移动通信关键技术.ppt

《移动通信关键技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信关键技术.ppt（89页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、第章 移动通信关键技术,2,4,2.1 调制技术,2.2 抗衰落技术,2.3 语音编码技术,2.4 多址技术,返回,2.5 电波传播与干扰,.调制技术,.调制技术概述第二代数字移动通信系统都使用数字调制技术。超大规模集成电路（）和数字信号处理（）技术的发展使数字调制比模拟调制的传输系统更有效。.数字调制的性能指标数字调制的性能指标通常通过功率有效性（）和带宽有效性（）来反映。.蜂窝移动通信系统对数字调制技术的要求（）数字调制的目的在于使传输的数字信号与信道特性相匹配。,下一页,返回,.调制技术,（）移动通信要求采用恒定包络数字调制技术。（）应尽量避免幅相转换（）效应。（）要求调制方式具有最小的

2、功率谱占用率。具体地讲，数字调制技术应满足如下特性要求。（）为了在衰落条件下获得所要求的误码率（），需要好的载噪比（）和载干比（）性能。（）所用的调制技术必须在规定频带约束内提供高的传输速率，以（）为单位。（）应使用高效率的功率放大器，而带外辐射又必须降低到所需要求（）,上一页,下一页,返回,.调制技术,（）恒定包络。（）低的载波与同道干扰（）的功率比。（）必须满足快速的比特再同步要求。（）成本低，易于实现。.数字调制技术的分类）线性调制方式线性调制方式主要有各种进制的和等。线性调制方式又可分为频谱高效和功率高效两种。）恒定包络调制方式,上一页,下一页,返回,.调制技术,恒定包络调制方式主要有

3、、（平滑调频）、等。其主要特点是这种已调信号具有包络幅度不变的特性，其发射功率放大器可以在非线性状态而不引起严重的频谱扩散。.调幅与调频早期频段的移动通信电台大都采用调幅方式，调幅是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化，其所占带宽为：,上一页,下一页,返回,.调制技术,调频是使高频载波信号的瞬时频率随调制信号的变化而变化，其所占带宽为：.数字调制技术.线性数字调制技术理想的调制方式能够使通信在低信噪比情况下提供低的误码率，在多径和衰落条件下很好地工作，并且容易实现。数字调制技术可分为线性和非线性两类。,上一页,下一页,返回,.调制技术,）二进制幅度键控在二进制幅度键控（，）中，载波幅

4、度随二进制调制信号序列变化。）二进制相移键控在二进制相移键控（，）中，幅度恒定的载波信号根据信号两种可能和（即二进制数和）的改变而在两个不同的相位间切换。）差分相移键控如果不是利用载波相位的绝对数值，而是利用前后码元之间相位的相对变化传送数字信息，则这种方法称为相对调相。,上一页,下一页,返回,.调制技术,差分相移键控（，）是一种最常用的相对调相方式，采用非相干的相移键控形式。它不需要在接收机端有相干参考信号，而且非相干接收机容易实现，价格便宜，因此在无线通信系统中广泛使用。发射机框图及相关波形如图.所示，接收机框图及相关波形如图.所示。）四相相移键控四进制，也称为正交相移键控（，），是调制中

5、最常用的一种调制方式。,上一页,下一页,返回,.调制技术,）交错（）调制信号具有恒包络特性。然而，当进行波形成型时，它们将失去恒包络的性质。先对输入数据作串并变换，再使其错开半个输入码元间隔，然后分别对两个正交的载波进行调制，最后叠加成为信号。它们的波形如图.所示。相移调制是一种正交相移键控技术，从最大相位跳变来看，它是和的折中。它可以相干解调，也可以非相干解调，以避免相干检测中相干载波的相位模糊问题。,上一页,下一页,返回,.调制技术,调制是限制码元转换时刻相位跳变量的另一种调制方式。信号的星座图如图.所示，一般的发射机框图如图.所示。.恒包络调制）二进制频移键控使用模拟信号调制的通信中，调

6、频和调相信号的幅度是不变的，通常称为恒包络调制。这种调制可用硬限幅的方法去除干扰引起的幅度变化，具有较高的抗干扰性能。恒包络调制具有许多优点，但它们占用的带宽比线性调制大。图.所示为信号的相干解调方框图。,上一页,下一页,返回,.调制技术,）最小频移键控连续相位调制（，），它泛指载波相位以连续形式变化的一大类频率调制技术。最小频移键控（，）是一种特殊的连续相位的频移键控（，），其最大频移为比特率的。信号的功率谱密度与信号、信号的“功率谱密度”相比较，如图.所示。,上一页,下一页,返回,.调制技术,）高斯滤波最小频移键控高斯滤波最小频移键控（，）就是由演变来的一种简单的二进制调制方法。在中，将调

7、制的不归零（）数据通过预调制高斯脉冲成型滤波器，使其频谱上的旁瓣水平进一步降低。基带的高斯脉冲成型技术平滑了信号的相位曲线，因此使得发射频谱上的旁瓣水平大大降低。图.所示为采用直接构成的发射机的框图。基带数字信号可以通过载频进行恒包络和相位（或频率）的改变来传输。在进制的信号安排中，两个或更多的比特位合成一组表示一个符号位，每一可能的符号位在一个时间周期内被发送出去。,上一页,下一页,返回,.调制技术,进制调制技术在带限信道传输中特别具有吸引力，但由于定时抖动（）的影响限制了它的应用。星座分布图（）如图.所示，进制 星座图如图.所示。,上一页,返回,.抗衰落技术,.概述在移动通信系统中，移动台

8、常常工作在城市建筑群或其他复杂的地理环境中，而且移动的速度和方向是任意的。发送的信号经过反射、散射等传播路径后，到达接收端的信号往往是多个幅度和相位各不相同的信号的叠加，使接收到的信号幅度出现随机起伏变化，形成多径衰落，如图.所示。.分集技术分集技术是用来补偿衰落信道损耗的，它通常要通过两个或更多的接收天线来实现。基站和移动台的接收机都可以应用分集技术。,下一页,返回,.抗衰落技术,.均衡技术均衡技术可以补偿时分信道中由于多径效应而产生的码间干扰（）。.信道编码信道编码是通过在发送信息时加入冗余的数据位来改善通信链路的性能。.分集接收技术.分集技术的基本概念及方法分集技术（）就是研究如何利用多

9、径信号来改善系统的性能。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,）空间分集（）在移动通信中，空间的间距越大，多径传播的差异就越大，所收场强的相关性就越小。为获得相同的相关系数，基站两分集天线之间垂直距离应大于水平距离。空间分集示意如图.所示。对于空间分集而言，分集的支路数越大，分集的效果越好。但当较大时（如），分集的复杂性增加，分集增益的增加随着的增大而变得缓慢。）极化分集（）在移动环境下，两个在同一地点极化方向相互正交的天线发出的信号呈现出不相关衰落特性。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,）角度分集（）由于地形地貌和建筑物等环境的不同，到达接收端的不同路径的信号可能来自于不同的方向。在接收

10、端，采用方向性天线，分别指向不同的信号到达方向，则每个方向性天线接收到的多径信号是不相关的。）频率分集（）将要传输的信息分别以不同的载频发射出去，只要载频之间的间隔足够大（大于相干带宽），那么在接收端就可以得到衰落特性不相关的信号。频率分集的优点是：与空间分集相比，减少了天线的数目。但缺点是：要占用更多的频谱资源，在发射端需要多部发射机。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,）时间分集（）将给定的信号在时间上相差一定的间隔重复传输次，只要时间间隔大于相干时间，就可以得到条独立的分集支路。由于相干时间与移动台运动速度成反比，因此当移动台处于静止状态时，时间分集基本上是没有用处的。.分集信号的合并

11、技术接收端收到（）个分集信号后，如何利用这些信号以减小衰落的影响，这就是合并问题。在接收端取得条相互独立的支路信号以后，可以通过合并技术得到分集增益。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,根据在接收端使用合并技术的位置不同，可以分为检测前（）合并技术和检测后（）合并技术，如图.所示。这两种技术都得到了广泛的应用。）选择式合并选择式合并的原理如图.所示。个接收机的输出信号送入选择逻辑，选择逻辑从个接收信号中选择具有最高基带信噪比（）的基带信号作为输出。）最大比合并个分集支路经过相位调整后，按适当的增益系数同相相加（检测前合并），再送入检测器，如图.所示。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,合并

12、后信号的包络为：）等增益合并等增益合并的结果如图.所示。从图中可以看出，当较大时，等增益合并仅比最大比合并差.。对于最大比合并和等增益合并，可以采用图.所示的电路来实现同相相加。另外还可以在发射信号中插入导频的方式，在接收端通过提取导频的相位信息来实现同相相加。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,.分集系统的性能分集接收之后，误码率将会得到改善，图.所示是速率为的（.）信号的实验结果。.接收机由于在多径信号中包含有可以利用的信息，所以，接收机可以通过合并多径信号来改善信号的信噪比。接收机利用相关检测器检测出多径信号中最强的个支路信号，然后对每个支路的输出进行加权合并，以提供优于单支路信号的接

13、收信噪比，然后再在此基础上进行判决。如图.所示。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,.自适应均衡技术均衡有两个基本途径。第一为频域均衡，它使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数满足无失真传输的条件。第二个均衡途径为时域均衡，就是直接从时间性响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰的条件。现在面临的是时变时间序列的自适应处理和分析的问题。要求自适应均衡器需具有三个特点：快速初始收敛特性、好的跟踪信道时变特性和尽可能低的运算量。时域均衡系统的主体是横向滤波器，如图.所示。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,调节算法是由调节准则决定的。虽然从不同角度和要求出发建立了多种均衡器

14、的结构和调节算法，但它们所依据的调节准则（也就是要达到的目的）仍没有变化，这就是最小峰值失真准则和最小均方失真准则。.信道编码接收机可以用信道编码的约束规则来检测或纠正由于在无线信道中传输而引入的一部分或全部的误码。由于解码是在接收机进行解调之后执行的，所以信道编码是一种后检测技术。编码增加了数据比特，这使得信道中传输的总的数据速率提高，也就会占用更大的信道带宽。信道编码通常有两类：分组编码和卷积编码。信道编码的检错和纠错是利用传输数据的冗余量来实现的。用于检测错误的信道编码称作检错编码；可纠错的信道编码称作纠错编码。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,.分组码要使信道编码具有一定的检错或纠

15、错能力，必须加入一定的多余码元。信息码元先按组进行划分，然后对各信息组按一定规则加入多余码元，这些附加监督码元仅与本组的信息码元有关，而与其他码组的信息无关，这种编码方法称为分组编码。在分组码中，数据每个信息比特分为一组，个信息位与增加的（）个比特组成一个比特的码组（或码字），这种码叫做（，）分组码。码是循环码的一个重要子类，具有多种码率，可获得很大的编码增益，码有严密的代数理论，是目前研究最透彻的一类码。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,码是（里德索洛蒙）码的简称，它是一种多进制码。它能够纠突发错误，通常在连续编码系统中采用。.卷积码卷积编码器的通用结构图如图.所示。卷积码常记作（，），

16、它的编码效率为。参数称作约束长度，它指明了当前的输出数据多少与输入数据有关，决定了编码复杂度。卷积码的纠错能力也与码距相关，卷积码有两种码距：最小距和自由距。,上一页,下一页,返回,.抗衰落技术,.其他信道编码）网格编码调制（）网格编码调制是通过把有限状态编码器和有冗余度的多进制调制器结合起来，可在不扩展占用带宽的前提下获得可观的编码增益。）码码的基本原理是通过编码器的巧妙构造，即多个子码通过交织器进行并行或串行级联，然后以类似内燃机引擎废气反复利用的机理进行迭代译码，从而获得卓越的纠错性能，码也因此得名。码编码原理如图.所示，码译码原理如图.所示。,上一页,返回,.语音编码技术,.概述信源输

17、出的信号都是模拟信号，信源编码主要完成两大任务：第一是将模拟信号转换成数字信号（也就是实现模拟信号数字化），第二是实现数据压缩（已超出本书讨论范围）。模拟信号数字化的方法有多种，目前采用最多的是信号波形的变换方法（波形编码）。.波形编码波形编码技术是通过对语音波形进行采样、量化，然后用二进制码表现出来，并在解码端尽可能准确地恢复语音信号的原始波形。它直接把时域波形变换为数字序列，接收恢复的信号，这样得到的语音质量好。,下一页,返回,.语音编码技术,“数字化”的最基本的技术，叫做脉冲编码调制（，），简称脉码调制。模拟信号正是通过而变换成数字信号的，其具体过程是：通过抽样、量化和编码三个步骤，用若

18、干代码表示模拟形式的信息信号（如图像、声音信号），再用脉冲信号表示这些代码来进行传输存储。这里所说的“代码”是指表示数值的一组二进制或多进制的数字符号，如表示数值“五”的十进制代码是“”，二进制代码是“”。技术中，通常用二进制代码。.参数编码,上一页,下一页,返回,.语音编码技术,参数编码技术是以语音信号产生的数学模型为基础，根据输入语音信号分析出表征声门振动的激励参数和表征声道特性的声道参数，然后在解码端根据这些模型参数来恢复语音。.混合编码混合编码是基于参量编码和波形编码发展的一类新的编码技术，广泛用在数字蜂窝移动系统中。由于采用的激励源不同，就构成了不同的编码方案。泛欧数字蜂窝网（）中的

19、编码方案采用规则脉冲作激励源，而北美数字移动通信系统中的编码方案采用码本激励的方法。,上一页,下一页,返回,.语音编码技术,多脉冲线性预测编码（）、规则脉冲线性预测编码（）和码激励线性预测编码（）等都属于混合编码技术。系统采用的是规则脉冲线性预测编码方案，（）系统采用的是.码激励线性预测编码方案。线性预测编码的基本原理：线性预测分析简称为分析，是进行语音信号分析最有效的分析方法之一。分析的重要性在于：它提供了一组简洁的语音信号模型参数，该参数较精确地表征了语音信号的频谱幅度。分析语音信号的运算量并不大。应用该模型参数可以降低编码语音信号的数码率，实现有效的语音通信与语音合成。,上一页,返回,.

20、多址技术,.概念多址传输是指在一个信息传输网中不同地址的各用户之间通过一个共用的信道进行的传输，其理论基础仍然是信号分割理论。因此，多址传输方式也分为频分多址传输（）、时分多址传输（）和码分多址传输（）等几种。多址传输又称多址联接或多址通信，目前在移动通信和卫星通信中得到了广泛的应用。多址的原理是利用信号参量的正交性来区分无线电信号的地址，依据频率参量正交性来区分无线电信号的方式叫频分多址，依据时间参量正交性来区分无线电信号地址的方式叫时分多址，依据码型函数正交性来区分无线电信号地址的方式叫码分多址。图.中分别给出了这种多址方式的示意图。,下一页,返回,.多址技术,.频分多址（）频分多址（）是

21、将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道（又称信道）供不同的用户使用，按照传输信号的不同载波频率的不同划分来建立多址接入。在系统中，每一个移动用户分配有一个地址，即在一个射频频带内，每个移动用户分配有一个频道，且这些频道在频域上互不重叠。为了便于移动用户实现多信道共用（即动态分配信道）以提高信道利用率，在蜂窝移动通信系统中，其信道的频率分划与频道构成是采用一个频道只传送一路语音信号的方式，即属于频分多址中单路单载波工作方式。蜂窝通信系统具有以下特点：,上一页,下一页,返回,.多址技术,（）以频率复用为基础的蜂窝结构。（）以每一频道为一个话路的模拟或数字传输。（）以频带或频道的划分来构成宏小区、

22、微小区、微微小区。（）由于蜂窝系统是以频道来分离用户地址的，所以它是频道受限和干扰受限的系统。（）系统需要周密的频率计划。（）对发射信号功率控制的要求不严格。（）基站的硬件设备取决于频率计划和频道的配置。（）基站是多部不同载波频率发射机同时工作的。.时分多址（）,上一页,下一页,返回,.多址技术,类似于频分制，利用时间分割原理既可进行时分多路传输（），也可进行时分多址传输（）。在系统中，每个移动用户分配有一个地址，即在一个时间段（时帧）内每个移动用户分配有一个时隙，如图.所示，占用时隙，占用时隙，占用时隙，且这些时隙在时域上互不重叠。基站向移动台（前向）传输过程是依时间周期性地顺序发送“突发”

23、（子帧）给移动台，；移动台向基站（反向）传输过程是每个移动台依所分配的时隙周期地发送“突发”（子帧）给基站。,上一页,下一页,返回,.多址技术,前向传输和反向传输可以采用频分的方法，也可以采用时分的方法。采用频分方法时，前向信道与反向信道的载波频率不同，叫做频分双工通信。频分双工系统的帧结构如图.所示。采用时分方法时，前向信道与反向信道的载波频率相同，叫做时分双工通信。时分双工系统的帧结构如图.所示。蜂窝通信系统有以下特点：（）窄带系统是以频率复用为基础的蜂窝结构。（）小区内以方式建立信道。（）以每一时隙为一个话路的数字信号传输。（）由于蜂窝系统是以时隙来分离用户地址的，所以它是时隙受限和干扰

24、受限的系统。,上一页,下一页,返回,.多址技术,（）系统需要严格的系统定时同步。（）对发射信号功率控制的要求不严格。（）基站发送设备在单一载波上工作，时隙（信道）的动态配置只取决于系统软件。（）由于移动台只在指配的时隙接收来自基站的信号，可在其他时隙中接收网络信息或接收来自相邻基站的信号，有利于网络管理和越区切换。,上一页,下一页,返回,.多址技术,.码分多址（）是以扩频信号为基础，利用不同波形或码型的副载波作为分址信号，以便在同一通信网中，使多个台站同时进行信息传输的一种技术。常用的扩频信号有两类：跳频信号与直接序列扩频信号（简称直扩信号）。每个移动用户分配有一个地址码，而这些码型互不重叠。

25、其特点是频率和时间资源均为共享。在图.所示的工作系统中，前向反向信道是采用频率划分的方式，即基站对移动台方向的载波频率为，移动台对基站方向的载波频率为。在同一载波的码分信道如图.所示。,上一页,下一页,返回,.多址技术,在图.所示的系统中，移动台、分别分配有地址码、。利用码型和移动用户的一一对应关系，只要知道用户地址（地址码）便可实现选址通信。在系统中，每对用户是在一对地址码型（前向反向）中通信，所以其信道是以地址码型来表征的。在蜂窝移动通信系统中，为了充分利用信道资源，这些信道（地址码型）是动态分配给移动用户的，其信道指配是由基站通过信令信道进行的。因此，在这种动态分配信道的系统中，码型和信

26、道号存在一一对应的关系。.空分多址（）,上一页,下一页,返回,.多址技术,空分多址（）是通过控制用户的空间辐射能量来提供多址接入能力的。扇形天线可被看做是的一个基本方式。将来有可能使用自适应天线，它迅速地引导能量沿用户方向发送，这种天线最适合于和系统。通常，在蜂窝系统中，反向链路的性能是影响系统性能的主要因素。原因有以下两个方面：（）用户位置的随机性和移动性，使得从每一用户单元出来的发射功率必须动态控制，以防止任何用户功率太高而干扰其他用户，而功率控制很难做到完善。,上一页,下一页,返回,.多址技术,（）用户的发射功率受到电池能量的限制，这就限制了反向链路功率控制的动态范围。通过空间过滤用户信

27、号的方法，可以从每个用户接收到更多能量，并减小对其他用户的干扰，这样，会使用户反向链路的性能得到改善。如果不考虑无穷小波束宽度和无穷大快速搜索能力的限制，自适应式天线可以提供最理想的，即能够为本小区内的每一个用户形成一个波束，而且，当用户移动时，基站会跟踪它。此外，一个完善的自适应式天线系统应能够为每一用户搜索其多个多径分量，并以最理想的方式进行合并。由于实现上述功能，系统需要无穷大的天线，所以理想自适应式天线是不可行的。,上一页,返回,.电波传播与干扰,.无线电波的传播.无线电波的基本概念无线电波是电磁波的一种。人耳能听到的声音频率在范围内，称之为音频。声音的传播速度为，受环境影响较大，衰减

28、很快，所以不能传送到很远的地方。,下一页,返回,.电波传播与干扰,电磁波频率高，传播速度与光速一样，可达，具有较强的辐射力和较长的传播距离，但人耳却听不到。如果将声音通过话筒转换成电信号，装载到具有强辐射力、波长短、频率很高的电磁振荡波上，然后借助天线发射出去。经这样装载的声音就可以传播得很远。一般我们把音频信号叫做调制信号；将发射机中的振荡电路产生频率很高的电磁振荡，称为载波。无线电波的频率从几万赫兹到几万兆赫兹。.无线电波的传播方式,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,无线电波传播的机理是多种多样的，发射机天线发出的无线电波，通过不同的路径到达接收机。由于电波通过各个途径的距离不同，因

29、而到达的时间也不同，相位也不同。总体上可以归结为反射、绕射和散射种。当频率时，典型的传播通路如图.所示。沿路径从发射天线直接到达接收天线的电波称之为直射波，它是和频段的主要传播方式；沿路径的电波经过地面反射到达接收机的电波称之为地面反射波；沿路径的电波沿地球表面传播的电波，称之为地表面波，由于地表面波的损耗随频率升高而急剧增大，传播距离迅速减小，因此，在和频段的地表面波的传播可以忽略不计。,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,在蜂窝移动通信系统中，电波遇到各种障碍物时会产生反射和散射现象，它对直射波会引起干涉，即产生多径衰落现象。影响电波传播的种基本传播机制是反射波、绕射波和散射波。）反射

30、波当电波传播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、建筑物和墙壁表面等，如图.所示。）绕射波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。）散射波,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,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巨大时，发生散射波。散射波产生于粗糙表面、小物体或其他不规则物体。.电波传播的特性由于移动通信环境具有复杂性与多样性，电波在传播时将产生以下种不同类型的效应。（）阴影效应。它是由地形结构引起的传播损耗，表现为慢衰落，或称为长期衰落。（）多径效应。它是由于移动体周围的局部散射体引起的多径传播，使到达接收机输入端的信号相

31、互叠加，其合成的信号幅度表现为快速起伏变化，即快衰落，或称为短期衰落。,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,（）多普勒效应。它是由于移动体的运动速度和方向会使接收的信号产生多普勒频移，在多径条件下，便形成多普勒频谱扩展，对信号形成随机调频的多普勒效应。.传播损耗传播损耗是指移动通信中随着传播距离的增加，功率电平的损耗（或衰减）值，一般用表示。对于移动通信系统而言，自由空间传播损耗与传播距离和工作频率有关，可定义为：,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,.信号衰落在蜂窝移动通信过程中，由于散射体很多，所以接收点所接收到的信号场强是随机起伏变化的，这种随机起伏变化称为衰落。对于这种随机量的

32、研究通常是采用统计分析法。典型信号衰落特性如图.所示。在图.中，横坐标是时间或距离（，为移动速度），纵坐标是相对信号电平（以计），变化范围为。图中虚线表示的是信号局部中值，其含义是在局部时间中，信号电平大于或小于该中值的时间各为。由于移动台的不断运动，电波传播路径上的地形、地物是不断变化的，因而局部中值也是变化的。这种变化造成了信号衰落。,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,根据场强特性曲线的起伏变化情况，信号衰落又有快慢之分。场强特性曲线的瞬时值呈快速或起伏变化的称快衰落；场强特性曲线的中值呈慢速起伏变化的称慢衰落。两种衰落都与接收机天线的位移有关。快衰落是因移动台的运动和地点的变化而产

33、生的，主要是因为移动台附近的散射体（地形、地物和移动体等）所引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏，每秒钟可达几十次，除与地形地物有关外，还与移动台的速度和信号的波长有关，并且幅度可达几十个，信号的变化呈瑞利分布，因此也叫瑞利衰落。,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,.噪声与干扰信号在信道内传输的过程中，除了损耗和衰落之外，另一个重要影响因素就是噪声和干扰。其中噪声又可分为内部噪声和外部噪声。.噪声蜂窝移动通信中噪声的来源是多方面的。）无线电噪声无线电噪声来源于各种用途的无线电发射机。这类噪声的频率范围很宽广，从甚低频到特高频都可能有无线电干扰存在，并且干扰的强度有时很大

34、。但它有个特点，就是干扰频率是固定的，因此可以预先设法防止。,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,）工业噪声工业噪声来源于各种电气设备，如电力线、点火系统、电车、电源开关、电力铁道、高频电炉等，它也有个特点就是干扰频谱集中于较低的频率范围。）天电噪声天电噪声来源于雷电、磁暴、太阳黑子以及宇宙射线等。因此它的存在是客观的。由于这类自然现象和发生的时间、季节、地区等很有关系，因此受天电干扰的影响也是大小不同的。）内部噪声内部噪声来源于信道本身所包含的各种电子器件、转换器以及天线或传输线等。,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,.干扰在蜂窝移动通信系统中，应考虑的几种主要干扰有：同信道干扰、

35、邻道干扰及互调干扰等，这些都是在组网过程中产生的干扰。）同信道干扰同信道干扰即同道干扰，亦称同频干扰，是指相同载频电台之间的干扰。在蜂窝移动通信系统中，为了提高频率利用率，在相隔一定距离以外，可以使用相同的频率，这称为同信道复用。）邻道干扰邻道干扰是指相邻的或邻近频道之间的干扰。因此，移动通信系统的信道必须有一定宽度的频率间隔。,上一页,下一页,返回,.电波传播与干扰,）互调干扰移动通信系统中，存在着各种各样的干扰，其中最主要的就是互调干扰。它是由传输信道中的非线性电路产生的。它指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰的现象。,上一

36、页,返回,谢谢观赏,图2.1.1 DPSK发射机框图及相关波形,返回,图2.1.2 DPSK接收机框图及相关波形,返回,图2.1.3 QPSK信号的星座图,返回,图2.1.4 OQPSK调制器中同相和正交支路时间交错的波形图,返回,图2.1.5/4 QPSK信号的星座图,返回,图2.1.6 一般/4 QPSK的发射机框图,返回,图2.1.7 FSK信号的相干解调方框图,返回,图2.1.8 MSK信号的功率谱密度与QPSK信号、OQPSK信号的功率谱密度相比较,返回,图2.1.9 采用直接FM构成的GMSK发射机的框图,返回,图2.1.10 MPSK星座分布图(M=8),返回,图2.1.11 1

37、6进制QAM星座图,返回,图2.2.1 移动信道中典型的衰落信号,返回,图2.2.2 空间分集示意图,返回,图2.2.3 空间分集的合并,返回,图2.2.4 选择式合并的原理,返回,图2.2.5 最大比合并的原理,返回,图2.2.6 分集合并后的平均信噪比改善程度,返回,图2.2.7 同相调整电路,返回,图2.2.8 瑞利衰落中GMSK有无分集时误码性能,返回,图2.2.9 RAKE接收原理实现框图,返回,图2.2.10 横向滤波器,返回,图2.2.11 卷积编码器的通用结构图,返回,图2.2.12 Turbo码编码原理图,返回,图2.2.13 Turbo码译码原理图,返回,图2.41 3种多址方式示意图,返回,图2.4.2 TDMA示意图,返回,图2.4.3 频分前向/反向信道,返回,图2.4.4 时分前向/反向信道,返回,图2.4.5 CDMA示意图,返回,图2.4.6 CDMA码分信道,返回,图2.5.1 传播路径,返回,图2.5.2 反射波与直射波,返回,图2.5.3 典型信号衰落特性,返回,