【正文】 然而，這種方法使得 時 。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文15IS95 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)務的需求，CDMA2022 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。 CDMA2022 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。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接入信道，這些信道是多個移動臺共享的。在公共信道中，RACH 屬于 CDMA2022 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)射分集西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文16和空時擴展分集三種。 (2)快速功率控制。功率控制信道與反向?qū)ьl信道時分復用，功控速率為 900Hz。與 IS95 標準不同， CDMA2022 系統(tǒng)采用了可變長度的 Walsh 碼，不同的前向信道之間是正交的。不同長度 Walsh 碼之間的正交性需要研究。當 Walsh 碼數(shù)量受限時，可以乘以相應的掩碼生成準正交函數(shù)來補充。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。交織器的時間跨度是權(quán)衡時延、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 PN 碼加擾，然后經(jīng)過 I 路和 Q 路映射、信道增益、功控比特擊穿和 Walsh 碼擴頻，最后進行復擴頻。與 IS95 系統(tǒng)不同，CDMA2022 系統(tǒng)的反向鏈路為每個業(yè)務信道都配備了一個導頻信道，所以反向鏈路也可進行相干解調(diào)，這是CDMA2022 系統(tǒng)的一大特點。 (2)反向功率控制。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文17反向快速功率控制的速率可達 800Hz。反向鏈路也才用了可變長度的 Walsh 碼序列，以適應不同速率的信道。與前向鏈路類似，反向鏈路也采用了可變的幀長，幀長為5ms、10ms 或 20ms。反向信道采用卷積碼或 Turbo 碼進行編碼，Turbo 碼主要用于反向補充信道傳輸高速數(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。一個超幀的時長為 720ms，分為 72 個無線幀，每個無線幀的時長為 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)物理層的特點如下： ，復擾碼由 GODL 序列生成。 ，采用正交可變擴頻因子作為信道碼，擴頻因子為 4~512。 ，同時，為了充分利用資源，采用包括速率匹配在內(nèi)的信道復用技術(shù)。 GPS 系統(tǒng)，所以是一個準同步的系統(tǒng)，具有獨特的小區(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、子幀和時隙。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文19 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，即在發(fā)送端使用各不相同的、相互（準）正交的偽隨機地址碼調(diào)制其所發(fā)送的信號；在接收端則采用同樣的偽隨機地址碼從混合信號中解調(diào)檢測出相應的信號。 西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文20 第三章 CDMA 在不同訓練序列下的調(diào)制解調(diào)過程 調(diào)制解調(diào)的概念 調(diào)制就是用基帶信號去控制載波信號的某個或幾個參量的變化，將信息荷載在其上形成已調(diào)信號傳輸，而解調(diào)是調(diào)制的反過程，通過具體的方法從已調(diào)信號的參量變化中將恢復原始的基帶信號。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)信號的種類可分為脈沖調(diào)制、正弦波調(diào)制和強度調(diào)制(如對非相干光調(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載波進行調(diào)制，產(chǎn)生攜帶這一消息的信號。 解調(diào)是調(diào)制的逆過程。與調(diào)制的分類相對應，解調(diào)可分為正弦波解調(diào)（有時也稱為連續(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成形為高斯型脈沖，再進行 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兩個正交的載波進行 2PSK 調(diào)制，最后將調(diào)制結(jié)果疊加，得到 QPSK 信號。這種方法稱為偏移四相相移鍵控。但是，頻帶受限的 OQPSK 信號包絡起伏比頻帶受限的 QPSK 信號小，經(jīng)限幅放大后頻譜展寬的少，所以 OQPSK 的性能優(yōu)于 QPSK。45 0或177。如果能夠使已調(diào)信號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，簡稱為 π/4 QPSK。差分檢測是一種非相干解調(diào)，這大大簡化了接收機的設計。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，是目前應用較為廣泛的一種數(shù)字調(diào)制方式。 正交頻分復用（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)，由于其實現(xiàn)的復雜限制了它的進一步應用。 擴頻調(diào)制，它的載波采用寬帶的偽噪聲(PN)序列，它是用擴頻頻譜的方法來換取信噪比的系統(tǒng)。 把用擴展頻譜的方法換取信噪比的系統(tǒng)稱為擴頻(SS)通信系統(tǒng)。 擴展頻譜通信的實質(zhì)：在發(fā)送端用一個偽隨機編碼信號（擴頻函數(shù)）將發(fā)送信號的帶寬擴展，然后再送入信道傳輸，在接收端對收到的擴頻信號進行相關(guān)處理以便將它恢復成窄帶信號，再從中解調(diào)出所需信息。它是用一個速率很高的數(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帶寬大得多的一種擴頻通信方式。 線性調(diào)頻系統(tǒng) 又稱鳥聲(Chirp)系統(tǒng)。線性調(diào)頻多用于雷達系統(tǒng)中。它是用偽碼序列啟閉信號的發(fā)射時刻和時間。 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)務信道組成。 反向 CDMA 信道被移動臺用來和基站通信，同時在發(fā)送之前通過直接序列擴頻共享相同的 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、西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文24尋呼響應、指令和注冊。（1）反向接入信道的調(diào)制原理框圖如圖 ：反向接入信道的信息比特增加 8個尾比特卷積編碼符號重復塊交織6 4 階正交調(diào)制長碼擴譜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)務信道的調(diào)制原理框圖如圖 ：反向業(yè)務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 個尾比特卷積編碼 r = 1 / 3 , k = 9符號重復塊交織6 4 階正交調(diào)制數(shù)據(jù)突發(fā)隨機化長碼擴譜O Q P S K 調(diào)制基帶濾波射頻調(diào)制圖 反向業(yè)務信道的調(diào)制原理框圖 前向信道的調(diào)制前向 CDMA 信道包含導信信道、同步信道、尋呼信道和前向業(yè)務信道。(1) 前向?qū)ьl信道的調(diào)制原理框圖如圖 :西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文25導頻信息比特 （ 全 0 ）W a l s h函數(shù)正交擴譜Q P S K 調(diào)制基帶濾波射頻調(diào)制 前向?qū)ьl信道的調(diào)制原理框圖(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重復塊交織W a l s h函數(shù)正交擴譜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碼符號重復塊交織數(shù)據(jù)擾碼插入功率控制比特W a l s h 函數(shù)擴譜O Q P S K 調(diào)制基帶濾波射頻調(diào)制西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文26圖 前向業(yè)務信道調(diào)制的原理框圖 CDMA 系統(tǒng)干擾分析：上行干擾與下行干擾。：(1)強信號干擾：這種干擾是指合法的信號占用合法的頻率，由于功率過強，造成臨近頻段接收設備阻塞。(2)固定頻率的干擾：具有固定頻率的干擾源工作于移動通信頻段。上述的強信號干擾，實際上也是固定頻率的干擾之一，只不過強信號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或多個無線信號源由饋纜進入接收裝置的非線性放大器產(chǎn)生的。(1)內(nèi)部干擾：CDMA 信號共享相同的載波，相互之間會產(chǎn)生干擾，包括本小區(qū)和相鄰小區(qū)的干擾，干擾強弱取決于本小區(qū)和相鄰小區(qū)的業(yè)務情況，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)強信號干擾：干擾信號雖然不占有移動通信系統(tǒng)的頻率，但由于功率過高,造成相鄰頻段的移動通信系統(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)占用移動資源，由于干擾源是專用通信系統(tǒng)，干擾信號比較穩(wěn)定。(4)雜亂信號干擾：這種干擾信號頻率不定，變化很大。 本章小結(jié)本章首先介紹了調(diào)制的一些基本知識,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)中信道是比較復雜的。所以后面緊接著介紹了幾種實用的信道調(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)，以及在不同效應和干擾下造成的影響。確切的說，它是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、應用最廣泛的軟件包之一 。作為 MATLAB 的重要組成部仿真和分析的軟件包。在 Simulink 環(huán)境中，利用鼠標就可以在模型窗口中直觀地畫出系統(tǒng)模型，然后直接進行仿真。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點。用 Simulink 創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文29構(gòu)，因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。在定義完一個模型后，用戶可以通過 Simulink 的菜單或MATLAB 的命令窗口鍵入命令來對它進行仿真。采用 SCOPE 模塊和其他的畫圖模塊，在仿真進行的同時，就可觀看到仿真結(jié)果。仿真的結(jié)果還可以存放到MATLAB 的工作空間里做事后處理。由于 MATLAB 和 SIMULINK 的集成在一起的，因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。它可以用來模擬線性與非線性系統(tǒng)，連續(xù)與非連續(xù)系統(tǒng)，或者這些混合的系統(tǒng)，是強大的系統(tǒng)仿真工具。在 Simulink中，模塊都是用矢量來表示這三個部分的，如圖 所示X ( s t a t e s )U ( i n p u t ) y ( o u t p u t )圖 矢量模塊化西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文30 Simulink 仿真過程Simulink 仿真分為兩個階段：初始化和模型執(zhí)行。展開模型的各個層次。確定那些非顯示化的信號屬性，并檢查每個模塊是否能夠接受連接到它們輸入端的信號。分配和初始化存儲空間，以便存儲每個模塊的狀態(tài)和當前值的輸出。根據(jù)當前輸入和狀態(tài)來決定狀態(tài)的微分，得到微分矢量，然后把它返回給解法器，以計算下一個采樣點的狀態(tài)矢量。西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計論文32圖 通過脈沖整形濾波器后的頻譜圖對比圖 的第一個小圖是脈沖整形濾波器的時域響應頻譜圖，第二個小圖是脈沖整形濾波器的傳遞函數(shù)頻譜圖，第三個小圖是 I 通道信號通過脈沖整形濾波器后的頻譜圖，第四個小圖是 Q 通道信號通過脈沖整形濾波器后的頻譜圖。 圖 I/Q 解調(diào)后的頻譜圖和通過匹配濾波器后的頻譜圖對比圖 的第一個小圖是 I 通道已調(diào)信號解調(diào)后的頻譜圖，第二個小圖是 Q通道已調(diào)信號解調(diào)后的頻譜圖，第三個小圖是 I 通道解調(diào)信號通過匹配濾波器后的頻譜圖，第四個小圖是 Q 通道解調(diào)信號通過匹配濾波器后的頻譜圖