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第三章 移动通信中的调制和扩频技术 3.2 扩频调制技术 3.2.1 扩频调制序列 3正交可变扩频比码(OVSF码) 3.3 直接序列扩频(DSSS) 3.3.1 BPSK扩频调制 1．直接序列扩频原理 直接序列扩频(DS-SS)系统是将伪随机(PN)序列直接与基带脉冲数据相乘来扩展基带信号。伪随机序列的一个脉冲或符号称为一个“码片”。采用二进制相移调制的DS系统调制器原理图如下图所示。 二进制相移调制的DS系统调制器原理图 设基带数据序列为 在一个码元期间基带信号的平均功率为 伪随机码产生器产生的伪随机序列为 伪随机序列的平均功率为 扩展后的序列为 经过2PSK调制后，输出扩频信号为 直接序列扩频系统解调器原理如图9-37所示。图中，输入DS-SS信号首先进行2PSK解调，然后与伪随机序列相乘进行接扩。为了正确恢复信号，在接收端产生的伪随机序列必须与即将接收的扩频信号中的伪随机序列同步。 设解调器输入为 式中 2PSK解调输出为 经解扩后输出为 扩频系统的抗干扰能力可以用处理增益来衡量，处理增益越大，抗带内干扰的能力越强。处理增益定义为 对于直接序列扩频系统，处理增益可表示为 例如，在CDMA系统中，传输的信息码速率为19.2kb/s，扩频码速率为1228.8kb/s，则系统的处理增益为 3.3.2 平衡四相扩频调制(BQM) 3.3.3 双四相扩频调制(DQM) 3.3.4 复四相扩频调制(CQM) 3.4 跳频扩频(FH-SS) 在跳频扩频中，调制数据信号的载波频率不是一个常数，而是随扩频码变化。在时间周期T中，载波频率不变，但在每个时间周期后，载波频率跳到另一个(也可能是相同)的频率上。跳频模式由扩展码决定。所有可能的载波频率的集合称为跳频集。 直接序列扩频和跳频扩频在频率占用上有很大不同。当一个DS-SS系统传输时占用整个频段，而FH-SS系统传输时仅占用整个频段的一小部分，并且频谱的位置随时间而改变。 FH-SS频率使用如图 FH-SS系统原理图 在发送端，基带数据信号与扩频码调制后，控制快速频率合成器，产生FH-SS信号。在接收端进行相反的处理。使用本地生成的伪随机序列，对接收到的FH-SS信号进行解扩，然后通过解调器恢复出基带数据信号。同步/追踪电路确保本地生成的跳频载波和发送的跳频载波模式同步，以便正确地进行解扩。 3.5 跳时扩频(TH-SS) 下图是跳时扩频系统组成原理图。在跳时扩频系统中，数据信号在时隙上使用快速突发脉冲传输，使用的时隙由分配给用户的编码决定。时间轴分成帧，每个帧分成M个时隙。在每个帧中，用户在M个时隙的一个时隙上传输自己的信号，使用M个时隙中的哪一个时隙依赖于分配给用户的编码信号。 跳时扩频系统组成原理图 TH-SS信号时间-频率图 以上三种扩频方式是最基本的方式，也可以将以上三种扩频方式进行组合，构成混合扩频方式，发挥每种扩频技术的优点。实际中，直接序列扩频和跳频扩频两种方式最常应用。 * *