第2章 移动通信的基本技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,移动通信,技,技术,21,世纪高职,高,高专电子,信,信息类规,划,划课程,第,2,章移动,通,通信的基,本,本技术,2.1,语,语音压缩,编,编码技术,2.2,信,信道编码,技,技术,2.3,数,数字调制,技,技术,2.4,多,多址技术,2.5,分,分集接收,技,技术,2.6,组,组网技术,2.7,用,用户占用,信,信道的方,式,式,2.1,语音压缩,编,编码技术,随着通信,、,、计算机,网,网络等技,术,术的飞速,发,发展，语,音,音压缩编,码,码技术得,到,到了快速,发,发展和广,泛,泛应用，,尤,尤其是最,近,近,20,年，语音,压,压缩编码,技,技术在移,动,动通信、,卫,卫星通信,、,、多媒体,技,技术以及,IP,电话通信,中,中得到普,遍,遍应用，,起,起着举足,轻,轻重的作,用,用。,2.1.1,模拟信号,数,数字传输,系,系统,2.1.2,语音编码,技,技术的分,类,类,语音的压,缩,缩编码方,法,法归纳起,来,来可以分,为,为三大类,：,：,波形编码,、,、参数编,码,码和混合,编,编码。,波,波形编码,比,比较简单,，,，失真最,小,小，方法,简,简单，但,数,数码率比,较,较高。,参,参数编码,的,的编码速,率,率可以很,低,低，但音,质,质较差，,只,只能达到,合,合成语音,质,质量，其,次,次是复杂,度,度高。,混,混合编码,吸,吸收了波,形,形编码和,参,参数编码,的,的优点，,从,从而在较,低,低的比特,率,率上获得,较,较高的语,音,音质量，,当,当前受到,人,人们较大,的,的关注。,2.2,信,道,道,编,编,码,码,技,技,术,术,为,了,了,与,与,信,信,道,道,的,的,统,统,计,计,特,特,性,性,相,相,匹,匹,配,配,，,，,并,并,区,区,分,分,通,通,路,路,和,和,提,提,高,高,通,通,信,信,的,的,可,可,靠,靠,性,性,，,，,而,而,在,在,信,信,源,源,编,编,码,码,的,的,基,基,础,础,上,上,，,，,按,按,一,一,定,定,规,规,律,律,加,加,入,入,一,一,些,些,新,新,的,的,监,监,督,督,码,码,元,元,，,，,以,以,实,实,现,现,纠,纠,错,错,的,的,编,编,码,码,。,。,通,过,过,信,信,道,道,编,编,码,码,器,器,和,和,译,译,码,码,器,器,实,实,现,现,的,的,用,用,于,于,提,提,高,高,信,信,道,道,可,可,靠,靠,性,性,的,的,理,理,论,论,和,和,方,方,法,法,。,。,信,信,息,息,论,论,的,的,内,内,容,容,之,之,一,一,。,。,信,信,道,道,编,编,码,码,大,大,致,致,分,分,为,为,两,两,类,类,：,：,信,信,道,道,编,编,码,码,定,定,理,理,，,，,从,从,理,理,论,论,上,上,解,解,决,决,理,理,想,想,编,编,码,码,器,器,、,、,译,译,码,码,器,器,的,的,存,存,在,在,性,性,问,问,题,题,，,，,也,也,就,就,是,是,解,解,决,决,信,信,道,道,能,能,传,传,送,送,的,的,最,最,大,大,信,信,息,息,率,率,的,的,可,可,能,能,性,性,和,和,超,超,过,过,这,这,个,个,最,最,大,大,值,值,时,时,的,的,传,传,输,输,问,问,题,题,。,。,构,构,造,造,性,性,的,的,编,编,码,码,方,方,法,法,以,以,及,及,这,这,些,些,方,方,法,法,能,能,达,达,到,到,的,的,性,性,能,能,界,界,限,限,。,。,2.2.1,信,道,道,编,编,码,码,技,技,术,术,的,的,分,分,类,类,检,错,错,信,信,道,道,编,编,码,码,前,向,向,纠,纠,错,错,（,（,FEC,）,信,信,道,道,编,编,码,码,既,有,有,检,检,错,错,又,又,有,有,纠,纠,错,错,信,信,道,道,编,编,码,码,2.2.2,移,动,动,通,通,信,信,系,系,统,统,中,中,的,的,信,信,道,道,编,编,码,码,GSM,系,统,统,GSM,系,统,统,全,全,称,称,为,为,全,全,球,球,移,移,动,动,通,通,信,信,系,系,统,统,(GlobalSystemforMobileCommunication,，,GSM),，,俗,俗,称,称,“,“,全,全,球,球,通,通,”,”,，,，,它,它,依,依,照,照,欧,欧,洲,洲,通,通,信,信,标,标,准,准,化,化,委,委,员,员,会,会,(ETSI),制,定,定,的,的,GSM,规,范,范,研,研,制,制,而,而,成,成,，,，,是,是,第,第,二,二,代,代,移,移,动,动,通,通,信,信,技,技,术,术,（,（,2G,）,。,。,其,其,开,开,发,发,目,目,的,的,是,是,让,让,全,全,球,球,各,各,地,地,可,可,以,以,共,共,同,同,使,使,用,用,一,一,个,个,移,移,动,动,电,电,话,话,网,网,络,络,标,标,准,准,，,，,让,让,用,用,户,户,使,使,用,用,一,一,部,部,手,手,机,机,就,就,能,能,行,行,遍,遍,全,全,球,球,，,，,具,具,有,有,广,广,阔,阔,的,的,发,发,展,展,前,前,景,景,。,。,IS-95,系,统,统,IS-95,，,是,是,由,由,高,高,通,通,公,公,司,司,(Qualcomm),发,起,起,的,的,第,第,一,一,个,个,基,基,于,于,CDMA,的,数,数,字,字,蜂,蜂,窝,窝,标,标,准,准,。,。,基,基,于,于,IS-95,的,第,第,一,一,个,个,品,品,牌,牌,是,是,cdmaOne,。,IS-95,也,叫,叫,做,做,TIA-EIA-95,。,它,它,是,是,一,一,个,个,使,使,用,用,CDMA,的,2G,移,动,动,通,通,信,信,标,标,准,准,，,，,一,一,个,个,数,数,据,据,无,无,线,线,电,电,的,的,多,多,接,接,入,入,方,方,案,案,，,，,其,其,用,用,来,来,发,发,送,送,声,声,音,音,，,，,数,数,据,据,和,和,在,在,无,无,线,线,电,电,话,话,和,和,蜂,蜂,窝,窝,站,站,点,点,间,间,发,发,信,信,号,号,数,数,据,据,（,（,如,如,被,被,拨,拨,的,的,电,电,话,话,号,号,码,码,）,）,。,。,IS-95,是,TIA,为,最,最,主,主,要,要,的,的,基,基,于,于,CDMA,技,术,术,的,的,2G,移,动,动,通,通,信,信,的,的,空,空,中,中,接,接,口,口,标,标,准,准,分,分,配,配,的,的,编,编,号,号,，,，,IS,的,全,全,称,称,为,为,InterimStandard,，,即,即,暂,暂,时,时,标,标,准,准,。,。,它,它,也,也,经,经,常,常,做,做,为,为,整,整,个,个,系,系,列,列,的,的,名,名,称,称,使,使,用,用,。,。,CDG,为,该,该,技,技,术,术,申,申,请,请,了,了,cdmaOne,的,商,商,标,标,。,。,IS-95,及,其,其,相,相,关,关,标,标,准,准,是,是,最,最,早,早,商,商,用,用,的,的,基,基,于,于,CDMA,技,术,术,的,的,移,移,动,动,通,通,信,信,标,标,准,准,，,，,它,它,或,或,者,者,它,它,的,的,后,后,继,继,CDMA2000,也,经,经,常,常,被,被,简,简,称,称,为,为,CDMA,。,第,三,三,代,代,移,移,动,动,通,通,信,信,系,系,统,统,-CDMA2000,和,WCDMA,国际电,信,信联盟,1985,年开展,研,研究的,移,移动通,信,信系统,。,。主要,技,技术标,准,准有三,种,种：欧,洲,洲的,WCDMA,系统、,美,美国的,CDMA2000,系统和,中,中国的,TD-SCDMA,系统。,第三代,移,移动通,信,信系统,IMT2000,，是国,际,际电信,联,联盟（,ITU,）在,1985,年提出,的,的，当,时,时称为,陆,陆地移,动,动系统,（,（,FPLMTS,）。,1996,年正式,更,更名为,IMT2000,。与现,有,有的第,二,二代移,动,动通信,系,系统相,比,比，其,主,主要特,点,点可以,概,概括为,：,：,l,全球普,及,及和全,球,球无缝,漫,漫游,l,具有支,持,持多媒,体,体业务,的,的能力,，,，特别,是,是支持,Internet,的能力,l,便于过,渡,渡和演,进,进,l,高频谱,利,利用率,l,能够传,送,送高达,2Mbit/s,的高质,量,量图象,2.3,数字调,制,制技术,2.3.1,数字调,制,制,/,解调的,分,分类,频移键,控,控调制,FSK,（,Frequency-shiftkeying,）是信,息,息传输,中,中使用,得,得较早,的,的一种,调,调制方,式,式,它的主,要,要优点,是,是,:,实现起,来,来较容,易,易,抗噪声,与,与抗衰,减,减的性,能,能较好,。,。在中,低,低速数,据,据传输,中,中得到,了,了广泛,的,的应用,。,。,最常见,的,的是用,两,两个频,率,率承载,二,二进制,1,和,0,的双频,FSK,系统。,相移键,控,控调制,移相键,控,控方法,是,是通过,改,改变载,波,波信号,的,的相位,值,值来表,示,示数字,信,信号,1,，,0,的。如,果,果用相,位,位的绝,对,对值表,示,示数字,信,信号,1,，,0,，则称,为,为绝对,调,调相。,如,如果用,想,想对偏,移,移值表,示,示数字,信,信号,1.0,，则成,为,为相对,调,调相。,幅移键,控,控调制,AsK:,幅移键,控,控,ASK(AmplitudeShiftKeying),ASK,指的是,振,振幅键,控,控方式,。,。这种,调,调制方,式,式是根,据,据信号,的,的不同,，,，调节,正,正弦波,的,的幅度,。,。,幅度键,控,控可以,通,通过乘,法,法器和,开,开关电,路,路来实,现,现。载,波,波在数,字,字信号,1,或,0,的控制,下,下通或,断,断，在,信,信号为,1,的状态,载,载波接,通,通，此,时,时传输,信,信道上,有,有载波,出,出现；,在,在信号,为,为,0,的状态,下,下，载,波,波被关,断,断，此,时,时传输,信,信道上,无,无载波,传,传送。,那,那么在,接,接收端,我,我们就,可,可以根,据,据载波,的,的有无,还,还原出,数,数字信,号,号的,1,和,0,。对,于,于二,进,进制,幅,幅度,键,键控,信,信号,的,的频,带,带宽,度,度为,二,二进,制,制基,带,带信,号,号宽,度,度的,两,两倍,。,。,2.3.2,最小,移,移频,键,键控,和,和高,斯,斯滤,波,波最,小,小移,频,频键,控,控,最小,移,移频,键,键控,最小,移,移频,键,键控,(MSK),是移,频,频键,控,控,(FSK),的一,种,种改,进,进型,。,。在,FSK,方式,中,中，,相,相邻,码,码元,的,的频,率,率不,变,变或,者,者跳,变,变一,个,个固,定,定值,。,。,在,在两,个,个相,邻,邻的,频,频率,跳,跳变,的,的码,元,元之,间,间，,其,其相,位,位通,常,常是,不,不连,续,续的,。,。,MSK,是对,FSK,信号,作,作某,种,种改,进,进，,使,使其,相,相位,始,始终,保,保持,连,连续,不,不变,的,的一,种,种调,制,制。,最小,移,移频,键,键控,又,又称,快,快速,移,移频,键,键控,(FFSK),。这,里,里“,最,最小,”,”指,的,的是,能,能以,最,最小,的,的调,制,制指,数,数,(,即,0.5),获得,正,正交,信,信号,;,而“,快,快速,”,”指,的,的是,对,对于,给,给定,的,的频,带,带，,它,它能,比,比,PS