第4章 多址技术.ppt

子帧的捕获和同步 TDMA系统由基准站发送用于全网同步的“基准子帧” 子帧的捕获 轨道预测法 相对测距法 被动同步法 例（P43）、卫星TDMA通信系统中，若转发器的EIRP为26.7dBW，链路总的传输损耗200dB，地球站G/T =32dB/K，成形滤波器滚降系数0.2，采用的调制方式为QPSK；且要求的误比特率为10-5。求可以支持的信号传输速率和所需的中频带宽。 解：接收载波功率与噪声功率谱密度之比为 [C/n0]=26.7-200+32+228.6=87.3 (dBHz) 而QPSK信号相干解调的误比特率为10-5时，所要求的Eb/n0为9.5dB，而且全链路的信噪比基本上由下行链路决定。于是，可支持的信号传输速率为(此处假定比特能 [Rb]=[C/n0]-[Eb/n0]=87.3-9.5=77.8dBbit/s CDMA系统的噪声功率包括两部份：高斯噪声和系统自身的多址干扰功率。总的噪声干扰功率为两者之和，记为I，而用I0表示其谱密度。于是，信号功率对总的噪声干扰功率之比为 C/I=(RbEb)/(I0B) 其中，Eb为单位比特能量，而B为扩频带宽。 如果系统允许有n个地球站以不同的地址码发射同一载波。假定到达某一接收机的n路信号强度和噪声干扰功率都相等，则信噪比可表示为 C/I=1/(n-1) 于是 n-1=(B/Rb)/(Eb/I0) 例六、计算当N=40，E=5时的误检率 比较例五和例六的结果，可以看出误检概率要远远高于漏检概率。在实际系统中，一旦帧同步建立起来，可以在预期的UW到达时间上设置一时间窗，相关器只在这个时间窗内工作，这样可以大大降低误检概率。 FDMA和TDMA的特点比较 对于TDMA方式，卫星转发器任何时刻都只有一个载波工作，不会产生交调干扰，行波管可以工作在饱和状态，能充分利用转发器的功率； TDMA方式对地球站等效全向辐射功率变化的限制，没有FDMA方式那样严格； TDMA方式是对各地球站和转发器进行时间分隔，无需FDMA方式的多次变频，简化了电路结构； TDMA方式可根据各站业务量的大小来调整各站时隙的大小，大小站可以兼容，易于实现按需分配； TDMA方式与地面数字系统的接口方便，同时也便于做星上处理； TDMA方式可以与数字话音内插（DSI）和自适应差分编码（ ADPCM )技术配合，形成数字电路倍增设备，使转发器容量大大提高（达5倍）； TDMA系统的网同步复杂。 FDMA和TDMA的容量比较 出于简化的目的，只比较上行链路的容量。公式[R]=[C/N0]-[Eb/N0]对于FDMA和TDMA的上行链路都适用。对前者R就是Rb ，对后者R就是是RT （突发数据率）。假设[Eb/N0]对两者相同，上行链路损耗和卫星[G/T]也相同。那么TDMA的地面站需要增加的EIRP值为 [EIRP]TDMA-[EIRP]FDMA=[RT]-[Rb] 如果发射天线增益也相同，那么TDMA的地面站需要增加的发射功率为 [P]TDMA-[P]FDMA=[RT]-[Rb] 四、CDMA CDMA：利用自相关性非常强而互相关性比较弱的伪随机码作为地址信息，对被用户信息调制过的载波进行再次调制，使频谱大大展宽。在接收端以本地产生的地址码为参考，根据相关性的差异对接收到的所有信号进行鉴别，从中将地址码与本地地址码完全一致的宽带信号还原为窄带信号而选出。 实现CDMA的条件： 要有数量足够多、相关特性足够好的地址码。 必须用地址码对发射信号进行扩频调制，使传输信号所占频带极大地展宽。 在接收端必须要有与发送端地址码完全一致的本地地址码。 扩频通信的基本工作方式 直扩方式：Direct Sequence Spread Spectrum 跳频方式: Frequency Hopping 跳时方式: Time Hopping 直扩系统（DSSS）基本结构 D1 B1 B2 B2 B1 D1 作为输入的数据信息D1，经过信息调制变成了带宽为B1的调制信号，再由伪随机码调制成带宽为B2的宽带信号发射；接收端捕捉PN码的准确相位，并产生伪随机码进行解扩，再经过信息解调，可以恢复出信息数据。 跳频方式（FH）的基本结构 信息数据经信息调制成带宽为B1的基带信号，作为发射载波，该载波频率受伪随机码发生器的控制，在带宽为B2的频带内随机跳变，实现基带信号带宽B1到发射信号使用的带宽B2的频谱扩展。 跳时系统（TH）的基本结构 信息数据送入受伪随机码控制的脉冲调制发射机，发射出携带信息数据的伪随机间隔射频信号。 信息数据 信息数据 码分多址（CDMA） * 提要 一、多路复用和多址联接 二、频分多址（FDMA）