实验四 WCDMA关键技术的仿真编程实验报告

实验四WCDMA关键技术的仿真编程
中科大
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1、实验目的
通过仿真WCDMA业务信道的编解码技术环节，熟悉3G数据的基本传输过程，了解无线通信网的一般结构。

2、实验原理
移动通信网是现代通信网的一个重要分支与支撑，而3G网络代表了当前无线通信网的主流架构。

编解码是通信过程中的重要一环，在3G数据通信，特别是信道处理中有着
窄带CDMA的逻辑信道分控制信道和业务信道，其中控制信道包括导频信道、寻呼信道、同步信道和接入信道；业务信道包括前向业务信道和反向业务信道，其中前向业务信道最具有代表性。

基站在前向业务信道可以改变数据速率来传送信息。

前向业务信道的帧长为20ms，各个速率的信号经过增加CRC校验位，卷积编码，符号重复和块交织后，速率将固定在19.2kbps。

我们要对这个过程进行仿真。

3、预备知识
（1）交织编码
（2）rake接收技术
（3）CRC-16校验码生成和检测
4、实验环境
笔记本电脑自带，VC、C或matlab开发环境
5、实验内容
(1) 查阅相关资料，理解WCDMA的一个或多个技术细节；
(2) 运行、完善给出的各个例程代码，与技术原理相比较，观察数据输入和输出；
CRC校验原理：
在代数编码理论中，将一个码组表示为一个多项式，码组中各码元当作多项式的系数。

例如1100101 表示为1·x6+1·x5+0·x4+0·x3+1·x2+0·x+1，即x6+x5+x2+1。

设编码前的原始信息多项式为P(x)，P(x)的最高幂次加1等于k；生成多项式为G(x)，G(x)的最高幂次等于r；CRC多项式为R(x)；编码后的带CRC的信息多项式为T(x)。

发送方编码方法：将P(x)乘以xr(即对应的二进制码序列左移r位)，再除以G(x)，所得余式即为R(x)。

用公式表示为：T(x)=xrP(x)+R(x)
接收方解码方法：将T(x)除以G(x)，如果余数为0，则说明传输中无错误发生，否则说明传输有误。

块交织技术原理：
既是把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条信息中的相继比特以非相
继方式发送，这样即使在传输过程中发生了成串差错，恢复成一条相继比特串
的消息时，差错也就变成单个（或者长度很短）的错误比特，这时再用信道纠
正随机差错的编码技术（FEC）消除随机差错。

二次交织技术：
进一步打乱符号间的相关性，减小信道快衰落和干扰带来的影响，二次交织经
得住丧失一整个突发脉冲串的打击，但增加了系统时延。

6、实验产出结果与分析
产出结果一：CRC校验码的生产和检测：
产出分析：从实验结果可以得知，原程序开始产生一八位二进制原始数据：01010101，再通过CRC—16产生算法，即通过wcdma_get_crc_value（int input_data[],int input_len, int
crc_bits[])），得到CRC编码后的值a50，换算成二进制为：0000101001010000，尔后，在接收方再通过解码来检测其CRC的值是否为0，此处，CRC value=0，说明数据在传输过程中几乎可以认定没有出差错，数据无差错的被接收方接收了。

产出结果二：交织编码
产出分析：假设以上的实验结果中的每个编号代表一个数据块（或比特），在经过函数wcdma_block_interleaver(int ,int,int,int)编码后将原顺序编码的数据块（或比特）分散开来，以非相继的方式进行发送，其每组发送间距为12，即发送序列为：0 12 24 36 1 13 ………,这样就减少了符号之间的相关性，即使在传输过程中发生了成串差错，恢复成一条相继数据块（比特串）的消息时，差错也就变成单个（或者长度很短）的错误数据块（比特），这样在很大程度上减小信道快衰落和干扰带来的影响。