CDMA通信技术_3_2013.ppt

第三章 CDMA通信系统 第三章CDMA通信系统 以典型的CDMA直接序列扩频通信系统为例,讨论: 一个用户对另一个用户（即点对点的方式）的CDMA通信系统的实现方法和具体技术。 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 （1）扩频 d(t)与PN(t)模2相加，可由最简单的异或门实现。 d(t):宽度T、速度Rd、带宽fd的（+1，-l）二值信号 PN(t):码元宽度TC、序列长N、带宽为fC的高速（+l、-l）二值信号。 一般情况，T＝NTC，fC=Nfd， N=2n-1 d(t) PN(t)：按照信息数据宽度和正负值对伪随机序列作周期性极性变换后的序列，具有与伪随机序列同样的对称(sinx/x)2型功率谱密度。 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 （3）扩频处理增益G =接收输出信噪比/接收机输入信噪比 =接收机解扩解调处理后的信噪比/接收机解扩解调处理前的信噪比 =伪随机序列信号带宽/信息数据信号带宽，即：G=B2/B1=fC/fd 一般直扩系统的扩频处理增益在15dB－36dB左右，深空通信用的直扩系统都有较高的扩频处理增益，有的高达70dB以上。 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 若接收信号 U(t)不含噪声（忽略噪声），则为如下形式： 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 它同接收信号作解扩相关处理后，其结果为： (3.9) 式中，SPN(?)是扩频序列PN(t)的功率谱密度函数。 HB(?)是如式(3.5)所示的理想滤波器。 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 则能得到的解扩相关输出（P＝l时）为： （3.12） 其中，R(?,0)是没有失真和受滤波器影响的相关输出。 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 c.宽带射频滤波器有一阶正弦相位失真特性 （3.13） 扩频信号通过该滤波器后解扩相关处理的输出信号为： （3.14） 滤波器的相位特性可利用贝塞尔函数写为： （3.15） 则解扩相关输出为： （3.16） 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 当?很小时（一般情况如此），解扩相关输出可近似为： （3.17） ? ? ? 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 (6) 相关器 问题:接收机收到的扩频信号经过宽带射频滤波器后，与本地参考的扩频序列作相关解扩处理。本地扩频序列先经过同样特性的滤波后作相关处理好呢，还是不经过滤波去作相关处理好呢？(图3.8(a)、(b)) 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 利用 Schwartz不等式,得到 (3.20) 可见：使用经过同样滤波特性处理的本地扩频序列信号去解扩，能得到更好的相关输出信噪比。 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 其中：d(t)?(+1,-1)是信息数据序列，出现“+1”和“-1”的概率相等，各为1/2,且数据码宽为T。 n(t)为带限高斯白噪声： (3.29) 经过带通滤波器BPF1后，信号x(t)为： (3.30) 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 式中， 、 、 表示d(t),n1(t),n2(t)信号通过BPF1滤波器后的信号。 式（3.31）中平方器输出有两部分信号: 一部分是2?0（载波二倍频）信号，式（3.31）前六项； 一部分是数据基带信号。 这里讨论载波解调，只研究与载波有关的2?0 信号。 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 （3.36） （3.37） 其中,Sd(?)是信息数据序列的功率谱， HB(?)是带通滤波器的等效低通传输特性。 3.1 直接序列扩频的CDMA通信系统 ?在图3.11中，输入信号Y(t)是从带通滤波器送来的信号为： （3.38） 送往两