2011CDMA中的信道估計(jì)設(shè)計(jì)與仿真PPT.ppt

cdma中的信道估計(jì)設(shè)計(jì)與仿真,07通信1班 孫毅 指導(dǎo)教師： 童崢嶸 教授,內(nèi)容提要,1.cdma研究背景 2.cdma基本理論 3.cdma系統(tǒng)在不同訓(xùn)練序列和干擾下的信道函數(shù) 4.cdma通信系統(tǒng)中基于訓(xùn)練序列的時(shí)域信道估計(jì)仿真 5.總結(jié),cdma研究背景,移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展概況 1.模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)（1g） 2.數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)（2g） 3.現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3g）,cdma研究背景,cdma技術(shù)的出現(xiàn)源自于人類(lèi)對(duì)更高質(zhì)量無(wú)線通信的需求。第二次世界大戰(zhàn)期間因戰(zhàn)爭(zhēng)的需要而研究開(kāi)發(fā)出cdma技術(shù)，其思想初衷是防止敵方對(duì)己方通訊的干擾，在戰(zhàn)爭(zhēng)期間廣泛應(yīng)用于軍事抗干擾通信，后來(lái)由美國(guó)高通公司更新成為商用蜂窩電信技術(shù)。1995年，第一個(gè)cdma商用系統(tǒng)（被稱(chēng)為is-95）運(yùn)行之后，cdma技術(shù)理論上的諸多優(yōu)勢(shì)在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。,cdma系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),1.系統(tǒng)容量大。 2.系統(tǒng)容量的靈活配置。 3.系統(tǒng)性能質(zhì)量更佳。 4.頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單。 5.延長(zhǎng)手機(jī)電池壽命。 6.建網(wǎng)成本下降。,cdma技術(shù)基本原理 cdma系統(tǒng)原理框圖 ：,擴(kuò)頻通信的基本概念,擴(kuò)頻通信確切地說(shuō)稱(chēng)為擴(kuò)譜通信更為恰當(dāng)，因?yàn)楸粩U(kuò)展的是信號(hào)頻譜帶寬，不過(guò)習(xí)慣上均稱(chēng)為擴(kuò)頻，它是一類(lèi)寬帶通信系統(tǒng)。它的主要特征是：擴(kuò)頻前的信息碼元帶寬遠(yuǎn)小于擴(kuò)頻后的擴(kuò)頻碼序列（chip）的帶寬。,擴(kuò)頻通信的基本原理,由通信原理與信息論中的著名仙農(nóng)公式: 公式中f為限頻帶寬;t為限時(shí)時(shí)隙且取t=1;s/n為功率信噪比; c為信道容量。 信道容量為 b：信道帶寬； s/n：信噪比；c：信道容量,擴(kuò)頻通信的特點(diǎn),擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) a.抗干擾能力強(qiáng) b.保密性能強(qiáng) c.低功率譜密度 d.適于變參信道 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的缺點(diǎn) a.占用信道帶寬 b.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜 c.時(shí)變同步困難 d.尋地址碼能力小,cdma碼序列,地址碼和擴(kuò)頻碼 ： 特點(diǎn)：1.有足夠多的地址碼； 2.有尖銳的自相關(guān)特性； 3.有處處為零的互相關(guān)特性； 4.不同碼元數(shù)平衡相等； 5.盡可能大的復(fù)雜數(shù)。 pn序列：m序列、gold序列、gl（gold-like）序列、r-s序列、dbch序列,卷積編碼、塊交織,卷積碼的發(fā)展產(chǎn)生了很多有線和無(wú)線通信信道數(shù)字傳輸?shù)膶?shí)際應(yīng)用。 交織是排列符號(hào)序列的過(guò)程。這種為獲得時(shí)間分集的重排過(guò)程稱(chēng)為交織，可以以?xún)煞N方法考慮：塊交織和卷積交織。,cdma系統(tǒng)的物理層技術(shù),1、cdma2000物理層 2 、wcdma物理層 3 、td-scdma系統(tǒng)的物理層,cdma系統(tǒng)在不同訓(xùn)練序列和干擾下的信道函數(shù),信道(information channels)即信號(hào)的傳輸媒質(zhì)，它是以傳輸媒質(zhì)為基礎(chǔ)的信號(hào)通路，具體地說(shuō)，信道是指由有線或無(wú)線電線路提供的信號(hào)通路。 一類(lèi)是狹義信道，另一類(lèi)是廣義信道。 衰落效應(yīng)、多徑效應(yīng)與時(shí)變效應(yīng)。,干擾的分類(lèi),對(duì)于cdma系統(tǒng)，干擾可分類(lèi)為系統(tǒng)內(nèi)部干擾和系統(tǒng)外部干擾。 1.內(nèi)部干擾:自干擾、同信道干擾、共信道干擾。 2.外部干擾： (1)強(qiáng)信號(hào)干擾 (2)固定頻率的干擾 (3)寬頻直放站干擾 (4)雜亂信號(hào)干擾,信道估計(jì)的概述,信道估計(jì)系統(tǒng)框圖,信道估計(jì)的概述,一般信道估計(jì)過(guò)程 ：,信道估計(jì)算法,一、訓(xùn)練序列信道估計(jì)原理； 二、頻域信道估計(jì)方法； 三、最小二乘方法 。,信道變化引起的誤差,為了很好地說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，除了實(shí)際的和最小二乘信道估計(jì)算法估計(jì)的信道響應(yīng)外，我們還提及另一種信道響應(yīng)，這個(gè)響應(yīng)是由每m個(gè)訓(xùn)練符號(hào)估計(jì)的信道響應(yīng)平均所得。,cdma通信系統(tǒng)中基于訓(xùn)練序列的時(shí)域信道估計(jì)仿真,分別取濾波長(zhǎng)n=20，p=20，信道長(zhǎng)lh=20；信噪比snr=25時(shí)信道均方誤差估計(jì)值與真實(shí)值的關(guān)系曲線圖,cdma通信系統(tǒng)中基于訓(xùn)練序列的時(shí)域信道估計(jì)仿真,n=10，p=10，lh=10；信噪比snr=25時(shí)信道均方誤差估計(jì)值與真實(shí)值的關(guān)系曲線圖,cdma通信系統(tǒng)中基于訓(xùn)練序列的時(shí)域信道估計(jì)仿真,n=5，p=5，lh=5時(shí)；信噪比snr=25時(shí)信道均方誤差真實(shí)值與估計(jì)值的關(guān)系曲線仿真圖,基于訓(xùn)練序列的最小二乘仿真,選取了5個(gè)不同的信噪比點(diǎn)分別是5db、10db、15db、20db、25db,總結(jié),新型通信技術(shù)就須要更高的技術(shù)要求，其中包括： 1.更高的通信速率， 2.更寬的網(wǎng)絡(luò)頻譜， 3.靈活性較強(qiáng)， 4.業(yè)務(wù)的多樣性， 5.高度自組織、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)等。,總結(jié),本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： 1.介紹了cdma移動(dòng)通信系統(tǒng)基本理論、關(guān)鍵技術(shù)以及優(yōu)勢(shì)。 2.介紹cdm