2011CDMA中的信道估计设计与仿真PPT.ppt

cdma中的信道估计设计与仿真,07通信1班 孙毅 指导教师： 童峥嵘 教授,内容提要,1.cdma研究背景 2.cdma基本理论 3.cdma系统在不同训练序列和干扰下的信道函数 4.cdma通信系统中基于训练序列的时域信道估计仿真 5.总结,cdma研究背景,移动通信系统的发展概况 1.模拟移动通信系统（1g） 2.数字移动通信系统（2g） 3.现代移动通信系统（3g）,cdma研究背景,cdma技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出cdma技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995年，第一个cdma商用系统（被称为is-95）运行之后，cdma技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。,cdma系统的特点与优势,1.系统容量大。 2.系统容量的灵活配置。 3.系统性能质量更佳。 4.频率规划简单。 5.延长手机电池寿命。 6.建网成本下降。,cdma技术基本原理 cdma系统原理框图 ：,扩频通信的基本概念,扩频通信确切地说称为扩谱通信更为恰当，因为被扩展的是信号频谱带宽，不过习惯上均称为扩频，它是一类宽带通信系统。它的主要特征是：扩频前的信息码元带宽远小于扩频后的扩频码序列（chip）的带宽。,扩频通信的基本原理,由通信原理与信息论中的著名仙农公式: 公式中f为限频带宽;t为限时时隙且取t=1;s/n为功率信噪比; c为信道容量。 信道容量为 b：信道带宽； s/n：信噪比；c：信道容量,扩频通信的特点,扩频通信系统的优点 a.抗干扰能力强 b.保密性能强 c.低功率谱密度 d.适于变参信道 扩频通信系统的缺点 a.占用信道带宽 b.系统实现复杂 c.时变同步困难 d.寻地址码能力小,cdma码序列,地址码和扩频码 ： 特点：1.有足够多的地址码； 2.有尖锐的自相关特性； 3.有处处为零的互相关特性； 4.不同码元数平衡相等； 5.尽可能大的复杂数。 pn序列：m序列、gold序列、gl（gold-like）序列、r-s序列、dbch序列,卷积编码、块交织,卷积码的发展产生了很多有线和无线通信信道数字传输的实际应用。 交织是排列符号序列的过程。这种为获得时间分集的重排过程称为交织，可以以两种方法考虑：块交织和卷积交织。,cdma系统的物理层技术,1、cdma2000物理层 2 、wcdma物理层 3 、td-scdma系统的物理层,cdma系统在不同训练序列和干扰下的信道函数,信道(information channels)即信号的传输媒质，它是以传输媒质为基础的信号通路，具体地说，信道是指由有线或无线电线路提供的信号通路。 一类是狭义信道，另一类是广义信道。 衰落效应、多径效应与时变效应。,干扰的分类,对于cdma系统，干扰可分类为系统内部干扰和系统外部干扰。 1.内部干扰:自干扰、同信道干扰、共信道干扰。 2.外部干扰： (1)强信号干扰 (2)固定频率的干扰 (3)宽频直放站干扰 (4)杂乱信号干扰,信道估计的概述,信道估计系统框图,信道估计的概述,一般信道估计过程 ：,信道估计算法,一、训练序列信道估计原理； 二、频域信道估计方法； 三、最小二乘方法 。,信道变化引起的误差,为了很好地说明这个问题，除了实际的和最小二乘信道估计算法估计的信道响应外，我们还提及另一种信道响应，这个响应是由每m个训练符号估计的信道响应平均所得。,cdma通信系统中基于训练序列的时域信道估计仿真,分别取滤波长n=20，p=20，信道长lh=20；信噪比snr=25时信道均方误差估计值与真实值的关系曲线图,cdma通信系统中基于训练序列的时域信道估计仿真,n=10，p=10，lh=10；信噪比snr=25时信道均方误差估计值与真实值的关系曲线图,cdma通信系统中基于训练序列的时域信道估计仿真,n=5，p=5，lh=5时；信噪比snr=25时信道均方误差真实值与估计值的关系曲线仿真图,基于训练序列的最小二乘仿真,选取了5个不同的信噪比点分别是5db、10db、15db、20db、25db,总结,新型通信技术就须要更高的技术要求，其中包括： 1.更高的通信速率， 2.更宽的网络频谱， 3.灵活性较强， 4.业务的多样性， 5.高度自组织、自适应的网络等。,总结,本文主要进行了以下几个方面的工作： 1.介绍了cdma移动通信系统基本理论、关键技术以及优势。 2.介绍cdm