第七章 多路复用与多址技术.ppt

自相关特性 功率谱密度 功率谱密度和自相关系数构成一对傅里叶变换。 求出如下： 由于当m大时，m序列的均衡性、游程分布、自相关特性和功率谱密度等都近似白噪声的特性，但是它又有规律，可以重复产生，所以m序列属于一种伪噪声序列。 * * * * * * * * * * * * * * 多址联接 频分多址（FDMA）：各站、台发出的射频信号在指定的射频频带内，但在频谱上互不重叠地排列，共同分用该射频频带，接收端用带通滤波器分离各路射频信号。 时分多址（TDMA）：以不同的时隙来区分地址，每站有一指定时隙，各站只是在自己的时隙内发射信号。 码分多址（CDMA）：每个用户有一个特定结构的码字作为地址，不同用户的不同波形信号以同一频率发射出去，各站的接收是根据相应的信号波形分离出自己需要的信号。 空分多址（SDMA）：利用天线的方向性和用户的地区隔离性实现信号的分离。 * * * * 二、频分多址技术（FDMA） 卫星通信系统的频分多址技术：频分多址是卫星通信系统中普遍采用的一种多址技术。当多个地球站共用卫星转发器时，如果根据配置的载波频率的不同来区分地球站的地址，这种多址联接方式就为频分多址。它对各地球站配置不同的频率，以实现不同地球站之间的联接。这种频率配置可以是预先固定指配的，也可以是按需分配的。 * * FDMA的地球站框图 * * FDMA方式的缺点是：星载转发器将在多载波的情况下工作，为了减少它们之间的互调干扰，必须是发射功率输出电平比饱和电平足够低。从而保证高功率放大器的线性。 * * 三、时分多址技术（TDMA） 卫星通信系统时分多址技术：用不同时隙来区分地球站的地址，只允许各地球站在规定的时隙内发射信号，这些射频信号通过卫星转发器时，在时间上是严格依次排列、互不重叠的。 卫星将在一个TDMA帧内的不同子帧时隙接收并转发来自各地球站（它们都采用相同的载波）的突发脉冲串。也就是说，每一地球站只在TDMA帧的一个子帧内接收和发送突发脉冲。为了保证每一地面终端的突发（子帧）能在所指定的子帧时隙到达卫星，对系统定时和信号格式将有严格的要求。为此，每帧内的第一个子帧将由基准站发出“基准”子帧以作为同步和网控之用。 * * 图3-4 TDMA网络定时的示意图 * * 图3-5 TDMA系统发送数据格式和框图 * * TDMA系统接收数据格式和框图 转发器所转发的TDMA帧由来自各地球站的突发子帧组成，图3-6的三个子帧分别来自A、B、C三个地球站，规定D站在第TS1时隙接收数据。 为了保证各子帧之间不相互重叠，在它们之间留有一定的保护时间。接收地球站在对信号进行解调后，由分路设备分别从来自A、B、C站的信息子帧中输出传送给本站的数据流。 * * TDMA帧结构 TDMA帧 头比特 信息 尾比特 时隙1 时隙2 时隙3 时隙n …… 尾比特 同步比特 信息数据 保护比特 * * TDMA帧的基本组成 基准站相继两次发射基准信号的时间间隔叫做一帧，在一帧内有一个基准分帧和若干信息分帧，每个分帧占据一个时隙，基准分帧由基准站的突发信号构成；信息分帧由地球站的突发信号构成。 一个信息分帧对应一个地球站的突发信号。信息分帧中的信道定向采用逐字复用的时分多路复用方式(TDM)。这样，一个地球站发射的信号可由该站的消息分帧在一帧中的位置来确定。 * * TDMA的效率 系统效率：在发射数据中信息所占的百分比，不包括系统开销； 帧效率：发送数据比特在一帧中所占的百分比； * * 例 GSM系统每帧包括8个时隙，每时隙包括156.25比特，数据发送速率为270.833kbps，求：（1）比特周期Tb；（2）时隙周期Tslot；（3）帧长Tf；（4） 收发时间间隔。 * * FDMA和TDMA的特点比较 对于TDMA方式，卫星转发器上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。 * * 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