移动通信 第8章 码分多址(CDMA)移动通信系统.ppt

第8章码分多址(CDMA)移动通信系统
概述
CDMA蜂窝通信系统的通信容量
CDMA蜂窝系统的无线传输
CDMA蜂窝系统的消息格式和信道结构
CDMA蜂窝系统的控制功能
CDMA系统发展过程:
1993年7月,m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,WCDMA,TD-SCDMA等。
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 8-2 CDMA蜂窝系统的多址干扰