移动通信基本原理(岗前培训).pptx

对信号进行 加扰
加入用于识别 将数字信号调 将模拟信号加
用户的信息， 制成模拟信号 到载波上进行
将窄带信号拓
发射
宽
信源解码
去交织 信de道in解te码rleaving 解扰
解扩
解调
射频接收
4
移动通信基本概念
➢多址技术 ➢频率复用 ➢位置登记 ➢切换 ➢爱尔兰 ➢阻塞率 ➢GOS
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多址技术
FDMA
在CDMA系统中，所有用户使用的是同一个工作频率，因而 其远近效应更为突出！
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远近效应
实例：MSA移动到小区的边缘，这时BS接收到来自MSA的信号 很弱。而MSB正接近于此小区的BS且工作于邻近频道。在这种情 况下，MSB将对BS接收MSA的信号产生较强的邻道干扰。这种干扰 情况也称作远近效应。
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分集技术概念
分集技术 接收多路不相关的信号并合并，主要目的是克服衰落 常用的分集技术 空间分集技术---用2个以上的天线接收同一个信号 频率分集技术---用2个以上的载波频率传输 时间分集技术---在不同时间接收同一个信号 极化分集技术---接收垂直和水平极化信号
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时间分集技术
➢ 多径的每一径时延不同，进行多径分离合并 ➢ 重发时间大于信道的相关时间---ARQ技术 ➢ 用信道相关时间，设计交织编码的深度
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无线电波传播
➢ 自由空间损耗：
①建筑物反射波 ②绕射波 ③直达波 ④地面反射波
PathLoss=32.4+20lgf+20lgd
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多径及衰落
快衰落
✓ 由合成波的振幅和相位随移动台的 运动起伏变化很大，服从瑞利分布
• 时间选择性衰落 • 空间选择性衰落 • 频率选择性衰落
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多径效应
多径效应是由于山丘、建筑物等的反射、散射或绕射，使得移动台与 基站之间的信号传播途径有多条，此时接收到的信号是发射信号经过 若干次反射、绕射或散射后的叠加，影响接收端对信号的判别和提取。
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同道干扰（同频干扰）
同频复用：在蜂窝系统中为提高频率利用率将一组频率 分配给相隔一定距离的多个服务小区使用。
同道干扰（也称同频干扰）是指所有落在接收机通带范 围内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰。由于频率相 同，因而无法滤除和抑制它。
射频（RF）防护比：保证接收信号的质量，必须使接收 端的有用信号电平与干扰电平之比S/I大于某个数值。
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邻道和同频、互调干扰
•邻频干扰：相邻或邻近频道的信号相互干扰 •同频干扰：由于频率复用，也引入了同频干扰 •互调干扰：当两个或多个干扰信号同时加到接收机时，由于非线性的 作用，干扰的组合频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通 过接收机，其中三阶互调最严重。由此形成的干扰，称为互调干扰
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基站接收端的信号频 率会发生变化，称为 多普勒效应。多普勒 效应所引起的频移称 为多普勒频移。它揭 示了波的属性在运动 中发生变化的规律.
fc - fd
fc
fc +fd
f
其中：θ为移动台移动方向和入射波方向的夹角；v是移动台运动速度；c为电磁波传播 速度C=3×108m/s；f为载波频率Hz。从上式可以看出:用户移动方向和电磁波传播的方 向相同时，多普勒频移为正；完全垂直时，没有多普勒频移。在移动台远离基站方向移 动时，频率为负；在移动台向基站方向移动时，频率升高。
移动通信基本原理
2016年7月
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目录
➢移动通信发展 ➢移动通信系统的工作过程 ➢基本概念 ➢电波传播 ➢抗干扰、抗衰落技术
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移动通信发展历程
语音业务
语音业务
数据业务
宽带业务
3
移动通信系统工作过程
信源编码
In信te道rle编av码ing 交织
加扰
扩频
调制
射频发射
语音信号 的数模转 换
对信息进行 编码，达到 纠错和抗干 扰的目的
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阴影效应
移动台在运动中，由于大型建筑物和其他物体对电波的传输路径 的阻挡而在传播接收区域上形成半盲区，从而形成电磁场阴影，这种 随移动台位置的不断变化而引起的接收点场强中值的起伏变化叫做阴 影效应。阴影效应是产生慢衰落的主要原因。
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多普勒频移
fd
信号功率
f c
v
cos( )
当移动终端在运动中， 特别是在高速情况下 通信时，移动终端和
TDMA
CDMA
Power
Power
Power
不同的用户占用不 同的频段.
同频段的业务信道 以不同的时隙进行 用户区分.
同一时间同一频段上 根据不同的扩频码进 行区分用户.
6
频率复用
FDMA 频率复用
CDMA 频率复用
1
1
1
1
1
1
1
1
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移动通信的场强特征 ➢ 移动通信环境下场强变化剧烈 ➢ 场强变化的平均值随距离增加而衰减 ➢ 场强特性曲线的中值呈慢速变化---慢衰落 ➢ 场强特性曲线的瞬时值呈快速变化---快衰落
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频率分集技术 ➢ 两个频率成分具有相互独立的衰落特性 ➢条件f2-f1>> Bc
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分集合并技术
➢ 合并信号的表达式 ➢ 分类
– 选择性合并(Selective Combining) – 等增益合并(Equal-Gain Combining) – 最大比合并(maximal Ratio Combining)
邻道干扰
邻道干扰定义及来源：指来自于相邻或相近频道的干扰 调制边带扩展干扰：指话音信号经调频后，某些边带频率或边频分 量落入邻道接收机的通带内，造成调制边带扩展而干扰邻道。 具体表现：移动台靠近基站时，移动台发射机的调制边带扩展和边 带辐射噪声对正在工作的基站接收机产生的干扰。 解决办法：
✓ 严格限制调制信号带宽 ✓ 降低发射机本身的边带噪声功率 ✓ 移动台采用自动功率控制装置 ✓ 网络设计时加大频道间隔 ✓ 加大上下行频率差。
实例2
减小远近效应的有效措施如下： ✓避免相邻或相近的频道在同一个小区使用。 ✓采用功率控制技术，使所有移动台发射的信 号在到达基站时的功率大致相同
实例1
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互调干扰 互调干扰的产生原因及条件
s(t)
s(t)
t
t
RAKE接收机是时间分集的典型应用
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空间位置分集 ➢多天线阵元分Hale Waihona Puke Baidu ➢多天线发射分集 ➢多天线接收分集 ， 其中，条件d>>dc， dc为空间相关距离
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智能天线(空间角度分集)
• 形成方向图，在不同的到 达方向上给予不同的天线 增益。可以提高接收信号 的信噪比，从而提高系统 的容量，可以将频率相近 但空间可分离的信号分离 开。