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1、毕业设计(论文)题目:基于MATLAB的CDMA RAKE接收机仿真专业班级: 姓名: 指导教师姓名: 职称: 学 院: 2010年04月10日目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc258960786 摘 要 PAGEREF _Toc258960786 h 1 HYPERLINK l _Toc258960787 Abstract PAGEREF _Toc258960787 h 2 HYPERLINK l _Toc258960788 绪 论 PAGEREF _Toc258960788 h 3 HYPERLINK l _Toc258960789 1 MATLAB语

2、言基础 PAGEREF _Toc258960789 h 4 HYPERLINK l _Toc258960790 1.1 MATLAB概述 PAGEREF _Toc258960790 h 4 HYPERLINK l _Toc258960791 1.1.1 MATLAB的概况 PAGEREF _Toc258960791 h 4 HYPERLINK l _Toc258960792 产生的历史背景 PAGEREF _Toc258960792 h 4 HYPERLINK l _Toc258960793 1.1.3 MATLAB的语言特点 PAGEREF _Toc258960793 h 5 HYPERLI

3、NK l _Toc258960794 1.2 MATLAB的安装于使用 PAGEREF _Toc258960794 h 7 HYPERLINK l _Toc258960795 1.2.1 MATLAB安装 PAGEREF _Toc258960795 h 7 HYPERLINK l _Toc258960796 1.2.2 MATLAB运行 PAGEREF _Toc258960796 h 7 HYPERLINK l _Toc258960797 结束MATLAB PAGEREF _Toc258960797 h 7 HYPERLINK l _Toc258960798 1.3 MATLAB 基本语法和基

4、本操作 PAGEREF _Toc258960798 h 8 HYPERLINK l _Toc258960799 数值运算的功能 PAGEREF _Toc258960799 h 8 HYPERLINK l _Toc258960800 符号的作用 PAGEREF _Toc258960800 h 8 HYPERLINK l _Toc258960801 用matlab函数创建矩阵 PAGEREF _Toc258960801 h 8 HYPERLINK l _Toc258960802 1.3.4 矩阵的修改 PAGEREF _Toc258960802 h 9 HYPERLINK l _Toc258960

5、803 矩阵运算 PAGEREF _Toc258960803 h 9 HYPERLINK l _Toc258960804 2 CDMA信号及高速网络时代三大主流3G技术 PAGEREF _Toc258960804 h 10 HYPERLINK l _Toc258960805 2.1 3G技术概况 PAGEREF _Toc258960805 h 10 HYPERLINK l _Toc258960806 2.1.1 3G技术的标准 PAGEREF _Toc258960806 h 10 HYPERLINK l _Toc258960807 2.2 CDMA信号简介 PAGEREF _Toc258960

6、807 h 10 HYPERLINK l _Toc258960808 2.2.1 CDMA概述 PAGEREF _Toc258960808 h 10 HYPERLINK l _Toc258960809 2.2.2 CDMA技术标准 PAGEREF _Toc258960809 h 11 HYPERLINK l _Toc258960810 2.2.3 CDMA所具有的优势及技术持点 PAGEREF _Toc258960810 h 12 HYPERLINK l _Toc258960811 2.3 CDMA信号分类及各自特点 PAGEREF _Toc258960811 h 14 HYPERLINK l

7、 _Toc258960812 2.3.1 W-CDMA PAGEREF _Toc258960812 h 15 HYPERLINK l _Toc258960813 2.3.2 CDMA2000 PAGEREF _Toc258960813 h 15 HYPERLINK l _Toc258960814 .3 TD-SCDMA PAGEREF _Toc258960814 h 15 HYPERLINK l _Toc258960815 2.3.4 TD-SCDMA的发展过程: PAGEREF _Toc258960815 h 16 HYPERLINK l _Toc258960816 2.3.5 TD-SCD

8、MA的优缺点 PAGEREF _Toc258960816 h 17 HYPERLINK l _Toc258960817 3 RAKE 接收机 PAGEREF _Toc258960817 h 18 HYPERLINK l _Toc258960818 3.1 RAKE接收机-技术发展及研究现状 PAGEREF _Toc258960818 h 18 HYPERLINK l _Toc258960819 3.2 RAKE接收机基本原理 PAGEREF _Toc258960819 h 19 HYPERLINK l _Toc258960820 3.3 RAKE接收机数字实现模型 PAGEREF _Toc25

9、8960820 h 21 HYPERLINK l _Toc258960821 3.4 RAKE接收机在WCDMA中的应用 PAGEREF _Toc258960821 h 22 HYPERLINK l _Toc258960822 3.5 RAKE接收机MATLAB仿真 PAGEREF _Toc258960822 h 22 HYPERLINK l _Toc258960823 3.6 RAKE接收机系统性能 PAGEREF _Toc258960823 h 23 HYPERLINK l _Toc258960824 结 论 PAGEREF _Toc258960824 h 25 HYPERLINK l _

10、Toc258960825 参考文献 PAGEREF _Toc258960825 h 26 HYPERLINK l _Toc258960826 附件 PAGEREF _Toc258960826 h 27 HYPERLINK l _Toc258960827 致 谢 PAGEREF _Toc258960827 h 33摘 要在简要介绍MATLAB语言的基础上,对使用MATLAB语言仿真的CDMA通信系统进行描述。该程序仿真CDMA接收机的功能,包括解扩,解交织,信道编码(卷积码),解码,信源编码(CRC)解码5个功能模块,生成用于数字基带传输的信号序列。 仿真CDMA发射机的功能,包括随机序列的产生

11、,信源编码尾比特添加, 信道编码(卷积编码),分组交织和扩频调制6个功能模块,生成用于数字基带,矩阵实验室(MATLAB:Matrix Laboratory)是一种以矩阵运算为基础的交互式的程序语言。与其它计算机语言相比,具有简洁和智能化程度高的特点,而且适应专业科技人员的思维方式和书写习惯,因而用其编程和调试,可以大大提高工作的效率。 对使用MATLAB语言仿真CDMA通信系统进行描述。CDMA是指在各发送端使用不相同、相互(准)正交的地址码调制所传送的信息,而在接收端在利用码型的(准)正交性,通过相关检测,从混合信号中选出相应的信号的一种技术。实现CDMA的理论基础是扩频通信,即在发送端将

12、待发送的数据用伪随机码进行调制,实现频谱扩展,然后进行传输,而在接收端则采用同样的编码进行解扩及相关处理,恢复原始的数据信息。扩频通信有直接序列(DS)、跳频(FH)、线性调频(chirp)、跳时(TH)等方式。采用扩频通信的优点很多,如抗干扰、抗噪声、抗多径衰落的能力强,能在低功率谱密度下工作,保密性好,可多址复用和任意选址及进行高度测量等等。本文讨论的CDMA信号的REAK接收机MATLAB仿真。关键词:仿真、码分多址、扩频 CDMA、通信系统、 HYPERLINK :/ hudong /wiki/3G o 3G t _blank 3G、 HYPERLINK file:linkredwin

13、(%20多径干扰%20); o 多径干扰 多径干扰、 HYPERLINK :/ hudong /wiki/WCDMA o WCDMA t _blank WCDMA、 HYPERLINK :/ hudong /wiki/%E5%88%86%E9%9B%86%E6%8E%A5%E6%94%B6 o 分集接收 t _blank 分集接收。AbstractBrief introduction of the MATLAB language, on the basis of using MATLAB language communication system simulation of CDMA desc

14、ription. This process simulation CDMA receiver function, including solutions, expansion, channel coding and decoding (convolution code) the source coding and decoding (CRC), 5 function modules for digital signal sequences frequency-hand mode. Simulation CDMA transmitter functions, including random s

15、equences, the source coding tail, channel coding bits (add), grouped convolution code and the spread-spectrum modulation 6 function module, used in digital baseband, Matrix lab (MATLAB: Matrix Laboratory) is a kind of arithmetic based on Matrix interactive programming languages. Compared with other

16、computer language, with concise and intelligent, and adapt to the characteristics of science and technology professionals way of thinking and writing habits, and use the programming and debugging, can greatly improve the working efficiency.On the use of MATLAB language communication system simulatio

17、n code division multiple access (CDMA). Each CDMA refers to the sender, using different orthogonal DeZhiMa modulation of the information and on the receiving end of (in) MaXing using orthogonality, through the related testing, selected from mixed signals corresponding signal of a kind of technology.

18、 Realizing CDMA is based on the theory of spread spectrum communication, namely after the sender will be ready to send data with pseudo-random code for modulation, expand, and then transmission spectrum, and at the receiving end USES the same code extend relevant processing, restore solution of the

19、original data. Direct sequence spread spectrum communication (DS), FH (comparison, linear frequency chirp , etc.) TH Many of the advantages of using spread spectrum communication, such as noise interference, multipath fading, the ability is strong, can work under low power spectral density, good sec

20、recy, multi-access reuse and any location and height measurement, etc. The paper discussed the CDMA signal REAK receiver MATLAB simulation.Key words:simulation、 CDMA、Spread Spectrum CDMA、communication system、3rd Generation、 multipath interference、Wideband CDMA、diversity reception .绪 论目前MATLAB已经成为国际上

21、最流行的软件之一,除了可提供传统的交互式的编程方法之外,还能提供丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理和方便的Windows编程工具等。因而出现了各种以MATLAB为基础的工具箱,应用于自动控制、图像信号处理、生物医学工程、语音处理、信号分析、时序分析与建模、优化设计等广泛的领域,表现出了一般高级语言难以比拟的优势。较为常见的MATLAB工具箱有:控制系统工具箱、系统辩识工具箱、多变量频率设计工具箱、分析与综合工具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、信号处理工具箱、模糊推理系统工具箱,以及通信工具箱等。通信工具箱中的模块可供直接使用,并允许修改,使用起来十分方便,因而完全可以满足使用者

22、设计和运算的需要。MATLAB通信工具箱中的系统仿真,分为用SIMULINK模块框图进行仿真和用MATLAB函数进行的仿真两种。在用SIMULINK模块框图的仿真中,每个模块,在每个时间步长上执行一次,就是说,所有的模块在每个时间步长上同时执行。这种仿真被称为时间流的仿真。而在用MATLAB函数的仿真中,函数按照数据流的顺序依次执行,意味着所处理的数据,首先要经过一个运算阶段,然后再激活下一个阶段,这种仿真被称为数据流仿真。某些特定的应用会要求采用两种仿真方式中的一种,但无论是哪种,仿真的结果是相同的。 1 MATLAB语言基础1.1 MATLAB概述1. MATLAB的概况MATLAB是矩阵

23、实验室(MatrixLaboratory)之意。除具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符号计算,文字处理,可视化建模仿真和实时控制等功能。MATLAB是一门计算机编程语言,取名来源于Matrix Laboratory,本意是专门以矩阵的方式来处理计算机数据,它把数值计算和可视化环境集成到一起,非常直观,而且提供了大量的函数,使其越来越受到人们的喜爱,工具箱越来越多,应用范围也越来越广泛MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解答问题要比用C、FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多。当前流行的包括拥有数百个内部函数的主包和

24、三十几种工具包(Toolbox)。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具包、信号处理工具包、通信工具包等都属于此类。开放性使MATLAB广受用户欢迎。除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包。1.1.2.MATLAB产生的历史背景在70年代中期,Cleve Moler博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库。EISP

25、ACK是特征值求解的FOETRAN程序库,LINPACK是解线性方程的程序库。在当时,这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。到70年代后期,身为美国New Mexico大学计算机系系主任的Cleve Moler,在给学生讲授线性代数课程时,想教学生使用EISPACK和LINPACK程序库,但他发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间,于是他开始自己动手,利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序。Cleve Moler给这个接口程序取名为MATLAB,该名为矩阵(matrix)和实验室(labotatory)两个英文单词的前三个字母的组合。在以后的数年里,MATLAB在多

26、所大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传。1983年春天,Cleve Moler到Standford大学讲学,MATLAB深深地吸引了工程师John Little.John Little敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景。同年,他和Cleve Moler、Steve Bangert一起,用C语言开发了第二代专业版。这一代的MATLAB语言同时具备了数值计算和数据图示化的功能。1984年,Cleve Moler和John Little成立了Math Works公司,正式把MATLAB推向市场,并继续进行MATLAB的研究和开发。在当今30多个数学类科技应用软件中,

27、就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类:一类是数值计算型软件,如MATLAB、Xmath、Gauss等,这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型软件,Mathematica,Maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解,其缺点是处理大量数据时效率较低。MathWorks公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上,又率先在专业水平上开拓了其符号计算,文字处理,可视化建模和实时控制能力,开发了适合多学科,多部门要求的新一代科技应用软件MATLAB,经过多年的国际竞争,MATLAB以经占据了数值软件市场的主导地位。在MATLAB进入市场前

28、,国际上的许多软件包都是直接以FORTRAN/C语言等编程语言开发的。这种软件的缺点是使用面窄,接口简陋,程序结构不开放以及没有标准的基库,很难适应各学科的最新发展,因而很难推广。MATLAB的出现,为各国科学家开发学科软件提供了新的基础。在MATLAB问世不久的80年代中期,原先控制领域里的一些软件包纷纷被淘汰或在MATLAB上重建。MathWorks公司1993年推出了MATLAB 4.0版,1995年推出4.2C版(for win3.X)1997年推出5.0版。1999年推出5.3版。MATLAB 5.X较MATLAB 4.X无论是界面还是内容都有长足的进展,其帮助信息采用超文本格式和P

29、DF格式,在Netscape 3.0或IE 4.0及以上版本,Acrobat Reader中可以方便地浏览。时至今日,经过MathWorks公司的不断完善,MATLAB已经发展成为适合多学科,多种工作平台的功能强大的大型软件。在国外,MATLAB已经经受了多年考验。在欧美等高校,MATLAB已经成为线性代数,自动控制理论,数理统计,数字信号处理,时间序列分析,动态系统仿真等高级课程的基本教学工具;成为攻读学位的大学生,硕士生,博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门,MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具体问题。在国内,特别是工程界,MATLAB已经盛行起来。可以说,无论你从事工

30、程方面的哪个学科,都能在MATLAB里找到合适的功能。 MATLAB的语言特点一种语言之所以能如此迅速地普及,显示出如此旺盛的生命力,是由于它有着不同于其他语言的特点,正如同FORTRAN和C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样,被称作为第四代计算机语言的MATLAB,利用其丰富的函数资源,使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB最突出的特点就是语言简洁。MATLAB用更直观的,符合人们思维习惯的代码,代替了C和FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的是最直观,最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。1)。语言简洁紧凑,使用方

31、便灵活,库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由,利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。可以说,用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。具有FORTRAN和C等高级语言知识的读者可能已经注意到,如果用FORTRAN或C语言去编写程序,尤其当涉及矩阵运算和画图时,编程会很麻烦。例如,如果用户想求解一个线性代数方程,就得编写一个程序块读入数据,然后再使用一种求解线性方程的算法(例如追赶法)编写一个程序块来求解方程,最后再输出计算结果。在求解过程中,最麻烦的要算第二部分。解线性方程的麻烦在于要对矩阵

32、的元素作循环,选择稳定的算法以及代码的调试都不容易。即使有部分源代码,用户也会感到麻烦,且不能保证运算的稳定性。解线性方程的程序用FORTRAN和C这样的高级语言编写,至少需要四百多行,调试这种几百行的计算程序可以说很困难。2)运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的,MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符,灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。3)MATLAB既具有结构化的控制语句(如for循环,while循环,break语句和if语句),又有面向对象编程的特性。4)程序限制不严格,程序设计自由度大。例如,在MATLAB里,用户无需对矩阵预定义就可使用。5)程序的可移植

33、性很好,基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。6)MATLAB的图形功能强大。在FORTRAN和C语言里,绘图都很不容易,但在MATLAB里,数据的可视化非常简单。MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。7)MATLAB的缺点是,它和其他高级程序相比,程序的执行速度较慢。由于MATLAB的程序不用编译等预处理,也不生成可执行文件,程序为解释执行,所以速度较慢。8)功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含两个部分:核心部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类:功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功

34、能,图示建模仿真功能,文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的,如control,toolbox,signl proceessing toolbox,commumnication toolbox等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的,所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序,而直接进行高,精,尖的研究。9)源程序的开放性。开放性也许是MATLAB最受人们欢迎的特点。除内部函数以外,所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件,用户可通过对源文件的修改以及加入自己的文件构成新的工具箱。1.2 MATLAB的安装于使用

35、1. MATLAB安装MATLAB的安装非常简单,这里以Windows版本6为例。运行setup后,输入正确的序列号,选择好安装路径和安装的模块,几乎是一直回车就可以了。这里有一点要注意的是,由于不同操作系统设置,可能会出现一些意外错误,而且越高版本的MATLAB对计算机系统的性能64M内存,最好128M。(当然,现在的计算机内存一般都能满足要求,用户不必担心这一点。)所以根据自身情况选择适合的版本安装,最好还要在操作系统初安装后就安装,避免出现意外。1. MATLAB运行MATLAB的启动运行::MATLAB6p1binwin32matlab.exe(其中为安装盘符。)但一般安装完毕后会在安

36、装目录下有一个快捷运行方式。MATLAB启动后显示的窗口称为命令窗口,提示符为“”。一般可以在命令窗口中直接进行简单的算术运算和函数调用。如果重复输入一组表达式或计算复杂,则可以定义程序文件来执行达到目的。程序文件扩展名为“.m”,以文本文件形式保存。有两种方式运行程序文件:一是直接在MATLAB命令窗口输入文件名,二是选择File-Open打开m文件,弹出的窗口为MATLAB编辑器。这时可选择它的Debug菜单的Run子菜单运行。1.2.3结束MATLAB 有三种方法可以结束MATLAB: 1.键入exit 2.键入quit 3.直接关闭MATLAB的命令视窗(Command window)

37、1.3 MATLAB 基本语法和基本操作1.3.1数值运算的功能命令行的基本操作1、创建矩阵的方法直接输入法规则: 1 矩阵元素必须用 括住 2矩阵元素必须用逗号或空格分隔 3 在 内矩阵的行与行之间必须 用分号分隔2、矩阵元素矩阵元素可以是任何matlab表达式 ,可以是实数 ,也可以是复数,复数可用特殊函数I,j 输入 a=1 2 3;4 5 6 x=2 pi/2;sqrt(3) 3+5i1.3.2符号的作用1、逗号和分号的作用 1、逗号和分号可作为指令间的分隔符,matlab允许多条语句在同一行出现。 2、分号如果出现在指令后,屏幕上将不显示结果。2、冒号的作用 1、用于生成等间隔的向量

38、,默认间隔为1。X=1:6 2、用于选出矩阵指定行、列及元素。x(2,:), x(:,2) 3、循环语句 k=1:0.2:2 format , format rat1.3.3用matlab函数创建矩阵空阵 matlab允许输入空阵,当一项操作无结果时,返回空阵。rand 随机矩阵 rand(4)eye 单位矩阵 eye(4)zeros 全部元素都为0的矩阵 zeros(7)ones 全部元素都为1的矩阵 ones(3)1.3.4 矩阵的修改1、直接修改可用键找到所要修改的矩阵,用键移动到要修改的矩阵元素上即可修改。指令修改 可以用A(,)= 来修改。1.3.5矩阵运算1、矩阵加、减(,)运算规

39、则:(1) 相加、减的两矩阵必须有相同的行和列两矩阵对应元素相加减。(2) 允许参与运算的两矩阵之一是标量。标量与矩阵的所有元素分别进行加减操作。2、 矩阵乘()运算规则: (1)A矩阵的列数必须等于B矩阵的行数 (2)标量可与任何矩阵相乘。 矩阵除的运算在线性代数中没有,有矩阵逆的运算,在matlab中有两种矩阵除运算:右除B/A 左除AC。3、矩阵的其它运算 inv 矩阵求逆 inv(x)det 行列式的值 det(x)eig 矩阵的特征值 eig(x)diag 对角矩阵 diag(x) 矩阵转置 xsqrt 矩阵开方 sqrt(x)2 CDMA信号及高速网络时代三大主流3G技术2.1 3

40、G技术概况最近几年,全球移动通信业发展迅速,特别是在我国,移动通信增长的态势迅猛。目前,中国 HYPERLINK :/www mo / 用户已超过5亿,并仍在加速增长,市场规模巨大。但是,现有系统的容量有限,难以实现高速数据服务、全球覆盖、国际漫游等服务业务。随着通信技术的发展,第三代移动通信技术提供了全球无缝覆盖和漫游、更大的容量、支持窄带业务,并提供高速数据服务。今天我就为大家简单介绍下 HYPERLINK :/3g mo / 3G时代几大主流技术各自的特点以及它们之间的对比分析情况。3G即为英文3rd Generation的缩写,代表着第三代移动通信技术。 自问世至今,共经历了第一代模拟

41、制式 (1G)和第二代GSM、TDMA等数字 (2G),而当前通信运营商和终端产品制造商倡导的3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它主要定位于实时 HYPERLINK :/v mo / 视频、高速多媒体和移动Internet访问业务。利用先进的空中接口技术、核心包分组技术,再加上对频谱的高效利用,是可以实现上述业务的。虽然高速数据传输能力是第三代无线网络的关键特征之一,但其真正优势是扩大高质量话音业务容量。2.1.1 3G技术的标准3G技术的标准:国际电信联盟(ITU)早在2000年5月即确定了W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三个主流3G标准。W

42、CDMA、CDMA2000与TDSCDMA都属于宽带CDMA技术。宽带CDMA进一步拓展了标准的CDMA概念,在一个相对更宽的频带上扩展信号,从而减少由多径和衰减带来的传播问题,具有更大的容量,可以根据不同的需要使用不同的带宽,具有较强的抗衰落能力与抗干扰能力,支持多路同步通话或数据传输,且兼容现有设备。 CDMA信号简介 CDMA概述CDMA是码分多址(Code-Division Multiple Access)技术的缩写CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址,是在无线通讯上使用的技术,CDMA 允许所有的使用者同时使用全部频带(1.2288M

43、hz),并且把其他使用者发出的讯号视为杂讯,完全不必考虑到讯号碰撞 (collision) 的问题。 CDMA的优点包括: CDMA中所提供的语音编码技术,其通话品质比目前的GSM好,而且可以把用户对话时周围环境的噪音降低,使通话更为清晰。 1、CDMA专业定义CDMA,就是利用展频的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/521295.htm t _blank 通讯技术,因而可以减少 之间的干扰,并且可以增加用户的容量,而且 的功率还可以做的比较低,不但可以使使用时间更长,更重要的是可以降低电磁波辐射对人的伤害。 CDMA的带宽可以扩展较大,还可以传输影像呢,这是第三代

44、 为什么选用CDMA的原因。就安全性能而言,CDMA不但有良好的认证体制,更因为其传输的特性,用码来区分用户,防止被人盗听的能力大大地增强。 目前 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1204407.htm t _blank CDMA系统正快速发展中。 Wideband CDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术,为 HYPERLINK :/baike.baidu /view/982697.htm t _blank IMT-2000的重要基础技术,将是第三代数字 HYPERLINK :/baike.baidu /view/43840.htm t _blank 无线通信系

45、统的标准之一。 2、CDMA技术背景CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/5338.htm t _blank 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。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/28189.htm t _blank 1995年,第一个CDMA商用系统(被称为IS-95)运行之后,CDMA技术 HYPERLINK :/baike.baidu /view/

46、96020.htm t _blank 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。全球许多国家和地区,包括中国大陆、中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。在美国和日本,CDMA成为国内的主要 HYPERLINK :/baike.baidu /view/640357.htm t _blank 移动通信技术。在美国,10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。到2006年4月,韩国有60%的人口成为CDMA用户。在 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3692.htm t _blank 澳大利亚主办的第27届奥运会中,C

47、DMA技术更是发挥了重要作用。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/6561.htm t _blank 中国联通于2002年1月8日正式开通了CDMA网络并投入商用,2008年10月1日后转由 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3214.htm t _blank 中国电信经营, 号段为133、153、189及尚未放号的180号段。 CDMA技术标准CDMA技术的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/8087.htm t _blank 标准化经历了几个阶段。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/11

48、80052.htm t _blank IS-95是.htm t _blank cdmaONE系列标准中最先发布的标准,真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A,这一标准支持8K编码话音服务。其后又分别出版了13K话音编码器的TSB74标准,支持1.9GHz的CDMA PCS系统的STD-008标准,其中13K编码话音服务质量已非常接近有线 的话音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长, HYPERLINK :/baike.baidu /view/286326.htm t _blank 1998年2月, HYPERLINK :/baike.baidu /view/139268.h

49、tm t _blank 美国高通公司宣布将IS-95B标准用于CDMA基础平台上。IS-95B可提供CDMA系统性能,并增加用户移动通信设备的数据流量,提供对64kbps数据业务的支持。其后,cdma2000成为窄带CDMA系统向第三代系统过渡的标准。cdma2000在标准研究的前期,提出了1X和3X的发展策略,但随后的研究表明,1X和1X增强型技术代表了未来发展方向。CDMA技术的标准化,推进了这项技术在世界范围的应用。目前,在美国、韩国、日本等国家,CDMA技术已获得了较大规模的应用。在一些欧洲国家,一些运营商也建起了CDMA网络。据CDG(世界 HYPERLINK :/baike.bai

50、du /view/646435.htm t _blank CDMA发展集团)统计,1996年底CDMA用户仅为100万;到1998年3月已迅速增长到1000万;截至1999年9月,用户数量已超过4000万。2000年初全球CDMA移动 用户的总数已突破5000万,在一年内用户数量增长率达到118%。CDG表示,目前亚洲已经成为CDMA市场增长的主要动力,亚洲地区CDMA用户数量比一年前增长88%,达到2800万。美国地区的增长率更是高达143%,达到1650万,但用户绝对数量要低于亚洲,在亚太地区,中国香港、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1554.htm t _

51、blank 日本、韩国、澳大利亚、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/7026.htm t _blank 泰国、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2174.htm t _blank 印度、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3222.htm t _blank 菲律宾、新西兰、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/7186.htm t _blank 孟加拉国等许多国家和地区都已建有CDMA商用网络,用户数量已超过2100万户。增长率位于第三的是 HYPERLINK :/baike.baidu

52、/view/122999.htm t _blank 中美洲和 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3225.htm t _blank 南美洲,CDMA用户数量达到500万。CDG还表示,今后全球CDMA市场中,中国大陆地区的增长潜力最大,估计2003年中国大陆市场的用户数量可以达到4000万。 CDMA是移动通信技术的发展方向。在2G阶段,CDMA增强型IS95A与GSM在技术体制上处于同一代产品,提供大致相同的业务。但CDMA技术有其独到之处,在通话质量好、掉话少、低辐射、健康环保等方面具有显著特色。在阶段,CDMA2000 1X RTT 与GPRS在技术上已有明显不

53、同,在传输速率上1X RTT高于GPRS,在新业务承载上1X RTT比GPRS成熟,可提供更多的中高速率的新业务。从向3G技术体制过渡上, CDMA2000 1X向CDMA2000 1X 229.htm t _blank EV-DO过渡比GPRS向WCDMA过渡更为平滑。 CDMA所具有的优势及技术持点(1) 系统容量大 理论上,在使用相同频率资源的情况下,CDMA移动网比模拟网容量大20倍,实际使用中比模拟网大10倍,比GSM要大4-5倍。 (2) 系统容量的配置灵活 在CDMA系统中,用户数的增加相当于背景噪声的增加,造成话音质量的下降。但对用户数并无限制,操作者可在容量和话音质量之间折衷

54、考虑。另外,多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。 这一特点与CDMA的机理有关。CDMA是一个自扰系统,所有移动用户都占用相同带宽和频率,打个比方,将带宽想像成一个大房子,所有的人将进入惟一的大房子。如果他们使用完全不同的语言,他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰。在这里,屋里的空气可以被想像成宽带的载波,而不同的语言即被当作编码,我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度,在保持高质量通话的同时,我们就可以容纳更多的用户。 (3) 通话质量更佳 HYPERLINK :/baike.baidu /view/9108.htm t

55、_blank TDMA的信道结构最多只能支持4Kb的语音编码器,它不能支持8Kb以上的语音编码器。而CDMA的结构可以支持13kb的语音编码器。因此可以提供更好的通话质量。CDMA系统的声码器可以动态地调整数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变,这样即使在背景噪声较大的情况下,也可以得到较好的通话质量。另外,TDMA采用一种硬移交的方式,用户可以明显地感觉到通话的间断,在用户密集、基站密集的城市中,这种间断就尤为明显,因为在这样的地区每分钟会发生2至4次移交的情形。而CDMA系统“掉话”的现象明显减少,CDMA系统采用软切换技术,“先连接再断开”

56、,这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。 (4) 频率规划简单 用户按不同的序列码区分,所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使用,网络规划灵活,扩展简单。 虽然CDMA系统频率规划简单,但CDMA系统存在着PN短码的规划,并且PN短码的规划相较频率规划并不一定更简单。总体来说CDMA的规划并不简单。相反,较之GSM系统要更为复杂。(5)建网成本低 CDMA系统有着容量大、工作频点较GSM低,因此,在CDMA规划中,CDMA的站间距一般较GSM稀疏。因此可以更好的节约建网成本。(6)网络绿色环保技术体制 平均发射功率 最大发射功率GSM 125毫瓦 2瓦CDMA 2毫瓦 200毫瓦从以上数据可以

57、看到CDMA 是GSM 平均发射功率的2/125CDMA 更加绿色环保。(7)低功率谱密度由于CDMA的关键技术为扩频技术,所以它的功率谱被扩展的很宽,从而功率很低,好处有二:1防止其它信道的干扰;2防止干扰其它信道。 2. CDMA技术持点1CDMA是 HYPERLINK :/baike.baidu /view/61191.htm t _blank 扩频通信的一种,他具有扩频通信的以下特点: (1)抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点,是所有通信方式无法比拟的。 (2)宽带传输,抗衰落能力强。 (3)由于采用宽带传输,在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多,因此信号好像隐蔽在噪声

58、中;即功率话密度比较低,有利于信号隐蔽。 (4)利用扩频码的相关性来获取用户的信息,抗截获的能力强。(5)多个用户同时接收,同时发送.2在扩频 HYPERLINK :/baike.baidu /view/141298.htm t _blank CDMA通信系统中,由于采用了新的关键技术而具有一些新的特点: (1)采用了多种分集方式。除了传统的空间分集外。由于是宽带传输起到了频率分集的作用,同时在 HYPERLINK :/baike.baidu /view/69697.htm t _blank 基站和移动台采用了 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1479045.htm

59、 t _blank RAKE接收机技术,相当于时间分集的作用。(2)采用了话音激活技术和扇区化技术。因为CDMA系统的容量直接与所受的干扰有关,采用话音激活和扇区化技术可以减少干扰,可以使整个系统的容量增大。 (3)采用了移动台辅助的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/542685.htm t _blank 软切换。通过它可以实现无缝切换,保证了通话的连续性,减少了掉话的可能性。处于切换区域的移动台通过分集接收多个基站的信号,可以减低自身的发射功率,从而减少了对周围基站的干扰,这样有利于提高反向联路的容量和覆盖范围。(4)采用了功率控制技术,这样降低了平准发射功率。

60、(5)具有软容量特性。可以在话务量高峰期通过提高误帧率来增加可以用的信道数。当相邻小区的负荷一轻一重时,负荷重的小区可以通过减少导频的发射功率,使本小区的边缘用户由于导频强度的不足而切换到相临小区,使负担分担。 (6)兼容性好。由于CDMA的带宽很大,功率分布在广阔的频谱上,功率话密度低,对窄带模拟系统的干扰小,因此两者可以共存。即兼容性好。 (7)CDMA的频率利用率高,不需频率规划,这也是CDMA的特点之一。 (8)CDMA高效率的QCELP话音编码。话音编码技术是数字通信中的一个重要课题。QCELP是利用码表矢量量化差值的信号,并根据语音激活的程度产生一个输出速率可变的信号。这种编五马方

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