【2017年整理】4-移动通信的基本技术.ppt

移动通信技术 —基本原理;课程结构;4.1多址接入技术 4.2语音编码技术 4.3信道编码和交织技术 4.4数字调制技术 4.5常用的抗衰落、抗干扰技术;移动通信系统如何区分不同的用户、不同的基站呢;频分多址FDMA （Frequency Division Multiple Access） 时分多址TDMA （Time Division Multiple Access） 码分多址CDMA（Code Division Multiple Access） 空分多址SDMA（Spatial Division Multiple Access ）;FDMA：是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道，因此一个频道称为一个信道，不同的用户靠频率来区分。;TDMA：是把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，信号根据一定分配原则在预定的时隙（TS）中传输，因此一个时隙称为一个信道。;CDMA：每一移动台被分配一个彼此互不相关的随机的码序列，这种随机码满足正交或者准正交，因此每一个地址码称为一个信道。;CDMA系统的优点： 良好的多址能力，系统内不同用户（基站、信道等）占用相同的频率，靠彼此互不相关的地址码序列来区分 采用扩频技术，良好的抗干扰、抗衰落能力 系统容量大，由于是自扰系统，具备软容量 能够实现软切换，减小掉话率 发射功率小（扩频技术扩展了信号带宽，使信号的功率谱密度大大降低），绿色环保续航时间久 由于采用扩频技术，安全性能高 与窄带信号的兼容性好;GSM系统中MS语音信号处理过程 ;目的 为了提高数字信号的有效性以及使模拟信号数字化，并采用有效的编码方式及对信息数据率的压缩，力求以尽可能低的比特率传输与原信号质量相当的信号，这样就可以在有限的带宽范围内容纳更多的用户，提高系统容量。 可行性 通过算法和技术进行信号的重建。 利用人耳对声音感知的生理特性来进一步压缩数据率。 采用多种编码方式对数据率进行压缩。;实用语音编码技术 波形编码：依据语音信号的时域波形来进行编码，其目的在于尽可能精确地再现原来的语音波形。（PCM、ΔM、SBC、ATC） 声源（参量）编码：将语音信息用特定的声源模型表示。仅对语音特征参数进行编码传输因此比特率很低。声源编码的设备称为声码器，如LPC声码器、余弦声码器。 混合编码：把波形编码的高质量和声码器的高效压缩性融为一体，尤其在16bit/s～8kbit/s范围内达到良好的语音质量。 有线系统：脉冲编码调制（PCM）64kbit/s GSM：规则脉冲激励长期性预测（RPE-LTP）13kbit/s CDMA：码激励线性预测编码（CELP）8kbit/s;;GSM系统中MS语音信号处理过程 ;信道编码的目的： 提高数字信号的抗干扰、抗衰落能力，使在信道中传输的数字信号本身具有一定的误码判断能力或纠错能力，提高信号传输的可靠性。 信源编码 ? ? 去除冗余成分 ? ? 实现数据压缩 信道编码 ? ? 添加冗余成分 ? ? 改善链路的性能 信道编码的种类： 按纠错检错能力：检错码、纠错码、纠删码 按检验关系：线性码和非线性码 按约束关系：分组码与卷积码;分组码： 分组码的实现是将信息序列分组后再单独进行编码，任意码组的监督码元只与本码组的信息码元有关。 卷积码： 卷积码可以说是特殊的分组码，因为它的监督码元不仅与本组的信息码元有关，而且还与前若干组的信息码元有关。这种码的纠错能力强，不仅可纠正随机差错，而且可纠正突发差错。 码元分组是信道编码的基本形式！！;编码中的一些概念 码字：一组码元，常称为码字(codeword)。 码距：在两个码字之间相应的码位上有着不相同的码元的位数之和。 约束长度：如果监督码组与前面的N个信息码组都有关系，则称约束长度为N。 编码效率： k/n FEC：前向纠错 ;实例：GSM系统的编码;无线系统中常见的两类误码： 随机性误码：它是单个码元错误，并且随机地发生，主要由噪声引起； 突发性误码：长串连续的块状误码！！！主要是由于衰落或阴影造成的。 ;GSM系统中MS语音信号处理过程 ;4.3 信道编码和交织技术;M R C U;GSM的交织（隐时间分集）;GSM系统中MS语音信号处理过程 ;数字移动通信中调制方式的选择需满足三大条件： 可靠性：即抗干扰性能，选择具有低误比特率的调制方式，其功率谱密度集中于主瓣内； 有效性：它主要体现在选取频谱有效的调制方式上，特别是多进制调制； 工程上成本低且易于实现：它主要体现在恒包络与峰平比的性能上。;两种基带信号的符号 数字通信的目的就是把数字信息，即0或1的信息如何准确而迅速地传输到对方。 系统用语音编码、信道编码等技术把话音变换为0与1的二值信息