gsm与wcdma之调变技术比较

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1、Modulation一个载波，包含了振幅、频率、相位。而若以振幅变化表示位元变化，称之为ASK(AmplitudeShiftKeying)，若以频率变化表示位元变化，称之FSK(FrequencyShiftKeying)，1若以相位变化表示位元变化，称之PSK(PhaseShiftKeying)[1]:以上归纳如下:2BPSK/QPSK由[2-3]可知，WCDMA在发射端与接收端，分别采用BPSK(左图)与QPSK调变(右图)，因为Uplink的速率为64kbps，而Downlink的速率为384kbps，因此在发射端，采用

2、较简单的BPSK调变机制，而接收端采用较复杂，但较能提升Datarate的QPSK，所以QPSK的频谱效率是BPSK的2倍。然而由前述可知，PSK在位元转换时，其相位不连续，这使得其讯号的包络是变动的，而非固定不变的，因此对于PA及LNA的线度要求大，同时也会产生较大的带外噪声，对相邻频率造成干扰，因此在发射端，有ACLR(AdjacentChannelLeakageRatio)的测项，来测试是否会对其它用户造成干扰，以及PhaseDiscontinuity的测项，来测试信号两个相邻Slot之间的相位差[1-4]。3因此WC

3、DMA在发射端的Pulseshaping，采用RRC(Root-Raised-Cosine)技术，来抑制带外噪声:上图分别是RRC在时域与频域的波形，而a会决定其频域上所占带宽大小，可用下式做说明:W=(1+a)W0£a£10W称之为Nyquist带宽，而W为实际上所占用带宽，a则是Roll-offFactor，其0值大小会决定所占带宽大小，a越小越好，最理想情况是0，即W等同于W，0最坏情况是1，即W为2倍W。而WCDMA的a为0.2204而接收端方面的Pulseshaping，也采用RRC，来改善ISI(InterSym

4、bolInterference)，进而提升BER[2-3]。在无线传输过程中，ISI(InterSymbolInterference)是很难避免的讯号失真现象，假设有组101101的讯号序列，以无线方式传送出去，尚未传送时，每个Symbol都在各自归属的Timeslot内，然而在传送过程中，受到外界干扰，导致Symbol的能量会泄漏到其他的Timeslot，影响其他Symbol，该现象即ISI，如下图:5虚线为传送讯号，绿色为接收讯号，做一番比较，如下图:可以发现讯号明显失真很多，因此需利用RRC将ISI的效应降低，进而降低

5、失真度，以提升BER。引起ISI的原因有许多，其中原因之一，便是来自GroupDelay，所以若发射端的SAWFilter，其GroupDelay过大，则可能会造成EVM劣化[2]。6而若接收端的SAWFilter，其GroupDelay过大，则可能会造成BER上升[3]。7GMSK而GSM采用的是GMSK调变技术，是由FSK演化而来的。FSK若没有保证相位连续措施的话，其相邻位的相位也将不连续，这使信号功率谱扩展，对相邻频率的信道形成干扰。因此为了使主频之外带外噪声衰减速度快，则信号的相位就必须要连续[4]，因此便产生了M

6、SK(MinimumShiftKeying)，而Minimum指的是最小的调变指数:由下图可知，调变指数愈高，其所产生的带外噪声就越强，8因此要尽量使调变指数降低，才能尽量降低对邻近通道的干扰，而MSK的调变指数为0.5。MSK是CPFSK(ContinousPhaseFSK)的一种特例，它能够产生恒包络、连续相位信号，且在带外的频谱分量，比BPSK衰减的快，这表明MSK信号功率谱密度占的频宽比BPSK信号窄，比较适合在窄信道中传输，对邻道的干扰也较小，因此由于MSK恒包络的特性，所以大大降低对电路的线性度要求，同时也因为所

7、占频宽窄，因此提高了频谱效率，这些特点都使得MSK适用于移动通信。0-10-20-30-40.075123TTTTssss(f-f)0然而，在一些通信场合（例如移动通信），对信号带外辐射功率的限制是十分严格的，比如，必须衰减70~80dB以上。MSK信号仍不能满足这样苛刻的要求，需再更进一步抑制带外噪声，GMSK(GaussianfilteredMinimumShiftKeying)就是针对上述要求提出的。9由上图可知，MSK虽然使相位变连续了，但转折处有尖角，这使得带外噪声还是很高，所以透过高斯滤波器，将相位变化变平滑，进

8、一步降低带外噪声。10GMSK的实现，是在MSK调制器之前，加入一高斯低通滤波器。也就是说，用高斯低通滤波器作为MSK调制的前置滤波器，这与WCDMA的BPSK/QPSK所采用的RRC不同。由下图可看出，GMSK对邻近通道的干扰，确实比MSK来的小。而图中的BT，则是定义如下:分子为高斯低