现代数字通信讲述.docx

现代数字通信一.通信系统的基本框图，每个框图写2行。1.信源编码：首先，信号一般经过A/D变换，将模拟信号采样量化变成数字信号，便于传输；其次，进行数据压缩，去除信源信号中的冗余成分，提高传输的有效性，提高效率。2.信道编码：信道编码通过增加冗余，提高传输的可靠性，具有检错和纠错功能（卷积码主要用于纠错，分组码用于检错）；与交织器共同对抗多径衰落3．交织器与解交织器：本身不具有纠错功能，只是将数据重新排列；交织器主要用于对抗突发错误，将突发错误在时间上打散开，使其变为随机错误；必须与纠错编码技术相结合，才能对抗移动衰落信道的不利影响；交织器采用了缓存技术，会引起时间上的延迟，需要增加延迟和存储空间。4.调制器经典调制技术（幅度调制和相位调制）的功能主要是信号的频谱搬移，实现有效传输。在现代通信技术中，信号处理和集成电路技术的发展使频谱搬移与其他部分分离。调制器调制出的信号需要有较高的频谱效率、较低的误码率、较低的峰均比、较低的接收机复杂度或者能够对抗非线性带来的频谱扩散，抑制对相邻频带的干扰。经典调制技术延拓为空时编码、扩频调制和OFDM等。5.射频发射：对信号进行放大、滤波，经由天线发送出去6.射频接收：对从天线接收的信号进行滤波、低噪声放大7.解调器：经典调制技术中，解调器的主要作用是对接收信号进行频谱搬移，从射频搬移到基带。在现代通信技术中，解调器需要完成同步、信道估计、检测的任务，解码器能够工作在软判决状态，对抗信道衰落，提高误码率，以正确接收信号9.信道解码：检测错误或纠正错误10.信源解码：恢复出信源编码前的信息二. 移动通信信道的特点、缺陷，以及抵抗这些缺陷的措施（1）多径传输环境信号到达接收机的传输时间不同，将导致时延扩展。时延差小于时间分辨率时，不可分辨的多径叠加，造成衰落。时延差较大时，会造成码间干扰或多址干扰（CDMA系统中表现为Chip间干扰）。（2）时变传输环境a. 终端的移动改变电波传输环境，造成多普勒频偏，反映了信道随时间变化的速率，信道传输函数为时变函数。b. 衰落快慢是相对于观察时间而言的，信道在一个码元时间内保持不变，则称为慢衰落，否则称为快衰落。一般均假设信道为慢衰落（把码元时间切得很短），对于OFDM系统，通常假设信道在一个OFDM符号内不变。（3）用户之间的相互干扰a. 由于每个用户不独占传输媒体和介质，需要动态分配资源，这就产生了同频干扰或多址干扰。b. CDMA系统中各用户在频率上和时间上是重叠的。对抗措施：（要不要每种措施都具体解释一下？）（1）针对衰落的技术a.分集接收技术：时间分集、频率分集、空间分集、发送分集以及接收分集，发送分集可以有效对抗单径慢衰落b.纠错编码+交织技术c.功率控制技术：克服远近效应，对抗慢衰落有效d.智能天线技术，时空编码技术（与发送分集配合使用，对抗慢衰落）e.扩频、跳频与OFDM调制技术（2）针对时变信道的技术a.把每个码元切得很短，对应的持续时间很短，就可以把系统近似成线性移不变系统，并且误差在容忍范围内。b.信道估计技术：通过导频信号进行信道估计，其他点上进行插值。从而估计出整个信道的参数，便于解调。（3）针对码间干扰的技术1.自适应均衡技术，线性均衡器、DFE均衡器、MLSE均衡器、MAP均衡器2.线性均衡器实际上是逆滤波器，在抑制多径干扰的同时会放大噪声。3.DFE均衡器（判决反馈均衡器）存在错误传播问题。判决反馈均衡器（DFE）是一种非线性均衡器。由前馈部分(由FIR 滤波器组成)和反馈部分(由IIR 滤波器组成)组成，前馈部分可以抵消在时间上超前的码间干扰和在时间上滞后的码间干扰(由中心抽头的位置决定),反馈部分可以抵消在时间上滞后的码间干扰。4.MLSE（最大似然序列估计）均衡器可以抑制错误传播，但不提升噪声，只能得到序列级信息，得不到码元级信息，因此提取码元级信息比较困难。5.MAP均衡器在码元级判决与MLSE等价。（4）针对多址干扰的技术多用户检测技术：MLSE的应用干扰抵消技术：判决反馈的应用，线性均衡器的思想用于解相关多用户检测器和Chip级均衡器。三．第三代移动通信的特点1.全球普及和全球无缝漫游的无线通信系统（在网络范围内实现无间断可移动，用户拥有唯一的号码，无固定连接，随时随地可作为主叫或被叫，多个用户可同时通信）2.支持多媒体业务和Internet业务3.便于过度、演进4.高频谱效率、高服务质量、低成本、高必威体育官网网址性5.无一例外的都采用了cdma技术6．增强了对中高速率业务的支持（多媒体，Internet）7．针对数据业务进行了优化，无论是传输技术还是控制协议支持分组业务，支持不同QoS业务。8.使用新技术，如快速寻呼、发送分集、前向闭环功率控制、Turbo码、新型语音处理器、话音激活9.容量大、质量高、支持复杂业务码分