【正文】 后，保證高于干擾，見圖 所示。 對于寬帶干擾和脈沖干擾在擴(kuò)頻設(shè)備中如何被抑制的物理過程，可以用圖 和圖 加以說明。 如上述例子當(dāng) Gp = 35dB 時，抗干擾容限 Mj = 22dB，即在負(fù)信 噪聲比 (－22dB)條件下，可以將信號從噪聲的湮滅中提取出來。 2) 抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低 擴(kuò)頻通信在空間傳輸時所占有的帶寬相對較寬，而收端又采用相關(guān)檢測的辦法來解擴(kuò)，使有用寬帶信息信號恢復(fù)成窄帶信號，而把非所需信號擴(kuò)展成寬帶信號，然后通過窄帶濾波技術(shù)提取有用的信號。 擴(kuò)頻通信發(fā)送功率極低 (1 650mW)，采用了相關(guān)接收這一高技術(shù)，且可工作在信道噪聲和熱噪聲背景中，易于在同一地區(qū)重復(fù)使用同一頻率 , 也可與現(xiàn)今各種窄道通信共享同一頻率資源。在窄帶通信中，主要依靠波道劃分來防止信道之間發(fā)生干擾。 與一般通信系統(tǒng)比較，擴(kuò)頻通信就是多了擴(kuò)頻調(diào)制 和解擴(kuò)部分 。 由此可見， — 般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行三次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。 在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)。 沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文 11 圖 擴(kuò)頻通信工作原理 (a) 在發(fā)端輸入的信息先經(jīng)信息調(diào)制形成數(shù)字信號，然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜。 2. 4 擴(kuò)頻通信的基本原理 信號所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過一 個獨(dú)立的碼序列來完成，用編碼及調(diào)制的方法來實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)；在接收端則用同樣的碼進(jìn)行相關(guān)同步接收、解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)”。 二、 抗干擾容限 它 是指擴(kuò)頻通信系統(tǒng)能在多大干擾環(huán)境下正常工作的能力，定義為： Mj = G － [(S/N)out + Ls] 其中： Mj 抗干擾容 限 G 處理增益 (S／ N)out 信息數(shù)據(jù)被正確解調(diào)而要求的 最小輸出信噪比 Ls 接收系統(tǒng)的工作損耗 例如 , 一個擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益為 35dB．要求誤碼率小于 l0－ 5的信息數(shù)據(jù)解調(diào)的最小的輸出信噪比 (S/N)out ＜ 10 dB，系統(tǒng)損耗 Ls＝ 3dB，則干擾容限 Mj ＝ 35 － (10 +3) ＝ 22dB。 一、 處理增益 G也稱擴(kuò)頻增益 (Spreading Gain) 它定 義為頻譜擴(kuò)展前的信息帶寬 ?F與頻帶擴(kuò)展后的信號帶寬 W之比： G＝ W／ ?F 在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中．接收機(jī)作擴(kuò)頻解調(diào)后，只提取偽隨機(jī)編碼相關(guān)處理后的帶寬為 ?F 的信息，而排除掉寬頻帶 W中的外部干擾、噪音和其地用戶的通信影響。這就是擴(kuò)展頻譜通信的基本思想和理論依據(jù) 。 擴(kuò)展頻譜換取信噪比要求的降低，正是擴(kuò)頻通信的 重要特點(diǎn)，并由此為擴(kuò)頻通信的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。但實(shí)際通信系統(tǒng)的背景噪聲為高斯白噪聲，增加通頻帶寬會使信躁比下降，無限增大通頻帶寬也只能對應(yīng)有限的信道容量，其極限容量為： C(winf)= （ S/n0） 其中， n0 為噪聲功率密度， n0=N/W 式 (1)說明，在給定的傳輸速率 C 不變的條件下，頻帶寬度 W 和信噪比 P／ N是可以互換的。在擴(kuò)頻通信中，通信擴(kuò)展信號帶寬和增加信道通頻帶寬，在低 信躁比的情況下，仍可以保持所需要的信道容量。 （ 2）當(dāng)信道中的噪聲功率Ｎ－＞０，信道容量 C 無窮大，也就是說，無干擾信道的容量可以無窮大。 信息論中關(guān)于信息容量的 香 農(nóng) (Shannon)公式為： C ＝ WLog2(1 十 P/N) (1) 沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文 9 式中 ： C 信道容量 (用傳輸速率度量 ) W 信號頻帶寬度 P 信號功率 N 噪聲 平均 功率 由上式可以看出，在特定通頻帶寬 W和特定信躁比 S/N的信道中傳送信息的速率 C是一定的。為什么要用寬頻帶信號來傳輸窄帶信息呢？簡單言之，就是主要為了通信的安全可靠，這個問題可以用信息論來解釋。長期以來，人們總是想方設(shè)法使信號所占頻譜盡量窄，以充分提高十分寶貴的頻率資源的利用率。又如使用調(diào)幅信號傳輸，因?yàn)檎{(diào)制過程中將產(chǎn)生上下兩個邊帶，信號帶寬需要達(dá)到信息帶寬的兩倍，而在實(shí)際傳輸中，是采用壓縮限幅技術(shù)，把廣播語音的帶寬限制在大約為 2*4500Hz=9kHz 左右；采用邊帶壓縮技術(shù)，把普通電視信號包括語音信號一起限制在 *=8MHz 左右。為了充分利用頻率資源，通常都是盡量壓縮傳輸帶寬。 2. 2 擴(kuò)頻技術(shù)的基礎(chǔ)理論 我們知道，傳輸任何信息都需要一定的帶寬，稱為信息帶寬。這種在發(fā)端把窄帶信息擴(kuò)展成寬帶信號，而在收端又將其解擴(kuò)成窄帶信息的處理過程，會帶來一系列好處。換句話說，這種相關(guān)解調(diào)起到解擴(kuò)的作用。 三、在接收端用相關(guān)解 調(diào)來解擴(kuò) 正如在一般的窄帶通信中，已調(diào)信號在接收端都要進(jìn)行解調(diào)來恢復(fù)所傳的信息。這里需要說明的一點(diǎn)是所采用的擴(kuò)頻碼序列與所傳信息數(shù)據(jù)是無關(guān)的，也就是說它與一般的正弦載波信號一樣，絲毫不影響信息傳輸?shù)耐该餍浴? 沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文 8 如下面介紹的直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)就是采用這種方法獲得擴(kuò)頻信號。 1微秒的脈沖的帶寬約為 1MHz。例如很窄的脈沖信號，其頻譜則很寬。擴(kuò)展頻譜通信信號帶寬與信息帶寬之比則高達(dá) 100 1000，屬于寬帶通信。這些都屬于窄帶通信。在無線電通信中射頻信號的帶寬與所傳信息的帶寬是相比擬的。 例如人類的語音的信息帶寬為 300Hz 3400Hz，電視圖像信息帶寬為數(shù)MHz。由于碼序列的帶寬遠(yuǎn)大于所承載信息的信號的帶寬，編碼過程擴(kuò)展了信號的頻譜，所以也稱為擴(kuò)頻調(diào)制，其所產(chǎn)生的信號也稱為擴(kuò)頻信號。 擴(kuò)頻通信在 CDMA 通信系統(tǒng)中的使用，就是給每一用戶分配一個唯一的序列碼（擴(kuò)頻碼），并用它對承載信息的信號進(jìn)行編碼。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號作相關(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。從 向 3G技術(shù)體制過渡上， CDMA2021 1X向 CDMA2021 1X EVDO 過渡比 GPRS 向 WCDMA 過渡更為平滑。但 CDMA 技術(shù)有其獨(dú)到之處，在通話質(zhì)量好、掉話少、低輻射、健康環(huán)保等方面具有顯著特色。 CDMA 是移動通信技術(shù)的發(fā)展方向 。增長率位于第三的是中美洲 和 南美洲 ， CDMA 用戶數(shù)量達(dá)到 500 萬。 CDG表示，目前亞洲已經(jīng)成為 CDMA 市場增長的主要動力，亞洲地區(qū) CDMA 用戶數(shù)量比一年前增長 88%，達(dá)到 2800 萬。據(jù) CDG(世界 CDMA 發(fā)展集團(tuán) )統(tǒng)計(jì)，1996年底 CDMA 用戶僅為 100萬；到 1998 年 3月已迅速增長到 1000 萬；截至 1999年 9 月，用戶數(shù)量已超過 4000 萬。目前，在美國、韓國、日本等國家， CDMA 技術(shù)已獲得了較大規(guī)模的應(yīng)用。 cdma2021 在標(biāo)準(zhǔn)研究的前期，提出了 1X 和 3X 的發(fā)展策略，但隨后的研究表明， 1X 和 1X 增強(qiáng)型技術(shù)代表了未來發(fā)展 方向。 IS95B可提供 CDMA 系統(tǒng)性能，并增加用戶移動通信設(shè)備的數(shù)據(jù)流量，提供對 64kbps 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持。其后又分別出版了 13K 話音編碼器的 TSB74標(biāo)準(zhǔn)，支持 的 CDMA PCS 系統(tǒng)的 STD008 標(biāo)準(zhǔn)，其中 13K 編碼話音服務(wù)質(zhì)量已非常接近有線電話的話音質(zhì)量。 CDMA 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) CDMA 技術(shù)的 標(biāo)準(zhǔn)化 經(jīng)歷了幾個階段。到 2021 年 4 月，韓國有 60%的人口成為 CDMA用戶。在美國和日本， CDMA 成為國內(nèi)的主要 移動通信技術(shù) 。 1995 年 ，第一個 CDMA商用系統(tǒng)（被稱為 IS95）運(yùn)行之后， CDMA 技術(shù) 理論 上的諸多優(yōu)勢在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn) ，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。 CDMA技術(shù)的出現(xiàn)源自于人類對更高質(zhì)量無線通信的需求。由于信號湮沒在沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文 5 噪聲里，故很難敵方偵測到。因?yàn)闊o論調(diào)幅、調(diào)頻技術(shù)都很難從惡劣的信噪比環(huán)境中恢復(fù)原始信息。因擴(kuò)頻技術(shù)的起源要追溯到二戰(zhàn)時期，這種思想的初衷是防止敵方對己方通訊的干擾。 擴(kuò)頻技術(shù)的起源 要追溯到二戰(zhàn)時期，這種思想的初衷是防止敵方對己方通訊的干擾。 CDMA 技術(shù)的發(fā)展 CDMA (Code Division Multiple Access) 又稱碼分多址，是在無線通訊上使用的技術(shù)， CDMA 允許所有的使用者同時使用全部頻帶 ()，并且把其他使用者發(fā)出的訊號視為雜訊，完全不必考慮到訊號碰撞 (collision) 的問題。在我國，自從 2021 年 1月 8 日中國聯(lián)通的 CDMA 移動通信網(wǎng)絡(luò)正式開通運(yùn)行以來，已經(jīng)發(fā)展了 3000 萬用戶，成為世界上第二大 CDMA 網(wǎng)絡(luò)。 CDMA 沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文 3 目 錄 第一章 緒論 ............................................................................................................................. 4 CDMA 技術(shù)的發(fā)展 ............................................................................................................... 4 CDMA 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) .................................................................................................................. 5 CDMA基于擴(kuò)頻技術(shù)的碼分多址無線通信技術(shù) ................................................................... 6 第二章 擴(kuò)頻技術(shù)的基本原理 ................................................................................................... 6 2. 1 擴(kuò)頻技術(shù)的概念 ................................................................................................................ 6 2. 2 擴(kuò)頻技術(shù)的基礎(chǔ)