电子科技大学通信原理李晓峰版基础知识

国家精品课程通信原理电子科技大学李晓峰第3讲扩展频谱803之一1.基本思想扩频（spread ）——码元“打碎”；解扩（de-spread ）——“碎片”拼合、还原；扩频码——“混乱”序列，伪随机码（类似随机）“碎片”或码片(chip) ：T c直扩(D irect S equence SS ）1.基本思想其他信号或干扰1.基本思想其他信号或干扰✓隐蔽性✓抗干扰C odeD ivision MA1.基本思想✓隐蔽性 ✓抗干扰 ✓码分多址/ 码分复用C odeD ivision MA1.基本思想✓隐蔽性 ✓抗干扰 ✓码分多址/ 码分复用多址干扰✓正交码与准正交码✓无线通信的“远近效应” 与功率控制803之二CDMA手机案例1.第二代移动电话IS-95中的CDMAIS-95（1993）是与欧洲标准GSM相对应的的北美第二代数字电话标准，它由高通（Qualcomm）公司提出，是扩频技术的第一个商业应用。

IS-95与GSM以及后来的各种移动电话系统都采用蜂窝的概念：以小区为基本单位，形象地称之为蜂窝（cell）。

每小区设置一个基站与区内多个移动终端（手机）进行通信。

IS-95也采用FDD(频分双工)双向传输，分别为前向(下行)与反向(上行)链路，各为1.25MHz。

两个链路上，采用CDMA技术，可61个用户共用。

2.前向链路基站把所有手机数据做CDMA ，统一发送：✓1/2卷积码，✓W-H 正交码扩频（L=64），多路合并✓加入导频，帮助手机QPSK 解调9.6 kbps19.2 kbps1.2288 McpsQPSK 调制其他： ✓长码实现用户数据加密， ✓短码保证各个基站的信号彼此不相关3.反向链路各手机各自扩频发送，空中CDMA ， ✓1/3卷积码，特殊正交调制抗噪✓准正交长码扩频（L=4），空中合并。

✓OQPSK 调制，包络起伏小，提高手机电池效率9.6 kbps28.8 kbpsO QPSK 调制1.2288 Mcps803之三跳频扩频1.基本原理跳扩或跳频（F requency H opping SS）——信号的频率在一个很宽的范围内“随机跳跃”，扩散到整个频带。

国家精品课程通信原理电子科技大学李晓峰第2讲 OFDM802之一OFDM 的原理1.基本思想 正交频分复用（O rthogonal FDM ）——把宽带信道分割为窄小的正交子带，把一条高速传输流变为并行的多条低速流“化宽为窄”，子信道近似平坦最早源于60年代的军用短波通信 ✓短波多径效应造成信道不平坦✓并行、多音或多载波传输2.正交子载波方案子信道互不干扰，而合成的频谱呈矩形，近似LPF 形状，更为充分地利用了频带的整个区域。

带宽，3.利用FFT实现K点的离散傅里叶变换（DFT）802之二1.系统方案纠错编码与交织——信道编码技术，有效降低系统差错导频——帮助载波同步，以便子带对准，保证彼此正交2.循环前缀信道展宽将破坏子带正交性，应对手段：✓保护间隔——留出空隙，避免ISI✓循环前缀——利用循环特性，码元前伸保护3.信道估计估计各子信道的状况，基本方法是利用特定训练码元。

✓信道增益——用于校准接收时的门限✓噪声大小——可求SNR，智能调控：信道好，多元调制，增加传输率；信道差，减少传输率；信道太差，完全空闲；802之三1.成功案例OFDM技术从90年代逐步实用化，成功应用于许多重要的系统：✓数字音频广播（DAB，1995年）✓数字用户环路（DSL，1996年）✓数字视频广播（DVB-T，1997年）✓无线局域网（WLAN-802.11a，1999年；802.11g，2002年）✓WiMAX（802.16d，2004年）✓移动通信长期演进标准（LTE/B3G，2005年）✓第4代移动通信(4G，2005年)2.无线局域网（WiFi）无线局域网（Wireless LAN，俗称WiFi），标准为802.11系列。

✓802.11（97）采用扩频方案，速率1与2Mbps。

✓11a（99）与后来的11g（03）开始采用OFDM方案，带宽20MHz，速率54Mbps。

2.无线局域网（WiFi）无线局域网（Wireless LAN，俗称WiFi），标准为802.11系列。

1.两个二元消息符号X X解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=2.习题二解：（1）最大输出信噪比的时刻为：T（2）（3）最大输出信噪比值:习题三1.2. 一个AM 信号具有如下形式：()[]202cos300010cos6000cos2c s t t t f t πππ=++其中510c f =Hz ；（1） 试确定每个频率分量的功率；（2） 确定调制指数；（3） 确定边带功率、全部功率，以及边带功率与全部功率之比。

解：（1）试确定每个频率分量的功率 ()[]202cos300010cos 6000cos 220cos 2cos 2(1500)cos 2(1500)5cos 2(3000)5cos 2(3000)c c c cc c s t t t f tf t f t f t f t f t ππππππππ=++=+++-+++-()s t 的5个频率分量及其功率为：20cos 2c f t π：功率为200w ；cos 2(1500)c f t π+：功率为0.5w ；cos 2(1500)c f t π-：功率为0.5w ；5cos 2(3000)c f t π+:功率为12.5w ；5cos 2(3000)c f t π-:功率为12.5w 。

（2）确定调制指数()[][]202cos300010cos 6000cos 22010.1cos30000.5cos 6000cos 2c c s t t t f tt t f tππππππ=++=++因此()0.1cos30000.5cos6000m t t t ππ=+，()max 0.6AM m t β==⎡⎤⎣⎦。

（3）确定边带功率、全部功率，以及边带功率与全部功率之比5个频率分量的全部功率为：20020.5212.5226total P w w w w =+⨯+⨯= 边带功率为：20.5212.526sidePw w w =⨯+⨯=边带功率与全部功率之比：260.115226AMη== 3. 用调制信号()cos2m m m t A f t π=对载波cos 2c c A f t π进行调制后得到的已调信号为()()1cos 2c c s t A m t f t π=+⎡⎤⎣⎦。