CDMA通信技术_6_2013.ppt

第六章 3G关键技术 第六章 3G关键技术 6.1 移动通信信道 6.2 扩频通信系统 6.3 数字调制技术 6.4 信源编码技术 6.5 信道编码技术 6.6 功率控制技术 6.7 发送接收技术 3G系统中为了提高系统的性能和适应多种业务的需要而增加了许多用户子信道，且功率不等，IQ路功率出现失衡，无法采用2G中的传统的OQPSK和GMSK 。引入复扰码解决，也就是CQPSK调制。 传统的复扰码CQPSK调制峰均比指标不当，HPSK调制对复扰码序列编排，优化峰均比指标。 HPSK通过减少0交叉点和0相位的传输来降低信号的落差比例，也就是众所周知的偏置正交移相键控（OCQPSK）。 卷积码 卷积码是一类非分组的有记忆编码，以编码规则遵从卷积运算而得名。 卷积码将长度为k的输入信息组映成长度为n的输出编码组。输出码组不仅和对应输入有关，还依赖以前的m输入信息。 一般记为(n,k,m)码 k--每次输入编码器的位数 n--每次输出编码的位数 m--编码器中寄存器的级数 k(m+1)--卷积码的约束长度。 卷积码不仅能纠正随机差错，而且具有一定的纠正突发差错能力。 监督方程 Pj1=mj??mj-1?mj-3 Pj2=mj?mj-1?mj-2 大数逻辑译码器，序列译码器、维特比译码等 (3,1,3) 级联码 级联码是一种复合结构的编码，它是由两个以上单一结构的短码复合级联成更长编码的一种有效的方式。 级联码分为串行级联和并行级联两种类型。 串行级联码 可以由两个或两个以上同一类型、同一结构的短码级联构成，也可以由不同类型、不同结构的短码级联构成一个长码。 典型的串行级联码 是由内码为卷积码，外码为RS码串接级联构成的一组长码，其性能优于单一结构长码，而复杂度又比单一结构的长码简单得多。 已广泛用于航天与卫星通信中。 最典型的并行级联码是Turbo码。 Turbo码 C.Bermu等人在1993年首次提出了Turbo码的概念。 Turbo码将相对简单的卷积码和随机交织器结合在一起，实现了随机编码的思想，同时Turbo码用软输出来逼近最大似然译码，能得到接近香农极限的纠错性能。 编码器： 通常选用递归系统卷积码(RSC)，便于接收端进行有效的迭代。编码输出由直接输入部分和编码后经删余矩阵处理后的信息共同送入复接器后得到。 Turbo码的特点： 随着迭代次数增加，误码率迅速下降 随着信噪比增加，误码率逐渐减少，当信噪比增加到一定程度，误码率下降变得缓慢，即所谓的地板(Floor)效应。 Turbo 码的性能： 纠错能力优于卷积码，但解码复杂度高、译码时延大，适合用于时延要求不高、误码率为10-3-10-6级别的数据业务。 3G应用： 3G三大主流技术都采用了卷积码和Turbo码两种信道编码。 高速率、对译码时延要求不高的数据链路中使用Turbo码。 语音和低速率、对译码时延要求高的通信链路中使用卷积码,在其他逻辑信道如接入、控制、基本数据信道中也使用卷积码。 交织编码 实际的移动信道既不是纯随机独立差错信道，也不是纯突发差错信道，而是混合信道。 线性分组码和卷积码大部分是用于纠正随机独立差错的。仅少部分如RS码等可以纠正少量的突发差错。 交织编码思想： 改造信道，它利用发送端和接收端的交织器和解交织器的信息处理技术，将一个有记忆的突发信道改造成一个随机独立差错信道。 严格地讲，交织编码并不是一种差错编码，因为它不具有检错和纠错的功能，而只是一种改造信道的处理方法。 作用：改造信道 实现方法：块交织、帧交织、随机交织、混合交织等。 X1=[x1,x2,x3,……..x25] X2=[x1,x6,x11,x16,……x15,x20,x25] 行交织矩阵 交织器是克服深衰落突发差错的最为有效地方法,己在移动信中广泛应用。 交织器的主要缺点：在交织和解交织过程中,会产生2MN个符号的附加时延,这对实时业务特别是语音业务带来不利的影响,所以对于语音等实时业务时交织器的尺寸不能太大。 交织器的改进：由于采用某种固定形式的交织方式有可能产特殊的相反效果,即存在将一些随机差错交织为突发差错。为了克服以上的缺点,人们研究了很多交织方法,如卷积交织器、伪随机交织器等。 在cdma2000和WCDMA系统中