子模块四 扩频通信技术的应用.pptVIP

* * 子模块四小结 理解直接序列(DS)扩频的基本概念、组成、原理、特点、性能及应用（DS-CDMA）； 掌握跳频通信的基本概念、系统的构成、工作过程、主要技术指标、性能； 了解其他扩频技术：直扩／跳频扩展频谱系统、跳时扩频系统、直扩／跳时系统。 * 3G是3 Generation的缩写，全称第三代移动通信系统，最早由ITU于1985年提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS，Future Public Land Mobile Telecommunication System），1996年更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000，国际移动通信-2000），意即该系统工作在2000MHz频段，最高业务速率可达2000kbps，预期在2000年左右得到商用。主要体制有WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。 * 3G是3 Generation的缩写，全称第三代移动通信系统，最早由ITU于1985年提出，当时称为未来公众陆地移动通信系统（FPLMTS，Future Public Land Mobile Telecommunication System），1996年更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000，国际移动通信-2000），意即该系统工作在2000MHz频段，最高业务速率可达2000kbps，预期在2000年左右得到商用。主要体制有WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA。 * * * * （四）直扩系统的性能 2、抗截获性 理论分析表明，信号的监测概率与信号能量和噪声功率谱密度之比成正比，与信号的频带宽度成反比。直接扩频信号正好具有这两方面的优势。其一，它的功率谱密度很低，单位时间上的能量就很小；其二，它的频带很宽。因此，直扩系统具有很强的抗截获性。 3、直扩码分多址移动通信系统 多址移动通信系统指的是许多移动用户组成的一个通信网，网中任何两个移动用户都可以通信，并且许多对移动用户同时通信时互不干扰。应用直扩系统就很容易组成这样一个多址移动通信网。具体的做法在后面介绍。 * （四）直扩系统的性能 4、直扩系统的局限 直扩系统的局限性在于： ①它是一个宽带系统，虽然可与窄带系统电磁兼容，但不能与其建立通信。另外，对模拟信源(如语音)需作预先处理(如语音编码)后才可接人直扩系统。 ②直扩系统的接收机存在明显的远近效应。 ③直扩系统的处理增益受限于码片(chip)速率和信源的比特率。处理增益受限，意味着抗干扰能力受限和多址能力的受限。 * （五）直接序列扩频的应用 （五）直接序列扩频的应用——直扩码分多址移动通信系统（DS-CDMA） 1、DS-CDMA通信系统的基本原理 CDMA通信系统中的各用户同时工作于同一载波，占用相同的带宽，各用户之间必然相互干扰。为了把干扰降到最低，CDMA必须与扩频技术结合起来使用。在移动通信中，CDMA主要与DS技术相结合，构成码分多址直接序列扩频（DS-CDMA）通信系统。具体的做法是给每一个用户分配一个伪随机码作为地址码。 * （五）直接序列扩频的应用 首先，利用直扩信号中伪随机码的相关特性来区分不同的用户，每个移动用户只能收到其他移动用户发来的与自己地址码相同的信号，因为此时的自相关特性最大，可以判别出是有用信号。对于其他移动用户发来的与自己地址不同的信号，因为互相关值很小，不会被解扩出来。 其次，利用直扩信号中频谱被扩展，功率谱密度很低的特点，可以有许多用户共用同一宽频带。此时相互之间干扰很小，可以当作噪声处理。 另外，由于每个移动用户平均占用的频带宽度很窄，相对说来，频谱的利用率是较高的。 * （五）直接序列扩频的应用 * （五）直接序列扩频的应用 在思路1中，发端的用户信息数据 首先与其对应的地址码 相乘（或模2加），进行地址码调制；再与PN码相乘（或模2加），进行扩频调制。在收端，扩频信号经过由本地产生的与发端PN码完全相同的PN码解扩后，再与相应的地址码Wk（Wk=Wi）进行相关检测，得到所需的用户信息 （ ）。系统中的地址码是一组正交码，而PN码在系统中只有一个（不是一组），用于加扩和解扩，以增强系统的抗干扰能力。 思路1的优点是：采用了完全正交的地址码组，各用户之间的相互影响可以完全除掉，提高了系统的性能。缺点是：整个系统复杂，尤其是同步系统。 * （五）直接序列扩频的应用 （2）DS-CDMA通信系统构成思路2 * 在思路2中，发端的用户信息数据 直接与之相对应的高速PN码（ 码）相乘（或模2加），进行地址调制同时又进行了扩频调制。在收端，扩频信号经与发端P