移动通信原理课程1课件.ppt

通信系统中的核心问题:指标=？有效性可靠性安全性具体到移动通信：有效性、可靠性与安全性是全系统概念，是很复杂的问题；实现这3类指标的环境与条件更加恶劣，因而达到目标也就更加困难；提高效率的问题更加突出。特别是由于移动通信的频率资源是有限的,第4章第4章信源编码与数据压缩,实际实现中的关联性：与移动通信系统中的3个层次物理层、网络层和网络规划层都有关系，特别是与蜂窝网的拓扑结构密切相关。涉及方面：仅从物理层来探讨，从有效性看：涉及到信源编码与数据压缩、调制与信道编码技术、多址方式、信号分集接收、天线方向性等诸多因素。,第4本章仅讨论在物理层决定有效性的最主要因素之一：信源编码和数据压缩技术。信源编码作用：压缩信源输出的信息率，提高系统有效性实现原理：主要是利用信源的统计特性，解除信源相关性，去掉信源冗余信息。发展过程：第二代(2G)数字式移动通信系统：语音压缩编码：语音业务。第三代(3G)数字式移动通信系统：语音压缩编码+各类图像压缩编码和多媒体数据压缩等方面包含语音、数据和图像在内的多媒体业务,信源编码的关联,技术要点：压缩语音编码的码率，提高通信系统的有效性。原理：解除语音信源的统计关联。语音压缩编码分为以下3类波形编码：波形编码是以精确再现语音波形为目的，并以保真度即自然度为度量标准的编码方法。这类编码是保留语音个性特征为主要目标的方法，其码率较高。参量编码：又称为声码器。参量编码是利用人类发声机制，仅传送反映语音波形变化主要参量的编码方法。在接收端，可根据发声模型，由传送过来的变化参量激励产生人工合成的语音。参量编码的主要度量标准是可懂度。评看：以提取并传送语音的共性特征参量为主要目标的编码方法，其码率较低。混合编码：又称为软声码器。混合编码是吸取上述两类编码的优点，以参量编码为基础并附加一定的波形编码特征，以实现在可懂度基础上适当改善自然度目的的编码方法。其码率介于上述两类编码之间。,4.1语音压缩编码,技术比较：质量：波形编码混合编码参量编码压缩倍数:波形编码时，MSK的功率谱以(f-fc)Tb-4的速率衰减，比QPSK的衰落速率(f-fc)Tb-2快得多。,MSK信号解调：可以采用鉴频器解调，也可以采用相干解调。相干解调的框图如图2-10所示。图中采用平方环来提取相干载波。,MSK信号的解调,上页图中采用平方环来提取相干载波。从图中可以看出经过低通滤波后，I支路和Q支路的输出分别为：,通过对I支路和Q支路交替采样就可以恢复bk，再经差分译码后就可以恢复ak。参照FSK的误码率分析，在输入为窄带高斯噪声(均值为0，方差为2)的情况，各支路的误码率为,式中，,MSK信号性能分析,与FSK性能相比，由于各支路的实际码元宽度为2Tb，其对应的低通滤波器带宽减少为原带宽的1/2，从而使MSK的输出信噪比提高了一倍。经过差分译码后的误比特率为,3G调制,1、TD-SCDMA：采用QPSK调制技术，对于2Mbit/s业务，采用8PSK调制技术。数据调制后，再进行扩频调制。扩频后的码片速率为1.28Mc/s,扩频因子为116。,2、在CDMA2000以及WCDMA的扩频调制中，广泛采用CQPSK及其进一步组合改进的混合相移键控HPSK(HybridPhaseShiftKeying)。,3G调制,混合相移键控HPSK(HybridPhaseShiftKeying)结构如下所示。,复四相CQPSK：属于正交四相调制。实现时，发送端首先将信源输出的基带信号分为I、Q正交的两路，然后在分别对每路进行复四相调制。这就是说CQPSK相当于I、Q两路独立的四相调制，其中每路都具有一般QPSK的性能，因此频谱效率比QPSK高一倍,本章小结,介绍无线通信系统中基本的调制方式。包括GSM