《数字通信》六、3G--CDMA移动通信系统(rake)2。0选编.ppt

码分多址(CDMA)移动通信系统 王德胜 dswang@hust.edu.cn 华中科技大学 电信学院 《数字通信》 第10章 码分多址(CDMA)移动通信系统 引言 10.1 DS-CDMA基本原理 10.2 DS-CDMA蜂窝通信系统的容量 10.3 IS-95蜂窝系统的无线传输 10.4 CDMA蜂窝通信的关键技术 习题 引言：蜂窝通信系统发展历程 1.第一代模拟蜂窝系统(1G) (1). AMPS(美)：1978年，美国贝尔实验室研制，1983年投入 商用，50多个国家采用。 (2). TACS(英)：1983年，在AMPS基础上开发，1985年投入商 用，20多个国家采用。 (3). 其它 2. 第二代窄带数字蜂窝系统(2G) (1). GSM(欧洲)：1988年，欧洲邮电行政大会(CEPT)下属欧洲 移动通信特别小组颁布泛欧数字移动通信网(GSM)标准， 1991年投入商用，成为当前全球用户最多的系统。 4 (2). 1988年，美国蜂窝电信工业协会(CTIA)发布了 用户性能需 求(UPR)文件， 提出对第二代蜂窝通信系统的要求，主要有：  系统容量至少是AMPS的10倍；  通信质量等于或优于AMPS；  与模拟AMPS兼容(双模)，等。 有关组织及公司依此研发了以下系统： ①. D-AMPS(IS-54标准，TDMA技术)： 1989年，美国工业协会 (TIA)制定标准， 1991年投入商用。 但目前容量为AMPS的3~6倍。达不到UPR的要求。 ②.N-CDMA(IS-95标准，DS-CDMA技术)：  1993年，美国Qualcomm公司开发的DS-CDMA蜂窝系 统被采纳为北美数字蜂窝标准(IS-95)，正式投入商用。  能全面满足、甚至超过UPR的要求， 故有人称之为2.5G蜂窝系统。 6 Concept: CDMA Evolution of multiple access techniques 7 Concept: CDMA 3 . 第三代宽带数字蜂窝系统(3G) 全球提出10种标准， 主要是宽带DS-CDMA系统： ①. WCDMA(欧)； ②. cdma2000(美)； ③. TD-SCDMA(中)：时分双工(TDD)、空分(S)/直扩码分多址 (DS-CDMA)。 IS-95(N-CDMA)属于2G，但它是3G、4G的基础，是本章 研究内容。 10.1 DS-CDMA基本原理 C1…CN为正交码序列 10 Spread spectrum signal DS-CDMA transmitter Generation of a BPSK-modulated SS signal 10.1. DS-CDMA基本原理 10.1.1. 正交码序列 10.1.2. DS-CDMA工作原理 (1). 定义 设Ci，i = 1、2…N 是重复周期为T的一组码序列（一周内子码元数为P，子码周期为 TP = T / P ）。若它们的互相关函数为0，即 则称为正交码序列组，可作为DS-CDMA系统的地址码。 10.1.1. 正交码序列 注：具有尖锐自相关峰的码序 列称之为 PN码 ( Pseudo-Noise sequence）. 为便于收端实现地址码同步，它们应具有尖锐的自相关峰，即满足 τ 例： (2). 常用正交码 ① Walsh(沃尔什)序列： 在τ= 0时刻严格正交(Ri,j(0)=0)，自相关不好。 ② m序列： τ任意值时都准正交(Ri,j(τ) Ri(0)= P) ，自相关很好。 ③ Gold序列： τ任意值时都准正交(Ri,j(τ) Ri(0)= P) ，自相关很好。 例：4阶Walsh序列组如下所示（一个序列周期） ∴ 码序列互相正交。 Walsh函数的定义 Wal（n，t） n表示序号 2N阶Walsh函数定义为： m序列：最大长度线性移位寄存器序列 例： 3阶m序列 3