移动通信技术 北京市高等教育精品教材立项项目 杨秀清 第五章

《移动通信技术 北京市高等教育精品教材立项项目 杨秀清 第五章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《移动通信技术》电子教案第五章CDMA数字蜂窝移动通信系统5.1CDMA系统的特点CDMA系统采用的主要技术是扩频通信技术，因而它具有扩频通信系统所固有的优点，如抗干扰、抗多径、隐蔽、保密和多址能力等。5.1.1扩频通信技术扩频（SpreadSpectrum，SS）通信技术是一种信息传输方式，用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身的带宽，其实现方法是在通信系统的发送端用一个带宽比信息带宽宽得多的扩频码（伪随机码）对信息数据进行调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必需的带宽，且与所传信息数据无关。在接收端使用完全相同的扩频码（伪随机码），对接收到的扩展频谱信号进行解扩，以

2、恢复所传信息数据，人们把传输扩频信号的通信系统为扩频通信系统。5.1CDMA系统的特点扩频通信的理论基础源于香农定理，公式为：C=Wlog2(1+S/N)，式中，C为信道容量；W为信号频带宽度；S为信号平均功率；N为噪声平均功率。香农公式说明在保持信息传输速率不变的条件下，可以用不同的频带宽度W和信噪功率比S/N（简称信噪比）来传输信息。CDMA移动通信系统采用的基本扩频方法是直接序列扩频（DS-SS），直接序列扩频是直接用伪随机发生器产生的扩频码（伪随机码）在发送端去扩展基带信号的带宽，而接收端，用相同的扩频码（伪随机码）进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始信息。5.1C

3、DMA系统的特点直接扩频通信的基本原理框图如图5-1所示描述扩频通信系统抗干扰能力的性能指标之一是系统处理增益GP，系统处理增益是指扩频信号带宽B2与所有传送基带信号带宽B1的比值，处理增益越大，系统接收端解扩后，在单位带宽内干扰信号的功率与有用信号的功率值差值越大，系统抗干扰能力就增强。工程上常以分贝（dB）表示处理增益，即GP=10lg(B2/B1)在一般情况下，只有当系统处理增益在100以上时才是扩频通信。5.1CDMA系统的特点图5-1直接扩频通信原理框图5.1CDMA系统的特点扩频系统通过信息与扩频码相乘来实现扩频。扩频系统的抗干扰、保密、多址、捕获与跟踪等都与扩

4、频码的设计密切相关，因此扩频码的生成和性能评估是扩频系统的关键核心技术。扩频系统对扩频码的要求是：①尖锐的自相关特性。②每对扩频序列的互相关函数值应该处处为0。③足够多的序列数。④序列平衡性好。⑤工程上易实现。5.1CDMA系统的特点在实际扩频通信中只能使用有周期的伪随机序列作为扩频码。，通常采用的伪随机序列是m序列和Gold序列等多种伪随机序列。直接序列扩频系统在隐蔽性、保密性、抗干扰能力、抗多径效应能力等方面有明显的优点，但直接扩展频谱系统存在明显的远近效应，且处理增益受限所以在要求比较高的场合常采用混合式扩频系统，如直接序列扩频/跳频混合系统就是将直接序列扩频技术与跳

5、频技术相结合，是国内外公认的一种抗干扰能力强的扩频通信系统。5.1CDMA系统的特点跳频扩频系统（FH-SS）是利用伪随机序列指令码对系统的载波频率进行控制的，其载频受到一伪随机码的控制，在一个给定的频带跳换频率。跳频扩频系统的载波频率是跳变的，当跳频图案足够复杂时，抗干扰能力、抗截获能力和保密性是很强的，并且载波频率的快速跳变，使系统具有抗多径衰落的能力，另外由于信号只在某个频点上产生远近效应，当载波频率跳变至另一个频点时可避免远近效应，这使得跳频系统在移动通信中易于得到应用与发展。5.1CDMA系统的特点5.1.2码分多址技术扩频通信具有较强的抗干扰性能，但付出了占用频

6、带宽的代价。但是，如果让众多的通信用户同时使用带宽为B2的同一频带，则可大大提高频带的利用率，但如何区分不同用户的信号是一个问题。在CDMA系统中，采用码分多址技术（2.4.3节中已介绍）与扩频通信技术相结合，来区分不同的用户信号，并达到将用各户间干扰降到最低的目的。例如，在系统的发送端，对用户信号先利用地址码进行地址调制，再进行扩频，在接收端先解扩，再利用地址码进行相关检测，区分和得到不同的用户信号，地址码是一组正交或准正交的码，用于码分多址的实现。5.1CDMA系统的特点对于CDMA码分多址通信系统地址码的选择至关重要，不仅要有足够多的地址码，而且这些地址码要有良好的自

7、相关特性和互相关特性，CDMA系统常用Walsh函数作为地址码使用，Walsh函数是一种同步正交码，具有良好的自相关特性和处处为零的互相关特性。在接收端利用伪随机码的正交性，用相关检测技术进行解扩，并区分不同用户的信号，完成对移动用户的识别。既进行地址调制的同时又进行扩频调制，伪随机码既作码分多址的地址码又作扩频码来使用的。5.1CDMA系统的特点5.1.3CDMA系统的特点1．CDMA系统具有良好的抗干扰，抗衰落和隐蔽性功能扩频系统有抑制干扰、提高输出信噪比的作用，且扩频通信系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干