移动先进技术 复习ppt

1、Paradigm shift from 1st generation towards beyond 3GFirst Generation Analogue Circuitswitched Basic voicetelephony Low capacity Limited localand regionalcoverage模拟信号模拟信号电路交换电路交换语音语音业务业务低容量低容量有限的区域覆盖有限的区域覆盖Second Generation Digital Circuit switched Voice plus basicdata applications Low data speed Enh

2、ancementstowards packet switching higher data rates Trans-nationaland globalroaming数字信号数字信号电路交换电路交换语音数据语音数据业务业务低低速率速率跨国及全球漫游跨国及全球漫游Third Generation Digital Packet and circuitswitched Advanced data(multimedia)applications Fast data access Global coverage Global roaming数字信号数字信号电路分组交换电路分组交换多媒体多媒体业务业务快速

3、分组交换快速分组交换全球覆盖全球覆盖全球漫游全球漫游Beyond ThirdGeneration Digital Packet switched All IP based(IPv6) More advancedmultimediaapplications User in control Flexible platformof complementaryaccess systems High speed data Improved QoS Global coverage Global roaming 数字信号数字信号 分组交换分组交换 多媒体业务多媒体业务 灵活频谱应用灵活频谱应用 提供提供Qo

4、SWireless data already be introduced in second generation mobile153G Evolution23二、移动通信系统的特点 移动性 恶劣的无线传播环境 多址接入 干扰受限 无线资源瓶颈 移动终端体积受限 个人化30三、移动通信系统的分类按网络功能分类 按多址方式分类频分多址 时分多址 码分多址 空分多址按双工方式分类频分双工 时分双工按覆盖方式分类31按网络功能分类了解无线寻呼系统无绳电话系统集群通信系统移动卫星通信系统蜂窝移动通信系统PowerFrequencyTimeFDMA频分多址（FDMA）技术技术要点：每个用户占用一个频率用

5、户识别：频道号主要技术特点： 频分多址接入方式，以频段区分用户 简单，容易实现，适用于模拟和数字信号 以频率复用为基础，以频带划分各种小区 需要严格的频率规划，是频率受限和干扰受限系统 以频道区分用户地址，一个频道传输一路模拟/数字话路 对功控的要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置 基站由多部不同载波频率的发射机同时工作 不适宜大容量系统使用典型应用：模拟/数字蜂窝移动通信系统33FrequencyPowerTimeFDMA/TDMA时分多址（TDMA）技术技术要点：每个用户占用一个时隙用户识别：时隙主要技术特点： 系统要求严格的定时同步 以频率复用为基础，小区内以时隙区分用户 每个时隙

6、传输一路数字信号 通过软件对时隙动态配置 对功率控制的要求不严格 是时隙受限和干扰受限系统典型应用：GSM 系统34FrequencyCDMAPowerTime用户识别：码字主要技术特点： 每个基站只需一个射频系统 每个码字传输一路数字信号 每个用户共享时间和频率 是一个多址干扰受限系统 需要严格的功率控制 需要定时同步 软容量、软切换，系统容量大 抗衰落、抗多径能力强典型应用：cdma IS-95 系统35码分多址（CDMA）技术技术要点：每个用户使用一个码字，时间/频率共享36空分多址（SCDMA）技术技术要点：用户在空间不同的位置用户识别：空间位置主要技术特点： 减少多径时延扩展和多径衰

7、落； 减低共道干扰； 提高频谱利用率； 降低中断概率； 提高发送射效率40按覆盖方式分类了解大区制小区制Ad hoc49作业1、蜂窝通信的双工方式分为哪两种？频分（FDD）时分(TDD)2、移动通信发展的历史及每一代的特点？PPT153、移动通信的特点？移动性 恶劣的无线传播环境 多址接入 干扰受限 无线资源瓶颈 移动终端体积受限 个人化4、蜂窝通信的分类？按网络功能分类 按多址方式分类 按双工方式分类按覆盖方式分类5、目前的多址方式有哪几种以及各自的特点？PPT33-3633.1引言 电波传播的基本特性 三种电波传播机制 大尺度衰落 小尺度衰落343.1.1 电波传播的基本特性一、 电波传播

8、方式及特点电磁波从发射机发出，传播到接收天线，可以有不同的传播方式，主要的传播方式四种:地球面电离层5地波传播：是一种沿着地球表面传播的电磁波，称为地面波或表面波传播，简称地表波。天波传播：电波向天空辐射并经电离层反射回到地面的传播方式称为天波传播，也称电离层传播。直射波传播：电波从发射天线直射到接收天线的传播方式，称为直射波传播，有时也称视距传播或视线传播，其信号最强。散射传播：这种传播主要是由于电磁波投射到大气层（如对流层）中的不均匀气团时产生散射，其中一部分电磁波到达接收地点。其信号最弱。电磁波的波长不同，传播方式与特点也不一样。但电磁波在传播过程中有些特性，主要有下列几点：11二、 V

9、HF、UHF频段的电波传播特性 当前陆地移动通信主要使用的频段为VHF和UHF，即150MHz，450MHz、900MHz和1800MHz。 为何移动通信通信主要使用VHF和UHF频段？1、VHF/UHF频段适合于移动通信： 从VHF/UHF频段电波的传播特性来看，主要是视距范围内，一般为几十公里，而大部分车辆的日常移动半径在几十公里范围内，因此，这个频段适合于移动通信。2、天线长度决定波长，这个频段信号发射和接收时，所使用的无线较短便于移动。3、抗干扰能力强：VHF/UHF频段，可以使用较小的发射功率获得及爱好的信噪比。18 当收、发天线增益为0dB，即当GR = GT =1时，接收天线上获

10、得的功率为： 由上式可见，自由空间传播损耗Lbs可定义为：（3-12）（3-13）一般认为，在移动通信系统中，影响传播的三种3.1.2 三种电波传输机制最基本的传播机制为反射、绕射和散射。 反射：反射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面，当电磁波遇到比其波长大的多的物体时就会发生反射。反射是产生多径衰落的主要因素。 绕射：当接收机和发射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡时会发生绕射。由阻挡表面产生的二次波分布于整个空间，甚至绕射于阻挡体的背面。当发射机和接收机之间不存在视距路径（LOS，Line of sight）（视距路径是指移动台可以看见基站天线；非视距（NLOS）（非视距是指移动台看不见基站天

11、线），围绕阻挡体也产生波的弯曲。 散射：散射波产生于粗糙表面、小物体或其它不规则物体。在实际的移动通信系统中，树叶、街道标志和灯柱等都会引发散射。22天线无线发33地面绕射直射障碍物反射小结 当电波遇到比波长大得多的物体时发生反射，反射发生于地球表面、建筑物和墙壁表面。 当电波穿行的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内阻挡体的个数非常多时，发生散射。 散射波产生于粗糙表面、小物体或其他不规则物体。在实际的通信系统中，树叶、街道标志和灯柱等都会发生散射。散射体干扰散射天线移动热噪声 无线收3.1.3 大尺度衰落 大尺度衰落：用于表征由于移动台经过较大距离的运动而引起的平均接收信号功率衰减或者路

12、径损耗。 大尺度传播模型描述的是发射机与接收机之间长距离上的平均场强变化，用于估计无线覆盖范围的传播模型。 大尺度衰落主要受路径损耗和阴影衰落的影响。3435阴 影 效 应 阴影衰落是移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。 阴影衰落的信号电平起伏起是相对缓慢的，又称为慢衰落。慢衰落是以较大的空间尺度来度量的衰落。 慢衰落速率主要决定于无线电传播地形和地物的分布、高度有关，即移动台周围地形，包括山丘起伏，建筑物的分布与高度，街道走向，基站天线的位置与高度，移动台行进速度等，而与频率无关。 小尺度衰落简称衰落，是指无线信号在经过短时间或

13、者短距离传播后其幅度快速衰落，从作用范围角度称为小尺度衰落。 这种衰落从衰落速度角度成为快衰落。 小尺度衰落主要表现为：多径效应和多普勒频移。373.1.4小尺度衰落3838多径效应 起因： 由多条路径来的接收电波到达时间不同。 从时间域上看: 接收信号的波形展宽，包络近似为指数曲线。39 多径效应的主要表现：1、经过短距或短时传播后信号强度的急速变化；2、在不同多径信号上，存在着时变的多普勒引起的随机频率调制；3、多径传播时延引起的扩展。多普勒频移 当移动台在运动中通信时，接收信号频率会发生变化，称为多普勒效应。433.2 移动多径信道参数 时间色散参数（频率选择性） 频率色散参数（时间选择

14、性）43653.2.4 衰落信道的统计特性由于无线移动信道里的多径现象，使得接受信号的包络呈现小尺度衰落，研究表明，包络一般服从瑞利分布或莱斯分布。在移动无线信道中，瑞利衰落分布是常见的用于描述平坦衰落信号或独立多径分量接受中包络的时变统计特性的一种衰落类型。莱斯衰落分布是由于在瑞利衰落分布的基础上，存在一条直射路径的影响而造成的。瑞利分布和莱斯分布常用来描述从多径信道接收的信号的统计起伏性，它们都属于小尺度传播模型，描述的是短距离（几个波长）或短时间（秒级）内的接收场强的快速波动 。683.2.4.1 瑞利衰落分布 当信道中不存在一个较强的直达径时，其接收信号包络服从瑞利衰落分布。当发射机和

15、接收机之间有相互移动时，散射信道（多径信道）的时变性使得接收波形的同相分量和正交分量之和的幅度也是时变的。693.2.4.2 莱斯衰落分布 当存在视距传播时，则信号在如上所述的“瑞利衰落”多径上叠加了一个主要的稳态（非衰落）信号分量。包络检波器的输出端就会在随机多径分量上叠加一个直流分量，所以包络服 ut从莱斯分布。正如从热噪声中检测出正弦波一样，主要的信号到达时附有许多弱多径信号，形成莱斯分布，即包络ut满足72 作业1、移动信道可以分为哪几类？每一类的特点 及应用，每一种信道类型的信号包络分布？答：分为大尺度衰落、小尺度衰落大尺度衰落用于表征由于移动台经过较大距离的运动而引起的平均接收信号

16、功率衰减或者路径损耗。用于估计无线覆盖范围的传播模型。主要受路径损耗和阴影衰落的影响包络分布 阴影效应导致的路径损耗为随机的对数正态分布小尺度衰落，是指无线信号在经过短时间或者短距离传播后其幅度快速衰落，从作用范围角度称为小尺度衰落。小尺度衰落主要表现为：多径效应和多普勒频移。包络分布 瑞利衰落分布 莱斯分布 2、自由空间传播损耗模型？3、什么是多径效应？起因：由多条路径来的接收电波到达时间不同。从时间域上看:接收信号的波形展宽，包络近似为指数曲线。多径效应的主要表现：1、经过短距或短时传播后信号强度的急速变化；2、在不同多径信号上，存在着时变的多普勒引起的随机频率调制3多径传播时延引起的扩展

17、。4、什么是多普勒频移？当移动台在运动中通信时，接收信号频率会发生变化，称为多普勒效应。74信道的频率选择性信道的时间选择性3.3 移动衰落信道分类小尺度衰落信道的分类平坦衰落信道频率选择性衰落信道快衰落信道慢衰落信道83信道的时延扩展远远小于信号周期平坦信道频域：不同的频率分量经历了相同的衰落时域：接收信号只经历了一个可分辨径的衰落这时接收信号的波动可以表示为发送信号和信道冲激响应的乘积信道的时延扩展大于信号周期频率选择性衰落信道频域：不同的频率分量经历了不同的衰落时域：接收信号经历了多个可分辨径的衰落这时接收信号的波动可以表示为发送信号和多径信道的卷积TS C 且 BS D衰落信道分类平坦

18、衰落信道频率选择性衰落信道快衰落信道（小尺度衰落）慢衰落信道（大尺度衰落）基于参数时延扩展多普勒扩展满足条件BS BS BC 且TS T BTS BD92小尺度衰落信道分类4卷积码是将发送的信息序列通过一个线性的、有限状态的移位寄存器而产生的码。(n,k,m)卷积码是对每段长为k的信息组以一定规则增加r=n-k个校验元，组成长为n的码段。N=m+1称为编码约束长度R=k/n称为此卷积码的码率列m （译码）。由于m与码序列c编码器输出估值序列m。显然，当m m时，译码器就产23纠错译码器的主要任务是根据接收序列R和信道的特征，在译码器中按照一定的规则（译码算法），由R得到信息序列m的估值序之间有

19、一一对应关系，所以这就是等价于译码器根据R和信道的特征，产生一个码字的生了错误译码。 32 Viterbi译码算法是在序列整体似然度这个意义上，是卷积码的最佳译码算法。 但我们也提到，Viterbi算法的计算量和存储量在约束长度较长的时候是不现实的。 在Viterbi发现最佳算法之前曾有几种其他卷积译码算法，简单介绍一下。331.序列译码算法。范诺的序列译码算法是用一次考察一条路径的方法寻找通过网格图的最大可能路径。它为正确路径的度量上加上一个平均值，为每一错误的路径的度量减去一个平均值。2.堆栈算法。堆栈算法是序列算法的一类，是杰林克（Jelinek，1968年）和齐改基洛夫（Zigangi

20、rov，1966年）分别提出的。它只取可能性较大的路径，并按度量从大到小的顺序从堆栈的顶端往下排。343反馈译码。在反馈译码中，译码器根据从j级到j+m级计算得到的度量对第j级上的信息比特进行硬判决，该信息比特判决为“0”还是“1”，取决于由j级开始到j+m级终止这段区间里，具有最小汉明距离的路径在第j级发出的分支是包含“0”还是“1”。4软输出算法。在Viterbi算法中，软输出尺度是判决序列与接收符号序列间的欧氏距离，而不是单个符号的距离，软输出Viterbi算法可为每个解码符号提供一个可靠性尺度，具体实现会在以后的章节详细介绍。4.2Turbo码4.2.1 Turbo码的编码1.总体结构

21、Turbo码的编码器由一个交织器和两个成员编码器构成，两个成员编码器的结构可以不同也可以相同，第一个成员编码器的输入端直接为系统输入信源，而另一个编码器的输入则是系统码经过Turbo码的交织器后的交织码。36494-2-2 Turbo码的译码无论是采用任何算法，Turbo码的译码器总体结构是一样的，其译码的总体思想是迭代译码。504.2.2.1 迭代译码原理迭代译码器是由两个软输入软输出（SISO）译码器DEC1和DEC2串行级联组成，如图4-2-5所示，其中的交织器与编码器中使用的相同。译码器DEC1对与成员编码器RSC1编码输出相对应的接收信号进行编译，产生关于信息序列中每一比特的似然信息

22、，将其中的外信息分离出来经过交织后送给DEC2。列 C1CK CN们的编码输出结果可以认为是序R1 R1RK RN524.2.2.2 MAP算法的推导和实现 假设编码器中的卷积编码器有K个寄存器，在第K个时刻，编码状态可以表示为：Sk=(ak，ak-1，.ak-K+1)是其中Rk=（xk，yk），xk，yk被定义为：xk=（2dk-1）+ik（4-2-2）yk= (2Yk-1) +qk（4-2-3）N也就是说编码器的状态总共有2K个。由于在编码时刻进行了归零处理，所以我们还可以假设编码器初始状态是S0=（0,0,0），最后状态的SN也是“0”，即S0=SN.我N然后把这个序列送入高斯无记忆的信

23、道，接收到的信号1.SOVE算法的推导与描述验证概率表示为：p(s(m)p(y)p(s(m) / y) p(y / s(m)（4-2-20）其中Sm表示状态序列；用y表示接受信号序列；m表示(m)由于m与信息序列一一对应，维特比译码算法就是寻找后验概率p（S（m）、y）最大的信息序列。然后根据贝叶斯定理，此后验概率可以表示为上式（4-2-20）611764.5.4 自适应编码调制技术177产生原因无线信道的信道容量是一个时变的随机变量，要最大限度地利用信道容量，使得传输技术能够适应信道环境的变化，又满足高速数据速率的要求，只有使发送速率也是一个随信道容量变化的量，也就是使编码调制方式具有自适应

24、特性。自适应编码调制技术根据不同的信道条件、选择不同的调制方式，使得信息数据的传输速率自适应地调整，以实现在维持一定QoS要求的前提下，提高峰值传输速率和平均传输速率。自适应编码技术主要包括速率适配Turbo码和高阶调制的结合等，自适应编码调制系统是根据系统的C/I测量或者相似的测量报告决定编码和调制的格式，编码一般采用RCPT即速率适配删除Turbo码，调制可以采用BPSK,QPSK和一些高阶调制。通常与type-II HARQ或者type-III HARQ结合使用。1804.6混合自动请求重传4.6.1 差错控制技术简介及传统ARQ4.6.1.1 差错控制技术简介4.6.1.2 传统ARQ

25、4.6.2 混合ARQ（HARQ，Hybrid ARQ）4.6.2.1 type-I HARQ4.6.2.2 type-II HARQ4.6.2.3 type-III HARQ4.6.3 HARQ的应用4.6.3.1 HARQ在UMTS中的应用4.6.3.2 HARQ在cdma2000-1 EV-DV中的应用182在数字系统中，利用纠错码或检错码进行差错控制的方式大致有以下几类：（1）重传反馈方式（ARQ）（2）前向纠错方式（FEC）（3）混合检错方式（HEC）（1）重传反馈方式在这种方式中，发送端发送能够检错的码，接收端收到通过信道传来的码后，译码器根据该码的编译规则，判断收到的码序列中有无

26、错误，并通过反馈信道把判决结果用判决信号告送发送端。发送端根据这些判决信号，把接收端认为有错的消息再次传送，知道接收端认为正确为止。 优点：整个系统的纠错能力极强，且适应性好，与信道干扰的变化基本无关。缺点：要求有反馈信道，收发两端统一于较复杂的控制系统，且通信的连贯性，实时性较差。183退回N步ARQ(GBN-ARQARQ停止等待式ARQ(Stop-and-WaitARQ连续式ARQ ARQ)选择重发ARQ（SK-ARQGo-Back-NSelective-Repeat ARQ188ARQ技术仅仅是在重传机制方面起到了作用，对于接收端和发送端的很多环节都没有改进。而且由于当时没有将FEC引入

27、ARQ中，使得原始的ARQ并没有纠错的功能，只有见错的功能。根据ARQ具体实现方式的不同，可以分成以下几类：223 作业1、（n,k,m）卷积码的中每个字母的含义？码率？2、卷积码的译码方法有哪些？3、ARQ的含义？4、HARQ的含义及几种不同的分类？24.1信道估计信道估计技术主要分为盲估计和非盲估计两种具体方法有：1.数据辅助信道估计（Data Aided Channel Estimation）2.判决引导信道估计(Decision-Directed Channel Estimation)3.盲信道估计(Blind Channel Estimation)4.2扩频接收技术4.2.1扩频基本

28、原理扩频技术是一种信息传输技术，其传输信息的带宽大于信息传输所需带宽，带宽的扩展通过与所传信息无关的扩频码和调制实现。它通过在确定信号中引入冗杂和增加随机性来对抗干扰和实现加密。6C W log 2 1具体地说，有以下用途： 可以对抗或抑制干扰的有害影响 可以用低功率发送信号，实现隐蔽信号。根据仙农公式，如果保持信道容量C不变，增大带宽W可以换来信噪比S/N的减小。扩频技术最早应用在军事通信中 可以实现信息的保密。如果接收端不知道发送端使用的扩频码，就不可能接触信息，从而实现了保密。7 S N 扩频数字通信系统模型的框图信道编码器信道译码器调制器解调器信道扩频码发生器扩频码发生器信息序列输出数

29、据扩频技术有几下几种常见方式：813假设经过解扩后干扰的单边功率谱密度为 N0 ，则残余干扰的功率为P(iwr) N0B而干扰信号的整个功率为P(iwr) N0WSS于是有B 1P(iwr w P(iw)WSS GG称为扩频增益或处理增益，它是扩频系统中一个非常重要的参数。扩频增益的含义是由于扩展发送信号的带宽而获得的抗干扰能力的增益。此时扩频增益为W SS T bB T CG W2nW n 194.2.1.2扩频码1.Walsh码 Walsh函数集是完备的非正弦性正交函数集，离散Walsh函数简称为Walsh序列或Walsh码。 Walsh码可应用于扩品中，由Walsh矩阵的行（列）构成 若

30、用Wk表示k阶Walsh矩阵，则Walsh矩阵有如下递推关系：W1 (0),W2n1 2W2n W2n ,由此可得：W 1 (0),W 2 0 00 ,W 41 0000 0101 0011 0110 将“0”映射为“+1”，“1”映射为“-1”，则由 W4 的行（列）构成的长度为4的，以+1或-1表示的Walsh序列为：w4(0,t):1111 w4(1,t):1111w4(2,t):1111 w4(3,t):11112023 对于Walsh函数来说，同步非常重要。不同步时，Walsh函数的互相关函数有较大的旁瓣值，这些旁瓣值构成了用户信号间的干扰，即多址干扰（MAI）; Walsh函数的自

31、相关函数也有较大旁瓣值，严重影响了码的性能。242.伪随机码伪随机码（即PN码）又称伪随机序列，它是具有类似于随机序列基本特性的确定序列。广泛应用二进制序列，由“0（+1）”和“1（-1）”组成。均衡性：“0”、“1”出现的机会均等游程特性：序列中连续“0”或连续“1”称为游程。连续“0”或连续“1”的个数称为游程的长度。序列中长度为n的游程数占游程总数的 12n相移特性：一个序列错开一位或多位得到的序列与原序列相比，对应位置会有一半不相同。近似满足上述三个特性的确定序列称为伪随机序列。273.Gold码 Gold码是由m序列派生出的一种伪随机码，由m序列的优选对移位模2加构成。 Gold码具

32、有类似于m序列的伪随机性，但其同长度不同序列的数目比m序列多得多。284.2.1.3 扩频技术在移动通信中的应用目前，CDMA系统采用DSSS方式。以IS-95为例，各个用户同时工作于同一载波，必然相互干扰，为了把干扰降到最低限度，码分多址必须与扩频技术结合起来使用。在前向链路和反向链路中，传输的信号都是DS扩频信号，其码片速率为1.2288Mchip/s。前向信道的扩频调制原理图Walsh码I信道码Q信道码基带滤波器调制s(t)基带滤波器cosctsinct304.2.2 RAKE接收机 信号经过多径信道，接收机相继收到从多条传播路径传来的发射信号，这些信号具有随机的幅度和时延。 在CDMA

33、系统中，伪随机码具有很好的自相关性。室外环境中多径分量的时延通常较大，如果码片速率选择得当的话，伪随机序列的低自相关性就能保证多径分量间相关性非常小。当各条路径的传播时延相当于或大于码片周期时，多径信号就可以看作是互不相关的噪声，利用伪随机码很好的相关性进行多径分离。当传输信号带宽远大于信道的相关带宽时，信道是频率选择性衰落信道，信号在这种信道中传输会发生严重的失真。在CDMA扩频系统中，码片带宽远大于信道的相关带宽是一种获得分集的有效办法。 与单径分量提供的信号估计相比，各相关器的输出通过加权获得合并信号，所提供的对发射信号的估计更为准确。使用仅有一个相关器的接收机：一旦该信号受到严重的干扰

34、，接收机很有可能无法恢复原信号，误码率提高。使用RAKE接收机：一个相关器的输出信号受损，其他的有可能完好，加权以后受损信号的影响会降低。RAKE接收机将 M个独立接收合并得到的统计结果进行最终判决，它的这种分集接收的形式很好的克服了信号的多径衰落，从而改善了CDMA的接收性能。3649作业:1、信道估计的方法有哪些？2、Walsh码是如何生成的，并举例说明。3、在同一小区中有3个用户，分别是用用户1、2、3，他们发送的信号是 s1(t) 、s2(t)、s3(t)，每个用户个分配一个Walsh码，分别是 w1(t) 、 w2(t)和 w3(t) ，请问如何将每个用户的信号提取出来？i j w

35、0 i j ( ) ( ) t r t w 50答：接收端收到的信号可以表示为由于则r(t) s1(t)w1(t) s2(t)w2(t) s3(t)w3(t)w1 i js1 1(t)s1(t)w1(t) s2(t)w2(t) s3(t)w3(t)*w1(t)s1(t)5353 在频率选择性衰落多径信道中，信道的响应特性是时变的。对这样的信道，我们不可能设计出固定的最佳解调器。通信系统中也因为信道的衰落效应和多径现象产生信号畸变而造成码间干扰（ISI,Inter-Symbol Interference）。 当码间干扰相当严重的时候，如果我们不加入特殊设备进行补偿和抑制，传输信号会受到干扰而产生

36、比较高的差错率，导致传输系统性能的恶化。解决这个问题的一个方案就是使用一种补偿或者减少接收信号中ISI的技术，这种技术叫作均衡，而这种ISI的补偿器我们称之为均衡器。5454 在本节，我们将重点介绍两种均衡器基于最大似然准则（MLSE）实现的均衡器根据时变信道的信道响应的变化而调整系统系数的线性均衡器。在本章结尾，我们还将简略介绍自适应均衡器和盲均衡器。 CDMA系统通常工作在频率选择性衰落多径信道中，这样用户受到码片间干扰（ICI）影响，均衡器同样可以在某些场合中运用于CDMA系统。根据传输错误概率最优的次优的自适应均衡器自适应均衡器的工作方式训练模式 、 跟踪模式系统发射机发送一段已知的定

37、长训练序列，使接收机得到信道的初始特性并对均衡器做出正确的设置该序列的长度应该等于或者超过均衡器的长度。均衡器径根据递归算法来估计信道特性，并且修正均衡器的系数来对信道特性的时变特性做出补偿。78784.4多用户检测技术多用户检测技术是最近十年以来移动通信领域的研究热点之一，与CDMA蜂窝移动通信系统的应用有直接关系。CDMA系统的统一频率复用和实际中所采用扩频码不完全正交，导致CDMA系统存在严重的系统内干扰。复用导致的小区间干扰扩频码不完全正交导致的小区内干扰CDMA蜂窝系统的系统容量主要取决于系统内干扰即CDMA蜂窝系统是干扰受限系统81CDMA系统存在小区内干扰，常常发生以下情形：82

38、CDMA系统内的干扰导致的另一个问题远近效应CDMA系统存在小区内干扰，常常发生以下情形：基站接收信号中，离基站较近用户的信号大于处于小区边缘用户的信号，由于扩频码的不完全正交导致后者的信号湮没在前者的干扰中。83CDMA系统存在的干扰：多径干扰AWGN干扰多用户干扰传统CDMA接收机不考虑MAI,只采用匹配滤波器和RAKE接收机来对抗AWGN和多径干扰。 传统接收机的前端是一个匹配滤波器组，每个匹配滤波器对应当前用户的扩频序列来最大化其输出信噪比（SNR），随后采用RAKE接收机对多径信号进行合并84采用 用RAKE接收机时，必须采用一些手段来对抗 抗CDMA系统的不利之处：1. 采用好的扩

39、频码设计，减少扩频码之间的相关性2. 采用快速功率控制来消除“远近效应”3. 采用类似SDMA或者智能天线等技术减少干扰源4. 采用先进的多用户检测技术取代传统的接收机，达到干扰消除的目的。5. 上述方式的组合这几种方案从不同的角度对CDMA系统的干扰问题做出了相应的解决方案，不仅可以结合使用，而且其中一种技术的应用可以缓解对其它技术的要求。从1986年Verdu提出多用户检测的概念以来，多用户检测技术的研究成为近十年来CDMA蜂窝移动通信系统检测技术研究的一个重点。增强单用户技术联合检测技术（JD）干扰消除技术（IC）86单用户检测单用户检测技术接收机不需要干扰用户的信息，检测过程中也只针对

40、目标用户，不对干扰用户的数据进行检测多用户技术检测通过对目标用户和干扰用户的数据进行检测来达到减小干扰影响的目的匹配滤波器组检测多用户检测增强单用户技术联合检测技术（JD）干扰消除技术（IC）87多用户检测联合检测技术对匹配滤波器组输出的数据采用一些非线性或非线性处理将目标信号和干扰信号同时检测出来干扰消除技术用检测出来的信号的数据重新生成干扰信号，并从总得接收信号中将这部分干扰减去，达到干扰消除的目的94联合检测的分类 按照具体实现方法分类 非线性算法 线性算法 判决反馈算法 按照优化准则分类 最优联合检测算法 次优联合检测算96联合检测为系统带来的好处： 降低干扰。 扩大系统容量。 消弱“

41、远近效应”的影响。 降低功控的要求。974.4.2 干扰消除 干扰消除包括干扰信号的估计、再生和消除等处理。 干扰消除分为三类： 串行干扰消除（SIC） 并行干扰消除（PIC） 混合干扰消除（HIC）99SICMUD首先判决是对最强信号作出的，因而其受多址干扰的影响最小，判决最准确；其次，其他用户判决前减掉了最强的多址干扰信号。好处：运算速度要快，以避免给弱用户带来较大的时延。要求：SIC与PIC105作业1、均衡器的作用是什么？2、简述自适应均衡器的2种工作方式。3、对抗CDMA系统的MAI的方法有哪些？4、简述什么是远近效应？5、简述联合检测的2大方法及其基本思想？6、简述联合检测的作用。

42、分集技术分集技术基本思想:如果在某一维中某一点上经历了深度衰弱，而另外同一维中相距足够远的一点上传输的独立信号却可能没有经历深度的衰弱，仍可能含有较强的信号，对许多点上的信号按一定的规则合并就可以是接收到有用信号能量最大。空间分集时间分集频率分集极化分集55元 分别使用同样的Walsh码对18如何恢复原来的码两路信号进行解扩并将其合并答：OTD可以应用于发射天线数目大于2的系统18315.1.2闭环发射分集本质上：闭环发射分集是自适应的。闭环发射分集的主要问题？反馈精度反馈差错反馈延迟3143作业1、简述分集思想的基本思想及分类？2、如何解调出正交发射分集中每个用户的信息？。4、闭环发射分集的

43、主要问题是什么？133作业1、简述自适应天线阵列的定义。在这种方法中，加入了到达角（DoA）检测来判 断干扰源 所在的方位，进一步调制天线的辐射模式，把零点对准干扰所在的方位零陷干扰。更进一步的话，可以使用特殊的算法和空间分集技术来进行多径合并。这些技术所遵循的就不再是使接收功率最大化，而是使接收到的信噪比（SNR或SINR）最大化。1616.5多输入多输出（MIMO）技术5.5.1MIMO系统简介为未来的无线通信方面存在提供巨大容量的潜力161204204210210发动机采用循环变动结构的优越性 ？答：避免了某一路数据因为信道条件的不好而导致连续的误码，从而影响整个接收机的性能。219 作

44、业1、智能天线的分类？2、BLAST的分类？对角结构 垂直结构 水平结构63智能天线的分类智能天线波束切换空间信号处理空时信号处理空时信号联合检测4种同步：载波同步符号同步样值同步样值定时同步样值频率同步重要性比较载波同步和样值频率同步破坏了子载波间的正交而带来了信噪比损失，所以两者尤为重要。符号同步和样值定时同步相对于载波同步和样值频率同步的重要性小一点，它们只引起接受符号相位的旋转，所以后两者是OFDM同步问题的关键。55偏差种类载波相位偏差样值定时偏差波频率偏差样值频率偏差符号定值偏差引起接收信号相位的旋转对系统性能的影响只引起接收信号相位的旋转不会带来幅度 Ik,k 的变化带来了信号幅

45、度 Ik,k 的变化从而导致子载波间的干扰91（三）同步偏差对OFDM系统性能的影响4. 总结92同步偏差载波频率偏差样值频率偏差固定载波相位偏差相对抖动固定符号定时偏差定时抖动信噪比损失所有子载波损失相同，N越大损失越大不同子载波损失不同，N越大损失越大无所有子载波损失相同，与N无关无不同子载波损失不同，与N无关备注FFT之前进行估计并补偿，可避免性能损失FFT之前进行估计并补偿，可避免性能损失只引起相位旋转损失与单载波相同只引起相位旋转平均损失与单载波差不多93(四)OFDM系统中的各种同步算法同步一般分为捕获和跟踪两步连续传输数据符号的系统（DAB，DVA）允许有相当长的时间先去捕获同步，然后再转到跟踪模式突发方式传输的系统（如WLAN）传输不连续，需在很短时间内获得同步，所以基本上使用训练信息以降低传输效率而获得可靠同步94同步算法同步过程捕获阶段粗同步细同步跟踪阶段同步实施步骤粗同步细同步跟踪96由于OFDM各子信道宽带较小对载波频率偏