，以節(jié)約仿真時間。圖47 cdma2000中反向鏈路調(diào)制結(jié)構(gòu)框圖cdma2000移動臺調(diào)制模塊采用的是PN 信號生成器的I支路和Q支路PN序列對反向信道數(shù)據(jù)進行擾碼，然后把信號調(diào)制到載波頻率上形成射頻輸出信號。PN的信號與長碼序列相乘得到的信號經(jīng)過1/2抽取與Q支路Walsh函數(shù)（W={1,1}）相乘，再去進行加擾。反向補充信道、反向?qū)Ｓ每刂菩诺馈⒎聪蚧拘诺赖确謩e進行正交擴頻，再相加，分別得到I和Q支路的信號。這樣，就避免了連續(xù)碼片出現(xiàn)過零點的情況。該函數(shù)對于I支路采用W={1,1}，對Q支路采用W={1,1}。有效的降低了調(diào)制信號的峰均值比（PeaktoAverage Radio，PAR），減少了信號過零率，降低了移動臺系統(tǒng)對功率放大器的要求。cdma2000通信系統(tǒng)反向鏈路，為提高系統(tǒng)的性能和適應(yīng)多種業(yè)務(wù)的需要而增加了導頻信道、反向補充信道等不同類型的信道，從而對移動臺提出了更高的要求。PN序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的PN信號波形為圖46：圖46 PN產(chǎn)生器輸出波形 信號調(diào)制模塊空中接口的反向鏈路連接移動臺到基站。圖45 短PN序列生成模塊框圖，一個長度為的數(shù)據(jù)幀的周期應(yīng)該等于/1228800。最后，短PN序列生成模塊通過緩沖去除（Unbuffer）模塊，把幀格式的PN序列轉(zhuǎn)換成抽樣序列。Q支路信號變換模塊通過一個名為MS_SFUN_Qconvert的M文件S函數(shù)對Q支路信號進行變換，根據(jù)協(xié)議要求，輸入信號首先以1/2的比例抽取，這個抽取信號再乘以一個長度為下標為1的Walsh序列（即正負交替的序列），其效果相當于在某個時刻直接把輸入信號當作輸出信號，而在下一時刻則輸出前一時刻輸出信號的相反數(shù)，這個數(shù)據(jù)就是下一個輸出信號的數(shù)值。長碼序列與I支路PN序列生成模塊產(chǎn)生的短碼序列相乘就得到了cdma2000移動臺PN信號生成器模塊I支路的輸出信號，而Q支路還需要實施一些更加復雜的變換。在這里我們采用私有掩碼方式，其中私有掩碼的后面40bit通過一個隨機過