《CDMA系统原理》课件.pptVIP

*******************CDMA系统原理CDMA(码分多址)技术是一种先进的数字无线电通信技术,它通过独特的编码机制实现多用户同时共享无线频谱资源,具有高效利用频谱、高安全性等特点。本课件将深入探讨CDMA系统的基本原理和实现机制。CDMA系统概述多接入技术CDMA系统采用码分多址(CDMA)技术,允许多个用户在同一时间和频率下共享同一信道,大大提高了频谱效率。广覆盖范围CDMA系统采用扩频技术,具有更强的抗干扰能力,可以提供更大的覆盖半径,提高了系统的覆盖范围。灵活频率利用CDMA系统可以根据需求灵活地调整频率利用,通过频率重用技术提高了系统的频谱利用效率。CDMA系统特点频谱利用率高CDMA系统采用扩频技术,可以实现频谱复用,大幅提高频谱利用率。软切换技术CDMA系统采用软切换技术,可以实现用户在不同小区之间无缝切换,提高了移动通信质量。系统容量大CDMA系统采用码分多址技术,可以支持大量用户同时接入,系统容量比其他技术大。扩频技术原理1频谱扩展将窄带信号转换为宽带信号2抗干扰性利用扩频带宽来提高抗干扰性3隐私保护利用特定的扩频码实现隐私保护扩频技术是CDMA系统的核心所在。通过将窄带信号转换为宽带信号，不仅可以提高抗干扰性，还可以实现信号的隐私保护。这种频谱扩展的技术为CDMA系统提供了坚实的物理层基础。直接序列扩频1信号调制采用以伪随机码序列调制信号载波的方式,产生宽带信号。2扩频增益扩频后信号带宽变宽,能承受更强的干扰,提高了抗干扰能力。3编码特性提高了系统的编码效率,可同时服务更多用户。频跳扩频载波频率跳变频跳扩频通过快速改变载波频率来实现扩频。这种连续不断的频率跳变可以有效抑制窄带干扰。伪随机序列控制发射机和接收机使用相同的伪随机序列来控制频率跳变的时间和顺序。这种同步性是频跳扩频的关键。多径抗干扰频跳扩频对多径信号的相位和时延变化具有更强的抗干扰能力，适合在复杂信道环境中使用。码分多址技术频率复用码分多址技术允许多个用户在同一时间和频率下通信。它通过为每个用户分配唯一的码序,使得各用户信号能够在同一频带内正交传输。抗干扰能力该技术利用扩频技术提高了系统的抗干扰能力。因为每个用户的信号都经过码序调制,即使被其他用户的信号干扰也容易通过相关解调而恢复原始信号。容量提升CDMA系统的容量远高于TDMA和FDMA系统,因为CDMA可以有效利用频谱资源,大幅提升了系统的频谱效率。同步码码同步同步码用于将发送端和接收端的扩频编码序列进行同步，确保接收机能正确提取出发送的信息。取得同步接收机通过相关检测、锁定扩频码的起始时间点，建立码同步，从而实现对发送信息的解调。保持同步在信道环境复杂的情况下，需要持续跟踪并调整同步,以确保长时间内保持良好的同步状态。正交码1互相正交正交码之间相互垂直,不存在相关性,这使得它们可以在同一时间和频段上相互独立地传输不同的信息。2抗干扰能力强正交码之间的相互正交性能使得它们在抗干扰和抗多径方面具有很强的能力。3码分多址通过分配正交码,CDMA系统可以实现码分多址,使得多个用户可以在同一频带上同时通信。4最大化系统容量正交码的应用使CDMA系统能够最大限度地提高系统容量和频谱利用率。RAKE接收机RAKE接收机是一种用于CDMA系统中的接收机技术。它利用多径传播的特点,将来自不同路径的信号分开接收并进行组合,从而提高了系统的信号接收性能。RAKE接收机可以有效地提高系统的抗遮蔽能力和抗多径能力。多径传播在CDMA系统中,信号在传播过程中会遇到反射、折射和绕射等现象,导致多条传播路径。这种多径传播会引起信号的相干干扰和时延扩展,对系统性能产生严重影响。为了解决多径传播问题,CDMA系统采用了先进的RAKE接收机技术,可以捕获并利用多径信号,从而提高系统性能和容量。CDMA信道特性CDMA系统在不同频率下有不同的信道特性。900MHz频段信号强度高,适用于广覆盖场景。随着频率增加,信号强度逐步降低,适用于高容量密集型场景。系统需要根据实际需求选择合适的频段。链路预算120dB链路裕度30dB余量100dB总损耗5dB噪声裕量链路预算是CDMA系统设计的关键步骤。它计算整个通信链路中的总损耗,并确保接收端有足够的信号电平和SNR。这包括发射端功率、天线增益、传播损耗、接收机噪声等各个环节的详细分析。合理的链路预算可确保系统性能达标,并为后续容量规划奠定基础。CDMA系统容量分析CDMA系统的容量受多种因素影响,主要包括信号功率、干扰、频谱利用率等。通过合理分配资源和优