现代通信理论ppt课件

.,1,多信道和多载波系统,多信道信号传输的两种方式：1，多重信道上传输同样的信息（多信道传输）。2，多载波传输：将传输比特流分成多个子比特流，再调制到不同的子载波上进行传输,.,2,第8章多信道和多载波系统,多信道信号传输的两种方式：1，多重信道上传输同样的信息（多信道传输）。2，多载波传输：将传输比特流分成多个子比特流，再调制到不同的子载波上进行传输,.,3,多信道传输,模型：发送信号波形：L是信道的数目，M是信号波形的数目。,.,4,AWGN信道中的多信道数字通信,接收信号波形：令,.,5,AWGN信道中的多信道数字通信,接收机的两种处理方式：相干检测和非相干检测相干检测思想：首先估计信道参数，然后在接收机将L个接收信号中的每一个信号与相应的发送信号复制品进行相关运算，然后乘以相应的信道估计值，再将结果的信号相加。,.,6,AWGN信道中的多信道数字通信,非相干检测思想：依据匹配滤波器输出的包络之和（包络检测）或者包络平方之和（平方律检测）,.,7,双极性信号,假设信道参数理想估计,.,8,二进制信号的性能损失,.,9,多载波通信,单载波的问题:信号带宽相干带宽,导致ISI,.,10,多载波通信,.,11,信道容量,.,12,信道容量-注水法,注水法思想：信道SNR高，信号功率相应高，信道SNR低时，信号功率相应低。,.,13,信道容量-注水法,.,14,基于FFT的多载波系统,.,15,多载波系统的峰值平均比最小化,问题：许多不同子信道同相相加时，发送信号出现大的峰值，是发送信号失真解决方法：在每个子载波插入不同的相移，相移用伪随机来选取虚拟符号调制小子集子载波。,.,16,多用户通信,这章之前书本上介绍的通信系统仅限于包含一个发射机和一个接收机的单一通信链路。本章介绍的是多个发射机对应一个接收机或一个发射机对应多个接收机等多用户多条通信链路的系统,.,17,多址接入,多址接入：对每个用户分配专用信道的方式方法：时分，频分，码分。,.,18,FDMA、TDMA、CDMA,FDMA：沿频率轴将信号维划分成不重叠的信道，每个用户分配一个不同的频率信道。TMDA：沿时间轴分割信号维，分配给用户的信道是互不重叠并周期重复时隙。CDMA：用正交或非正交（较小互相关）的扩频码来调制信息信号，不同用户的扩频信号占用相同的时间相同的频带。,.,19,多址方式的容量-FDMA,单用户容量：K个用户的总容量：,.,20,多址方式的容量-FDMA,.,21,多址方式的容量-FDMA,.,22,多址方式的容量-TDMA,每个用户在1/K时间内通过带宽为W的信道以平均功率KP发送信号。每用户的容量：,.,23,多址方式的容量-CDMA,每个用户发送带宽为W、平均功率为P的伪随机信号。系统容量取决于K个用户协同工作的程度。单用户检测（每个用户的接收机不知道其他的扩频波形，或者忽略它们）：每用户的容量：,.,24,多址方式的容量-CDMA,.,25,多址方式的容量-CDMA,多用户检测（联合解调和检测）：K维速率区域：,.,26,CDMA与信道模型,特征波形之间的互相关性,.,27,CDMA与信道模型,K个用户合成的发送信号,.,28,最佳接收机,同步传输下（只需研究一个码元）的最大似然函数：,.,30,次最佳检测器,传统单用户检测器：同步：缺点：不正交（特别是异步）易出现远近干扰。,.,31,解相关检测器,思想：由K=2用户的情况很容易理解（线性变换）,.,32,最小均方误差,MMSE准则,.,33,连续干扰抵消,思想：按照接收功率递减的顺序解调用户，最强接收信号的用户第一个被解调。在一个信号被解调和检测之后，检测到得信息被用来从接收信号中减去特定用户的信号缺点：1，需要估计信号功率排序2，估计误差对后续影响大，干扰多3，复杂度,.,34,多级干扰抵消,思想：多次迭代直到达到判决没有变化见例题15-3-1,.,35,随机接入方式,适合于大部分数据业务，原因：1，数据在随机的时间出现，并不需要连续传输，分配一个专用的信道非常低效，2，大多数系统中总的用户数比系统能同时容纳的用户数多很多,.,36,ALOHA系统,信道接入协议：通知用户是否传输成功以及何时发生碰撞来设计重传冲突分组的方案分类：1，非时隙ALOHA可在任意时刻发送分组2，时隙ALOHA特定开始或结束的时刻发送分组,.,37,CSMA/CD,协议内容：所有用户监