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3gppts25[1].213中文规范(无线接口物理层技术规范:扩频与调制)

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通信标准参考性技术文件

IMT-DS FDD(WCDMA)系统无线接口物理层技术规范:

扩频与调制

IMT-DS FDD(WCDMA) System Radio Interface Techinical

Specification: Spreading and Modulation

20XX-XX-XX发布 20XX-XX-XX实施中华人民共和国信息产业部科学技术司印发

目次

前言....................................................................................................................................................................... I II 1范围.. (2)

2引用标准 (2)

3名词与缩略语 (2)

3.1符号 (2)

3.2缩写 (3)

4上行链路扩频与调制 (3)

4.1 概述 (3)

4.2 扩频 (3)

4.2.1 上行链路专用物理信道(上行DPDCH/DPCCH) (3)

4.2.2 物理随机接入信道(PRACH) (5)

4.2.2.1物理随机接入信道(PRACH)前缀部分 (5)

4.2.2.2物理随机接入信道(PRACH)消息部分 (5)

4.2.3 物理公共分组信道(PCPCH) (6)

4.2.3.1 物理公共分组信道(PCPCH)前缀部分 (6)

4.2.3.2 物理公共分组信道(PCPCH)消息部分 (6)

4.3 码的产生和分配 (6)

4.3.1 信道化码 (6)

4.3.1.1 码定义 (6)

4.3.1.2 专用物理控制信道/专用物理数据信道(DPCCH/DPDCH)的码分配 (7)

4.3.1.3 物理随机接入信道(PRACH)消息部分码分配 (8)

4.3.1.4 物理公共分组信道(PCPCH)消息部分码分配 (8)

4.3.1.5 物理公共分组信道(PCPCH)功率控制前缀的信道化码 (8)

4.3.2 扰码 (8)

4.3.2.1概述 (8)

4.3.2.2 长扰码 (8)

4.3.2.3 短扰码 (9)

4.3.2.4 专用物理控制信道/专用物理数据信道(DPCCH/DPDCH)扰码 (11)

4.3.2.5物理随机接入信道(PRACH)信道消息扰码 (11)

4.3.2.6 PCPCH 消息部分扰码 (11)

4.2.3.7物理公共分组信道(PCPCH)功率控制前缀扰码 (12)

4.3.3 随机接入(PRACH)前缀码 (12)

4.3.3.1 前缀码构成 (12)

4.3.3.2 前缀扰码 (12)

4.3.3.3 前缀特征码 (12)

4.3.4 公共分组信道(PCPCH)前缀码 (13)

4.3.4.1 接入前缀 (13)

4.3.4.1.1 接入前缀码的构造 (13)

4.3.4.1.2 接入前缀扰码 (13)

4.3.4.1.3接入前缀特征码 (14)

4.3.4.2 CD前缀 (14)

4.3.4.2.1 CD前缀码的构造 (14)

4.3.4.2.2 CD前缀扰码 (14)

4.3.4.2.3 CD前缀特征码 (14)

4.4 调制 (14)

4.4.1 调制码片速率 (14)

4.4.2 调制 (14)

5 下行链路扩频和调制 (15)

5.1 扩频 (15)

5.2 码的产生和分配 (16)

5.2.1 信道化码 (16)

5.2.2 扰码 (17)

5.2.3 同步码 (18)

5.2.3.1 码的产生 (18)

5.2.3.2 SSC码的分配 (19)

5.3 调制 (21)

5.3.1 调制码片速率 (21)

5.3.2 下行链路 (21)

附录A (信息): 广义的Golay 序列 (22)

A.1 备选的Golay码产生方法 (22)

前言

本通信标准参考性技术文件主要用于IMT-DS FDD(WCDMA)系统无线接口的物理层的扩频与调制部分内容,它基于 3GPP制订的Release-99(2000年9月份版本)技术规范,TS 25.213 V3.3.3。

本参考性技术文件由信息产业部电信研究院提出。

本参考性技术文件由信息产业部电信研究院归口。

本参考性技术文件起草单位:信息产业部电信传输研究所

宁波波导股份有限公司

本参考性技术文件主要起草人:徐菲、张翔、徐京皓、卓天真、吴伟

任伟、沈玮、王小泉、汤加跃

本参考性技术文件2001年1月首次发布。

本参考性技术文件委托无线通信标准研究组负责解释。

通信标准参考性技术文件

IMT-DS FDD(WCDMA)系统无线接口物理层技术规范:

扩频与调制协议

IMT-DS FDD(WCDMA) System Radio Interface Techinical Specification:

Spreading and Modulation

1范围

本参考性技术文件描述了IMT-DS FDD(WCDMA)系统的无线接口的物理层部分的扩频及调制部分内容。它基于3GPP制订的Release-99(2000年9月份版本)技术规范,具体对应于TS 25.213 V3.3.0

2引用标准

下列标准所包含的条文,通过在本文件中引用而成为本文件的条文。本文件出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本文件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

[1] 3G TS 25.201: "Physical layer - general description".

[2] 3G TS 25.211: "Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)."

[3] 3G TS 25.101: "UE Radio transmission and Reception (FDD)".

[4] 3G TS 25.104: "UTRA (BS) FDD; Radio transmission and Reception".

3名词与缩略语

3.1符号

本规范使用了以下符号:

Cch,SF,n: n:th channelisation code with spreading factor SF

Cpre,n,s: PRACH preamble code for n:th preamble scrambling code and signature s

Cc-acc,n,s: PCPCH access preamble code for n:th preamble scrambling code and signature s

Cc-cd,n,s: PCPCH CD preamble code for n:th preamble scrambling code and signature s

Csig,s: PRACH/PCPCH signature code for signature s

Sdpch,n: n:th DPCCH/DPDCH uplink scrambling code

Sr-pre,n: n:th PRACH preamble scrambling code

Sr-msg,n: n:th PRACH message scrambling code

Sc-acc: n:th PCPCH access preamble scrambling code

Sc-cd: n:th PCPCH CD preamble scrambling code

Sc-msg,n: n:th PCPCH message scrambling code

Sdl,n: DL scrambling code

Cpsc: PSC code

Cssc,n: n:th SSC code

3.2缩写

本规范使用了以下缩写:

AICH Acquisition Indication Channel 捕获指示信道

AP Access preamble 接入前缀

BCH Broadcast Channel 广播信道

CCPCH Common Control Physical Channel 公共控制物理信道

CD Capacity Deallocation or Collision Detection 解除容量指派或冲突检测

CPICH Common Pilot Channel 公共导频信道

CPCH Common Packet Channel 公共分组信道

DCH Dedicated Channel 专用信道

DPCCH Dedicated Physical Control Channel 专用物理控制信道

DPCH Dedicated Physical Channel 专用物理信道

DPDCH Dedicated Physical Data Channel 专用物理数据信道

FDD Frequency Division Duplex 频分双工

Mcps Mega-chips per second 每秒兆码片

OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor 正交可变扩频因子

PDSCH Physical Downlink Shared Channel 物理下行共享信道

PICH Page Indication Channel 寻呼指示信道

PRACH Physical Random Access Channel 物理随机接入信道

PSC Primary Synchronization Code 基本同步码

SCH Synchronization Channel 同步信道

SSC Secondary Synchronization Code 辅助同步码

SF Spreading Factor 扩频因子

UE User Equipment 用户设备

4上行链路扩频与调制

4.1 概述

扩频应用在物理信道上。它包括两个操作。第一个是信道化操作,它将每一个数据符号转换为若干码片,因此增加了信号的带宽。每一个数据符号转换的码片数称为扩频因子。第二个是扰码操作,在此将扰码加在扩频信号上。在信道化操作时,I路和Q路的数据符号分别和OVSF码相乘。在扰码操作时,I路和Q路的信号再乘以复数值的扰码,在此,I 和Q 分别代表实部和虚部。

4.2 扩频

4.2.1 上行链路专用物理信道(上行DPDCH/DPCCH)

图1描述了上行链路专用物理信道DPCCH and DPDCH的扩频原理。用于扩频的二进制DPCCH 和DPDCH信道用实数序列表示,也就是说二进制的"0"映射为实数+1,二进制的"1"映射为实数-1。DPCCH 信道通过信道码c c扩频到指定的码片速率,第n个DPDCH信道DPDCH n通过信道码c d,n扩频到指定的码片速率,可以同时发射,也就是说1 ≤n ≤ 6.

图1: 上行链路专用物理信道DPCCH and DPDCH扩频

信道化之后,实数值的扩频信号进行加权处理,对DPCCH信道用增益因子βc进行加权处理,对DPDCH 信道用增益因子βd进行加权处理。在任意时刻βc和βd的幅度值至少有一个为1.0。β-值用四Bit量化,表1给出了量化步骤。

表1:增益参数的量化

加权处理后,I路和Q路的实数值码流相加成为复数值的码流,复数值的信号再通过复数值的S dpch,n 码进行扰码,扰码和无线帧对应,也就是说扰码的第一个码片对应无线帧的开始。

4.2.2 物理随机接入信道(PRACH)

4.2.2.1物理随机接入信道(PRACH)前缀部分

PRACH 前缀部分包括复数值的码,这部分描述参见4.3.3

4.2.2.2物理随机接入信道(PRACH)消息部分

图2描述了PRACH 消息部分扩频和扰码的原理, PRACH 消息部分包括数据和控制部分。用于扩频的二进制数据和控制部分用实数序列表示,也就是说二进制的"0"映射为实数+1,二进制的"1"映射为实数-1。控制部分通过信道码c c扩频到指定的码片速率,数据部分通过信道码c d扩频到指定的码片速率

图2:PRACH 消息部分扩频

信道化之后,实数值的扩频信号进行加权处理,对数据部分用增益因子βd进行加权处理,对控制部分用βc增益因子进行加权处理,β值被量化为4比特。量化步骤在4.2.1节给出。

加权处理后,I路和Q路的码流成为复数值的码流,这个复数值的信号再通过复数值的S r-msg,n.码进行

扰码,10 ms的扰码和无线帧10 ms消息部分对应,也就是说第一个扰码对应无线帧消息的部分开始。4.2.3 物理公共分组信道(PCPCH)

4.2.3.1 物理公共分组信道(PCPCH)前缀部分

PRACH 前缀部分包括复数值的码,这部分描述参见5.1.3.4.

4.2.3.2 物理公共分组信道(PCPCH)消息部分

图3描述了PCPCH消息部分扩频的原理, PCPCH 消息部分包括数据和控制部分.用于扩频的二进制数据和控制部分用实数序列表示,也就是说二进制的"0"映射为实数+1,二进制的"1"映射为实数-1。控制部分通过信道码c c扩频到指定的码片速率,数据部分通过信道码c d扩频到指定的码片速率.

图3 PCPCH 消息部分扩频

信道化之后,实数值的扩频信号进行加权处理,对数据部分用增益因子βd进行加权处理,对控制部分用增益因子βc进行加权处理,最后βc和βd的幅度值为1.0. β值被量化为4比特。量化步骤在7.1.2.1节给出。

加权处理后,I路和Q路的码流成为复数值的码流,这个复数值的信号再通过复数值的S r-msg,n.码进行扰码,10 ms的扰码和无线帧10 ms消息部分对应,也就是说第一个扰码对应无线帧消息的部分开始。

4.3 码的产生和分配

4.3.1 信道化码

4.3.1.1 码定义

图1的信道化码是OVSF码,用于保持用户不同物理信道之间的正交性。OVSF码可以用图4的码树来定义.

SF = 1

SF = 2

SF = 4

图4: 用于产生正OVSF 码的码树

在图4中, 信道化码被唯一的定义为C ch,SF,k ,,这里, SF 是码的扩频因子, k 是码的序号, 0 ≤ k ≤ SF-1. 码树的每一级定义了长度为SF 的信道化码,对应于图4的扩频因子SF 。 信道化码的产生方法定义为:

1C ch,1,0=,

???

??

?-=??????-=??????11110,1,0,1,0

,1,0,1,1,2,0,2,ch ch ch ch ch ch C C C C C C

()()()()()()()()?

??

???

?

???

????????????---=??????????????????????-----++-++++++12,2,12,2,12,2,12,2,1,2,1,2,1,2,1,2,0,2,0,2,0,2,0

,2,112,12,212,12,3,12,2,12,1

,12,0,12,:

::n n ch n n ch n n ch n n ch n ch n ch n ch n ch n ch n ch n ch n ch n n ch n n ch n ch n ch n ch n ch C C C C C C C C C C

C C C C C C C C

每一个信道化码字的最左边的值对应于最早发射的码片

4.3.1.2 专用物理控制信道/专用物理数据信道(DPCCH/DPDCH )的码分配

DPCCH 和DPDCH 的码分配遵照以下原则: DPCCH 信道总是用码c c = C ch,256,0. 扩频.

当只发送一个DPDCH 信道时, DPDCH 1用码C ch,SF,k ,扩频,这里SF 是DPDCH 1信道的扩频因子, k= SF / 4 与

当发送多个DPDCH信道时,所有DPDCH信道的扩频因子等于 4 (L=4). DPDCH n用码C ch,n = C ch,4,k扩频,这里, k = 1如果n ∈ {1, 2}, k = 3如果n ∈ {3, 4}, and k = 2如果n ∈ {5, 6}.

如果一个功率控制前缀被用来初始化一个DCH,在功率控制前缀期,DPDCH的信道化码必须与以后适用的相同。

4.3.1.3 物理随机接入信道(PRACH)消息部分码分配

前缀的标记s, 0 ≤s≤ 15,指向码树的16个节点之一, 这个节点对应的信道码长度为16. 在这个节点以下的树枝用于消息部分的扩频. 控制部分的扩频用信道化码c c 扩频(参见4.2.2.2), 信道化码c c 位于树的最低段, 扩频因子为256. c c = C ch,256,m这里m = 16?s + 15.. 数据部分的扩频用位于树枝顶段的信道化码. 这个信道化码的扩频因子为32---256中的任意一个.用信道化码c d = C ch,SF,m 扩频, SF是数据部分的扩频因子, m = SF?s/16。

4.3.1.4 物理公共分组信道(PCPCH)消息部分码分配

控制部分与数据部分的码分配使用如下规则:

控制部分总是用码c c=C ch,256,0.扩频。

数据部分使用码c d=C ch,SF,k扩频。其中SF时数据部分的扩频因子,且k=SF/4。

数据部分可以使用扩频因子为4到256中的任意一个。在一个帧中的消息传输期间UE被允许信道化码扩频因子SF增加。

4.3.1.5 物理公共分组信道(PCPCH)功率控制前缀的信道化码

PCPCH功率控制前缀的信道化码和4.3.1.4节中的消息部分的控制部分相同。

4.3.2 扰码

4.3.2.1概述

所有上行物理信道都和复数值的扰码进行扰码处理. DPCCH/DPDCH信道既可以用长码又可以用短码扰码. 在4.3.2.4节中有定义. PRACH信道消息部分用长码扰码, 在4.3.2.5节中有定义. PCPCH信道消息部分用长码扰码, 在4.3.2.6节中有定义。

共有224个上行长扰码和224上行短扰码.上行扰码在高层分配。

长扰码是从4.3.2.2节中的候选长序列中产生的, 短扰码是从4.3.2.3节中的候选短序列中产生的。

4.3.2.2 长扰码

长扰码c long,1,n和c long,2,n长是由两个二进制m序列的38400个码片的模2加产生的。二进制m序列是由25阶生成多项式产生的。命x, 和y代表两个m序列,x序列是由生成多项式X25+X3+1产生的。y序列是由生成多项式X25+X3+X2+X+1产生的。两个序列共同构成

Gold序列。

序列c long,2,n是序列c long,1,n.的16777232个码片的移位。

命n23… n0 代表24比特二进制扰码序列,n0是最低有效位。x序列的第n个数记位x n,

命x n(i) 和y(i)代表序列x n和y第i个符号。

m序列x n和y构成如下:

初始条件:

x n(0)=n0 , x n(1)= n1, … =x n(22)= n22 ,x n(23)= n23, x n(24)=1

y(0)=y(1)= … =y(23)= y(24)=1

定义子序列符号:

x n (i+25) =x n (i+3) + x n (i) modulo 2, i=0,…, 225-27,

y(i+25) = y(i+3)+y(i+2) +y(i+1) +y(i) modulo 2, i=0,…, 225-27.

定义二进制Gold 序列 z n 为:

z n (i ) = x n (i ) + y (i ) modulo 2, i = 0, 1, 2, …, 225-2, Gold 序列 z n 实数值的定义为:

.22,,1,01

)(10

)(1)(25-=??

?=-=+= i for i z if i z if i Z n n n

实数值的长扰码c long,1,n 和 c long,2,n 序列定义为:

c long,1,n (i ) = Z n (i ), i = 0, 1, 2, …, 225 – 2 and

c long,2,n (i ) = Z n ((i + 16777232) modulo (225 – 1)), i = 0, 1, 2, …, 225 – 2.

最后, 复数值的长扰码C long, n 序列定义为:

()??()()

2/211)()(,2,,1,,i c j i c i C n long i

n long n long -+=

这里, i = 0, 1, …, 225 – 2和??表示取最近的较小的整数

图5:上行扰码序列产生器结构图

4.3.2.3 短扰码

短扰码序列c short,1,n (i ) 和c short,2,n (i )是由周期性的S(2)扩展码定义的: 命n 23n 22…n 0代表24比特第n 个码

第n 个四进制S(2) 序列z n (i ), 0 ≤ n ≤ 16777215,是由三个序列的模四加得到的,一个四进制 序列a (i )和二个二进制序列b (i ) and d (i ),初始载入的三个序列是由码数n 决定的.长度为255的z n (i ) 序列是由下式产生的:

z n (i ) = a (i ) + 2b (i ) + 2d (i ) 模 4, i = 0, 1, …, 254,

四进制序列a (i ) 是由多项式g 0(x )= x 8+x 5+3x 3+x 2+2x+1产生的 a (0) = 2n 0 + 1模 4, a (i ) = 2n i 模 4, i = 1, 2, …, 7,

a (i) = 3a (i -3) + a (i -5) + 3a (i -6) + 2a (i -7) + 3a (i -8) 模 4, i = 8, 9, …, 254,

二进制序列b (i )是由多项式g 1(x )= x 8+x 7+x 5+x+1产生的

b (i ) = n 8+i 模 2, i = 0, 1, …, 7,

b (i ) = b (i-1) + b (i-3) + b (i-7) + b (i-8) 模 2, i = 8, 9, …, 254,

二进制序列c (i )是由多项式g 2(x )= x 8+x 7+x 5+x 4+1 产生的

d (i ) = n 16+i 模 2, i = 0, 1, …, 7,

d (i ) = d (i-1) + d (i-3) + d (i-4) + d (i-8) 模 2, i = 8, 9, …, 254. 序列z n (i )通过置z n (255) = z n (0)将长度扩展到256码片

. 序列z n (i )和实数值的二进制序列c short,1,n (i ) and c short,2,n (i ), , i = 0, 1, …, 255的对应关系见表2

表2:z n (i )和c short,1,n (i ) and c short,2,n (i ), , i = 0, 1, …, 255的对应关系

最后,复数值的短扰码序列C short, n 定义为:

()()??()()

2/256mod 211)256mod ()(,2,,1,,i c j i c i C n short i

n short n short -+=

这里 i = 0, 1, 2, … , ??表示下取整

255码片序列短码产生器的一个实现见图6.

模 n 加

相乘

(i)

(i)

图 6. 上行255码片序列短码产生器

4.3.2.4 专用物理控制信道/专用物理数据信道(DPCCH/DPDCH)扰码

上行DPCCH/DPDCH信道扰码可以是长扰码也可以是短扰码.

当扰码形成后, 长扰码和短扰码的类形定义如下:

上行DPCCH/DPDCH信道第n阶长扰码,记为: S long, n,定义为:

S long,n(i) = C long,n(i), i= 0, 1, …, 38399,

对应与最先发送的码片的最低阶指数和C long,n在4.3.2.2节中定义

上行DPCCH/DPDCH信道第n阶短扰码,记为: S short, n,定义为:

S short,n(i) = C short,n(i), i= 0, 1, …, 38399,

对应与最先发送的码片的最低阶指数和C short,n在4.3.23节中定义

如果一个功率控制前缀被用来初始化一个DCH,在功率控制前缀期间,DPDCH的信道化码必须与以后使用的相同。在功率控制前缀结束时,扰码结束,此时扰码相位与帧边界对齐。

4.3.2.5物理随机接入信道(PRACH)信道消息扰码

用于PRACH 信道消息部分的扰码是10 ms长, 总共定义了8192个不同的扰码。。.

第n阶PRACH 信道消息部分扰码,记为:S r-msg,n,其中n = 0, 1, …, 8191。它的定义是基于长扰码序列的,定义为:

S r-msg,n(i) = C long,n(i + 4096), i= 0, 1, …, 38399

对一个PRACH来说,用于消息部分的扰码与用于前缀部分的扰码是一一对应。.即若前缀用扰码S r-pre,m,则消息部分用扰码S r-msg,m, 在此m对于上述两个扰码是相同的;

4.3.2.6 PCPCH 消息部分扰码

用于PCPCH 信道消息部分的扰码是10 ms长,在特定的小区,每一个扰码都有一个与之一一对应的特征码以及接入前缀部分使用的接入子信道。信道消息部分的扰码既可以用长码也可以用短码.每个小区有64

个上行链路扰码,整个系统中有32768个PCPCH扰码。

第n阶PCPCH 信道消息部分扰码,记为:S c-msg,n,其中n = 8192,8193, …,40959。它的定义是基于扰码序列的,定义为:

当用长码进行扰码时:

S c-msg,n(i) = C long,n(i ), i= 0, 1, …, 38399

对应的最先发送的码片的最低阶指数和C long,n在4.3.2.2节中定义

当用短码进行扰码时:,

S r-msg,n(i) = C short,n(i), i= 0, 1, …, 38399

32768个PCPCH扰码分成512组,每组有64个。小区内PCPCH前缀扰码组与用于小区内下行链路的基本扰码是一一对应的关系。如在小区内下行链路的基本扰码为m的第k阶PCPCH扰码为S c-msg, n,当k =16,17,…, 79 和m= 0, 1, 2, …, 511时,S c-msg, n中的n = 64?m + k+8176。

4.2.3.7物理公共分组信道(PCPCH)功率控制前缀扰码

PCPCH 功率控制前缀扰码和PCPCH信道消息部分扰码相同,在4.2.3.6节中有描述. 扰码的相位应该在码的尾部和功率控制前缀的尾部与帧边界同相

4.3.3 随机接入(PRACH)前缀码

4.3.3.1 前缀码构成

随机接入前缀码C pre,n 是一个复数值序列,它由前缀扰码S r-pre,n和前缀C sig,s构成:

C pre,n,s(k) = S r-pre,n(k) ? C sig,s(k) ?

)

2

4

(k

j

e

π

+

π

, k = 0, 1, 2, 3, …, 4095,

这里, k=0对应于最先发送的码片, S r-pre,n and C sig,s分别在以下的4.3.3.2,4.3.3.3节中定义.

4.3.3.2 前缀扰码

PRACH前缀部分扰码由长扰码序列产生,共有8192个PRACH前缀扰码。

第n阶前缀扰码n = 0, 1, …, 8191,定义为:

S r-pre,n(i) = c long,1,n(i), i= 0, 1, …, 4095;

此时的序列c long,1,n在4.3.2.2节定义。

8192个PRACH扰码分成512组,每组有16个。小区内PRACH前缀扰码组与用于小区内下行链路的基本扰码有一一对应的关系。如在小区内下行链路的基本扰码为m的第k阶PCPCH扰码为S r-pre,n(i),当k = 0, 1, 2, …, 15和m= 0, 1, 2, …, 511时,S r-pre,n(i)中的n = 16?m + k。

4.3.3.3 前缀特征码

前缀特征码是由长度为16Bit的P s(n)(n=0…15)码的256次重复构成的:定义如下:

C sig,s(i) = P s(i模16), i = 0, 1, …, 4095.

特征序列P s(n)是从16组码长为16的Hadamard码构成的.它们在表3中列出:

表3: 前缀特征码

4.3.4 公共分组信道(PCPCH)前缀码

4.3.4.1 接入前缀

4.3.4.1.1 接入前缀码的构造

类似于PRACH信道接入前缀码, PCPCH信道接入前缀码C c-acc,n,s,是复数值序列. PCPCH信道接入前缀码是由前缀扰码S c-acc,n和前缀特征码C sig,s按如下公式构成:

C c-acc,n,s(k) = S c-acc,n(k) ? C sig,s(k) ?

)

2

4

(k

j

e

π

+

π

, k = 0, 1, 2, 3, …, 4095,

这里S c-acc,n和C sig,s在 4.3.4.1.2 和4.3.4.1.3节中定义..

4.3.4.1.2 接入前缀扰码

PCPCH前缀部分扰码由长扰码序列产生,共有40960个PCPCH接入前缀扰码。

第n阶PCPCH接入前缀扰码,此时n = 0, 1, …, 40959,定义为:

- S c-acc,n (i) = c long,1,n(i), i= 0, 1, …, 4095;

此时的序列c long,1,n在4.3.2.2节定义。

8192个PRACH扰码分成512组,每组有80个。小区内PCPCH接入前缀扰码组与用于该小区内下行链路的基本扰码有一一对应的关系。如在小区内下行链路的基本扰码为m的第k阶PCPCH扰码为S r-pre,n(i),其中k = 0,..., 79与m= 0, 1, 2, …, 511;当k= 0, 1, 2, …, 15时,S r-pre,n(i)中的n=16 ?m+k;当k=16,..., 79时,S r-pre,n(i)中的n = 64?m + (k-16)+8192。

如果PCPCH接入前缀部分使用的扰码与PRACH使用的相同,则下标仅为k = 0, (15)

PCPCH接入前缀部分扰码中下标为k = 16,…,79的这些扰码并没有与PRACH共享。这就导致了

PCPCH的32768个特有的前缀扰码被分为512组,每组64个。

4.3.4.1.3接入前缀特征码

CPCH接入脉冲接入前缀部分携带16种不同的正交复数特征码之一,这个码和用于随机接入脉冲前缀部分的码一致.

4.3.4.2 CD前缀

4.3.4.2.1 CD前缀码的构造

类似于PRACH信道接入前缀码, PCPCH信道CD接入前缀码C c-cd,n,s是复数值序列. PCPCH信道CD接入前缀码是由前缀扰码Sc-cd,n和前缀特征码C sig,s按如下公式构成:

C c-cd,n,s(k) = S c-cd,n(k) ? C sig,s(k) ?

)

2

4

(k

j

e

π

+

π

, k = 0, 1, 2, 3, …, 4095,

这里S c-cd,n和C sig,s在 4.3.4.2.2 和 4.3.4.2.3节中定义..

4.3.4.2.2 CD前缀扰码

总共有40960个PCPCH-CD前缀扰码。第n阶PCPCH信道CD前缀扰码,此时n = 0,…,40959定义为

S c-cd,n(i) = c long,1,n(i ), i= 0, 1, …, 4095,

这里序列c long,1,n在4.3.2.2.节中定义

40960个PCPCH扰码分成512组,每组有80个。小区内PCPCH CD前缀扰码组与用于小区内下行链路的基本扰码有一一对应的关系。如在小区内下行链路的基本扰码为m的第k阶PCPCH扰码为S c-cd, n,其中k = 0,..., 79与m= 0, 1, 2, …, 511;当k= 0, 1, 2, …, 15时,S c-cd, n中的n=16 ?m+k;当k=16,..., 79时,S c-cd, n 中的n = 64?m + (k-16)+8192。

如果PCPCH CD前缀部分使用的扰码与PRACH使用的相同,则下标仅为k = 0, (15)

PCPCH CD前缀部分扰码中下标为k = 16,…,79的这些扰码并没有与PRACH共享。这就导致了PCPCH 的32768个特有的前缀扰码被分为512组,每组64个。

4.3.4.2.3 CD前缀特征码

CPCH信道接入脉冲接入前缀部分携带16种不同的正交复数特征码之一,这个码和用于随机接入脉冲前缀部分的码一致.

4.4 调制

4.4.1 调制码片速率

调制码片速率是3.84 Mcps.

4.4.2 调制

在上行链路,通过扩频产生的复数值码片序列用QPSK方式进行调制,见图7

图7: 上行链路调制.

脉冲成形特性在TS 25.101中描述.

5 下行链路扩频和调制

5.1 扩频

图8描述了除了SCH信道以外的所有下行链路物理信道的扩频,也就是P-CCPCH, S-CCPCH, CPICH, AICH, PICH, PDSCH和下行DPCH信道。未扩频的物理信道包括一个实数值符号的序列。除了AICH信道以外的信道, 符号可以取值+1, -1, 和0, 这里0代表DTX.对AICH信道符号的取值依赖于要发射的符号的精确组合。请对比TS 25.211节5.3.3.6。

每一对连续的两个符号在经过串并转换后分成I路和Q路。分路原则是偶数编号的符号分到I路和奇数编号的符号分到Q路。除了AICH信道以外的所有信道, 编号为0的符号定义为每一帧的第一个。对AICH 信道, 符号为0的符号定义为每一接入时隙的第一个。I路和Q路通过相同的实数值的信道码C ch,SF,m扩频到指定的码片速率。实数值的I路和Q路序列就变为复数值的序列。这个序列经过复数值的扰码S dl,n进行扰码处理。对于P-CCPCH信道, 扰码用于P-CCPCH信道的帧边缘,也就是说, 扩频的P-CCPCH帧的第一个复数码片和扰码的0相乘。对于其它的下行链路,扰码与于P-CCPCH信道相同.在这种情况下, 扰码不必与将进行扰码的物理信道的帧边缘对齐。

图8: 除了SCH信道以外的所有下行链路物理信道的扩频

图9描述了不同的下行链路如何进行组合. 每一个复数制的扩频, 图8中的箭头S,加权用加权因子G进行

加权.复数制的P-SCH 和S-SCH信道,见TS 25.201,节5.3.3.4, 分别用加权因子G p和G s进行加权. 所有下行链路物理信道进行复数加组合在一起.

图9: SCH 和P-CCPCH 信道的扩频和调制

5.2 码的产生和分配

5.2.1 信道化码

图8中的信道化码和上行链路的信道化码相同,命名为OVSF码, OVSF码用于保证具有不同速率和扩频因子的不同下行链路之间的正交性. OVSF码在4.3.1节的图4中定义.

对CPICH主信道信道化码固定为C ch,256,0,对CCPCH主信道信道化码固定为C ch,256,1.对其它物理信道信道化码由UTRAN指定.

当扩频因子是512时,还有一条限制适用. 当信道化码C ch,512,n, n=0,2,4….510,用于软切换时,信道化码C ch,512,n+1不分配于Node B, Node B用于进行时间调整.当信道化码C ch,512,n, n=1,3,5….511用于软切换时,信道化码C ch,512,n-1不分配用于进行时间调整的Node B。

这个限制不适用于更软切换, 也不适用于UTRAN被同步到未作时间调整的扩频因子是512的软切换中。.当扩频因子减半实现压缩方式时, 用于压缩方式帧的OVSF码:

- C ch,SF/2,?n/2?如果用原扰码

- c ch,SF/2,n mod SF/2如果用备选扰码见5.2.2

这里c ch,SF,n用于非压缩帧的信道化码

在PDSCH信道,如果每一帧的的OVSF码都不相同,则OVSF码应按如下方法分配.在最小的扩频因子下的OVSF码应该由用于连接的最小扩频因子指向的码树的一枝.这也就是说UE用于PDSCH信道连接的码可以根据OVSF码产生原则从最小扩频因子码开始产生。

同样的方法也适用于将DSCH信道映射到多重并行PDSCH,但所有的树枝以多码来标识,此时对应于最小的扩频因子。但也可以用于较高的扩频因子分配的情况。

5.2.2 扰码

共有218-1 = 262,143个扰码可以产生,编号为0…262,142. 但并不是所有的扰码都可以用. 所有的扰码分成两组, 一组是512个的基本扰码,另一组是15个的辅助扰码.

基本扰码包括n=16*i 的扰码, i=0…511.第i阶备用扰码包括16*i+k 的扰码, k=1…15.

在基本扰码和15个辅助扰码之间有一一对应的关系, 第i个基本扰码对应于第i个辅助扰码

因此,根据以上所述, k = 0, 1, …, 8191的扰码可以用.所有这些扰码及它们左边的和右边的扰码都可以用于压缩帧. 对应k左边的扰码是k + 8192, 对应k右边的扰码是k + 16384. 这些备选扰码都可以用作压缩帧.在这种情况下,如果n

基本扰码又可以分成64个扰码集, 每个扰码集中有8个基本扰码组。第j个扰码集包括的扰码为16*8*j+16*k, 这里j=0..63 and k=0..7.

每一个小区只分配一个基本扰码. 基本的CCPCH 和CPICH信道总是用基本扰码来发射.其余的下行物理信道既可以用基本扰码也可以用和小区相关的备用扰码.

基本扰码和备用扰码在CCTrCH信道中可以混用。但在DSCH类型的CCTrCH的情况下,单个用户(UE)可能接收到的所有PDSCH的信道化码应当取基本扰码或备用扰码中的一种。

通过将两个实数序列合并成一个复数序列构成一个扰码序列. 通过两个18阶的生成多项式,产生两个二进制的m序列, m序列的38400个码片模2加构成两个实数序列. 两个实数序列构成了一个Gold序列. 扰码每10 ms重复一次。令x和y分别代表一个序列。x序列用生成多项式1+X7+X18生成,y序列用生成多项式1+X5+X7+ X10+X18生成。

依赖于扰码号n的序列记为z n。令x(i),y(i)和z n(i)分别代表序列x,y,和z n的第i个值m序列x和y 构成如下:

初始条件:

x : x(0)=1, x(1)= x(2)=...= x (16)= x (17)=0

y(0)=y(1)= … =y(16)= y(17)=1

子序列递归定义为:

x(i+18) =x(i+7) + x(i) 模2, i=0,…,218-20,

y(i+18) = y(i+10)+y(i+7)+y(i+5)+y(i) 模2, i=0,…, 218-20.

N(n)阶Gold序列z n, n=0,1,2,…,218-2,定义为:

z n(i) = x((i+n) 模(218 - 1) + y(i) 模2, i=0,…, 218-2.

二进制序列通过下式转换为实数值的Z n序列,

线性调频信号数字脉冲压缩技术分析_郑力文

2011年1月1日第34卷第1期 现代电子技术 M odern Electro nics T echnique Jan.2011V ol.34N o.1 线性调频信号数字脉冲压缩技术分析 郑力文,孙晓乐 (中国空空导弹研究院,河南洛阳 471009) 摘 要:在线性调频信号脉冲压缩原理的基础上,利用M atlab 对数字脉冲压缩算法进行仿真,得到了雷达目标回波信号经过脉冲压缩后的仿真结果。运用数字脉冲压缩处理中的中频采样技术与匹配滤波算法,对中频采样滤波器进行了优化,降低了实现复杂度,减少了运算量与存储量。最后总结了匹配滤波的时域与频域实现方法,得出在频域实现数字脉冲压缩方便,运算量小,更适合线性调频信号。 关键词:线性调频信号;脉冲压缩;中频采样;匹配滤波 中图分类号:T N911-34 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2011)01-0039-04 Digital Pulse C ompression Technology of Linear Frequency Modulation Signal ZH ENG L-i w en,SU N X iao -le (Chi na Airborne Missi le Academy,L uo yang 471009,China) Abstract :Based o n the pr inciple of pulse com pr essio n techno lo gy o f linear fr equency mo dulat ion signal,the simulatio n r e -sult of radar echo sig nal co mpressed by the pulse can be ga ined by using M atlab to simulate the dig ital pulse com pr essio n algo -r ithm.Co mbining the techno log y o f IF sampling with the matching filt er alg or ithm in the digit al pulse compression processing and optimazing the I F sampling filter,which can remarkably reduce the complex ity and decr ease t he mult iplier operation and the memo ry.Finally ,the implementation methods of matching filter algo rithm in time domain and fr equency doma in are summar ized,the dig ital pulse compression can be im plemented on frequency do main. Keywords :linear frequency modulatio n signal;pulse com pr essio n;IF sampling ;matching f ilter 收稿日期:2010-07-22 为了提高雷达系统的发现能力,以及测量精度和分 辨能力,要求雷达信号具有大的时宽带宽积[1-2]。但是,在系统的发射和馈电设备峰值功率受限制的情况下,大的信号能量只能通过加大信号的时宽来得到。然而单载频脉冲信号的时宽和带宽乘积接近1,故大的时宽和带宽不可兼得。因此,对这种信号来说,测距精度和距离分辨力同测速精度和速度分辨力以及作用距离之间存在着不可调和的矛盾。在匹配滤波器理论的指导下,提出了线性调频脉冲压缩的概念,即在宽脉冲内附加线性调频,以扩展信号的频带,提供了一类信号,其时宽带宽乘积大于1,称之为脉冲压缩信号或大时宽带宽积信号。线性调频信号是应用最广泛的脉冲压缩信号,因此线性调频信号的特性、脉冲压缩的原理及其实现技术都是比较受人关注的[3-5]。 1 线性调频信号脉冲压缩基本原理1.1 线性调频信号简介 线性调频信号是通过非线性相位调制或线性频率调制(LFM )来获得大的时宽带宽积[6-7],这种信号又称 为chirp 信号,它是研究得最早而且应用最广泛的一种脉冲压缩信号。线性调频信号的时域波形如图1所示, 其频谱如图2所示。 线性调频信号可以表示为: x (t)=A #r ect t S #exp j 2P f 0t +L t 2 2 (1) 式中:A 为信号幅度;rect (t/S )为矩形函数,即: rect (t/S )= 1, t/S \1/20, t/S <1/2 (2) 线性调频信号的瞬时角频率X i 为: X i =d U d t =2P f 0+L t (3) 图1 线性调频信号的时域波形 在脉冲宽度S 内,信号的角频率由2P f 0-L S /2变

中图法分类号(TP3计算技术计算机技术)

中图法分类号(TP3 计算技术、计算机技术) TP3 计算技术、计算机技术 TP3-05 计算机与其他学科的关系(计算机文化、计算机心理学等入此.) TP30 一般性问题 TP301 理论、方法(计算机原理入此. 开关理论入TP17.) TP301.1 自动机理论(自动机入TP23.) TP301.2 形式语言理论(形式语义理论入此.) TP301.4 可计算性理论 TP301.5 计算复杂性理论 TP301.6 算法理论(计算机数学等入此. <3版类名:计算方法、算法理论>) TP302 设计与性能分析 TP302.1 总体设计、系统设计 TP302.2 逻辑设计 TP302.4 制图 TP302.7 性能分析、功能分析(可靠性、灵敏度等分析入此.) TP302.8 容错技术 TP303 总体结构、系统结构(总论计算机硬件及其外部设备的著作入此. 专论各部件的著作入TP32/38有关各类. <3版类名:结构、构造>) TP303+.1 元件 TP303+.2 插件、机架 TP303+.3 电源系统(供电形式、保护系统、UPS等入此.) TP304 材料 TP305 制造、装配、改装(计算机的大密度装配技术入此.) TP305+.1 微小型化工艺 TP305+.2 防潮、防霉、防腐工艺 TP306 调整、测试、校验 TP306+.2 调整、测试方法 TP306+.3 故障诊断与排除 TP307 检修、维护 TP308 机房(机房设施、计算机中心设施、计算机环境等入此.) TP309 安全保密 TP309.1 计算机设备安全 TP309.2 数据安全 TP309.3 数据备份与恢复 TP309.5 计算机病毒与防治 TP309.7 加密与解密 TP31 计算机软件 TP311 程序设计、软件工程 TP311.1 程序设计(程序正确性理论入此. <3版类名:理论方法>) TP311.11 程序设计方法 TP311.12 数据结构 TP311.13 数据库理论与系统

计算机电子信息技术及工程管理模式分析

计算机电子信息技术及工程管理模式分析 摘要随着计算机技术的不断进步,研究电子信息技术及工程管理模式凸显出重要意义。本文首先介绍了计算机电子信息技术和工程管理的内涵,分析了计算机电子信息技术的优势和工程管理的特点,并研究了计算机信息技术在工程项目管理中的应用。 关键词计算机;电子信息技术;工程管理;模式 1 计算机电子信息技术和工程管理的内涵 计算机电子信息技术是在第三次科技革命的产物,电子计算机技术的革命也一直在持续,计算机电子信息技术不断地进行进步,不断地改变着人们的生活,特别是计算机电子技术和网络的联姻,让计算机技术走上了信息化的快车道,计算机电子信息技术可以为人们的生活提供便捷的服务,人们通过计算机信息技术可以进行网上沟通、网上购物和网上娱乐。人们也可以利用计算机电子信息技术进行便捷和高效率的工作。可以说人们的生活和工作中已经离不开计算机电子信息技术[1]。 2 计算机电子信息技术的优势和工程管理的特点 2.1 计算机电子信息技术的优势 计算机电子信息技术具有其一定的优势。首先,计算机电子信息技术能够实现信息数据的共享充分发挥数据库的作用。计算机电子信息技术中的数据具有较高的真实性,能够为工程管理提供重要的依据来做出正确的决策。利用计算机电子信息技术能够确保各数据的统计过程,保障数据的科学性;其次,计算机电子信息技术的应用,能够确保所得到的工程信息具有准确性,避免因人工失误而造成经济上的损失或是质量上的问题。利用计算机信息技术,能够通过网络数据库得到所需要的工程信息,以充分提升我国工程管理水平;最后,我国计算机信息技术方式已经朝着集约化发展,力求通过有效的措施来提高工程管理工作的智能化程度。实施计算机电子信息技术,有利于创新人们的思维,提高人们的行为能力,可以对所得到的信息进行有效的分析和处理。 2.2 工程管理的特点 现阶段的工程管理主要有以下几个特点:①工程管理所涵盖的范围比较广。所谓工程管理,就是对工程中所需要做出的决策和计划进行监督,控制好工程中的各个施工环节,协调各工程管理部门,以引导其开展高效的工程管理工作,优化资源配置,从而实现预期的工程管理目标。在工程管理工作中企业不仅要开展有效的经济活动,还要实施技术经济活动,但这两方面的活动都不属于正常稳定生产中的内容;②工程管理具有复杂性,十分烦琐。从技术上来说,在工程项目中所需要运用到的科学技术并不止一种,类别多样,在管理过程中具有一定的难

扩频通信及matlab仿真

扩 频 通 信 及Matlab 仿 真 江西师范大学 物理与通信电子学院2009级通信工程(2)班姓名xxx 学号xxxxxxxx

目录 一、摘要 (3) 二、数字通信原理 (4) 三、衰落信道与抗衰落技术 (5) 四、多址通行 (6) 五、扩频通信原理 (6) 六、直接序列扩频通信 (8) 七、基于matlab的直接序列扩频仿真 (10) 八、结束语 (13) 九、参考书目 (14) 十、致谢 (15)

摘要 扩频通信即扩展频谱通信,它与光纤通信、卫星通信一同被誉为信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信技术自50年代中期美国军方开始研究,一直为军事通信所独占,广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域,直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源,各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术,扩频技术现已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。本文根据扩频通信的原理,利用MATALB对扩频通信中最常用的直扩通信系统进行了仿真。

数字通信原理: 1)所谓数字通信就是利用数字传输技术来进行的通信。它包括对模拟信号的编码和调制,传输媒介以及对数字信号的解调和解码。 2)典型的数字通信系统模型如图1-1: 图1-1 信源:信息的来源一般是模拟信号。 信源编码:模拟信号转变为数字信号; 信号压缩处理;信号的高效率编码。 信道编码:检错、纠错编码,提高信号抗干扰能力;

信息加密,防止信息被窃取。 调制变换:波形编码,信号调制,使基带信号适合在特定的 道中传输。 传输媒介:有线、无线信道,网络交互设备。 解调、信道译码、信源译码:对信号作上述处理相反对变换。 信宿:信息的最终传输目的地 衰落信道与抗衰落技术: 1)衰落信道的产生:无线通信是基于电磁波在空间中的传播来实现信息的传递的。无线信道的电波传播特性与电波传播的环境密切相关。电波环境主要包括:地形地貌、各种建筑物、气候气象、电磁干扰、移动体的运动速度和工作频段等。因此在实际应用中不可避免的产生衰落信道。 2)衰落信道主要包括:阴影衰落和多径衰落。 3)抗衰落技术主要包括:①空间分集技术 ②Rake接收方式 ③信道交织技术 ④多载波传输技术 ⑤信道均衡技术 ⑥扩频通信技术等等

基于AD9910的线性调频信号发生技术(1)

科技信息2010年第17期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 基于AD9910的线性调频信号发生技术 时慧 (中国电子科技集团公司第四十一研究所山东青岛266555) 【摘要】本文主要介绍了DDS的工作原理以及专用芯片AD9910的功能特点,并重点论述了利用可编程逻辑器件控制DDS产生线性调频信号的设计方案。该设计实现了高度集成化,降低了成本且易于调试。 【关键词】直接数字频率合成;AD9910;线性调频信号 Generating Technology of LFM Signal Based on AD9910 【Abstract】This paper introduces the theory of DDS and the characteristics of AD9910,and particularly discuss a scheme using FPGA control DDS to generate LFM signal.The scheme realize integration,reduce the cost and easy to adjust. 【Key words】Direct digital synthesis;AD9910;L inear frequency modulation signal 0前言 线性调频信号(LFM,也称为Chirp信号),是一种最常用的雷达信号,因其具有良好的脉冲压缩特性和分辨能力,在合成孔径雷达以及相控阵雷达中得到了广泛的应用[1。数字频率合成技术(DDS)以其相对带宽较宽、频率转换时间短、相位连续性好以及集成化度高等优点成为线性调频信号发生技术的设计主流[2]。在某型号信号模拟系统中,要求产生中心频率250M,扫频带宽为200M的宽带扫频信号。根据设计要求,选用AD公司的DDS芯片AD9910,配以FPGA来实现宽带扫频信号的产生。 1DDS芯片AD9910简介 AD9910是Analog Device公司近年来推出的一款性价比很高的DDS芯片,它集成了14bit数模转换器(DAC)并且支持高达1GSPS 的采样率,理想频率分辨率可以达到0.23Hz,具有32位相位累加器,自带线性或任意频率、相位或幅度扫频电路。内部自带反sinc修正电路,8个频率和相偏备份用于快速调频或调相。1024×32位内部RAM 用于预先定义好的调制[3]。 AD9910主要有4种工作方式:单频模式、RAM调制模式、DRG 调制模式和并口调制模式。 在单频模式下,AD9910输出点频信号。AD9910共有8个64位单频信号寄存器,可以存储8个单一频率控制字,每个寄存器中包含了频率控制参数、相位控制参数和幅度控制参数。利用用芯片管脚PROFILE0~2可以选择使用哪个Profile寄存器。 在RAM调制模式下,用户可以任意改变DDS信号控制参数来产生各种信号,典型应用如FSK、PSK、ASK以及用户可自定义的非线性扫描信号。这种模式下的RAM寄存器和单点调制模式下的单频信号寄存器复用同一地址,通过芯片的功能控制寄存器CFR1~CFR2来控制选用哪种模式。 DRG调制模式与RAM调制模式实现功能相类似,不同点是该模式利用累加器对DDS所需的信号参数进行调制。在这种模式下,可以产生较好的线性调频信号。 并口调制模式主要应用于需要频率或者相位极快变化的场合,例如跳频合成器、高速波形发生器等。因为AD9910提供了更新速率可达250MHz的l6bit快速编程的并行接口,每隔8ns即可更新一次32 bit的频率控制字。 在各个工作模式下对芯片的操作只需要选择相应的模式,并写入相应的控制字即可。根据AD9910的功能特点及设计要求,在本文中选择使用的是线性调频模式即DRG调制模式。 2系统设计 系统主要由上位机,FPGA单元,DDS单元,参考时钟以及波形输出模块组成,如图1所示: 图1系统总体框图2.1时钟设计 由DDS的原理可知,整个DDS系统在一个统一的时钟信号即采样时钟下工作。该时钟的质量直接决定了最终输出波形频率的精度、稳定度以及输出信号的相噪,在本设计中采用了晶体振荡器。高稳定的10M晶振产生的时钟信号通过REF_CLK引脚输入到AD9910,经过AD9910内部的锁相环100倍频后生成1G的采样时钟。 2.2控制接口电路 上位机根据用户设定的线性调频信号带宽,扫描时间等参数,计算出AD9910相应的配置数据,送入FPGA,FPGA接受到上位机的控制数据后按照AD9910的时序送入到AD9910中,完成DDS模块的设置。AD9910是通过串行模式来接受各种配置数据,主要通过使用了nCS,SCLK,SDIO以及IO_UPDATA。在片选信号nCS为低的时候,AD9910在SCLK的上升沿采样SDIO信号,前八个SCLK周期为指令周期,后面跟着若干数据周期。指令周期由1位读写位(Bit7),2个无关位(Bit6,Bit5)和5个地址位(Bit4~Bit0)组成。根据不同的地址,数据周期的长度为16位,32位或64位不等。尽管AD9910的送数可以MSB优先或LSB优先,为了方便,在设计中,采用AD9910默认的MSB优先模式。 2.3波形输出电路 波形输出单元主要由电阻,变压器,放大器和低通滤波器组成,主要完成DDS输出信号的滤波、放大等功能。其电路如图2所示: 图2波形输出电路 AD9910输出的20mA电流信号经过R55,R56电阻转换成差分电压信号,再经过变压器(T1)转换成单端电压信号,150M~350M的带通滤波器滤除其带外杂散和镜像后再通过数控衰减器来控制信号输出功率,衰减器的输出经过隔直放大后输出。 图3软件流程图(下转第426页 )○百家论剑○ 423

新编《电子计算机房设计规范》

新编《电子计算机房设计规范》

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电子计算机机房设计规范 第一章总则 第1.0.1条为了使电子计算机机房设计确保电子计算机系统稳定可靠运行及保障机房工作人员有良好的工作环境,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制订本规范。第1.0.2条本规范适用于陆地上新建、改建和扩建的主机房建筑面积大于或等于140m2的电子计算机机房的设计。本规范适用于工业控制用于计算机机房和微型计算机机房。 第1.0.3条电子计算机机房设计除应执行本规范外,尚应符合现行国家有关标准规范的规定。 第二章机房位置及设备布置 第一节电子计算机机房位置选择 第2.1.1条电子计算机机房在多层建筑或高层建筑物内宜设于第二、三层。 第2.1.2条电子计算机机房位置选择应符合下列要求: 一、水源充足、电。和比较稳定可靠,交通通讯方便,自然环境清洁; 二、远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库、堆场等; 三、远离强振源和强噪声源; 四、避开强电磁场干扰。 第2.1.3条当无法避开强电磁电磁场干扰或为保障计算机系统信息安全,可采取在效的电磁屏蔽措施。 第二节电子计算机机房组成 第2.2.1条电子计算机机房组成应按计算机运行特点及设备具体要求确定,一般宜由主机房、基本工作间、第一类辅助房间、第二类辅助房间、第三类辅助房间等组成。 第2.2.2条电子计算机机房的使用面积应根据计算机设备的形尺寸布置确定。在计算机设备外形尺寸不完全掌握的情况下,电子计算机机房的使用面积应符合下列规定: 一、主机房面可按下列方法确定: 1.当计算机系统设备已选型,可按下式计算: A=KΣS (2.2.2-1) 式中A--计算机主机房使用面积(m2); K-系数,取值5~7; S-计算机系统及辅助设备的投影面积(m2); 2.当计算机系统的设备尚未选型时,可按下列式计算: A=KN(2.2.2-2) 式中K-单台设备占用面积,可取4.5~5.5(m2/台); N---计算机主机房内所有设备的总台数。 二、基本工作间和第一类辅助房间面积的总和,宜等于或大于主机房面积的1.5倍。 三、上机准备室、外来用户工作室、硬件及软件人员办公室等可按每人3.5~4m2计算。 第三节设备布置 第2.3.1条计算机设备宜彩和分区布置,一般可分为主机区、存贮区、数据输入区、数据输出区、通信区和监控调度区等。具体划分可根据系统配置及管理而定。 第2.3.2条需要经常监视或操作的设备布置应便利操作。 第2.3.3条产生尘埃及废物的设备应远离对尘埃敏感的设备,交宜集中布置在靠近机房的回风口处。 第2.3.4条主机房内通道与设备间的距离应符合下列规定:

扩频通信的一般原理及应用

扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列:Spread Sequence)调制,实现频谱扩展后再传输;接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理,恢复原始信息数据。 这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的: 一是信息的频谱扩展后形成宽带传输; 二是相关处理后恢复成窄带信息数据。 正是由于这两大持点,使扩频通信有如下的优点: 抗干扰 抗噪音 抗多径衰落 具有保密性 功率谱密度低,具有隐蔽性和低的截获概率 可多址复用和任意选址 高精度测量等 正是由于扩频通信技术具有上述优点,自50年代中期美国军方便开始研究,一直为军事通信所独占,广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源,各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术,扩频技术已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。 2.1 扩展频谱通信的定义 所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“扩频通信技术是一种信息传输方 式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。

这一定义包含了以下三方面的意思: 一、信号的频谱被展宽了。 我们知道,传输任何信息都需要一定的带宽,称为信息带宽。 例如人类的语音的信息带宽为300Hz --- 3400Hz,电视图像信息带宽为数MHz。为了充分利用频率资源,通常都是尽量采用大体相当的带宽的信号来传输信息。在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。如用调幅信号来传送语音信息,其带宽为语音信息带宽的两倍;电视广播射频信号带宽也只是其视频信号带宽的一倍多。这些都属于窄带通信。 一般的调频信号,或脉冲编码调制信号,它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几。扩展频谱通信信号带宽与信息带宽之比则高达100 --- 1000,属于宽带通信。 为什么要用这样宽的频带的信号来传输信息呢? 这样岂不太浪费宝贵的频率资源了吗? 二、采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。 我们知道,在时间上有限的信号,其频谱是无限的。例如很窄的脉冲信号,其频谱则很宽。信号的频带宽度与其持续时间近似成反比。1微秒的脉冲的带宽约为1MHz。因此,如果用限窄的脉冲序列被所传信息调制,则可产生很宽频带的信号。 如下面介绍的直接序列扩频系统就是采用这种方法获得扩频信号。这种很窄的脉冲码序列,其码速率是很高的,称为扩频码序列。这里需要说明的一点是所采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的,也就是说它与一般的正弦载波信号一样,丝毫不影响信息传输的透明性。扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用。 三、在接收端用相关解调来解扩 正如在一般的窄带通信中,已调信号在接收端都要进行解调来恢复所传的信息。在扩频通信中接收端则用与发送端相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解调,恢复所传的信息。换句话说,这种相关解调起到解扩的作用。即把扩展以后的信号又恢复成原来所传的信息。这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号,而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程,会带来一系列好处。弄清楚扩频和解扩处理过程的机制,是理解扩频通信本质的关键所在。

浅谈扩频通信技术的特点及其应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5912746999.html, 浅谈扩频通信技术的特点及其应用 作者:赵莉 来源:《硅谷》2009年第05期 [摘要]扩展频谱通信是一种将信息的带宽扩展很多倍进行通信的技术,近年来在现代科技的许多领域中,得到了非常广泛的应用,着重叙述扩频技术的特点及其应用。 [关键词]扩频通信技术特点应用 中图分类号:TN91文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0310022-01 扩展频谱通信(SpreadSpectrum Communications)简称“扩频通信”,是一种信息传输方式,它是将信息的带宽扩展很多倍(通常为100~1000倍)进行通信的技术。传输的信号带宽远大于信息信号本身的带宽。频带的展宽是通过编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码进行相关的解调来解扩及恢复所传信息数据。 一、扩频通信的理论基础及实现方法 (一)扩频通信的理论基础 信息论的创始人美国科学家仙农(Shannon)在其信息论专著中有信道容量的公式: C=Wlog2(1+P/N) 式中,C为信道容量,W为频带宽度,P为信号功率,N为白噪声功率。在保持信息容量C不变的条件下,可以用不同频带宽度W和信噪功率比P/N来传输信息。如果增加频带宽度,就可以在较低的信噪比的情况下用相同的信息率保持可靠地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。这一公式指明了采用扩展频谱信号进行通信的优越性,即提高了通信的抗干扰能力,在强干扰条件下保证可靠安全地通信。 (二)扩频通信的实现方法 扩频通信与一般的通信系统相比有很大差别,图1为扩频通信的一般原理框图。由方框图可以看出,一般的扩频通信系统都要进行信息调制、扩频调制、射频调制,以及相应的信息解调、扩频解调和射频解调,构成上更加复杂,技术上也更为先进。特别是采用了扩频码序列的

中图法分类号(TP3计算技术计算机技术)

中图法分类号(TP3计算技术、计算机技术) TP3计算技术、计算机技术 TP3-05计算机与其他学科的关系(计算机文化、计算机心理学等入此.) TP30一般性问题 TP301理论、方法(计算机原理入此.开关理论入TP17.) TP301.1自动机理论(自动机入TP23.) TP301.2形式语言理论(形式语义理论入此.) TP301.4可计算性理论 TP301.5计算复杂性理论 TP301.6算法理论(计算机数学等入此.<3版类名:计算方法、算法理论>) TP302设计与性能分析 TP302.1总体设计、系统设计 TP302.2逻辑设计 TP302.4制图 TP302.7性能分析、功能分析(可靠性、灵敏度等分析入此.) TP302.8容错技术 TP303总体结构、系统结构(总论计算机硬件及其外部设备的著作入此.专论各部件的著作入TP32/38有关各类.<3版类名:结构、构造>) TP303+.1元件 TP303+.2插件、机架 TP303+.3电源系统(供电形式、保护系统、UPS等入此.) TP304材料 TP305制造、装配、改装(计算机的大密度装配技术入此.) TP305+.1微小型化工艺 TP305+.2防潮、防霉、防腐工艺 TP306调整、测试、校验 TP306+.2调整、测试方法 TP306+.3故障诊断与排除 TP307检修、维护 TP308机房(机房设施、计算机中心设施、计算机环境等入此.) TP309安全保密 TP309.1计算机设备安全 TP309.2数据安全 TP309.3数据备份与恢复 TP309.5计算机病毒与防治 TP309.7加密与解密 TP31计算机软件 TP311程序设计、软件工程 TP311.1程序设计(程序正确性理论入此.<3版类名:理论方法>) TP311.11程序设计方法 TP311.12数据结构 TP311.13数据库理论与系统

电子技术发展历程

电子技术发展历程 术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点,很快地被各国应用起来,在很大范围内取代了电子管。五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路,它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于,电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性,所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功,取名ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)。这台计算机使用了18800个电子管,占地170平方米,重达30吨,耗电140千瓦,价格40多万美元,是一个昂贵耗电的"庞然大物"。由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息,从而就大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算,把计算一条弹道的时间短为30秒。它最初被专门用于弹道运算,后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机。从1946年2月交付使用,到1955年10月最后切断电源,ENIAC服役长达9年。尽管ENIAC还有许多弱点,但是在人类计算工具发展史上,它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功,开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性。它的问世,表明电子计算机时代的到来。从此,电子计算机在解放人类智力的道路上,突飞猛进的发展。电子计算机在人类社会所起的作用,与第一次工业革命中蒸汽机相比,是有过之而无不及的。ENIAC问世以来的短短的四十多年中,电子计算机的发展异常迅速。迄今为止,它的发展大致已经了下列四代: 第一代(1946~1957年)是电子计算机,它的基本电子元件是电子管,内存储器采用水银延迟线,外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。由于当时电子技术的限制,运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算,内存容量仅几千个字。程序语言处于最低阶段,主要使用二进制表示的机器语言编程,后阶段采用汇编语言进行程序设计。因此,第一代计算机体积大,耗电多,速度低,造价高,使用不便;主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。 第二代(1958~1970年)是晶体管计算机。1948年,美国贝尔实验室发明了晶体管,10年后晶体管取代了计算机中的电子管,诞生了晶体管计算机。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管,内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比,晶体管计算机体积小,耗电少,成本低,逻辑功能强,使用方便,可靠性高。 第三代(1963~1970年)是集成电路计算机。随着半导体技术的发展,1958年夏,美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片,集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路,磁芯存储器进一步发展,并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路,第三代计算机各方面性能都有了极大提高:体积缩小,价格降低,功能增强,可靠性大大提高。 第四代(1971年~日前)是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现,电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路,甚至超大规模集成电路,集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器,运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次基本运算。 (一)电子管(1883年到1904年电子管问世)

扩频通信的基本原理

扩频通信的基本原理 所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“扩频通信技术是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。 扩频通信的基本特点,是传输信号所占用的频带宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小带宽(B),其比值称为处理增益(Gp): 总之,我们用扩展频谱的宽带信号来传输信息,就是为了提高通信的抗干扰能力,即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。 一、扩频通信系统的主要优点 ●易于重复使用频率,提高了无线频谱利用率 ●抗干扰性强,误码率低。扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽,而接收端又采用相关检测的办法来解扩,使有用宽带信息信号恢复成窄带信号,而把非所需信号扩展成宽带信号,然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这祥,对于各种干扰信号,因其在收端的非相关性,解扩后窄带信号中只有很微弱的成份,信噪比很高,因此抗干扰性强。 ●保密性好,对各种窄带通信系统的干扰很小。由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了,单位频带内的功率很小,信号湮没在噪声里,一般不容易被发现,而想进一步检测信号的参数(如伪随机编码序列)就更加困难,因此说其保密性好。 ●可以实现码分多址。扩频通信提高了抗干扰性能,代价是占用频带宽。但是如果许多用户共用这一宽频带,则可提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制,充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性,在接收端利用相关检测技术进行解扩,则在分配给不同用户码型的情况下可以区分不同用户的信号,提取出有用信号。这样在这一频带上许多对用户可以同时通话而互不干扰。 ●抗多径干扰。在无线通信中,长期以来,多径干扰始终是一个难以解决的问题之一。在扩频通信中利用扩频码的自相关特性,在接收端从多径信号中提取和分离出最强的有用信号,或把多个路径来的同一码序列的波形相加合成,都可以起到抗多径干扰的作用。 按照扩展频谱的方式不同,现有的扩频通信系统可以分为以下几种:

线性调频Z变换及其应用

分类号TP3 编号2015060101 毕业论文 题目线性调频Z变换及其应用 学院电子信息与电气工程学院 姓名包亚飞 专业班级11级电信一班 学号20111060101 指导教师刘保童 提交日期2015.5.22

原创性声明 本人郑重声明:本人所呈交的论文是在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡是引用他人已经发表或未经发表的成果、数据、观点等均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名:年月日 论文指导教师签名:

目录 1引言 (1) 2 傅立叶变换的应用 (1) 2.1离散傅立叶变换(DFT) (2) 2.2快速傅里叶变换(FFT) (3) 3 CZT变换 (3) 3.1 CZT变换理论分析 (3) 3.2 CZT变换的实际应用 (5) 3.3 CZT变换的运算结果仿真 (6) 4 结语 (7) 参考文献 (8) 致谢 (9)

线性调频Z变换及其应用 包亚飞 (天水师范学院,电子信息与电气工程学院,甘肃天水 741000) 摘要:在频谱分析领域,有多种运算方法,主要有离散傅立叶变换(DFT)算法、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform ,FFT)算法、线性调频Z变换等。但是,由于FFT算法反映不出精确的信号的频谱特性,对此,在这里我们主要讨论一种建立在DSP上的,采用FFT算法的变换方法对实序列进行离散傅里叶变换(DFT)计算的方法,即线性调频Z变换(CZT)。对于一样的数据序列,使用CZT运算的效率是FFT变换运算的2~3倍,其运算结果和FFT、DFT的一样。线性调频Z变换(CZT)可以用任意长度的采样序列,并非一定要求基-2FFT的长度,从而,可以使得系统得到最有效的采样率和频谱分辨率。 关键词:线性调频Z变换;傅立叶变换;频谱分辨率;数据处理

《电子计算机房设计规范》

电子计算机机房设计规范 第一章总则 第1.0.1条为了使电子计算机机房设计确保电子计算机系统稳定可靠运行及保障机房工作人员有良好的工作环境,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制订本规范。第1.0.2条本规范适用于陆地上新建、改建和扩建的主机房建筑面积大于或等于140m2的电子计算机机房的设计。本规范适用于工业控制用于计算机机房和微型计算机机房。 第1.0.3条电子计算机机房设计除应执行本规范外,尚应符合现行国家有关标准规范的规定。 第二章机房位置及设备布置 第一节电子计算机机房位置选择 第2.1.1条电子计算机机房在多层建筑或高层建筑物内宜设于第二、三层。 第2.1.2条电子计算机机房位置选择应符合下列要求: 一、水源充足、电。和比较稳定可靠,交通通讯方便,自然环境清洁; 二、远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库、堆场等; 三、远离强振源和强噪声源; 四、避开强电磁场干扰。 第2.1.3条当无法避开强电磁电磁场干扰或为保障计算机系统信息安全,可采取在效的电磁屏蔽措施。 第二节电子计算机机房组成 第2.2.1条电子计算机机房组成应按计算机运行特点及设备具体要求确定,一般宜由主机房、基本工作间、第一类辅助房间、第二类辅助房间、第三类辅助房间等组成。 第2.2.2条电子计算机机房的使用面积应根据计算机设备的形尺寸布置确定。在计算机设备外形尺寸不完全掌握的情况下,电子计算机机房的使用面积应符合下列规定: 一、主机房面可按下列方法确定: 1.当计算机系统设备已选型,可按下式计算: A=KΣS (2.2.2-1) 式中A--计算机主机房使用面积(m2); K-系数,取值5~7; S-计算机系统及辅助设备的投影面积(m2); 2.当计算机系统的设备尚未选型时,可按下列式计算: A=KN(2.2.2-2) 式中K-单台设备占用面积,可取4.5~5.5(m2/台); N---计算机主机房内所有设备的总台数。 二、基本工作间和第一类辅助房间面积的总和,宜等于或大于主机房面积的1.5倍。 三、上机准备室、外来用户工作室、硬件及软件人员办公室等可按每人3.5~4m2计算。 第三节设备布置 第2.3.1条计算机设备宜彩和分区布置,一般可分为主机区、存贮区、数据输入区、数据输出区、通信区和监控调度区等。具体划分可根据系统配置及管理而定。 第2.3.2条需要经常监视或操作的设备布置应便利操作。 第2.3.3条产生尘埃及废物的设备应远离对尘埃敏感的设备,交宜集中布置在靠近机房的回风口处。 第2.3.4条主机房内通道与设备间的距离应符合下列规定:

扩频通信技术的应用

扩频通信技术的应用 【摘要】 扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),它与光纤通信、卫星通信一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频技术最大的特点是利用宽频带来传输信号。由于扩频系统具有许多优点,如抗干扰能力强、截获概率低和保密性强以及良好的码分多址通信能力,所以扩频技术已被广泛应用。CDMA就是利用扩频技术发展起来的一种扩频通信方式,它具有容量大,通信质量好,节约发射功率等优点。文章试就一些扩频通信的原理及中CDMA采用的扩频技术作些讨论,此外也简单介绍了一些扩频通信在其他方面的应用。 Spread Spectrum Communication, namely the Spread Spectrum Communicati on (Communication), it Spread with such optical fiber Communication, satellite com munications with the information era is known as into three high technology transmi ssion mode. Spread spectrum technology's biggest characteristics is to use broadban d bring transmission signal. Because of spread spectrum system has many advantage s, such as strong anti-jamming capability, intercept probability and low confidentiality strong and good communication ability, so the code division multiple access (cdma) has been widely spread spectrum technology application. CDMA is using the spread s pectrum technology developed a kind of spread spectrum communication mode, it h as a large capacity, good quality and saving communication transmission power, etc. This article tries to some spread spectrum communication principle and CDMA adopt ed in the spread spectrum technology make some discussionIn addition also introduc ed simply some spread spectrum communication in other applications 关键词扩频通信码分多址(CDMA)本地接入网电力系统 一、扩频通信的理论基础 扩频通信,是扩展频谱通信的简称。它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式,利用比原始信号(信源产生的信号)本身频带宽得多的射频信号的通信,扩展频谱通信在扩频通信系统中,发信端用一种特定的调制方法将原始信号的带宽加以扩展,得到扩频信号。收信端再对接收到的扩频信号加以处理,把它恢复为原来带宽的所要信号。扩频信号带宽与原始信号带宽的比值,称为扩频通信系统的处理增益GP,它是扩频通信系统的重要参数。多数扩频通信系统的GP值远大于10。 根据仙农(C.E.Shannon)在信息论研究中总结出的信道容量公式,即仙农公式: C = W×Log2(1+S/N) 式中:C--信息的传输速率 S--有用信号功率 W--频带宽度 N--噪声功率由式中可以看出: 为了提高信息的传输速率C,可以从两种途径实现,既加大带宽W或提高信噪

电子计算机与第三次工业革命

电子计算机与第三次工业革命 电子计算机的产生与发展,是人类历史上一次更加深刻而伟大的科学技术革命。它将把人类历史上的工业革命推向以自动化为主要标志的第三次工业革命。它对人类历史发展的影响是第一次工业革命、第二次工业革命所不能相比的。目前,它与人类社会已融为一体,并日益广泛而深入地影响着社会生活的方方面面。 电子计算机是现代科学技术的结晶,也是人类社会进步与传统技术发展的必然结果。1946年的2月14日世界上首台电子计算机诞生了。电子计算机是人类在20世纪里创造出来的最值得骄傲的工具,就它对社会生产、经济、军事、文化教育和人类生活各方面的影响来说,其意义比任何其他技术都深远得多。电子计算机是现代科学技术的结晶,又是传统技术高度科学化的产物。人类制造计算工具和发展计算技术由来已久。从人类历史发展的角度来看,我们的祖先还处在原始社会时就开始结绳记事,辅助人脑进行记忆和计算;中国古代先贤创造了算盘,可以称得上是世界上最古老的“计算机”,是科学性和实用性的高度统一,极大地方便了人们的生产、生活,直至目前仍有相当广泛的应用。到了17世纪,由于钟表制造技术与计算工具的结合,在欧洲出现了最早的机械计算器。1642年,法国数学家帕斯卡尔制成了加法器。1673年,德国数学家莱布尼兹发明了机械演算机,可以进行四则运算。1820年法国人托马斯完成了布莱尼兹机的实用机,1821年建厂投产,首批生产了15台,开创了计算机制造业。早期计算机的最杰出成果,是由英国数学家巴比奇(1792—1871年)设计的差分机和分析机。他于1822年设计了能进行数学表计算(简单多项式计算)的差分机,计算精度达六位小数,且能根据设计者的安排自动完成整个运算过程,包含着程序设计的萌芽。巴比奇1833年设计的分析机乃是历史上第一个具有运算器、贮存器、输入输出器等基本部件的通用计算机,可完成所有的算术运算,包含了现代计算机设计的一些主要思想。但是这是一台机械传动式的计算机,需要大量齿轮、曲柄且用蒸汽力传动,由于当时机械加工水平的限制和缺乏足够的经济支持,尽管巴比奇耗尽了自己毕生的精力和大部分财产,还是未能把它制造出来。在巴比奇的工作失败以后,数字计算机的研究工作停滞了约70年。1888年美国人霍勒里斯(1860—1929年)制成一台用穿孔卡片控制程序的数据处理机,并在1890年用于美国的人口普查,显示了很大的效率。由于看到了计算机在商业上的前景,他于1896年创办了制表机器公司(简称IBM公司),后来发展成为世界上影响最大的电子计算机企业之一。 我们的祖先发明了最古老的计算器,还发明了八卦,这一伟大发明被布莱兹尼称为计算机之母。然而,我们国家没有发明电子计算机。科学技术的发展,尤其是某一项重大的发明创造,绝不是科学家个人孤立的行为,虽然划时代的发明创造凝结着科学家的心血,有的是

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