CDMA射频系统设计

CDMA系统一.概述CDMA (Code Division Multiple Access)称作码分多址。

在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的，而是用各不相同的编码序列来区分的。

或说是靠信号的不同形来区分的。

从频域或时域观察，多个CDMA信号是互相重叠的。

码分多址是以扩频技术为妹础，所谓扩频是把信息的频谱扩展到宽带中进行传输的技术。

CDMA信号的产生包括调制和扩频两个步骤，可以先用待传送的信息比特刈•载波进行调制，再用伪随机系列(PN)扩展信号的频谱，也可以先用伪随机系列为待传送的信息比特相乘, 把信息的频谱扩展后，再对载波进行调制。

这两种方式是等效的。

适用于CDMA系统的扩频技术是直接序列扩频(DS),这巾CDMA系统称作直接序列扩频CDMA 系统(DS-CDMA)o在直接序列扩频CDMA系统中，所有用户(或称信道)工作在相同的中心频率上，用户信息信号与高速率的伪随机码序列(PN序列或称码字)相乘得到宽带信号。

不同的川户使用不同PN序列。

这些PN序列相互正交，利用PN序列来区分不同的用户，如图0—1所示。

得到的宽带信号再去调制载波信号的某个参量。

▲玛字图0—1 DS—CDMA示意图接收端要从收到的扩频信号中恢复出它携带的信息，必须经过解扩和解调两个步骤。

解扩就是接收端以与发送端相同的PN序列与接收到的扩频信号相乘，恢复出原频带信号；解扩后的信号再经过常规的解调，即可恢复出其中传送的信息。

二.DS-CDMA移动通信原理图0-2为DS-CDMA移动通信系统原理框图。

系统中采用包含N个正交的PN序列CI, C2,…，6作为地址码,分别与信码dl,d2,…,dn相乘或模2加实现扩频调制。

信码速率fb (单位:b/s,比特/秒)、丿謹月Tb=l/fb；地址码速率fp (单位：c/s,子码/秒或码片/秒)、翩Tp=l/fp, 地址码序列每周期包含p个子码元，序列周期T = pT p.通常设置(0-1)(0-2)式中，K为正整数。

射频通信标准是指用于无线电频率范围内的通信系统的规范和约定。

这些标准定义了无线设备之间的相互操作性，确保不同厂商生产的设备可以在相同的频率范围内互相通信。

以下是一些常见的射频通信标准：
1. GSM（全球移动通信系统）：GSM是一种全球范围内使用的数字无线通信标准，主要用于移动电话通信。

2. CDMA（码分多址）：CDMA是一种数字无线通信技术，通过将数据编码为不同的码序列来实现多个用户同时共享同一频率范围。

3. LTE（长期演进）：LTE是一种4G无线通信标准，提供高速数据传输和较低的延迟，广泛应用于移动宽带和数据通信领域。

4. Wi-Fi（无线局域网）：Wi-Fi是一种用于无线局域网的标准，允许设备通过无线方式连接到互联网或其他局域网。

5. Bluetooth（蓝牙）：蓝牙是一种短距离无线通信技术，用于在设备之间传输数据和建立无线连接。

6. Zigbee（自组织网络）：Zigbee是一种低功耗、短距离无线通信标准，用于自组织网络和物联网应用。

这些射频通信标准在不同的应用领域和设备中发挥着重要作用，确保设备之间的兼容性和互操作性。

1。

射频信号三种抗干扰设计方法射频信号（RF）是一种无线通信中常用的信号类型，用于在无线通信中传输信息。

然而，在实际应用中，射频信号常常会受到各种干扰，从而影响通信质量和可靠性。

为了有效抵御这些干扰，可以采用以下三种抗干扰设计方法：1. 频谱分散技术（Spread Spectrum Technology）：频谱分散技术是一种通过在射频信号中引入噪声或干扰信号来抗干扰的技术。

通过在信号中加入高频噪声或扩频码，将原始信号的频谱分散在更宽的频带上，使得信号在频域上具有更大的带宽。

这样一来，即使信号受到窄带干扰的影响，也只会影响到频谱分散信号的一小部分频率，而不是整个信号频带。

接收端利用可知的码元序列或码元序列与高频噪声的相关性，可以通过解调算法将原始信号还原出来，从而实现抗干扰的效果。

频谱分散技术在蓝牙、Wi-Fi、CDMA等无线通信中广泛使用。

2. 自适应滤波技术（Adaptive Filtering Technology）：自适应滤波技术是一种通过动态调整滤波器的参数，根据实时的信号特点来抗干扰的技术。

通过不断对接收到的信号进行观测和分析，自适应滤波器可以自动调整其参数以适应不同的干扰环境。

例如，自适应滤波器可以根据信号的功率谱密度分布特征来调整滤波器的带宽，使其能够更好地滤除干扰信号。

此外，自适应滤波器还可以根据信号的自相关性和互相关性等特征来进行干扰抑制和信号增强。

自适应滤波技术在实时通信、雷达信号处理等领域有广泛应用。

3. 多天线技术（Multiple Antenna Technology）：多天线技术是一种通过在发送和接收端引入多个天线来抗干扰的技术。

多天线系统可以通过天线之间的空间分集和空间多样性效应，提高信号的传输质量和可靠性，并减小因干扰引起的误码率。

在发送端，多天线技术可以通过利用多个天线同时发送不同的信号，以及通过波束成型和功率分配等技术来提高发送信号的功率和直达路径的增益。

在接收端，多天线技术可以通过合理的接收天线选择和信号处理算法，实现多路径信号的接收、合并和解调，从而减小干扰信号的影响。

CDMA射频系统设计中的交调、寄生响应问题目录1 CDMA信号简介 (2)2 单音干扰 (3)3 交调干扰 (6)3.1半中频干扰 (6)3.2双音干扰 (7)3.3邻道干扰 (7)4 结语 (9)1 CDMA信号简介在CDMA基站收发信机的设计中，应仔细考虑交互混合、交叉调制、寄生响应及其它RF问题。

扩频通信系统的一个主要优点是具有很强的抗干扰能力，同时在背景噪声中隐藏其传输。

在基于直接序列扩谱(DS-SS)技术的CDMA系统中，想要的信息载波通过一种包含有伪随机噪声(PN)序列的数字代码来调制。

PN代码信号独立于数据，并且具有比所需信息高得多的数据传输率。

结果，这种数字代码的带宽比数字系统中传送基带数据所需的最低带宽大得多。

用数字代码调制载波信息时，载波带宽可能与代码带宽一样大。

根据所用的调制方式(如二相、四相或最小频移键控)不同，以一定的倍数扩展载波带宽。

然后，接收机通过与原PN代码的同步复制进行相关以对这一信号进行“去扩”，如下图所示。

图1：CDMA信号的发送和接收可以看出，相关器通过对载波信号的扩谱和去扩来提高处理增益。

下转换到基带后，CDMA信号与其它干扰信号一起被馈送到CDMA相关器的输入端。

当一个相关器PN序列与嵌入到CDMA信号中的PN序列匹配时，期望信息的信号在扩谱之前还原到它原来的带宽。

另一方面，与这个序列不匹配的输入信号(如接收机噪声、CW干扰信号或其它非精确代码同步的其它CDMA信号)通过该相关器PN序列被扩谱到与该PN码相同的一个带宽上。

跟随在去扩器之后并具有与信息带宽相同带宽的数字滤波器可将所需信息载波全部挑选出来，同时仅让部分干扰信号的扩谱码通过。

在基站的发射机输出端，通信信道、引导信道、同步和寻呼信道都经多路复用且后在一个无线信道上发送。

因此，每个用户通信信道的功率表示这一前向CDMA信道总功率的一小部分。

通过数字滤波器进行带宽限制后，一个CDMA无线信道的3dB带宽为1.23MHz。

引言20 世纪70 年代末第一代移动通信系统面世以来，移动通信产业一直以惊人的速度迅猛发展。

其中码分多址移动通信以其容量大、频谱利用率高等诸多优点，显示出强大的生命力，引起人们的广泛关注，成为第三代移动通信的核心技术。

CDMA 是当今通信界关注的大热点。

CDMA 是当前公认的一种国际标准技术。

它具有频谱利用率极高和通信质量好等一系列显著优点。

CDMA 为解决频率资源非常紧缺这一当前移动通信技术发展中最关键的问题提供了理想途径，为移动通信提供了质量最高,成本效益最好的方案，成为最受设备制造商青睐的一种通信方式。

CDMA 适用于各种移动通信，已被公认为是移动通信的发展方向。

CDMA 不仅是当今最先进和最具市场潜力的通信技术，而且是一种跨世纪的技术。

第一章绪论1.1移动通信的发展史移动通信的发展相继起步于海、路、空的研究领域，大体经历了三个阶段。

从初期的军事移动通信阶段，发展到民用专业移动通信阶段，19 世纪70 年代末国际上出现的蜂窝汽车电话标志着公众移动通信新阶段的到来，历经10 年才日益成熟起来。

从此，移动通信的制造业和运营业进入了空前发展的阶段。

80年代，随着各种蜂窝系统在各国的应用，制式也五花八门，不能兼容互通，适应不了欧洲共同体的发展需求，于是开发了GSM 数字蜂窝系统。

美国从扩容和兼容的观点开发了可采用TDMA 技术的D-AMPS数字蜂窝系统。

为进一步扩大容量，采用CDMA 技术的数字蜂窝系统得以问世。

1.2移动通信的发展现状近20 年来，移动通信在微电子技术基础上与计算机技术密切结合，正在产生革命性飞跃，各种新技术层出不穷，一代又一代的新系统不断涌现，短短20 年间，第一代移动通信已经得到广泛应用，第二代移动通信系统正日益普及，并且已经第一代模拟系统，第三代移动通信系统（IMT-2000 ）即将进入大规模商用化阶段。

总之，移动通信技术正在以前所未有的速度向前迈进，预计到2010 年，在所有通信设备中移动通信设备将居于首位[1]。

HY016射频设计1_根据定义搭建电路HY016项目是8909平台国内项目F16的对应海外版本。

射频方案背景知识基本射频构架还是WTR4905(射频收发器)+RPM6743-21(多模多频PA)+RTM7916-21(FEM)。

所以首选需要仔细阅读这三颗物料的规格书，尤其注意：1，WTR4905的Tx、PRx、DRx口从框图上可以看到，WTR4905硬件上Tx_DA1只能支持中/高频，Tx_DA2只能支持低频主接收包括三路低频、两路高频、三路中频。

其中LB3和MB1支持SAWLess分集接收包括三路低频、两路高频、两路中频2，RPM6743_21这颗多模多频PA，输入包括：一路高频、一路中频、两路低频。

输出包括：五路低频、五路中频、四路高频。

同时还有两路高频开关可用于高频TDD信号切换3，RTM7916则是GSM功放+SP16T开关的组合。

GSM低/高频信号需要输入不同的端口。

另输入端口都有一个SWOUT，HY006T设计有个很巧妙的地方就利用了LB的SWOUT脚，扩展了低频支持的频段。

射频电路设计对射频设计来说，最大的难点在于有限的管脚如何实现远多于管脚的频段。

射频设计阶段完成的标准是：输出能实现的原理图，并将控制逻辑发布给驱动。

第一步：列出Port口支持的所有频段首先看看三颗芯片是否能支持上述频段，比如要支持TDD B34的话，就不能选择WTR4905，而只能选择WTR2965了。

然后看这些频段如何分配到WTR4905的五路输出管脚上。

这需要对照wtr4905_typedef_ag.h 中的驱动代码。

以LTE B1为例，分集接收（DRX）MB1/MB2/HB1/HB2这四路都可以接收LTE B1WTR4905_LTEFDD_DRXLGY1_BAND1_DMB1,WTR4905_LTEFDD_DRXLGY1_BAND1_DMB2,WTR4905_LTEFDD_DRXLGY1_BAND1_DHB1,WTR4905_LTEFDD_DRXLGY1_BAND1_DHB2,主集接收（PRx）MB2/MB3/HB1/HB2这四路都可以接收LTE B1WTR4905_LTEFDD_PRXLGY1_BAND1_PMB2,WTR4905_LTEFDD_PRXLGY1_BAND1_PMB3,WTR4905_LTEFDD_PRXLGY1_BAND1_PHB1,WTR4905_LTEFDD_PRXLGY1_BAND1_PHB2,发射通路（Tx）Port 1/3/5这三路都可以发射LTE B1WTR4905_LTEFDD_TX_BAND1_THMLB1,WTR4905_LTEFDD_TX_BAND1_THMLB3,WTR4905_LTEFDD_TX_BAND1_THMLB5,此步骤完成时需输出基于wtr4905_typedef_ag.h的WTR4905 Tx/PRx/DRx的三张表格：第二步：确定每个频段的发射/接收端口这一步需要确认每个频段的发射/接收到底走哪个端口。

射频功放设计规范和指南目录第一章射频功放设计步骤 (4)1.1 定设计方案 (4)1.1.1 GSM及PHS基站系统 (4)1.1.2 CDMA及WCDMA基站系统 (6)1.2 选择肯定具体线路形式及关键器件 (8)1.2.1 射频放大链路形式与关键器件选择及肯定 (8)1.2.2 控制电路的肯定 (10)1.3 进行专题实验或一板实验 (11)1.4 结构设计及PCB详细设计 (11)1.5 进行可生产性、可测试性的设计与分析 (12)第二章功放设计中的检测及保护电路 (13)2.1 引发功放失效的原因 (13)2.2 功放保护电路设计类型 (14)2.3 功率放大器的保护模型 (15)2.4 功放的状态监测 (16)2.5 状态的比较判断 (17)2.6 保护执行装置 (17)2.7 保护电路举例分析 (18)第三章功放中增益补偿电路的实现 (20)3.1 模拟环路增益控制 (20)3.2 数字环路增益控制 (20)3.3 温度系数衰减器 (21)第四章功放供电电路设计 (22)4.1 功放电路的供电形式 (22)4.1.1 LDMOS器件供电电路 (22)4.1.2 GaAs器件供电路。

(24)4.2 电源偏置 (24)4.3 布局 (25)4.4 电容的选用 (25)第五章输入输出匹配及功率合成技术 (27)5.1 用集总参数元件进行阻抗匹配电路的原理及设计实例 (27)5.1.1 输入阻抗中含感性特性的匹配设计 (28)5.1.2 输出阻抗中含容性特性的匹配设计 (30)5.2 用散布参数来进行阻抗匹配 (31)5.3 功率合成技术 (36)5.3.1 功率分派和合成单元。

(36)第六章功放设计中的前馈技术 (39)6.1 前馈技术 (39)6.2 实现方案 (42)6.2.1 方案介绍 (42)6.2.2 主功放模块（MAM） (44)6.2.3 误差放大器模块 (45)6.2.4 延时滤波器模块 (45)6.2.5 检测模块 (45)6.2.6 信号处置模块 (46)第七章功放中预失真技术 (48)7.1 预失真原理 (48)7.2 预失真方式 (49)7.2.1 模拟预失真方式 (49)7.2.2 数字预失真方式 (51)第八章功放设计中的材料 (54)8.1 功放管的选型 (54)8.1.1 工作带宽 (54)8.1.2 线性度 (54)8.1.3 工作频率 (55)8.1.4 工作电压 (55)8.2 匹配电容的选型 (55)8.2.1 高频损耗 (56)8.2.2 耐压 (57)8.3 PCB板材 (57)第九章功放电路的结构与屏蔽 (58)9.1 按功能（频率）分隔布局进行屏蔽 (58)9.2 射频PCB印制线的特殊处置 (60)9.2.1 阻抗控制 (60)9.2.2 印制线拐弯 (61)9.2.3 多层板 (61)9.3 电源及输入输出信号的处置 (62)9.4 屏蔽腔的设计 (62)第一章射频功放设计步骤射频功放设计一般分为五个步骤进行，别离为：制定设计方案、选择与肯定具体线路形式及关键器件、进行专题实验或一板的实验、结构设计及PCB详细设计、进行可生产性与可测试性设计和分析。

CDMA 网络体系结构以及CBSC 设备介绍（一）中国MOTOROLA CDMA 网络结构网络结构IS-95 CDMA 系统（系统（IS-95 IS-95 CDMA system system）由高通公司设计并于）由高通公司设计并于1995年投入运营的窄带CDMA 系统，美国通信工业协会（系统，美国通信工业协会（TIA TIA TIA）基于该窄带）基于该窄带CDMA 系统颁布了IS-95CDMA 标准系统。

因此，它与GSM 成为目前第二代移动通信的主要系统，成为目前第二代移动通信的主要系统，CDMA 网络系统中的Motorola 的cdma20001x 系统，其无线子系统部分主要包括CBSC （MM 和XC 两部分组成）和BTS （IS-95或1X 基站），系统架构如图1所示。

所示。

Motorola cdma2000-1x 系统结构图系统结构图原有的CDMA 无线子系统和交换子系统外，新增加分组子系统。

分组子系统是为提供CDMA 2000 1X 数据业务新引进的网络单元。

其主要物理单元包括：数据业务新引进的网络单元。

其主要物理单元包括：PDSN(Packet Data Serving Node) 即分组数据服务节点，它是RAN 和PDN 之间的接口，实现分组数据接入网关的功能，为简单IP 用户分配IP 地址。

同时PDSN 相当于外部代理(Foreign Agent)，支持移动IP 功能。

功能。

AAA(Authentication ，Authorization ，and Accounting)，通过与PDSN 和HA 的交互完成移动用户的身份认证、授权和计费的功能。

完成移动用户的身份认证、授权和计费的功能。

（二）CBSC 网络体系中的CBSC 机构以及产品介绍机构以及产品介绍CBSC 由码转换器（XC ）和移动管理器（MM ）组成，另外，还有与此相关的无线操作维护中心（OMCR ）。

CBSC 结构示意图结构示意图SC 包括两个单元：移动管理器（包括两个单元：移动管理器（MM MM MM）和码转换器（）和码转换器（）和码转换器（XC XC XC）。

CDMA射频系统设计中的交调、寄生响应问题目录1 CDMA信号简介 (2)2 单音干扰 (3)3 交调干扰 (4)3.1半中频干扰 (4)3.2双音干扰 (5)3.3邻道干扰 (5)4 结语 (6)1 CDMA信号简介在CDMA基站收发信机的设计中，应仔细考虑交互混合、交叉调制、寄生响应及其它RF 问题。

扩频通信系统的一个主要优点是具有很强的抗干扰能力，同时在背景噪声中隐藏其传输。

在基于直接序列扩谱(DS-SS)技术的CDMA系统中，想要的信息载波通过一种包含有伪随机噪声(PN)序列的数字代码来调制。

PN代码信号独立于数据，并且具有比所需信息高得多的数据传输率。

结果，这种数字代码的带宽比数字系统中传送基带数据所需的最低带宽大得多。

用数字代码调制载波信息时，载波带宽可能与代码带宽一样大。

根据所用的调制方式(如二相、四相或最小频移键控)不同，以一定的倍数扩展载波带宽。

然后，接收机通过与原PN 代码的同步复制进行相关以对这一信号进行“去扩”，如下图所示。

图1：CDMA信号的发送和接收可以看出，相关器通过对载波信号的扩谱和去扩来提高处理增益。

下转换到基带后，CDMA 信号与其它干扰信号一起被馈送到CDMA相关器的输入端。

当一个相关器PN序列与嵌入到CDMA信号中的PN序列匹配时，期望信息的信号在扩谱之前还原到它原来的带宽。

另一方面，与这个序列不匹配的输入信号(如接收机噪声、CW干扰信号或其它非精确代码同步的其它CDMA信号)通过该相关器PN序列被扩谱到与该PN码相同的一个带宽上。

跟随在去扩器之后并具有与信息带宽相同带宽的数字滤波器可将所需信息载波全部挑选出来，同时仅让部分干扰信号的扩谱码通过。

在基站的发射机输出端，通信信道、引导信道、同步和寻呼信道都经多路复用且后在一个无线信道上发送。

因此，每个用户通信信道的功率表示这一前向CDMA信道总功率的一小部分。

通过数字滤波器进行带宽限制后，一个CDMA无线信道的3dB带宽为1.23MHz。

CDMA信号，SNR、EVM、Rho、Code Domain之间的关系分析及应用【摘要】在CDMA系统中，要求我们从EVM、Rho、Code Domain角度对CDAM信号做测试/度量。

而射频系统/模块/单板/电路设计时，则需要从信号的SNR、IMP、ISI（码间干扰）等角度去做设计和分析。

因此，有必要将这些参数联系起来，并明确它们间的量化关系。

这样会有助于我们做好射频设计。

本文对CDMA信号，SNR、EVM、Rho、Code Domain之间的关系做了量化分析，并通过实测验证了量化分析。

该方法在CDMA基站射频通路的设计、验证、故障分析已中广泛应用；同时，在CDMA基站前反向链路CDMA数字信号处理验证、故障分析中也有广泛应用。

一、问题的提出在射频系统设计、验证时，关键点之一是对射频通路中的信号做分析。

在CDMA系统中，要求我们从EVM、Rho、Code Domain角度对CDAM信号做测试/度量。

而射频系统/模块/单板/电路设计时，则需要从信号的SNR、IMP、ISI（码间干扰）等角度去做设计和分析。

因此，有必要将这些参数联系起来，并明确它们间的量化关系。

这个量化关系落实是我们需要解决的问题。

本文使用的术语、定义如表0-1。

表0-1：术语、定义本文使用的缩略语如表0-2。

表0-2：缩略语二、 解决思路2.1概述CDMA 信号，SNR 、EVM 、Rho 、Code Domain 之间的关系分析分析2.2 CDMA 信号，SNR 和EVM 之间的关系CDMA 信号的EVM 、SNR 计算公式如式（1）、式（2）。

()()()()⎰⎰-=dtt x dt t s t x EVM 22（1）()()()()()()()⎰⎰⎰⎰-*=*=dtt s t x dtt s dtt n dtt s dB SNR 2222lg10lg10 （2）式（1）、式（2）中： 1. ()t x 为矢量reference signal 。

先进高效的CDMA网络规划工具——TEMS CellPlanner Universal目前，CDMA网络正在飞速扩展。

随着新用户和新业务的不断增加，拥有高质量的网络对任何运营商来说都非常关键。

我们通常把移动网络的生命周期分为规划、扩建、优化和高效化几个阶段。

这个周期会不断循环，并回归到规划阶段。

好的规划对于实现良好的网络设计至关重要。

成功的无线网络设计活动或者会引发对新无线网络的全盘设计，或者会涉及网络扩建计划，包括对现有网络进行配置。

在CDMA 无线网络中，电力是一种公共资源。

为了实现最大的覆盖范围和容量，运营商应当根据需要来考虑提供混合型的服务（话音, 电路和分组数据）。

一旦规划完毕，运营商将会从射频角度来评估基站地址。

随后便开始创建代码、制定供电计划以及小区设计数据。

这是非常复杂的任务，并不是仅靠一个计算器和一只笔就能完成的。

为此，我们建议运营商在这一过程中可使用一种先进高效的工具：TEMS CellPlanner Universal。

对于无线网络设计来说，TEMS Cell Planner Universal是一种多技术工具。

它支持GSM、GPRS、EDGE、WCDMA和CDMA2000。

它是目前业界唯一一款专为进行网络扩容和网络过渡规划而开发的网络规划工具。

爱立信在提供全面的商用CDMA分析工具方面走在了业界最前沿，其IS95分析算法已获得美国专利，并在TEMS CellPlanner Universal使用。

CDMA2000 分析算法也已申请了专利。

TEMS CellPlanner Universal具有许多必要的功能，可在运营商小区规划活动的每个阶段提供支持，可帮助运营商根据现有的信息和数据来创建标称小区计划。

一、定系统需求在初始步骤中，运营商必须确定和收集将在未来的活动中出现的各种要求和简要采用的标准。

运营商的市场计划是确定话音、电路和分组数据的覆盖范围和容量需求的基础。

另外，还需对室内/室外覆盖要求、现有站点的可用频谱和服务级别等信息做出规定。