【正文】 度，突發(fā)長(zhǎng)度增加則 S變小。交織時(shí)，讀取一部分符號(hào)同時(shí)需要存儲(chǔ)另一些符號(hào)，因此就帶來了延時(shí)。延時(shí) D 表示交織和解交織時(shí)帶來的額外讀 /寫操作量。為了達(dá)到較好的交織器性能，最小間隔越大越好，延時(shí)和存儲(chǔ)容量越小越好。 一個(gè) (I,J)的塊交織器可以看成是一個(gè) J 行 I 列的存儲(chǔ)矩陣。符號(hào)從矩陣的左上角開始寫入，從右下角開始讀出。 塊交織器特性很容易通過觀察矩陣得到。兩個(gè)錯(cuò)誤之間的最小 間隔可以由下式給出 : (213) 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 交織延時(shí)在發(fā)端是 IJ,在接收端是 IJ，因此總延時(shí)是 2D I J?? (214) 為了連續(xù)的操作 ,需要兩個(gè)矩陣 ,存儲(chǔ)的要求就是 2M I J?? (215) 交織器的最小間隔可以通過改變讀出的行順序來改變 ,延時(shí)和存儲(chǔ)要求在這個(gè)操作中不變。然而，這種方法使得 時(shí) 。IS95 就用了這樣的技術(shù)。 IS95 系統(tǒng)交織一幀之內(nèi)的數(shù)據(jù)，除了同步信道之外，其他信道都是 20 毫秒，同步信道的一幀周期上 毫秒。例如，反向鏈路通過矩陣之中以非傳統(tǒng)的方法讀出各行數(shù)據(jù)以改變最小間隔特性。為了滿足 3G 業(yè)務(wù)的需求， CDMA2021 提出了更多種類的物理信道，其中有一部分是為了保持后相兼容，也有一部分是為了支持其要求的數(shù)據(jù)傳輸以及信令需求。其可分為前向鏈路物理信道和反向鏈路物理信道。前向鏈路公 共物理信道包括：導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道、廣播控制信道、快速尋呼信道、公共功率控制信道、公共支配信道和公共控制信道。 CDMA2021 支持與 IS95 兼容的前向公共信道的目的是為了支持系統(tǒng)的平滑演進(jìn)。反向鏈路公共物理信道包括：反向接入信道、反向公共控制信道和反向增強(qiáng)接入信道，這些信道是多個(gè)移動(dòng)臺(tái)共享的。在公共信道中， RACH 屬于 CDMA2021 中的后向兼容信道，與 IS95 兼容。前向鏈路采用的發(fā)射分集為多載波發(fā)射分集、正交發(fā)射分集和空時(shí)擴(kuò)展分集三種。 (2)快速功率控制。功率控制信道與反向?qū)ьl信道時(shí)分復(fù)用，功控速率為 900Hz。與 IS95 標(biāo)準(zhǔn)不同， CDMA2021 系統(tǒng)采用了可變長(zhǎng)度的 Walsh 碼，不同的前向信道之間是正交的。不同長(zhǎng)度 Walsh 碼之間的正交性需要研究。當(dāng) Walsh 碼數(shù)量受限時(shí)，可以乘以相應(yīng)的掩碼生成準(zhǔn)正交函數(shù)來補(bǔ)充。信道編碼采用卷積編碼和 Turbo 碼，卷積編碼適合低速數(shù)據(jù)的傳輸，約束長(zhǎng)度為 9，編碼速率根據(jù)信道配置的不同而不同。 (5)可變幀長(zhǎng)。交織器的時(shí)間跨度是權(quán)衡時(shí)延、交織器內(nèi)存的要求和 Eb/No 要求而得。 (6)QPSK 調(diào)制。與 BPSK 相比，可用的 Walsh 碼數(shù)量增加一倍。前向鏈路中，用戶的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過長(zhǎng) PN 碼加擾，然后經(jīng) 過I 路和 Q 路映射、信道增益、功控比特?fù)舸┖?Walsh 碼擴(kuò)頻，最后進(jìn)行復(fù)擴(kuò)頻。與 IS95 系統(tǒng)不同， CDMA2021 系統(tǒng)的反向鏈路為每個(gè)西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 業(yè)務(wù)信道都配備了一個(gè)導(dǎo)頻信道，所以反向鏈路也可進(jìn)行相干解調(diào)，這是CDMA2021 系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。 (2)反向功率控制。反向快速功率控制的速率可達(dá) 800Hz。反向鏈路也才用了可 變長(zhǎng)度的 Walsh 碼序列，以適應(yīng)不同速率的信道。與前向鏈路類似，反向鏈路也采用了可變的幀長(zhǎng)，幀長(zhǎng)為 5ms、10ms 或 20ms。反向信道采用卷積碼或 Turbo 碼進(jìn)行編碼， Turbo 碼主要用于反向補(bǔ)充信道傳輸高速數(shù)據(jù)。反向鏈路采用了混合移向鍵控的調(diào)制方式，降低了峰均值和過零率。一個(gè)超幀的時(shí)長(zhǎng)為 720ms，分為 72 個(gè) 無線幀，每個(gè)無線幀的時(shí)長(zhǎng)為 10ms。 WCDMA 分為上行鏈路物理信道和下行鏈路物理信道。上行鏈路公共物理信道分為隨機(jī)接入物理信道和公共分組物理信道。下行鏈路物理信道分為下行公共物理信道和下行專用物理信道兩大類。下行鏈路專用物理信道分為專用物理數(shù) 據(jù)信道和專用物理控制信道。傳輸信道分為公共傳輸信道和專用傳輸信道。 WCDMA 系統(tǒng)物理層的特點(diǎn)如下： ，復(fù)擾碼由 GODL 序列生成。 ，采用正交可變擴(kuò)頻因子作為信道碼，擴(kuò)頻因子為 4~512。 ，同時(shí)，為了充分利用資源，采用包括速率匹配在內(nèi)的信道復(fù)用技術(shù)。 GPS 系統(tǒng)，所以是一個(gè)準(zhǔn)同步的 系統(tǒng)，具有獨(dú)特的小區(qū)搜索過程。 TDSCDMA 系統(tǒng)的物理層 TDSCDMA 系統(tǒng)存在三種信道模式：邏輯信道、傳輸信道和物理信道。 TDSCDMA 通過物理信道模式直接把需要傳輸?shù)男畔l(fā)送出去，即在空中傳輸物理信道承載的信息。 TDSCDMA 的物理信道由四層結(jié)構(gòu)組成，即系統(tǒng)幀、無線幀、子幀和時(shí)隙。 本章小結(jié) 本章主要介紹了關(guān)于 CDMA 的一些基本概念及其基本原理，所謂 CDMA，西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 即在發(fā)送端使用各不相同的、相互（準(zhǔn)）正交的偽隨機(jī)地址碼調(diào)制其所發(fā)送的信號(hào)；在接收端則采用同樣的偽隨機(jī)地址碼從混合信號(hào)中解調(diào)檢測(cè)出相應(yīng)的信號(hào)。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 第三章 CDMA 在不同訓(xùn)練序列下的調(diào)制解調(diào)過程 調(diào)制解調(diào)的概念 調(diào)制就是用基帶信號(hào)去控制載波信號(hào)的某個(gè)或幾個(gè)參量的變化，將信息荷載在其上形成已調(diào)信號(hào)傳輸，而解調(diào)是調(diào)制的反過程，通過具體的方法從已調(diào)信號(hào)的參量變化中將恢復(fù)原始的基帶信號(hào)。按載波的形式可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。按被調(diào)信號(hào)的種類可分為脈沖調(diào)制、正弦波調(diào)制和強(qiáng)度調(diào)制 (如對(duì)非相干光調(diào)制 )等。正弦波調(diào)制有幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種基本方式，后兩者合稱為角度調(diào)制。脈沖調(diào)制也可以按類似的方法分類。不同的調(diào)制方式有不同的特點(diǎn)和性能。在各種信息傳 輸或處理系統(tǒng)中，發(fā)送端用所欲傳送的消息對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生攜帶這一消息的信號(hào)。 解調(diào)是調(diào)制的逆過程。與調(diào)制的分類相對(duì)應(yīng)，解調(diào)可分為正弦波解調(diào)（有時(shí)也稱為連續(xù)波解調(diào)）和脈沖波解調(diào)。同樣，脈沖波解調(diào)也可分為脈沖幅度解調(diào)、脈沖相位解調(diào)、脈沖寬度解調(diào)和脈沖編碼解調(diào)等。 解調(diào)的方式有正弦波幅度解調(diào)、正弦波角度解調(diào)和共振解調(diào)技術(shù)。 調(diào)制前先利用高斯濾波器將基帶信號(hào)成形為高斯型脈沖，再進(jìn)行 MSK調(diào)制，這樣的調(diào)制方式稱為高斯最小頻移鍵控 (GMSK)。然后利用同相分量和正交分量分別對(duì)兩個(gè)正交的載波進(jìn)行 2PSK 調(diào)制，最后將調(diào)制結(jié)果疊加，得到 QPSK 信號(hào)。這種方法稱為偏移四相相移鍵控。但是，頻帶受限的 OQPSK 信號(hào)包絡(luò)起伏比頻帶受限的 QPSK 信號(hào)小，經(jīng)限幅放大后頻譜展寬的少，所以 OQPSK 的性能優(yōu)于 QPSK。450或 177。 如果能夠使已調(diào)信號(hào)的相位在兩組之間交替跳變，則相位跳變值就只能有 π/4，從而避免了 QPSK信號(hào)相位突變的現(xiàn)象。 由于最大相移比 QPSK 最大相移小，所以稱為移位 QPSK，簡(jiǎn)稱為 π/4 QPSK。差分檢測(cè)是一種非相干解調(diào)，這大大簡(jiǎn)化了接收機(jī)的設(shè)計(jì)。它可以提高系統(tǒng)可靠性，且能獲得較高的信息頻帶利用率，是目前應(yīng)用較為廣泛的一種數(shù)字調(diào)制方式。 正交頻分復(fù)用 （ OFDM） 是一種多載波傳輸技術(shù)，它不是如今才發(fā)展起來的新技術(shù)，早期主要用于軍用的無線高頻通信系統(tǒng)，由于其實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。 擴(kuò)頻調(diào)制，它的載波采用寬帶的偽噪聲 (PN)序列，它是用擴(kuò)頻頻譜的方法來換取信噪比的系統(tǒng)。 把用擴(kuò)展頻譜的方法換取信噪比的系統(tǒng)稱為擴(kuò)頻 (SS)通信系統(tǒng)。 擴(kuò)展頻譜通信的實(shí)質(zhì)：在發(fā)送端用一個(gè)偽隨機(jī)編碼信號(hào)（擴(kuò)頻函數(shù)）將發(fā)送信號(hào)的帶寬擴(kuò)展，然后再送入信道傳輸，在接收端對(duì)收到的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 理以便將它恢復(fù)成窄帶信 號(hào)，再?gòu)闹薪庹{(diào)出所需信息。它是用一個(gè)速率很高的數(shù)字編碼序列去直接調(diào)制射頻載波，從而使射頻帶寬較原始信號(hào)帶寬大得多的一種擴(kuò)頻通信方式。 線性調(diào)頻系統(tǒng) 又稱鳥聲 (Chirp)系統(tǒng)。線性調(diào)頻多 用于雷達(dá)系統(tǒng)中。它是用偽碼序列啟閉信號(hào)的發(fā)射時(shí)刻和時(shí)間。 CDMA 信道調(diào)制 反向信道調(diào)制 反向 CDMA 信道由接人信道和反向業(yè)務(wù)信道組成。 反向 CDMA 信道被移動(dòng)臺(tái)用來和基站通信，同時(shí)在發(fā)送之前通過直接序列擴(kuò)頻共享相同的 CDMA 頻率分配。在反向 CDMA 信道發(fā)送的數(shù)據(jù)被封裝成 20ms 幀。接人信道用于短信令消息交換，提供呼叫發(fā)起、尋呼響應(yīng)、指令和注冊(cè)。 （ 1）反向接入信道的調(diào)制原理框圖如圖 ： 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 反 向 接 入信 道 的 信息 比 特增 加 8個(gè) 尾比 特卷 積編 碼符 號(hào)重 復(fù)塊 交織6 4 階正 交調(diào) 制長(zhǎng) 碼擴(kuò) 譜O Q P SK 調(diào) 制基 帶濾 波射 頻調(diào) 制 圖 反向接入信道的調(diào)制原理框圖 （ 2）反向業(yè)務(wù)信道的調(diào)制原理框圖如圖 ： 反 向 業(yè) 務(wù)信 道 的 信息 比 特增 加 幀 質(zhì) 量 指 示 比特 （ 9 6 0 0 b i t / s 或4 8 0 0 b i t / s ）增 加 8 個(gè)尾 比 特卷 積 編 碼 r = 1 / 3 , k = 9符 號(hào) 重 復(fù)塊 交 織6 4 階 正 交調(diào) 制數(shù) 據(jù) 突 發(fā)隨 機(jī) 化長(zhǎng) 碼 擴(kuò) 譜O Q P S K 調(diào)制基 帶 濾 波射 頻 調(diào) 制 圖 反向業(yè)務(wù)信道的調(diào)制原理框圖 前向信道的調(diào)制 前向 CDMA 信道包含導(dǎo)信 信 道、同步信道、尋呼信道和前向業(yè)務(wù)信道。 (1) 前向?qū)ьl信道的調(diào)制原理框圖如圖 : 導(dǎo) 頻 信 息 比特 （ 全 0 ）W a l s h函 數(shù) 正交 擴(kuò) 譜Q P S K 調(diào)制基 帶 濾波射 頻 調(diào)制 圖 前向?qū)ьl信道的調(diào)制原理框圖 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 (2)前向同步信道的調(diào)制原理框圖如圖 : 同 步 信道 比 特卷 積 編碼碼 符 號(hào)重 復(fù)塊 交 織W a l s h函 數(shù) 正交 擴(kuò) 譜Q P S K 調(diào)制基 帶 濾波射 頻 調(diào)制 圖 前向同步信道的調(diào)制原理框圖 (3) 前向?qū)ず粜诺赖恼{(diào)制原理框圖如圖 尋 呼 信道 比 特卷 積 編碼 r = 189。 , k = 9碼 符 號(hào) 重復(fù)塊 交 織數(shù) 據(jù) 擾 碼插 入 功 率控 制 比 特W a l s h 函數(shù) 擴(kuò) 譜O Q P S K 調(diào)制基 帶 濾 波射 頻 調(diào) 制 圖 前向業(yè)務(wù)信道調(diào)制的原理框圖 CDMA 系統(tǒng)干擾分析 ：上行干擾與下行干擾。 源分： (1)強(qiáng)信號(hào)干擾：這種干擾是指合法的信號(hào)占用合法的頻率，由于功率過強(qiáng)，造成臨近頻段接收設(shè)備阻塞。 (2)固定頻率的干擾：具有固定頻率的干擾源工作于移動(dòng)通信頻段。上述的強(qiáng)信號(hào)干擾，實(shí)際上也是固定頻率的干擾之一，只不過強(qiáng)信號(hào)工作在合法的頻率上。 (4)互調(diào)干擾：互調(diào)干擾是由于外部一個(gè)或多個(gè)無線信號(hào)源由饋 纜進(jìn)入接收裝置的非線性放大器產(chǎn)生的。 (1)內(nèi)部干擾： CDMA 信號(hào)共享相同的載波，相互之間會(huì)產(chǎn)生干擾，包括本小區(qū)和相鄰小區(qū)的干擾，干擾強(qiáng)弱取決于本小區(qū)和相鄰小區(qū)的業(yè)務(wù)情況，這種干擾稱為自干擾、同信道干擾、共信道干擾。 CDMA 系統(tǒng)，外部干擾可以歸納為以下幾類： (1)強(qiáng) 信號(hào)干擾：干擾信號(hào)雖然不占有移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率，但由于功率過高 ,造成相鄰頻段的移動(dòng)通信系統(tǒng)阻塞 。 (2)固定頻率的干擾：這種干擾多見于舊有的專用無線電系統(tǒng)占用移動(dòng)資源，由于干擾源是專用通信系統(tǒng)，干擾信號(hào)比較穩(wěn)定。 (4)雜亂信號(hào)干擾：這種干擾信號(hào)頻率不定，變化很大。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 本章小結(jié) 本章首先介紹了調(diào)制的一些基本知識(shí) ,調(diào)制在通信系統(tǒng)中是必不可少的部分 ，而在無線通信系統(tǒng)中信道是比較復(fù)雜的。所以后面緊接著介紹了幾種實(shí)用的信道調(diào)制，最后研究了 CDMA 信道在不同序列和干擾下的函數(shù)參數(shù)，以及在不同效應(yīng)和干擾下造成的影響