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〔《移動(dòng)通信》課程論文〕題目：擴(kuò)頻通信技術(shù)學(xué)院：管理科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)：電子信息工程姓名：張文祥學(xué)號(hào)：20232002任課教師：許曉麗論文成績(jī)：2023年10月擴(kuò)頻技術(shù)摘要：隨著個(gè)人通信業(yè)務(wù)的開(kāi)展以及全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用，到現(xiàn)在為止，使用的用戶(hù)已經(jīng)超過(guò)一億。無(wú)線(xiàn)通信已經(jīng)成為電信產(chǎn)業(yè)最大的部門(mén)之一，經(jīng)過(guò)十年多的穩(wěn)步開(kāi)展，儼然是21世紀(jì)中最有開(kāi)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。擴(kuò)頻技術(shù)在未來(lái)中的應(yīng)用也再次成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。為了更好地把握擴(kuò)頻技術(shù)在無(wú)線(xiàn)通信中的應(yīng)用，本文介紹了擴(kuò)頻技術(shù)的根本情況、歷史、應(yīng)用，展望。關(guān)鍵詞：擴(kuò)頻技術(shù)；無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)；移動(dòng)通信。1.引言隨著個(gè)人通信業(yè)務(wù)的開(kāi)展以及全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用，到現(xiàn)在為止，使用擴(kuò)頻技術(shù)的用戶(hù)已經(jīng)超過(guò)一億。無(wú)線(xiàn)通信已經(jīng)成為電信產(chǎn)業(yè)最大的部門(mén)之一，經(jīng)過(guò)十年多的穩(wěn)步開(kāi)展，儼然是21世紀(jì)中最有開(kāi)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。擴(kuò)頻技術(shù)在未來(lái)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中的應(yīng)用也再次成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。為了更好地把握擴(kuò)頻技術(shù)在無(wú)線(xiàn)通信中的應(yīng)用，本文介紹了擴(kuò)頻技術(shù)的根本情況、歷史、應(yīng)用，展望。2.擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具備三個(gè)主要特征：載波是一種不可預(yù)測(cè)的，或稱(chēng)之為偽隨機(jī)的寬帶信號(hào)。載波的帶寬比調(diào)制數(shù)據(jù)的帶寬要寬得多。接收過(guò)程是通過(guò)將本地產(chǎn)生的寬帶載波信號(hào)的復(fù)制信號(hào)與接收到的寬帶信號(hào)相關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。頻譜擴(kuò)展的方式主要有以下幾種：直序擴(kuò)頻使用高速偽隨機(jī)碼對(duì)要傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制；2.跳頻系統(tǒng)那么利用偽隨機(jī)碼控制載波頻率在一個(gè)更寬的頻帶內(nèi)變化；跳時(shí)那么是數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)隙是偽隨機(jī)的；3.線(xiàn)性調(diào)頻系統(tǒng)中的頻率擴(kuò)展那么是一個(gè)線(xiàn)性變化的過(guò)程。幾種方式組合的混合系統(tǒng)也經(jīng)常得到應(yīng)用。衡量擴(kuò)頻系統(tǒng)最重要的一個(gè)指標(biāo)就是擴(kuò)頻增益，又稱(chēng)為處理增益。正是因?yàn)閿U(kuò)頻系統(tǒng)本身具有的特征使其性能具有一系列的優(yōu)勢(shì)：1.低截獲概率；2.抗干擾能力強(qiáng)；3.高精度測(cè)距；4.多址接入；5.保密性強(qiáng)。也正是這些特性使其獲得了廣泛的應(yīng)用。3.擴(kuò)頻技術(shù)的歷史擴(kuò)頻通信技術(shù)最初是在軍事抗干擾通信中開(kāi)展起來(lái)的，后來(lái)又在移動(dòng)通信中得到廣泛的應(yīng)用，因此擴(kuò)頻技術(shù)的歷史經(jīng)歷了兩個(gè)開(kāi)展階段，而目前它在這兩個(gè)領(lǐng)域仍占據(jù)重要的地位。3.1在軍事通信中的應(yīng)用擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是在50年代中期產(chǎn)生的，其最初的應(yīng)用包括軍事抗干擾通信、導(dǎo)航系統(tǒng)、抗多徑實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及其它方面。擴(kuò)頻技術(shù)的最初設(shè)想是在第二次世界大戰(zhàn)期間形成的。在戰(zhàn)爭(zhēng)后期，干擾和抗干擾技術(shù)成為決定勝負(fù)的重要因素。戰(zhàn)后得出了“最好的抗干擾措施就是好的工程設(shè)計(jì)和擴(kuò)展工作頻率〞的結(jié)論。跳頻通信的思路就是在這段時(shí)期出現(xiàn)的：如果對(duì)窄帶信號(hào)使用編碼的頻率控制，那么可以使其在任何時(shí)間占據(jù)寬頻段中的任何一局部，這樣敵人要進(jìn)行干擾就必須維持很寬的頻段。另一方面，直序擴(kuò)頻那么起源于導(dǎo)航系統(tǒng)中高精度測(cè)距。真正實(shí)用的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是在50年代中期開(kāi)展起來(lái)的。麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)F9C-A/Rake系統(tǒng)被公認(rèn)為第一個(gè)成功的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的研制過(guò)程中，首次提出了瑞克接收的概念并成功應(yīng)用，該系統(tǒng)也是第一個(gè)真正實(shí)用的寬帶通信系統(tǒng)。第一個(gè)跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)BLADES也在這段時(shí)期研制成功，在該系統(tǒng)中第一次利用移位存放序列實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)編碼。在此期間，噴氣實(shí)驗(yàn)室在其空間任務(wù)中完成了偽碼產(chǎn)生器的設(shè)計(jì)以及跟蹤環(huán)路的設(shè)計(jì)。自從擴(kuò)頻通信的概念在50年代開(kāi)始成熟以后，此后的二十多年擴(kuò)頻通信技術(shù)仍得到很大的開(kāi)展，但都只是局部的開(kāi)展，如硬件的改良和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。而個(gè)人通信業(yè)務(wù)的開(kāi)展終于使擴(kuò)頻技術(shù)迎來(lái)了另一次大開(kāi)展的機(jī)遇。3.2在民用通信中的應(yīng)用一直到80年代初期，擴(kuò)頻通信的概念都只是在軍事通信系統(tǒng)中得到應(yīng)用，這種狀況到了80年代中期才得到改變。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)于1985年5月發(fā)布了一份關(guān)于將擴(kuò)頻技術(shù)應(yīng)用到民用通信的報(bào)告。從此，擴(kuò)頻通信技術(shù)獲得了更加廣闊的應(yīng)用空間。擴(kuò)頻技術(shù)最初在無(wú)繩中獲得成功應(yīng)用，因?yàn)楫?dāng)時(shí)已經(jīng)沒(méi)有可用的頻段供無(wú)繩使用，而擴(kuò)頻通信技術(shù)允許與其它通信系統(tǒng)共用頻段，所以擴(kuò)頻技術(shù)在無(wú)繩的通信系統(tǒng)中獲得了其在民用通信系統(tǒng)中應(yīng)用的第一次成功經(jīng)歷。而真正使擴(kuò)頻通信技術(shù)成為當(dāng)今通信領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的原因是碼分多址的應(yīng)用。90年代初，在第一代模擬蜂窩通信系統(tǒng)的根底上，頻譜分配相關(guān)的一個(gè)重要技術(shù)因素是多址技術(shù)。當(dāng)時(shí)頻譜資源的分配已經(jīng)是非常擁擠，不存在還未分配且可用的一段寬達(dá)100MHz的頻譜資源。擴(kuò)頻技術(shù)為共享頻譜提供了可能。使用擴(kuò)頻技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)碼分多址，即在多用戶(hù)通信系統(tǒng)中所有用戶(hù)共享同一頻段，但是通過(guò)給每個(gè)用戶(hù)分配不同的擴(kuò)頻碼實(shí)現(xiàn)多址通信。利用擴(kuò)頻碼的自相關(guān)特性能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)給定用戶(hù)信號(hào)的正確接收；將其他用戶(hù)的信號(hào)看作干擾，利用擴(kuò)頻碼的互相關(guān)特性，能夠有效抑制用戶(hù)之間的干擾。此外由于擴(kuò)頻用戶(hù)具有類(lèi)似白噪聲的寬帶特性，它對(duì)其它共享頻段的傳統(tǒng)用戶(hù)的干擾也到達(dá)最小。采用CDMA技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與傳統(tǒng)用戶(hù)共享頻譜。隨著蜂窩移動(dòng)通信的開(kāi)展，CDMA技術(shù)已經(jīng)成為不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。擴(kuò)頻通信技術(shù)也在民用通信中找到更為廣闊的應(yīng)用空間。4.擴(kuò)頻技術(shù)的研究現(xiàn)狀擴(kuò)頻技術(shù)由于其本身具備的優(yōu)良性能而得到廣泛應(yīng)用，到目前為止，其最主要的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域仍是軍事抗干擾通信和移動(dòng)通信系統(tǒng),而跳頻系統(tǒng)與直擴(kuò)系統(tǒng)那么分別是在這兩個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用最多的擴(kuò)頻方式。一般而言，跳頻系統(tǒng)主要在軍事通信中對(duì)抗成心干擾，在衛(wèi)星通信中也用于保密通信，而直擴(kuò)系統(tǒng)那么主要是一種民用技術(shù)。對(duì)跳頻系統(tǒng)的分析，現(xiàn)在仍集中在其對(duì)抗各種干擾的性能方面，如對(duì)抗局部邊帶干擾以及多頻干擾等。而直擴(kuò)系統(tǒng)，即DS-CDMA系統(tǒng)，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用那么成為擴(kuò)頻技術(shù)的主流。歐洲的GSM標(biāo)準(zhǔn)和北美的以CDMA技術(shù)為根底的IS-95都在第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用中取得了巨大的成功。而在目前所有建議的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中〔除了EDGE〕都采用了某種形式的CDMA。因此CDMA技術(shù)成為目前擴(kuò)頻技術(shù)中研究最多的對(duì)象，其中又以碼捕獲技術(shù)和多用戶(hù)檢測(cè)〔MUD〕技術(shù)代表了目前擴(kuò)頻技術(shù)研究的現(xiàn)狀。4.1碼捕獲同步的實(shí)現(xiàn)是直擴(kuò)系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。只有在接收機(jī)將本地產(chǎn)生的偽碼和接收信號(hào)中調(diào)制信息的偽碼實(shí)現(xiàn)同步以后，才有可能實(shí)現(xiàn)直序擴(kuò)頻通信的各種優(yōu)點(diǎn)。同步過(guò)程分為兩步來(lái)實(shí)現(xiàn):首先是捕獲階段，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收信號(hào)中偽碼的粗跟蹤；然后是跟蹤階段，實(shí)現(xiàn)對(duì)偽碼的精確跟蹤。目前的研究主要集中在碼捕獲過(guò)程。目前對(duì)碼捕獲的研究主要集中在對(duì)周期較長(zhǎng)的碼實(shí)現(xiàn)捕獲的問(wèn)題，也就是快速捕獲的問(wèn)題。以前采用的主要是串行捕獲方法，這種方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但捕獲速度不能滿(mǎn)足要求。而現(xiàn)在大規(guī)模集成電路的應(yīng)用使并行捕獲方案成為可能，但系統(tǒng)的復(fù)雜度很高，因此研究的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)碼捕獲時(shí)間性能和系統(tǒng)復(fù)雜度之間的折衷。在串行捕獲方案中，雙停頓時(shí)間搜索法和序貫檢測(cè)法都是縮短捕獲時(shí)間的有效方法，利用一些新的搜索算法進(jìn)一步改良這些系統(tǒng)的性能成為研究的熱點(diǎn)。此外以前主要研究的是高斯信道下的捕獲性能，現(xiàn)在那么考慮到非高斯信道下的捕獲性能，以及在有頻偏等影響條件下捕獲性能。4.2多用戶(hù)檢測(cè)CDMA系統(tǒng)容量受到來(lái)自其他用戶(hù)的多址干擾的限制，多用戶(hù)檢測(cè)能夠利用這些多址干擾來(lái)改善接收機(jī)的性能，因此是一種提高系統(tǒng)容量的有效方法。傳統(tǒng)的CDMA接收機(jī)是由一系列單用戶(hù)檢測(cè)器組成，每個(gè)檢測(cè)器都是與特定擴(kuò)頻碼對(duì)應(yīng)的相關(guān)器，它并沒(méi)有考慮多址干擾的結(jié)構(gòu)，而是把來(lái)自其它用戶(hù)的干擾當(dāng)成加性噪聲，因此當(dāng)用戶(hù)數(shù)量增加時(shí)，其性能急劇下降。通過(guò)對(duì)所有用戶(hù)的聯(lián)合譯碼可以極大地改善CDMA系統(tǒng)的性能。但是最優(yōu)的多用戶(hù)接收機(jī)，其復(fù)雜度隨用戶(hù)數(shù)量成指數(shù)增長(zhǎng)，因此在實(shí)際通信系統(tǒng)中幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。這樣尋找在性能和復(fù)雜度之間折中的次最優(yōu)多用戶(hù)檢測(cè)器成為研究的熱點(diǎn)。目前研究的次最優(yōu)多用戶(hù)檢測(cè)器主要可分為兩大類(lèi)：線(xiàn)性檢測(cè)器和反應(yīng)檢測(cè)器。前者包括解相關(guān)檢測(cè)器、最小均方誤差序列檢測(cè)器等；后者那么包括多級(jí)檢測(cè)器、判決反應(yīng)檢測(cè)器、順序干擾撤銷(xiāo)和并行干擾撤銷(xiāo)檢測(cè)器等?？紤]信道編碼的多用戶(hù)接收機(jī)又可以分為非迭代接收機(jī)和迭代接收機(jī)。這些檢測(cè)器的實(shí)現(xiàn)都需要知道預(yù)期用戶(hù)的擴(kuò)頻碼、定時(shí)信息以及信道沖擊響應(yīng)，有時(shí)還需要知道多用戶(hù)干擾。這些信息可以通過(guò)發(fā)送導(dǎo)頻序列獲得，但使用導(dǎo)頻序列就降低了系統(tǒng)的頻譜利用效率，因此不使用導(dǎo)頻序列的多用戶(hù)檢測(cè)方法，又稱(chēng)為盲多用戶(hù)檢測(cè)器，也正在得到深入的研究。5.擴(kuò)頻技術(shù)的展望5.1擴(kuò)頻技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì)從擴(kuò)頻技術(shù)的歷史可以看出，每一次技術(shù)上的大開(kāi)展都是由巨大的需求驅(qū)動(dòng)的。軍事通信抗干擾的驅(qū)動(dòng)以及個(gè)人通信業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)使得擴(kuò)頻技術(shù)的抗干擾性能和碼分多址能力得到最大限度的挖掘。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)無(wú)疑會(huì)使擴(kuò)頻技術(shù)傳輸高速數(shù)據(jù)的能力得到更大的拓展。3G設(shè)計(jì)的目標(biāo)主要是支持多媒體業(yè)務(wù)的高速數(shù)據(jù)傳輸，因此其研究主要集中在新標(biāo)準(zhǔn)和新硬件的開(kāi)發(fā)。而對(duì)于3G以后的開(kāi)展，不同的研究者有不同的觀點(diǎn)。但是從用戶(hù)的觀點(diǎn)看，4G應(yīng)該具備以下的主要特征：①最大的靈活性,應(yīng)該能夠滿(mǎn)足在任何時(shí)間和地點(diǎn)，通過(guò)任何設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)通信；②降低本錢(qián)，4G在實(shí)現(xiàn)比3G的傳輸速率高1~2個(gè)數(shù)量級(jí)；③個(gè)性化和綜合化的業(yè)務(wù)，不僅僅是保證每個(gè)人都能通過(guò)一個(gè)終端進(jìn)行通信，而要在人周?chē)募彝?、辦公室以及熱點(diǎn)地區(qū)建立一個(gè)通用的信息環(huán)境，使每個(gè)人都可以根據(jù)需要以各種方式獲得信息。對(duì)4G的認(rèn)識(shí)不同，采取的技術(shù)解決手段也各不一樣。目前實(shí)現(xiàn)4G觀點(diǎn)主要有2種：一種是開(kāi)發(fā)新的無(wú)線(xiàn)接口和技術(shù)；另一種那么是集成現(xiàn)有的及未來(lái)的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)。前者關(guān)注新技術(shù)的應(yīng)用，例如多載波調(diào)制技術(shù)，即OFDM，是一種傳輸高速數(shù)據(jù)的有效調(diào)制方案，被認(rèn)為有望成為4G的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制技術(shù)。而另一種觀點(diǎn)那么認(rèn)為，更重要的是將現(xiàn)有的和未來(lái)的通信系統(tǒng)集成，其中的網(wǎng)絡(luò)包括無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)〔wlans〕、無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)〔wpans〕、AdHoc網(wǎng)絡(luò)以及家庭局域網(wǎng)等，其中連接的設(shè)備那么包括便攜式移動(dòng)終端、固定設(shè)備、個(gè)人電腦以及娛樂(lè)設(shè)備等。超寬帶〔UWB〕技術(shù)以及軟件無(wú)線(xiàn)電〔SDR〕技術(shù)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集成方面也起著重要的作用。在4G網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)中，有的技術(shù)本身就是擴(kuò)頻技術(shù)的延伸，有的那么能夠很好得與擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合，還有的那么能用于擴(kuò)頻系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，因此這些新技術(shù)的開(kāi)展表達(dá)著擴(kuò)頻技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì)。5.2超寬帶技術(shù)衡量擴(kuò)頻系統(tǒng)的重要指標(biāo)是擴(kuò)頻增益，在一定的傳輸帶寬下，要提高有效數(shù)據(jù)的傳輸速率就要降低擴(kuò)頻增益，而擴(kuò)頻增益的下降也意味著擴(kuò)頻系統(tǒng)性能的降低，因此要提高傳輸數(shù)據(jù)速率，而且不降低擴(kuò)頻系統(tǒng)的性能，就只有提高傳輸帶寬。超寬帶技術(shù)可以看作是一種將傳輸帶寬極大擴(kuò)展以獲得高數(shù)據(jù)傳輸速率的擴(kuò)頻技術(shù)。UWB作為一種短距離通信技術(shù)在未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中扮演著重要的角色。在3G向4G轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，要求實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的通信平臺(tái)，短距離無(wú)線(xiàn)設(shè)備和業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)、配置和應(yīng)用也到達(dá)前所未有的高度。目前的短距離無(wú)線(xiàn)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)主要是基于IEEE802系列無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的WLANs/WPANs，但是這些網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備都是獨(dú)立工作的，它們要么單獨(dú)地工作在室內(nèi)和辦公室環(huán)境，要么單獨(dú)地工作在開(kāi)闊的公共地區(qū)，完全沒(méi)有考慮它們之間的互連問(wèn)題。此外，未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)對(duì)短距離通信的高速數(shù)據(jù)傳輸也會(huì)提出更高的要求，而高速數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)的最大問(wèn)題就是頻譜資源緊缺。UWB技術(shù)的出現(xiàn)為解決這些難題提供了可能的方案。UWB技術(shù)通過(guò)共享頻譜，而不是尋找目前存在但實(shí)用性不高的頻譜來(lái)實(shí)現(xiàn)短距離高速數(shù)據(jù)傳輸，它有效地解決了頻譜分配問(wèn)題，UWB技術(shù)的研究熱潮始終高漲。與現(xiàn)有的各種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相比，UWB有著明顯不同的工作原理和應(yīng)用特性。傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)使用連續(xù)電波作為通信載波，即用某種調(diào)制方式將信號(hào)加載到連續(xù)電波上，并且連續(xù)電波被限定在小范圍的頻段上〔一般約為6MHz〕。而UWB技術(shù)不使用連續(xù)電波，它通過(guò)非常短、非常快而“離散〞的電子脈沖來(lái)傳輸信號(hào)，由編碼來(lái)控制脈沖的發(fā)送時(shí)間，脈沖本身就形成了數(shù)字通信中的“0〞或“1〞，并且脈沖可以覆蓋范圍非常廣泛的頻段。正是由于其獨(dú)特的工作原理使它具備以下優(yōu)點(diǎn)：隱蔽性好；極低的截獲率；處理增益高；多徑分辨能力強(qiáng)；傳輸速率高；系統(tǒng)容量大；低功耗等。但是UWB系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)還有很多關(guān)鍵技術(shù)需要突破，因此可以說(shuō)UWB技術(shù)的開(kāi)展是機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。5.3多載波調(diào)制技術(shù)多載波調(diào)制技術(shù)，即正交頻分多址〔OFDM〕，是一種有效的傳輸高速數(shù)據(jù)的方法，它已經(jīng)成為一系列重要的高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。OFDM和CDMA的結(jié)合也為解決未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的難題提供了技術(shù)選擇。在傳統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，符號(hào)是順序發(fā)射的，每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的頻譜都可以占用整個(gè)可用頻譜。由于瑞利信道的突發(fā)特性，一些鄰近的符號(hào)可能會(huì)由于衰落而受到嚴(yán)重的破壞。在這種系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，要么使用高階調(diào)制犧牲系統(tǒng)性能，要么降低符號(hào)間隔使得信道帶寬增大。然而延時(shí)擴(kuò)展使系統(tǒng)具有一個(gè)等待周期，這個(gè)周期決定下一個(gè)脈沖何時(shí)可以發(fā)射。同時(shí)，這個(gè)等待周期要求信號(hào)采樣速率降低到比延時(shí)擴(kuò)展的倒數(shù)小得多的情況以防止符號(hào)間干擾。降低符號(hào)間隔使得系統(tǒng)更容易受到延時(shí)擴(kuò)展的干擾。為了解決串行系統(tǒng)遇到的許多困難，采用并行或多路數(shù)據(jù)系統(tǒng)是一種可能的解決方案。并行系統(tǒng)同時(shí)傳輸幾個(gè)順序數(shù)據(jù)流，因此在任何時(shí)間內(nèi)都有多個(gè)數(shù)據(jù)元素在傳輸。在這樣的系統(tǒng)中，單個(gè)數(shù)據(jù)元素的頻譜通常只占用整個(gè)可用頻譜的一局部。在典型的并行數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，整個(gè)信號(hào)頻譜分解成N個(gè)頻率不重疊的子信道。每個(gè)子信道都調(diào)制獨(dú)立的符號(hào)，這樣N個(gè)子信道就實(shí)現(xiàn)頻率分割。如果每個(gè)獨(dú)立信道的頻譜允許重疊，同時(shí)在接收機(jī)使每個(gè)子信道具有特定的正交限制以便別離，那么并行系統(tǒng)利用頻譜的效率更高,這就是OFDM的根本思想。組合CDMA和OFDM的多載波CDMA方案主要可分為兩大類(lèi)：一種是頻域擴(kuò)展系統(tǒng)，即MC-CDMA，也稱(chēng)為OFDM-CDMA；另一種那么是時(shí)域擴(kuò)展系統(tǒng)，包括MC-DS-CDMA以及MT-CDMA。MC-CDMA的發(fā)射機(jī)在頻域使用一定的擴(kuò)頻碼將原始數(shù)據(jù)擴(kuò)展到不同的子載波進(jìn)行傳輸。時(shí)域擴(kuò)展的多載波調(diào)制方案又可分為兩類(lèi)。MC-DS-CDMA的發(fā)射機(jī)先將原始數(shù)據(jù)流進(jìn)行串并變換，然后在時(shí)域上使用一定的擴(kuò)頻碼對(duì)變換后的數(shù)據(jù)流擴(kuò)頻，再分別調(diào)制到不同的子載波上進(jìn)行傳輸。MT-CDMA的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)與MC-DS-CDMA相似，不過(guò)它采用的擴(kuò)頻碼周期更長(zhǎng)。對(duì)這些多載波調(diào)制方案的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、檢測(cè)算法以及誤碼性能都有較詳細(xì)的研究比擬。此外，在更通用的MC-DS-CDMA方案那么同時(shí)在頻域和時(shí)域?qū)π盘?hào)進(jìn)行擴(kuò)展，并被證明這種調(diào)制方案能夠適應(yīng)包括室內(nèi)、鄉(xiāng)村、郊區(qū)以及城市在內(nèi)的各種傳播環(huán)境，從而適應(yīng)未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的要求。此外，一種組合OFDM和MC-DS-CDMA的調(diào)制方案，即下行鏈路采用OFDM而上行鏈路采用MC-DS-CDMA，成為4G調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)的候選方案之一。5.4軟件無(wú)線(xiàn)電目前國(guó)際電聯(lián)成認(rèn)的3G標(biāo)準(zhǔn)包括WCDMA、CDMA2000以及我國(guó)提出的TDS-CDMA。雖然從市場(chǎng)的角度考慮，采用一種標(biāo)準(zhǔn)更為經(jīng)濟(jì)，但是亞洲、歐洲和美國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)決定了未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)很難確定唯一的標(biāo)準(zhǔn)。而未來(lái)的通信系統(tǒng)要求為用戶(hù)提供通用的平臺(tái)，以滿(mǎn)足用戶(hù)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過(guò)任何設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的要求。采用軟件無(wú)線(xiàn)電的概念，即通過(guò)軟件加載在一個(gè)通用的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多種功能，為未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)提供了可能的解決方案。軟件無(wú)線(xiàn)電就是將模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件單元通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口構(gòu)成根本平臺(tái)，并借助軟件加載實(shí)現(xiàn)各種無(wú)線(xiàn)通信功能的一種開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)。軟件無(wú)線(xiàn)電通過(guò)使用自適應(yīng)的軟件和靈活的硬件平臺(tái)，能夠解決無(wú)線(xiàn)產(chǎn)業(yè)不斷演變和技術(shù)革新帶來(lái)的很多問(wèn)題。它在基站和移動(dòng)終端的軟件下載能力，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商和制造商彌補(bǔ)軟件缺陷以及實(shí)現(xiàn)新功能和業(yè)務(wù)非常重要。此外使用軟件下載重新配置移