扰码
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扰码就是就是用一个伪随机码序列对扩频码进行相乘,对信号进行加密。
上行链路物理信道加扰的作用是区分用户,下行链路加扰可以区分小区和信道。
在上行链路中,扰码区分用户,扩频码(也叫信道化码)区分同一个用户的不同信道(物理数据(DPDCH)和控制信道(DPCCH));下行链路中,扰码可以用来区分不同的小区,用扩频码区分同一小区中不同的用户。
WCDMA 中就是利用扩频码和扰码来减少多用户之间干扰。
其实,CDMA中使用扰码最主要的目的是干扰随机化。
例如:在前向,使用了良好的扰码后,其他小区来的信号可以近似看作是高斯噪声。
我们知道高斯噪声是最好的噪声。
至于加密等其他功能那都是次要的。
在WCDMA中,下行有主扰码和辅扰码。
辅扰码用来扩展信道码的空间。
确保系统是干扰受限的而不是码受限的。
在上行,因为WCDMA不是同步系统,所以每个用户使用独立的OVSF码空间。
因此用扰码来进行用户间的隔离。
原理一样,也是干扰随机化。
如果扰码太短或设计不好,就起不到干扰随机化的作用。
典型的例子是TD-SCDMA,用的是16bit的扰码。
效果很差,大大影响了TD-SCDMA的系统性能。
可能是TD-SCDMA早期的设计者对扰码的认识有局限性。
另外,因为智能天线的使用,用户面的信噪比比较高。
但是因为码资源受限(TD-SCDMA没有使用辅扰码且扩频因子最大是16),TD-SCDMA用户面的能力没有充分发挥。
CDMA是码分多址(Code-DivisionMultiple Access)技术的缩写,是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术,它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求,具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点,可以大量减少投资和降低运营成本。
CDMA是扩频通信的一种,他具有扩频通信的以下特点:
(1)抗干扰能力强。
这是扩频通信的基本特点,是所有通信方式无法比拟的。
(2)宽带传输,抗衰落能力强。
(3)由于采用宽带传输,在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多,因此信号好象隐蔽在噪声中;即功率话密度比较低,有利于信号隐蔽。
(4)利用扩频码的相关性来获取用户的信息,抗截获的能力强。
加扰码:
1.增加数据的随机性,减小载波泄漏。
2.消除长串0/1,便于同步。
频谱上能量均匀化
五个时隙情况下的相关性
x 10
5
0123456
7
x 10
5
20406080100120140160180
0123456
7
x 10
5
20406080100120140160
180
0123456
7
x 10
5
5
10
15
20
25
30
数据随机化有利于载波提取,有利于数据时钟恢复.减少长连0有助于减小噪声对0码的影响,减少长连1有助于减小码间干扰.另外,数据随机化还有利于平滑频谱,减小非线性的影响
发射机功率方面能减低峰均比,减少频繁普的非线性失真。
加扰就是为了是信号频谱尽量白化,便于提取载波,另外也有一部分降低PAPR 的作用,但不是这个最根本的目的。
个人觉得交织是为了减少突发错误对信道的影响,这种影响也是比较常见的(比如突然一个干扰脉冲的出现)。
交织并不关注发送信号中串的次序(交织后同样可能会有一串1,接着一串0)。
加扰使得信号串更具有随机性质,更均匀(1和0在串中均匀出现),目的包括1.降低峰均比,2,使信号看起来像噪声,为了安全。
OFDM 降低峰均比的常用方法:(1)信号预畸变技术,即在信号经过放大之前,首先对功率值大于门限值的信号进行非线性畸变,包括限幅,峰值加窗或者峰值消除。
这种信号畸变技术的好处在于直观,简单,但信号畸变对系统性能造成的损害是不可避免的;(2)第二类是编码方法,即避免使用那些会生成大峰值功率信号的编码图样,例如采用循环编码方法。
缺陷在于可供使用的编码图样数量非常少(3)采用不同的加扰序列对OFDM 符号进行加权处理,选择PAR 较小的OFDM 符号来传输。
00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.8
2
x 10
7
0.51
1.50
2
4
6
81012
14
16
18
-100
-80-60-40
-20Frequency (MHz)
P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )
Welch Power Spectral Density Estimate
00.51 1.52 2.53 3.5
4
x 10
8
1020
30050100
150200250300350
-150
-100-50
0Frequency (MHz)
P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )
Welch Power Spectral Density Estimate
00.51 1.52 2.53 3.5
4
x 10
8
2040
60050100
150200250300350
-150
-100-50
0Frequency (MHz)
P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )
Welch Power Spectral Density Estimate
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2x 10
-6
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2x 10
-6
-1
-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8info-h Received Constellation
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2x 10
-6
-500
50
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2x 10
-6-100
-50050100
150
00.20.40.60.81 1.2x 10
-6
00.20.40.60.81 1.2x 10
-6
00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.8
2
x 10
7
0.51
1.50
2
4
6
8101214
16
18
-100
-80-60-40
-20Frequency (MHz)
P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )
Welch Power Spectral Density Estimate
1
2
3
4
5
6
7
x 10
-8
00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
1
24681012
14
x 10
-7
-100
-500
5024681012
14
x 10
-7
-100
0100
200
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
x 10
8
02468x 10
7
050100
150200250300350
-150
-100-50
0Frequency (MHz)
P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )
Welch Power Spectral Density Estimate
00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.8
2
x 10
8
-700
-600-500-400-300-200-1000
100
24681012
14
x 10
-7
-100
-500
5024681012
14
x 10
-7
-100
0100
200
00.51 1.52 2.53 3.5
4
x 10
8
2040
60050100
150200250300350
-150
-100-50
0Frequency (MHz)
P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )
Welch Power Spectral Density Estimate
24681012
14
x 10
-7
-150
-100
-50
50
100
150
00.51 1.52 2.53 3.5
4
x 10
8
1020
300204060
80100120140160180
-150
-100-50
0Frequency (MHz)
P o w e r /f r e q u e n c y (d B /H z )
Welch Power Spectral Density Estimate。