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文档简介

1、课程内容( CDMACDMA发展概况及技术特点发展概况及技术特点( CDMACDMA基本原理基本原理( CDMACDMA通信模型通信模型移动通信发展历程AMPSTACSGSMN-CDMAIMT-2000第一代第一代第二代第二代第三代第三代模拟模拟窄带窄带数字数字宽带宽带CDMA技术发展历程9090年代初,年代初,QualcommQualcomm公司首次将公司首次将CDMACDMA技术引入民用技术引入民用通信领域;通信领域;19951995年,第一个年,第一个N-CDMAN-CDMA标准标准IS95AIS95A发布;发布;19981998年,年,CDMACDMA标准标准IS95BIS95B发布;

2、发布;20002000年,发布年,发布IS-2000 Release AIS-2000 Release A标准;标准;20002000年,年,1XEV-DO1XEV-DO、1XEV-DV1XEV-DV等宽带等宽带CDMACDMA技术纷纷出技术纷纷出台,部分提案已经被台,部分提案已经被3GPP23GPP2采纳;采纳;CDMACDMA技术发展历程技术发展历程1XEV-DO、1XEV-DV技术对比1XEV-DO:利用单独的载频实现高速数据传输优点:多个接入终端(AT)实际上时分复用所有载频资源进行数据传递,控制简单,成本较低缺点:由于话音和数据呼叫的呼叫模型不同,可能会导致频率资源浪费与IS-95A

3、/B、cdma2000 1X RTT同一频段前向峰值数据速率2.4 Mbps1XEV-DV:同一载频内既可以传送话音,又可以传送高速数据优点:使频率资源得到了有效地利用缺点:控制复杂,成本较高与IS95-A/B 以及cdma2000 1X RTT系统后向兼容前向峰值数据速率4.8 Mbps19971997年,中国的北京、西安、上海、广州建有年,中国的北京、西安、上海、广州建有CDMACDMA实验网(中实验网(中国长城网,国长城网,133133网)网)19971997年开始,国内设备制造商相继开始投巨资开发年开始,国内设备制造商相继开始投巨资开发CDMACDMA产品产品19991999年年2 2

4、月,联通与月,联通与QUALCOMMQUALCOMM签署知识产权框架协议签署知识产权框架协议19991999年年1111月中兴、大唐、华为等厂家相继开发出月中兴、大唐、华为等厂家相继开发出MSCMSC产品产品20002000年年5 5月,国内月,国内8 8家企业与家企业与QUALCOMMQUALCOMM签订签订R&DR&D协议协议20002000年年7 7月,中兴推出国内首家独立开发的月,中兴推出国内首家独立开发的BSSBSS产品和手机产品产品和手机产品CDMACDMA在中国的发展历程在中国的发展历程覆盖范围大覆盖范围大 是标准GSM的2倍左右,相同覆盖范围所用的基站少,节省投

5、资频谱利用率高频谱利用率高 相同频谱情况下容量是模拟系统的810倍,是GSM的5.5倍话音质量高话音质量高 采用8K、8K EVRC、13K语音编 码技术,良好的背景噪声抑 制功能CDMA技术特点(1)8kEVRCCDMA64kPCM13kGSM8kCDMA13kCDMA话音质量CDMA技术特点(2)采用独特的软切换技术,降低了掉话率,提高了系统容量采用独特的软切换技术,降低了掉话率,提高了系统容量隐蔽性、保密性好隐蔽性、保密性好无线网络规划简单,频率复用系数高,工程设计简单,扩容方无线网络规划简单,频率复用系数高,工程设计简单,扩容方便便 CDMA频率复用系数1 GSM频率复用系数4 AMP

6、S频率复用系数7采用完善的功率控制、话音激活技术,降低了手机发射功率,采用完善的功率控制、话音激活技术,降低了手机发射功率,增加了系统容量,延长了电池使用时间,对人体健康的影响最增加了系统容量,延长了电池使用时间,对人体健康的影响最小小技术体制 平均发射功率 最大发射功率 GSM 125 mW 2W CDMA 十几 mW 几十 mW CDMA2000 1X技术特点 支持高速数据传输 高速补充信道,支持高速率数据传输高速补充信道,支持高速率数据传输 电池寿命更长 快速寻呼信道,减少手机待机时的发射功率,降低电池消快速寻呼信道,减少手机待机时的发射功率,降低电池消耗耗 CDMA 2000从IS-9

7、5演进而来,并能与IS-95兼容和共存 支持IS-95业务,比IS-95系统增加一倍的话音容量 前向快速功率控制技术(通过反向导频信道实现),有效前向快速功率控制技术(通过反向导频信道实现),有效地降低了前向发射功率,提高了系统容量地降低了前向发射功率,提高了系统容量 1X RTT,1.2288MHz 3X RTT,3.6864MHz,分为MC和DSIS-2000与IS-95比较IS-2000 先进的业务功能 传输速率可达2Mb/s RF带宽为1X,3X 分组和电路模式的数据业务 性能和容量都得到提高IS-95 主要是语音业务 二种速率(9.6kb/s 14.4kb/s) 1.25M RF带宽

8、 电路模式的数据业务 CDMACDMA蜂窝移动通信体制频率的范围为蜂窝移动通信体制频率的范围为50M 50M (上行和下行各(上行和下行各25M25M) ,中国联通和中国长,中国联通和中国长城共有城共有30M30M频率(上行和下行各频率(上行和下行各15M15M)可供使用。)可供使用。800M、900M频率分配表频频 率率820830840850860870880890900910920930940950960运运营营单单位位技技术术体体制制频频率率范范围围(MHz)频宽GSM890-915935-96025MCDMA824-849869-89425M中国联通CDMA825-835870-88

9、010M长城CDMA835-840880-8855M中国联通GSM909-915954-9606M西北五省AMPS835-845880-89010METACS880-890925-93510MTACS890-903935-94813M中国移动GSM903-909948-9546M800MHz频谱分配情况基本信道3778119160201242283384425466507548589630736777辅助信道A 段段B 段段AB 段段 共10M 7个载频共5M 3个载频691846.5MHz845MHz849MHz835MHz825MHz联通网长城网未分配载频载频基站收(上行)基站收(上行):

10、 825.00+0.03N基站发(下行)基站发(下行): 870.00+0.03NN=840MHz1.8G、1.9G频率分配表以上表中,以上表中,PCS1900PCS1900以下部分是中国目前频谱分配的情况。以下部分是中国目前频谱分配的情况。WLL FDDWLL FDD频段共有频段共有20M20M,其中,其中5M5M(1890-1895,1970-19751890-1895,1970-1975)分配给中国联通(天津、重庆、成都等),)分配给中国联通(天津、重庆、成都等),另有另有5M 5M (1895-19001895-1900,1975-19801975-1980)分配给中国电信(北京、天津

11、、上海、广州、深圳、福州、厦门)分配给中国电信(北京、天津、上海、广州、深圳、福州、厦门等),用于作无线接入(无线市话),采用的是等),用于作无线接入(无线市话),采用的是1.9G CDMA PCS1.9G CDMA PCS技术。技术。WLL TDDWLL TDD频段有频段有20M20M带宽,该频段主要采用带宽,该频段主要采用PHSPHS技术。技术。频 率18001850190019502000205021002150技术体制频率范围(MHz)频宽IMT-20001885-20252110-2200140M90MDCS1800DECT1710-17851805-18801880-190075M

12、20MPCS1900CDMA1850-19101930-199060M60M蜂窝TDMA1805-186560M蜂窝1865-18801945-196015M15MWLLFDD1880-19001960-198020M20MWLLTDD1900-192020M可能分配方案(见注释) 注释: (i) cdma2000 分配 20M, 1880-1900 / 1960-1980M;(ii)WCDMA 分配 40M, 1920-1960 / 2110-2150M (iii)MSS 分配 30M,1980-2010/2170-2200;MSS分配 15M,2010-2025/2150-2165。WCD

13、MACDMA2000CDMA2000TDDMSSTDDCDMACDMADCS1800CDMAPCS1900DCS1800DECTMSSMSSMSSCellularCellularMSSWCDMAMSSMSSMSSCDMAPCS1900 1.9G CDMA 接入频率分配载频载频基站收(上行)基站收(上行): 1850.00+0.05N基站发(下行)基站发(下行): 1930.00+0.05N中国电信:中国电信:5M,3个载波,个载波,PCS C段段1895M1900M9259509751980M925950975 (下行:1975-1980)(上行:1895-1900)1975MN=本节内容小结

14、 CDMACDMA技术发展历程技术发展历程IS95AIS95Bcdma20001xcdma20001xEVIS95AIS95Bcdma20001xcdma20001xEV或或cdma2000 3xcdma2000 3x2. CDMA2. CDMA技术特点技术特点覆盖范围大、话音质量高、软切换、容量大等覆盖范围大、话音质量高、软切换、容量大等3. CDMA3. CDMA的频率分配的频率分配课程内容( CDMA CDMA发展概况及技术特点发展概况及技术特点( CDMACDMA基本原理基本原理( CDMACDMA通信模型通信模型课程内容 扩频通信原理扩频通信原理 PNPN码及其应用码及其应用 Wal

15、shWalsh码及其应用码及其应用扩频通信的定义 扩展频谱(扩展频谱(SS:Spread Spectrum)SS:Spread Spectrum)通信简称扩频通信。通信简称扩频通信。 扩频通信技术扩频通信技术: :在发端采用扩频码调制,使信号所占的在发端采用扩频码调制,使信号所占的频带宽度远大于所传信息必须的带宽,在收端采用相同的频带宽度远大于所传信息必须的带宽,在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据。扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据。 扩频通信的一个重要应用是解决在出现有强烈干扰情况扩频通信的一个重要应用是解决在出现有强烈干扰情况下的可靠通信的问题。下的可靠通信

16、的问题。扩频通信的理论基础理论基础Shanon公式 C=B*log2(1+S/N)C:信道容量,单位b/s B:信号频带宽度,单位HzS:信号平均功率,单位WN:噪声平均功率,单位W结论:在信道容量结论:在信道容量C不变的情况下,信号频带宽度不变的情况下,信号频带宽度B与信噪比与信噪比S/N完全可以互相交换,即可以通过增大传输系统的带宽以完全可以互相交换,即可以通过增大传输系统的带宽以在较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量在较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量 扩频通信示意图扩频通信系统FastSpreadingSequenceSlowInformationSentTXSlowInfo

17、rmationRecoveredRXFastSpreadingSequenceWidebandSignal扩频过程在发端采用扩频码调制,使信号所占的频带宽度远大于所传信息必在发端采用扩频码调制,使信号所占的频带宽度远大于所传信息必须的带宽,在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所须的带宽,在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据。传信息数据。解扩过程-1 1-11-1-11 1-1 -111-11-1 1解扩-1 1-11-1-11 11 -1 1 -11 1 1 1积分电路-4400判决-11fS(f)f0扩频前的信号频谱信号S(f)ff0扩频后的信号频谱信号S(f

18、)ff0解扩频后的信号频谱信号干扰噪声fS(f)f0解扩频前的信号频谱信号干扰噪声扩频、解扩中频变化 扩频通信两个重要的性能指标处理增益:表明了扩频系统信噪比改善的程度,处理增益:表明了扩频系统信噪比改善的程度,即在扩频和解扩的过程中,干扰信号得到的多大即在扩频和解扩的过程中,干扰信号得到的多大程度的抑制。此数愈大,性能愈好。程度的抑制。此数愈大,性能愈好。Gp 10log(B/Bm)抗干扰容限抗干扰容限MjGp(S/N)0+Ls 扩频通信的特点抗干扰能力强抗干扰能力强隐蔽性和保密性好隐蔽性和保密性好多个用户可以同时占用相同频带多个用户可以同时占用相同频带抗衰落、抗多径干扰抗衰落、抗多径干扰扩

19、频分类 直接序列扩展频谱直接序列扩展频谱DSSSCDMA采用的是直接序列扩频,即将需要传送的信采用的是直接序列扩频,即将需要传送的信号经速率远大于信息速率的伪随机序列编码(扩频)号经速率远大于信息速率的伪随机序列编码(扩频)后再对载波进行调制,这样调制信号的频谱宽度远后再对载波进行调制,这样调制信号的频谱宽度远大于原来信息的频谱宽度。大于原来信息的频谱宽度。 调频调频FH 跳时跳时TH 线性调频线性调频chirp多址接入技术用用户户1 用用户户2 用用户户3用用户户1用用户户2用用户户3时时间间频频率率时时间间时时间间频频率率频频率率码码FDMATDMACDMA用用户户3用用户户2用用户户1同

20、同一一时时间间、同同一一频频段段上上根根据据不不同同的的扩扩频频码码区区分分不不同同的的信信道道如如:W WC CD DM MA A, , C CD DM MA A2 20 00 00 0不不同同的的信信道道在在不不同同的的频频段段上上如如:A AM MP PS S、T TA AC CS S同同频频段段上上不不同同的的信信道道以以时时隙隙区区分分如如:D DA AM MP PS S、G GS SM M FDMA:以传输信号的载波频率不同来区分业务信道建立多址接入的方式;在整个呼叫过程,其他用户不能共享这一频段 TDMA:以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入的方式;TDMA是将时间分成

21、周期性的帧,每一帧再分割成若干时隙,每个时隙就是一个通信信道,分配给一个用户 CDMA:以传输信号的不同码型来区分信道建立多址接入的方式;CDMA系统为每个用户分配了各自特定的地址码,利用公共信道来传输信息,在频率、时间和空间上都可以重叠。多址接入技术(续)课程内容 扩频通信原理扩频通信原理 PNPN码及其应用码及其应用 WalshWalsh码及其应用码及其应用 伪随机序列 m序列 正交、自相关、互相关 相位和掩码的概念 PN码在CDMA的应用伪随机序列(PN码) 伪随机序列:具有类似噪声序列的性质,是一种貌似随机但实际上有规律的周期性二进制序列。m序列的定义 m序列是一种重要的二进制的伪随机

22、序列。 m序列是“最长线性反馈移位寄存器序列”的简称。 具体定义如下:如果r级线性移位寄存器输出序列的周期是P=2r 1,则该序列称为m序列。m序列发生器由:移位寄存器、反馈抽头、模2加法器组成。输出a(n-1)a(n-2)a(n-3)a(n-4)+a(n)a(n)=a(n-1) a(n-2) a(n-3) a(n-4)+假定初态:a(n-4)a(n-3)a(n-2)a(n-1)=1000由四级移位寄存器构成的序列发生器正交、自相关、互相关正交、自相关、互相关正交:正交: 从数学的角度来说,两条直线相互垂直称为正交;同一载频相位差90的两个波形称为正交。 从相似角度来说,任意两行或两列的对应位

23、相乘之和等于零或是它们的相同位和不同位的数目相等,则这任意的两行或两列是正交的。为了实现选址通信,要求信号之间必须正交或准正交为了实现选址通信,要求信号之间必须正交或准正交保证信号间不受干扰。保证信号间不受干扰。自相关:自相关:自相关函数表征一个信号延迟一段时间后,与自身信号的相似性。CDMACDMA采用的码序列要求自相关性好,这样能充分保证采用的码序列要求自相关性好,这样能充分保证接收端的判别和解调。接收端的判别和解调。互相关:互相关:两个不同信号的相似性,用互相关函数来表征。在在CDMACDMA中不同用户应选用互相关性小的信号作为地址中不同用户应选用互相关性小的信号作为地址码。码。相位和掩

24、码相位的概念:相位的概念:(不同序列的不同的相位标识不同的基站和用户。不同序列的不同的相位标识不同的基站和用户。掩码的概念:掩码的概念:(不同的掩码值能使不同的掩码值能使m m序列产生不同的相位序列产生不同的相位(CDMACDMA系统中用手机的系统中用手机的ESNESN(电子串号)来计算出(电子串号)来计算出标识不同用户的掩码。标识不同用户的掩码。m序列基本特性 伪随机序列 周期:2r 1,r表示移位寄存器级数 m序列与其移位后的序列逐位模2加,所得序列还是m序列,只是初相不同 两个不同相位的m序列,当周期p很大时,这两个序列几乎是正交的 由于m序列自相关性非常好,所以选择m序列PN码作为地址

25、码。CDMACDMA系统中的三种码系统中的三种码长码长码( GENERATEDI NTAP - SUMMED SH I FTTER )REG I S1 1 0 0 0 1 1 0 0 0PERMUTEDESN+= 长长 码码 (1.2288 MCPS) 长码掩码长码掩码用户长码用户长码(1.2288 MCPS)SUM长码(长码(long code)-由一个42位的移位寄存器产生的伪随机码和一个42位的长码掩码通过模2加输出得到的。每种信道的长码掩码是不同的,长码掩码也是通过42位移位寄存器产生的。长度为242-1。在CDMA系统中,长码在前向链路用于扰码,反向链路用于扩频,标识不同用户。CDM

26、ACDMA系统中的三种码系统中的三种码短码短码IQIQShort PN Sequence vs. Itself 0 OffsetIQIQShort PN Sequence vs. Itself Any Offset独特性质独特性质:IQ32,768 码片长码片长26-2/3 ms.(每2秒重复75 次)短码(短码(short code)- 用于前反向信道正交调制,在前向信道,不同的基站使用不同的短码用于标识不同的基站。短码长度为215 。PN码在CDMA中的应用 CDMA系统中有两个序列的PN码: 长码:242 1 (r = 42) 短码:215 (r = 15) 不同的用途 前向信道: 长码

27、扰码,短码正交调制(标识基站) 反向信道: 长码扩频(标识用户),短码正交调制课程内容 扩频通信原理扩频通信原理 PNPN码及其应用码及其应用 WalshWalsh码及其应用码及其应用 Walsh函数的定义 Walsh码的应用WalshWalsh码的定义码的定义 Walsh Walsh函数是一种非正弦波的完备正交函数系函数是一种非正弦波的完备正交函数系统,可用哈达玛矩阵统,可用哈达玛矩阵H H通过递推关系构成。由于通过递推关系构成。由于哈达玛矩阵哈达玛矩阵H H仅有可能的取值是仅有可能的取值是1 1和和1 1(或(或0 0和和1 1),比较适合于用来表达和处理数字信号。),比较适合于用来表达和

28、处理数字信号。 WalshWalsh函数具有理想的互相关特性。在函数具有理想的互相关特性。在WalshWalsh函数中,两两之间的互相关函数为函数中,两两之间的互相关函数为“0”0”,亦即,亦即它们之间是正交的。它们之间是正交的。CDMACDMA系统中的三种码系统中的三种码WALSHWALSH码码沃沃尔尔什什码码(walsh code)-Walsh 函函数数, 正正交交,用用于于 CDMA 系系统统前前向向扩扩频频 011011001010000010000 Hn HnH2n = _ Hn HnWALSH CODES # - 64-Chip Sequence - 0 0000000000000

29、000000000000000000000000000000000000000000000000000 1 0101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101 2 0011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011 3 0110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110 4 000011110000111100001111000011110000111100001

30、1110000111100001111 5 0101101001011010010110100101101001011010010110100101101001011010 6 0011110000111100001111000011110000111100001111000011110000111100 7 0110100101101001011010010110100101101001011010010110100101101001 8 0000000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111 9 0101010110

31、10101001010101101010100101010110101010010101011010101010 001100111100110000110011110011000011001111001100001100111100110011 011001101001100101100110100110010110011010011001011001101001100112 000011111111000000001111111100000000111111110000000011111111000013 010110101010010101011010101001010101101010

32、100101010110101010010114 001111001100001100111100110000110011110011000011001111001100001115 011010011001011001101001100101100110100110010110011010011001011016 000000000000000011111111111111110000000000000000111111111111111117 010101010101010110101010101010100101010101010101101010101010101018 0011001

33、10011001111001100110011000011001100110011110011001100110019 011001100110011010011001100110010110011001100110100110011001100120 000011110000111111110000111100000000111100001111111100001111000021 010110100101101010100101101001010101101001011010101001011010010122 001111000011110011000011110000110011110

34、000111100110000111100001123 011010010110100110010110100101100110100101101001100101101001011024 000000001111111111111111000000000000000011111111111111110000000025 010101011010101010101010010101010101010110101010101010100101010126 001100111100110011001100001100110011001111001100110011000011001127 0110

35、01101001100110011001011001100110011010011001100110010110011028 000011111111000011110000000011110000111111110000111100000000111129 010110101010010110100101010110100101101010100101101001010101101030 001111001100001111000011001111000011110011000011110000110011110031 011010011001011010010110011010010110

36、100110010110100101100110100132 000000000000000000000000000000001111111111111111111111111111111133 010101010101010101010101010101011010101010101010101010101010101034 001100110011001100110011001100111100110011001100110011001100110035 011001100110011001100110011001101001100110011001100110011001100136 0

37、00011110000111100001111000011111111000011110000111100001111000037 010110100101101001011010010110101010010110100101101001011010010138 001111000011110000111100001111001100001111000011110000111100001139 011010010110100101101001011010011001011010010110100101101001011040 000000001111111100000000111111111

38、111111100000000111111110000000041 010101011010101001010101101010101010101001010101101010100101010142 001100111100110000110011110011001100110000110011110011000011001143 011001101001100101100110100110011001100101100110100110010110011044 00001111111100000000111111110000111100000000111111110000000011114

39、5 010110101010010101011010101001011010010101011010101001010101101046 001111001100001100111100110000111100001100111100110000110011110047 011010011001011001101001100101101001011001101001100101100110100148 000000000000000011111111111111111111111111111111000000000000000049 010101010101010110101010101010

40、101010101010101010010101010101010150 001100110011001111001100110011001100110011001100001100110011001151 011001100110011010011001100110011001100110011001011001100110011052 000011110000111111110000111100001111000011110000000011110000111153 01011010010110101010010110100101101001011010010101011010010110

41、1054 001111000011110011000011110000111100001111000011001111000011110055 011010010110100110010110100101101001011010010110011010010110100156 000000001111111111111111000000001111111100000000000000001111111157 010101011010101010101010010101011010101001010101010101011010101058 001100111100110011001100001

42、100111100110000110011001100111100110059 011001101001100110011001011001101001100101100110011001101001100160 000011111111000011110000000011111111000000001111000011111111000061 010110101010010110100101010110101010010101011010010110101010010162 00111100110000111100001100111100110000110011110000111100110

43、0001163 0110100110010110100101100110100110010110011010010110100110010110举例说明举例说明:第23号 Walsh 码和第59号 Walsh 码的相关特性#23 0110100101101001100101101001011001101001011010011001011010010110#59 0110011010011001100110010110011010011001011001100110011010011001Sum 0000111111110000000011111111000011110000000011111

44、111000000001111 独特的性质独特的性质:相互正交相互正交Walsh码的应用 用64阶Walsh函数进行前向扩频,区分前向码分信道 反向正交调制+扩频码速率:扩频码速率:1.2288Mc/s;+扩频码:扩频码:前向为Walsh码,反向为PN长码。CDMACDMA扩频码的选择扩频码的选择扩频码的使用是扩频通信的关键点。扩频码的使用是扩频通信的关键点。课程内容( CDMA CDMA发展概况及技术特点发展概况及技术特点( CDMACDMA基本原理基本原理( CDMACDMA通信模型通信模型CDMA通信模型信源编码(语音编码)信源编码(语音编码)信源编码的目标:既能维持一定的语音质量,又能

45、较大程度的信源编码的目标:既能维持一定的语音质量,又能较大程度的降低数据量。降低数据量。语音编解码技术:语音编码是将模拟语音信号输入到数字变换语音编解码技术:语音编码是将模拟语音信号输入到数字变换器,提取语音的重要特征,将这些特征量化为比特流,然后发器,提取语音的重要特征,将这些特征量化为比特流,然后发送到传输信道上;语音解码技术就是从信道上接收比特流,然送到传输信道上;语音解码技术就是从信道上接收比特流,然后根据提取的语音特征重新恢复输入的语音波形。后根据提取的语音特征重新恢复输入的语音波形。语音编码类型语音编码类型语音编码包括波形编码和声源编码(参数编码)两种类型。语音编码包括波形编码和声

46、源编码(参数编码)两种类型。 波形编码波形编码以再现波形为目的,利用波形相关性采用线性预测技术,尽量忠以再现波形为目的,利用波形相关性采用线性预测技术,尽量忠实地恢复原始输入语音波形。特点是能保持较高的语音质量,硬实地恢复原始输入语音波形。特点是能保持较高的语音质量,硬件上也容易实现,但比特速率较高,时延较大。件上也容易实现,但比特速率较高,时延较大。 声源编码(参数编码)声源编码(参数编码)是以人类语言生成模型为基础分析表征话音激励源和声道等特征是以人类语言生成模型为基础分析表征话音激励源和声道等特征参数,并且只要传送这些参数,在接收端根据参数来合成恢复话参数,并且只要传送这些参数,在接收端

47、根据参数来合成恢复话音信号。特点:可以以较低的传输速率传送话音,但自然度较差,音信号。特点:可以以较低的传输速率传送话音,但自然度较差,语音质量难以提高。语音质量难以提高。CDMACDMA系统语音编码技术系统语音编码技术CDMACDMA系统采用系统采用QCELPQCELP(Qualcomm Qualcomm 码激励线性预测)语音编码码激励线性预测)语音编码技术。技术。QCELP QCELP 主要使用码表矢量量化差值信号,然后基于语音的激主要使用码表矢量量化差值信号,然后基于语音的激活程度产生一个可变的输出数据速率。活程度产生一个可变的输出数据速率。特点:支持话音激活技术。在典型双工通话中,通话

48、的占空特点:支持话音激活技术。在典型双工通话中,通话的占空比小于比小于3535,CDMACDMA系统在不通话时,传输速率降低,减轻了系统在不通话时,传输速率降低,减轻了对其它用户的干扰,从而提高系统容量。对其它用户的干扰,从而提高系统容量。信道编码信道编码:为保证信号的正确接收而在信息码元中增加监督码信道编码:为保证信号的正确接收而在信息码元中增加监督码元的编码方式。元的编码方式。CDMACDMA系统中,信道编码采用卷积编码、系统中,信道编码采用卷积编码、TurboTurbo编码。编码。 卷积码:信息比特速率低且实时性要求高卷积码:信息比特速率低且实时性要求高 TurboTurbo编码:较高信

49、息数据速率且对时延要求不高编码:较高信息数据速率且对时延要求不高约束长度约束长度 移位寄存器数目移位寄存器数目1 1 码长码长 信息码元监督码元信息码元监督码元编码速率编码速率 信息码元信息码元/ /码长码长DDDg0g1c0c1c2卷积码卷积码图示:约束长度为图示:约束长度为4 4,码长为,码长为3 3,码率为,码率为1/31/3的卷积编码器的卷积编码器TurboTurbo码码Turbo Turbo 码具有优异的纠错性能,适于高速率对译码码具有优异的纠错性能,适于高速率对译码时延要求不高的数据传输业务,并可降低对发射功时延要求不高的数据传输业务,并可降低对发射功率的要求、增加系统容量,在率的要求、增加系统容量,在cdma2000-1Xcdma2000-1X中中TurboTurbo码仅用于前向补充信道和反向补充信道中。码仅用于前向补充信道和反向补充信道中。交织的简单原理:交织的简单原理:1616位原始码流位原始码流 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 01 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0,按,按 4x44x4矩阵矩阵排列,写入发送矩阵:排列,写入发送矩阵:1 1 0 1 0 0 1 10 1 0 01 1 1 01 x 0 10 x 1 10 x 0 0 1 x 1 0按行写入,按列读出按行写入,按列

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