第一章CDMA基础知识.ppt

CDMA系统工程参考:《CDMA系统工程手册》Jhong Sam Lee Leonard E. Miller 著许希斌 周世东 赵明 李刚 等译姚彦 审人民邮电出版社 自我介绍 主讲教师：朱刚 电子学院 现代通信研究所 Office：SY902 Tel607 Email: gzhu@bjtu.edu.cn 课件制作：刘小强，朱刚 三种典型多址技术：FDMA、TDMA、CDMA 假设：带宽W Hz，比特率Rb=1/Tb，信号波形符合正交； 最大用户数： M=容量≤W/Rb=WTb 多址系统接收总功率 Pr=MSr 等效噪声功率J与信号功率S之比为： 例1、设信息带宽R=9600Hz，对于数字化语音，该传输带宽W=1.2288MHz,如果要求SNR为6dB，求抗干扰容限是多少？ CDMA系统的容量正比于处理增益（扩频增益） 全双工语音平均工作周期：35% 数字波形有效工作周期：40%~50%  考虑语音间歇特性后，容量：α为CDMA系统语音发送信道的工作周期 定向天线只接收来自小区内一部分干扰，把小区分成三个区域，有效增容G=3×0.85=2.55，相应容量： 两种主要的扩频技术：跳频（FH）、直接序列扩频 （DS） 北美第二代CDMA系统（IS-95）采用了DS扩频技术。 跳频波形图 跳频周期：Th ；调制信号周期：Ts慢跳频：Th是Ts的倍数，每一跳中传多个符号采用连续相位调制方式快跳频：Th是Ts的约数，一个符号占多个跳频周期采用非相干频移键控调制 跳频实现原理：频率合成器使载波频率发生伪随机跳变基带或IF(中频)信号通过载波发送通过相同的同步伪随机码发生器和频率合成器进行接收 DS原理图 图1-6 DS系统接收机端 信号功率计算：Ps=A1＊W=Ao＊B 扩频信号频谱密度相对降低因子： A1/Ao=B/W=1/N 多径延迟处理：相关函数特殊性 分集（时间、天线） CDMA : 一种多址技术，每一个接入地址对应一个唯一的扩频码，所有接入地址共享同样的频谱. CDMA只能由扩频调制完成，扩频调制并不意味着CDMA . PN码序列的生成：线性反馈移位寄存器（LFSR） 序列长度计算： n: 移位寄存器的级数 数据信号 连续脉冲成形 信道传播 滤波器设计原则： 有限带宽条件下，无失真， 无ISI。 奈氏结论： 给定带宽为WHz的信道，符号无ISI传输的最大理论速率是2W符号/秒。 实际成形滤波器： 更一般的，根据过渡区的宽度有一系列的升余弦滤波器： 滤波器冲激响应，即滚降系数是α的奈奎斯特脉冲形状： 实际平方根升余弦滤波器冲激响应： IS-95系统使用满足频带限制又能减小ISI的基带成形滤波器: 图1-15滤波器规格 IS-95 成形滤波器冲激响应要求： IS-95 FIR脉冲成形和理想低通滤波器的比较： 图1-16 本章思考题 升余弦滚降滤波器，α为多少时能满足IS-95系统脉冲成形的要求，为什么？ 滤波器幅频特性为： 冲激响应： 如果信息符号以每T秒产生一个的速率产生，接收设备在t=iT时刻无误差错取样，i=0，1，2，…，则不会产生ISI。如上图中右图。 图 1-10 奈奎斯特滤波器和冲击响应波形 奈奎斯特结论： 图1-11 有100%富余带宽的升余弦滤波器 R Hz带宽里R符号/秒是最大的符号传输速率，即每Hz带宽里每秒只能传输一个符号 图1-12 滚降系数是α升余弦滤波器 图1-13 不同α的奈奎斯特脉冲波形 图1-14 平方根升余弦滤波器冲激响应 1.4.2 IS-95系统的FIR脉冲成形 通带（0≤f≤fp=590kHz）波纹不大于1.5dB,阻带（ffs=740kHz）衰减为40dB。 其中，48抽头（IS-95）FIR冲激响应系数{ho(k),k=0,1, ‥,47 }，见下表： 北京交通大学 现代通信研究所 *CDMA系统工程 第一章 基础知识 北京交通大学 现代通信研究所 *CDMA系统工程 1.1 概述 第一章 基础知识 依据标准： IS-95 TD-SCDMA WCDMA CDMA2000 CDMA技术系统工程原理 1、数字通信硬件及技术 2、统计通