CDMA系统规划课件.pptVIP

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CDMA地址碼和擴頻碼設計原則在CDMA數字蜂窩移動通信系統中,擴頻碼和地址碼的選擇至關重要。它關係到系統的抗多徑干擾、抗多址干擾的能力,關係到資訊數據的必威体育官网网址和隱蔽,關係到捕獲和同步系統的實現。經研究表明,理想的地址碼和擴頻碼應具有如下特性:(1)有足夠多的地址碼碼組;(2)有尖銳的自相關特性;(3)有處處為零的互相關特性;(4)不同碼元數平衡相等;(5)盡可能大的複雜度。*基本的PN碼序列互相關性都不夠好,因此,實際的CDMA系統中常選用自相關性好的PN碼作為擴頻碼,而另外選擇互相關性好的編碼作為地址碼,最常用的就是Walsh碼。*基本PN碼1)m序列m序列是目前CDMA系統中採用的最基本的PN序列。它是最長線性回饋移位寄存器序列的簡稱。顧名思義,m序列發生器是由移位寄存器、線性回饋抽頭和模2加法器組成的。而且,m序列是其相應組成器件所能生成的最長的碼序列。若移位寄存器為n級,則其週期P=2n-1。*3級m序列發生器*模2加運算規則*3級m序列發生器各輸出端的輸出序列*這一例子說明,m序列的最大長度取決於移位寄存器的級數,而碼的結構取決於回饋抽頭的位置和數量。不同的抽頭組合可以產生不同長度和不同結構的碼序列。有的抽頭組合並不能產生最長週期的序列。對於何種抽頭能產生m序列,前人已經做了大量的研究工作,100級以內的m序列發生器的連接圖和所產生的m序列結構一般都能直接查到。下麵給出m序列的一些基本性質:(1)m序列的週期P取決於移位寄存器的級數n,P=2n-1;(2)在m序列的一個週期內“1”與“0”的數目大致相同,“1”比“0”多1個。例如,在上述7位碼中有4個“1”和3個“0”。*(3)在一個序列中連續出現的相同碼稱為一個游程,連碼的個數稱為游程的長度。一個m序列中共有2n-1個游程:長度為R(1≤R≤n-2)的游程數占游程總數的1/2R;長度為n-1的游程只有1個,且是連0碼;長度為n的游程也只有1個,且是連1碼。表3-2中列出了週期為15的m序列的游程分佈情況。*m序列111101011001000的游程分佈情況*(4)m序列和其移位後的序列逐位模2相加,所得的序列仍然是m序列,只是相移不同而已。例如m序列1110100與其向右移三位後的序列1001110逐位模2加後的序列為0111010,相當於原序列向右移一位後的序列,仍是m序列。(5)m序列發生器中移位寄存器的各種狀態除全0狀態外,其他狀態只在m序列中出現一次。如7位的m序列1110100中，順序出現的狀態為111,110,101,010,100,然後尾首接續為001和011,最後又回到初始狀態111。*m序列的優點是容易產生、規律性強、自相關特性好,因而在直擴系統中得到了廣泛的應用。但是它可提供的跳頻圖案少、互相關性不理想,又加之是線性回饋邏輯,容易被敵人破譯,即必威体育官网网址性、抗截獲性差,因此,在跳頻系統中並不採用。*Walsh碼如前所述,儘管偽隨機序列具有良好的自相關特性,但其互相關特性不是很理想(互相關值不是處處為零),如果把偽隨機序列同時用作擴頻碼和地址碼,系統性能將受到一定影響。所以,通常將偽隨機序列用作擴頻碼,而就地址碼而言,目前則採用Walsh(沃爾什)編碼。2N階Walsh碼可用遞推公式產生:*Walsh碼是一種同步正交碼,即在同步傳輸情況下,利用Walsh碼作為地址碼具有良好的自相關特性和處處為零的互相關特性。此外,Walsh碼生成容易,應用方便。但是,Walsh碼的各碼組由於所占頻譜帶寬不同等原因,因而不能作為擴頻碼。*Gold碼m序列雖然性能優良,但同樣長度的m序列個數不多,且序列之間的互相關性不夠好。R·Gold提出了一種基於m序列的PN碼序列,稱為Gold碼序列。在介紹Gold碼序列發生器之前,先給出優選對的概念。如果有兩個m序列,它們的互相關函數的絕對值有界,且滿足以下條件:n為奇數n為偶數(不是4的倍數)*則我們稱這一對m序列為優選對。如果把兩個m序列發生器產生的優選對序列作模2加運算,生成