《CDMA系统》PPT课件

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1、第五章CDMA移动通信系统第五章CDMA系统扩频通信概述IS-95CDMA系统IS-95系统的无线传输CDMA系统的功率控制CDMA系统的软切换一、扩频通信概述扩频通信技术特点：保密性好、抗干扰能力强最初主要用于军事通信和电子对抗等领域扩频技术有直接序列扩频(DS)、调频扩频(FH)、线性调频(chirp)、跳时(TH)等前两种在通信系统中应用较多，第三种主要应用于雷达系统上四种扩频技术也组合使用，如DS/FH、DS/TH、FH/TH、DS/TH/FH等CDMA系统是一种直接序列扩频系统伪随机码直接序

2、列扩频跳频扩频一、扩频通信概述伪随机(PN)码：具有类似白噪声特性，随机变化，但又是周期的、有规律的，可以人为地产生和复制。它的这种特性称为伪随机特性。PN码通常使用二进制移位寄存器产生。功率谱占据很宽的频带，相关函数曲线尖锐，易于从其他信号或干扰中区分出来，抗干扰能力强。保密通信利用伪随机码对消息信号进行加密扩频通信利用伪随机码对消息信号进行频谱扩展，提高系统的抗干扰能力。PN码有多种，最基本最常用的是m序列。伪随机码移位寄存器：由时钟控制的r个串接的存储器构成的寄存器。移位寄存器序列1an-12a

3、n-2ran-r…时钟组成移位寄存器的存储器称为移位寄存器的级。从左至右分别称为第1级，…，第r级。用an-i(i=1,2,…,r)表示第i级的状态(存数)，则an-i=1或0。在时钟的控制下，每一级的存数自左向右移动，成为下一级的存数。如果没有新的存数输入，级的存数保持不变。在某一时刻，移位寄存器各级的存数按顺序排列所组成的序列称为该寄存器的状态。如果不给移位寄存器的第1级输入新的数据，不论初始状态如何，至多经过r次移位以后，所有级将处于全0或全1状态，这由第1级是0或1决定。移位寄存器序列移位寄存

4、器序列具有反馈逻辑的移位寄存器：模2加法器将有关级的输出经模2加运算后输入第1级，成为第1级的新存数。移位寄存器的输出称为一个移位寄存器的序列。1an-12an-2ran-r…具有反馈逻辑的移位寄存器移位寄存器序列移位寄存器的序列是由它的初始状态和反馈逻辑确定的。移位寄存器的状态序列具有周期性。移位寄存器可有不同的初始状态和不同的反馈逻辑，从而能产生不同的序列。r级线性移位寄存器，其输出序列的最大周期P=2r-1(不包括0状态输出序列)。具有最大长度周期的线性移位寄存器序列，称为最大长度线性移位寄存器

5、序列，也称为m序列。m序列具有随机性，它的自相关函数具有优良的性质，在实际中应用广泛。m序列中0和1等概率出现，各占一半。m序列具有一定的随机性，又具有一定的周期性，所以是一种伪随机序列。移位寄存器序列m序列的相关性两个周期均为P的周期性二进制序列｛an｝和｛bn｝的相关系数定义为：m序列的自相关系数具有二值性。当时，出现尖峰，当偏离时，相关系数曲线峰值很快下降，当时，有出现峰值。如此周而复始。Gold码码分多址通信系统要求可供选择的地址码数量要多，同步速度要快，系统抗干扰能力要强。m序列具有尖锐的二

6、值相关特性，可以作为码分多址系统的地址码。但是，m序列可供选用的地址码数量较少，为此应加大周期，但这会使系统的捕获时间增长。由m序列组合而成的组合码具有较好的性能。组合码一般由短码按一定的逻辑函数关系组合而成。Gold码是m序列的组合码。它是由两个相同长度的不同m序列在同步时钟控制下逐位模二加得到的。Gold码优点：具有比m序列多得多的独立码组。周期为2r-1的n个m序列，模2加可产生(2r-1)n-1+n个Gold码序列。Gold码2.直接序列扩频扩频通信是指用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身带

7、宽的一种通信方式。扩频通信属于宽带通信，系统带宽一般为信息带宽的100-1000倍。扩频码采用正交码或准正交码作为地址码。直接序列扩频码分多址(CDMA/DS)是目前应用较多的一种宽带通信方式。接收的DS中频信号接收数据输出发送端：原始信息码与PN码模2加，然后对载波进行PSK调制。由于PN码速率远大于信息码速率，故形成的PSK信号频谱被展宽。接收端：先用与发送端码型相同、严格同步的PN码和本振信号与接收信号进行混频和解扩，经中频带通滤波器滤波后，就得到窄带的、仅受信息码调制的中频信号，然后进行PSK

8、解调恢复原始信息码。只要收发两端PN码序列结构相同并同步，就可以正确恢复原始信号。2.直接序列扩频系统的处理增益：Ts：信息符号的时间宽度；Tc：PN扩频序列的符号宽度；Rc：PN码速率；Rs：信息码速率；Bss：扩频后的信号带宽。2.直接序列扩频直接序列扩频频谱变换示意图直接序列扩频频谱变换示意图跳频扩频跳频扩频：就是让窄带数字已调信号的载波在一个很宽的频率范围内跳变，跳变的结果就形成一个宽频带的信号。第五章CDMA系统扩频通信概述IS-95CDMA系