移动通信ppt电子课件教案-第8章_码分多址(cdma)移动通信系统.ppt

《移动通信ppt电子课件教案-第8章_码分多址(cdma)移动通信系统.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第8章码分多址(CDMA)移动通信系统8.1概述8.2CDMA蜂窝通信系统的通信容量8.3CDMA蜂窝系统的无线传输8.4CDMA蜂窝系统的消息格式和信道结构8.5CDMA蜂窝系统的控制功能CDMA系统发展过程：1993年7月，美国Qualcomm公司开发CDMA系统－北美数字蜂窝系统标准，即IS-95CDMA，也称N-CDMA统。1993年，美国Interdigital公司提交B-CDMA技术方案，1995年方案通过审议，采纳为北美蜂窝移动通信的空中接口，即IS-665，并改名为W-CDMA。3.3G移动通信标准：CDMA2000，WCD

2、MA，TD-SCDMA等。8.1概述一、扩频通信1.扩频：把信息的频谱扩展到宽带中进行传输的技术；扩频通信系统具有抗干扰、抗多径、隐蔽、保密和多址能力。CDMA蜂窝通信系统的扩频技术是直接序列扩频(DS)。2.扩频信号的产生：包括调制和扩频两个方面：(1)先用要传送的信息比特对载波进行调制，再用伪随机序列(PN序列)扩展信号的频谱；(2)先用伪随机序列与信息比特相乘(把信息的频谱扩展)，再对载波进行调制。3.扩频系统的处理增益：设信息速率为Rb(bit/s),伪随机序列的速率为Rp(子码/秒)，扩频因子定义为：通常L>>1，且为整数，它是信

3、号频谱的扩展倍数，也等于扩频系统抑制噪声的处理增益。4.扩频信号的恢复：接收端要从收到的扩频信号中恢复出它携带的信息，必须经过解扩和解调两个步骤。所谓解扩是接收机以相同的伪随机序列与接收的扩频信号相乘，也称相关接收。解扩后的信号再经过常规的解调，即可恢复出其中传送的信息。5.伪随机序列的特性：必须具有优良的相关特性，减小检测过程中出现的差错概率。(2)CDMA系统中一般采用正交序列进行频谱扩展(Walsh序列)码分多址是发送端用各不相用的、相互正交的地址码调制(扩频)其所发送的信号。在接收端利用码型的正交性，通过地址识别(相关检测)从混合信

4、号中选出相应的信号。码分多址的特点：(1)网内所有用户使用同一载波、占用相同的带宽；(2)各个用户可以同时发送或接收信号。码分多址通信系统中各用户发射的信号共同使用整个频带，发射时间又是任意的，所以各用户的发射信号，在时间上、频率上都可能互相重叠。采用传统的滤波器或选通门是不能分离信号的。对某用户发送的信号，只有与其相匹配的接收机通过相关检测才可能正确接收。二、CDMA系统的基本原理图8-1码分多址原理波形示意图三、码分多址的特征1.CDMA蜂窝通信系统的多址干扰：蜂窝通信系统无论是采用何种多址方式都会存在各种各样的外部干扰和系统本身产生的

5、特定内部干扰。FDMA与TDMA蜂窝系统的共道干扰和CDMA蜂窝系统的多址干扰都是系统本身存在的内部干扰。对蜂窝系统的容量起主要制约作用的是系统本身存在的内部干扰。图8-2CDMA蜂窝系统的多址干扰(1)远近效应：主要发生在反向(上行)传输链路上。移动台在小区内的位置是随机分布的，经常是变化的，同一部移动台可能有时处于小区边缘，有时靠近基站。如果移动台的发射机功率按照最大通信距离设计，则当移动台驶近基站时，必然会有过量而又有害的功率辐射。2.CDMA蜂窝通信系统的功率控制：(2)反向(上行)链路功率控制：要求：使任一移动台无论处于什么位置，其

6、信号在到达基站接收机时，都具有相同的电平，而且刚刚达到信干比要求的门限。好处：有效防止远近效应；最大限度减小多址干扰。方法：移动台接收、测量基站发送的信号强度，估计正向传输损耗，然后根据估计来调节移动台的反向发射功率。如果接收信号增强，就降低其发射功率；接收信号减弱，就增加其发射功率。功率控制的原则：当信道传播条件突然改善时，功率控制应作出快速反应(在几微秒时间内)，以防止信号突然增强而对其它用户产生附加干扰；当传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。即宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要防止许多用户都增大背景干扰。(3)正向(

7、下行)链路功率控制：要求：调整基站向移动台发射的功率，使任一移动台无论处于小区中的任何位置，收到基站的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。好处：避免基站向距离近的移动台辐射过大的信号功率；防止(减少)移动台进入传播条件恶劣(背景干扰过强)的地区而发生误码率增大(通信质量下降)的现象。3.码分多址(CDMA)蜂窝通信系统的特点：比模拟FDMA或数字TDMA蜂窝系统具有更大容量；(2)系统容量与用户数存在软容量关系；(3)具有软切换功能；(4)可充分利用话音不连续特性实现话音激活技术，提高系统的通信容量；(5)以扩频技术为基础，具有扩频通信

8、系统的优点，抗干扰、抗多径衰落和具有保密性等。四、IS-95CDMA(双模)蜂窝系统的工作频率使用美国联邦通信委员会(FCC)分配给蜂窝通信系统使用的频段。移动台向