码片速率 解释
★CDMA接收机性能指标Eb/No及其他一些参数的认识和比较
CDMA接收机性能指标Eb/No及其他一些参数的认识和比较金亮(上海邮电设计院3G分院上海200092)l 引言接收机的设备性能取值是链路预算中的一个重要参数,其指标的差异直接影响无线网络的性能。
在网络规划中,接收机性能主要通过接收机灵敏度来衡量,接收机灵敏度是指在确保一定质量要求的情况下,接收机输入端所需的最小信号强度。
针对移动通信系统,接收机灵敏度可以由下式决定:接收机灵敏度(dBm)=KBT(dBm)+NF(dB)+S_req (1)其中:KBT为带宽内接收机底部噪声功率。
K是波尔兹曼常数,T为绝对温度值,B为接收信号带宽;NF(Noise Figure)为噪声系数。
他定义为接收机输入信噪比和输出信噪比之比;Sreq为接收机的解调门限。
从式中可以看出,一定质量要求下的接收机解调性能和接收机的噪声系数是接收机性能的两个重要指标。
在(3SM系统中,接收机的解调性能表现为对信噪比(SNR)的要求。
SNR反映出有用信号的抗干扰能力,当信噪比满足一定条件的情况下,接收机就能解调出有用信号。
而对于普遍采用CDMA的3G系统来说,有用信号往往是"淹没"在噪声中传播的,这时信噪比就不能充分地反映出信号的质量,其解调门限由信号的每比特能量与噪声功率谱之比(Eb/No)以及CDMA信号的处理增益决定。
2 Kb/No解析解调门限Eb/No是每比特能量和噪声功率谱密度之比,通过图1可以更好地解释Eb/No的具体含义。
图中Ec为码片能量,Rc为码片速率,Eb为数据比特能量,Rb为数据比特速率,No为除去有用信号后的其他干扰信号谱密度。
在接收机处接收到的信号E被淹没在噪声信号No中,接收机通过解调等过程得到信息比特,有用信号的数据比特能量是由码片能量Ec累加还原得到,如果数据比特速率(或数据带宽)为Rb,码片速率为Rc(等于工作带宽W),一个数据比特包含的码片数则为Rc/Rb,那么解调后每一个数据比特的能量为Eb=Ec×Rc/Rb,如果数据信号功率用S表示,则S=Eb×Rb=Ec×Gp×Rb=Ec×Rc,因此Eb可以视为信号功率谱密度。
波特率,比特率,调制速率,传输速率定义解析
1、什么是波特率,比特率,调制速率?在电子通信领域,波特率即调制速率,指的是信号被调制以后在单位时间内的波特数,即单位时间内载波参数变化的次数。
它是对信号传输速率的一种度量,通常以“波特每秒”(Bps)为单位。
波特率有时候会同比特率混淆,实际上后者是对信息传输速率(传信率)的度量。
波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数(传符号率),通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。
.比特率在数字信道中,比特率是数字信号的传输速率,它用单位时间内传输的二进制代码的有效位(bit)数来表示,其单位为每秒比特数bit/s(bps)、每秒千比特数(Kbps)或每秒兆比特数(Mbps)来表示(此处K和M分别为1000和1000,而不是涉及计算机存储器容量时的1024和)。
.波特率波特率指数据信号对载波的调制速率,它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示,其单位为波特(Baud)。
波特率与比特率的关系为:比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数。
显然,两相调制(单个调制状态对应1个二进制位)的比特率等于波特率;四相调制(单个调制状态对应2个二进制位)的比特率为波特率的两倍;八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)的比特率为波特率的三倍;依次类推。
2、传输速率与带宽:传输速率:数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。
传输速率通常反映的是单位时间内经过传输介质(同轴电缆或双绞线等)的数据大小的能力。
单位为Mbps(兆位每秒)。
常见的双绞线和同轴电缆的传输速率如下:数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数,单位为比特/秒(bit/second),记作bps。
对于二进制数据,数据传输速率为:S=1/T(bps)其中,T为发送每一比特所需要的时间。
例如,如果在通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间是0.001ms,那么信道的数据传输速率为1 000 000bps。
在实际应用中,常用的数据传输速率单位有:kbps、Mbps和Gbps。
WCDMA中3.84M码片速率的由来
wcdma 频率规划根据工信部规定,中国联通可用的频段是1940MHz-1955MHz(上行)2130MHz -2145MHz(下行)上下行各15MHz。
WCDMA的频点称为UARFCN(UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number,UTRA绝对频点号)。
2.1GHz频段上行频点号为9612~9888,下行频点号为10562~10838,频点号除以5 就可以得到频点中心对应的频率值(以MHz为单位)。
每个频点间隔为200kHz,与GSM系统兼容。
当然每个频点的带宽远超过200kHz,这与CDMA的频点编号方式类似。
目前联通WCDMA系统下行第一频点号为10713(中心频率2142.6MHz),第二频点号为10688,第三频点号为10663。
上行频点号分别为9763(中心频率1952.6MHz)、9738以及9713。
WCDMA 码片速率= 3.84MHz 扩频因子= 4 则符号速率= 960Kbps码片速率 = 1秒钟传送的比特数 3.84M个3gpp规定wcdma的UU口帧结构为帧长10ms,每帧15个时隙,每时隙有2560个码片。
因此1帧包含的比特数=2560*15=38400bit因为1帧=10ms所以码速率=2560*15/10ms=2560*15/0.01s=2560*15*100=3840000=3.84*1000*1000=3.84Mbit/S因此空口速率3.84Mb/S是由wcdma的帧结构所决定的。
3gpp规定wcdma的UU口帧结构为帧长10ms,每帧15个时隙,每时隙有2560个码片。
如此算来,2560*15/10ms即3840/ms换算成标准速率格式即3.84Mb/s。
我们知道wcdma是无线频带传输,即数字基带信号要经过调制变频到合适的频点上、在一定的频带范围内来传输的。
在理想情况下[传输一定基带带宽信号用和信号带宽相同的频带带宽] 就可以了。
移动通信中的数字调制技术
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• 培训的目的
1.了解数字调制原理和特点 2.了解移动通信系统中的各种调制技术
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• 调制的概念
将待传送的基带信号加到高频载波上进行传输的过程,即按照 调制信号(基带信号)的变化规律去改变载波的某些参数的过程。
其简单模型可以表示为:
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• 码元速率
码元:数字信号中每一个符号的通称。即可以用二进制表示,也可以用其 它进制的数表示。 码元传输速率,又称为码元速率或传码率。码元速率又称为波特率,指每 秒信号的变化次数。若数字传输系统所传输的数字序列恰为二进制序列, 则等于每秒钟传送码元的数目,而在多电平中则不等同。单位为"波特",常 用符号"Baud"表示,简写为"B"
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传输数字信号时也有三种基本的调制方式:幅移键控(ASK)、 频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。 它们分别对应于用载波(正弦波)的幅度、频率和相位来传递数 字基带信号,可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。 理论上,数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同,它们都是 属正弦波调制。但是,数字调制是调制信号为数字型的正弦波调 制,而模拟调制则是调制信号为连续型的正弦波调制。 在数字通信的三种调制方式(ASK、FSK、PSK)中,就频带利用率 和抗噪声性能(或功率利用率)两个方面来看,一般而言,都是 PSK系统最佳。所以PSK在中、高速数据传输中得到了广泛的应用。
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1.符号速率 符号速率*扩频因子=码片速率,符号速率=码片速率/扩频因子
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单位1-Mbps、Kbps、bps、kb、mb及其换算和区别
单位1-Mbps、Kbps、bps、kb、mb及其换算和区别Mbps 即Milionbit pro second(百万位每秒);Kbps 即Kilobit pro second(千位每秒);bps 即bit pro second(位每秒);速度单位,bit即比特,通常用b(小写)表示,指一位二进制位,Milionbit=1000Kilobit=1000000bit;所以1Mbps=1000000bps;这是通常用来衡量带宽的单位,指每秒钟传输的二进制位数;而通常软件上显示的速度则是指每秒种传输的字节数(Byte)通常用B(大写)表示;MB即百万字节也称兆字节;KB即千字节;B即字节;之间关系为1MB=1024KB=1024*1024B;1B=8b;所以1M带宽即指1Mbps=1000Kbps=1000/8KBps=125KBps;因此1M的带宽下载的速度一般不会超过125KB每秒。
2M、3M带宽分别是250KBps、375KBps;2M、3M带宽的下载速度分别不会超过250KB、375KB每秒。
假设要对10kbps进行换算,则有10kbps=10000bps=0.01Mpbs.数据传输速率的衡量单位K是十进制含义,但数据存储的K 是2进制含义。
1kbit/s就是1000bit/s,而KB是1024个字节,注意KB和kbit的区别,另外,数据传输速率的单位是bit/s 记作:bps 。
在实际应用中,1kbps=1000bps,1Mbps=1000,000bps.1bps=0.000001bps1Mbps与1m/s 是有区别的,1m/s指的是是1024KB/S而1Mbps指的是1000/8KB/S也就是125KB/S,记住K和k是没区别的,区别在于bps属于位每秒的单位,而m/s ,KB/S这两个属于字节每秒的单位,一字节等于8位,即1B=8b。
cdma码片序列计算
cdma码片序列计算CDMA码片序列是一种用于无线通信系统中的信号调制技术。
CDMA (Code Division Multiple Access)是一种多址技术,它通过将不同用户的信号编码成不同的码片序列,然后在同一频带上同时传输,使得多个用户可以同时使用同一频带进行通信。
CDMA码片序列的生成是通过将用户的信息信号与一个固定的码片序列进行乘积运算得到的。
这个码片序列是一组特定的二进制码片,每个码片的持续时间很短,通常为几十个微秒。
码片序列由一个伪随机数生成器生成,这个伪随机数是根据一个种子值生成的,并且在每个码片周期内都会重新生成。
因此,每个用户都会有自己独立的码片序列。
CDMA码片序列的生成过程可以简单描述如下:首先,将用户的信息信号进行二进制编码,得到一串二进制数据;然后,将这串二进制数据与码片序列进行乘积运算,得到一串经过调制的码片序列;最后,将这串码片序列与载波进行调制,得到最终的调制信号。
CDMA码片序列的优点主要体现在以下几个方面:1. 抗干扰能力强:由于CDMA码片序列是随机的,并且每个用户都有自己独立的码片序列,所以即使多个用户同时使用同一频带进行通信,也不容易相互干扰。
这使得CDMA系统在抗干扰能力方面具有很大的优势。
2. 高频谱利用率:由于CDMA技术可以在同一频带上同时传输多个用户的信号,因此它具有很高的频谱利用率。
这使得CDMA系统可以支持更多的用户同时进行通信,提高了系统的容量。
3. 灵活性强:CDMA技术可以通过调整码片序列的长度和码片速率来适应不同的系统需求。
这使得CDMA系统具有很大的灵活性,可以适应不同的业务需求和通信环境。
4. 隐私性好:由于每个用户都有自己独立的码片序列,所以CDMA 系统具有很好的隐私性。
即使在同一频带上同时进行通信的用户也很难窃听到其他用户的信息。
CDMA码片序列在现代无线通信系统中得到了广泛应用,特别是在3G 和4G移动通信系统中。
射频缩略语解释
射频缩略语解释A:ACPR邻信道功率比用来衡量邻频率信道中的干扰量或功率量的标准。
ACPR常定义为邻频率信道(或偏移量)的平均功率和发射频率信道的平均功率之比。
ACPR是CDMA发射方及其组成部分的关键衡量方式。
它描述了因RF组成中的非线性因素引起的失真值。
ACPR方法不属于cdma One标准部分。
ALC(Automatic Level Control) 自动平衡控制当输出功率超过系统的标称功率时前端的衰减网络起作用,输入信号越大衰减越大,以达到系统最大输出功率恒定的目的。
我想此功能主要是为了使功放不至于过饱和。
AGC(Automatic Gain Control) 自动增益控制在使用环境或条件改变时,改变射频前端的衰减以实现系统增益的恒定。
就是在电子电路单元里,通过某种反馈,使输入信号可以在设定范围内随机变化,而输出信号却保持不变,用于提高机器品质的辅助线路。
ALC与AGC的区别是AGC的衰减与系统输出功率没有关系,而ALC的衰减是受输出功率实时控制的。
因为ALC和AGC的衰减网络一般在射频前级,不会影响整个功放的效率的。
AFC(Automatic Frequency Control)自动频率控制,用于中放38兆和行电路ARQ(Automatic Repeat Request)自动重发请求AWGN(Additive zero-mean White Gaussian Noise)零均值加性高斯白噪声B:BPF(Band-pass Filter)带通滤波器BALUN 巴仑which converts the unbalanced LO output to a balanced mixer input, matches the diodes to the port’s impedance, helps in port-to-port isolation, and balances the diodes.BW(Bandwidth)带宽半功率带宽(half-Power bandwidth)又称作3dB带宽,指信号功率下降到峰值的1/2,或比峰值下降3dB的两频率点之间的间隔。
3G及LTE技术介绍
3G、B3G技术介绍研发中心2010-11-16主要内容1.3GPP组织、三种技术体制2.3G组网架构3.3G关键技术4.3G视频应用5.三种制式优缺点比较6.B3G介绍33GPP组织u3GPP—the 3rd Generation Partnership Project,是一个以欧洲为主体的3G标准化组织;3GPP2—the 3rd Generation Partnership Project 2,是一个一美国为主体的3G标准化组织;在标准的制定过程中,ITU主要起领导和组织作用。
u3GPP主要以GSM MAP核心网为基础,以WCDMA为无线接口制定第三代移动通信标准——通用移动电话系统(UMTS—Universal Mobile Telephone System),同时负责在无线接口上定义与ANSI-41核心网兼容的协议。
3GPP于1998年底成立,其技术规范组TSG有:无线接入网(RAN)TSG、核心网TSG、业务和系统TSG、终端TSG。
u3GPP2主要以ANSI-41核心网为基础,以CDMA2000为空中接口制定第三代移动通信标准,并负责在无线接口上定义与GSM MAP核心网相兼容的协议。
3GPP2于1999.1月成立,其技术规范组有:TSG-A负责接入网接口规范、TSG-C负责无线部分的标准、TSG-N负责ANSI-41核心网和无线智能网的规范。
4u3GPP制定标准是:WCDMA、TD-SCDMA,其中,WCDMA 的主要参与者是:ARIB(日本)、ETSI(欧洲)、TTA(韩国)、T1P1(美国)、相关的制造商和运营商,TD-SCDMA由中国无线通信标准研究组(CWTS)提出。
u3GPP2制定的标准是:CDMA2000,主要参加者是:TIA(美国)、ARIB(日本)、TTA(韩国)、相关的制造商和运营商。
51.Release 99,1999年12月发布,是3GPP发布的第一个WCDMA版本,核心网以GSM移动交换中心和分组交换网络为基础,便于2G网络向3G网络的平滑演进。
比特速率、码片速率和符号速率等区分概要
比特速率、码片速率和符号速率等区分2012-06-26 20:09:31| 分类:技术分享 | 标签:比特速率符号速率码片速率速率|举报|字号订阅经过信源编码的含有信息的数据称为“比特”经过信道编码和交织后的数据称为“符号”经过最终扩频得到的数据称为“码片”符号速率=(业务速率+校验码)×信道编码×重复或打孔率码片速率=符号速率×扩频因子码片速率=symbol rate×SF是正确的。
symbol rate和bit rate的对应关系要看调制方式了。
如果是BPSK调制,那么1bit可以代表0,1两种信息,此时bitrate=symbol rate。
如果是QPSK调制,星座图中的4个信息就需要2bit来表示,此时bit rate=2 symbol rate。
同理HSDPA若用16QAM调制的话,bit rate=4 symbol rate,这也是物理层速率能够提高的原因之一。
W中上行都是BPSK,所以两者速率就一样了。
符号速率=(业务速率+校验码)×信道编码×重复或打孔率码片速率=符号速率×扩频因子1.符号速率符号速率*扩频因子=码片速率,符号速率=码片速率/扩频因子如: WCDMA, 码片速率= 3.84 MHz ,扩频因子=4 ,则符号速率=960kbps.CDMA 1X, 码片速率=1.2288MHz,扩频因子=64,则符号速率=19.2kbps.符号速率=(业务速率+校验码*信道编码*打孔率如: WCDMA ,业务速率=384kbps,信道编码=1/3Turbo码,符号速率=960kbpsCDMA 1X ,业务速率=9.6kbps,信道编码=1/3卷积码,符号速率=19.2kbps2.码片(码元,码片速率,处理增益系统通过扩频把比特转换成码片。
一个数据信号(如逻辑1或0)通常要用多个编码信号来进行编码,那么其中的一个编码信号就称为一个码片。
跳频通信技术
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跳频通信技术
1 工作原理
三、 FH/SS的基本工作原理
信号的带宽与功率谱
频谱仪上 观察到的 跳频信号 频谱
解放军理工大学通信工程学院
2015/10/13
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跳频通信技术
1 工作原理
三、 FH/SS的基本工作原理
在接收端,首先要进行解跳(解扩)处理,假定 收发跳频码序列严格同步,收端可以产生相应的 本地跳变载波信号:
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跳频通信的特点
抗干扰能力强 具有选址能力,可实现码分多址通信 (FH_CDMA) 在多径和衰落信道中传输性能好 易于和其它调制类型的扩展频谱系统结合 易于与现有的常规通信体制兼容
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跳频通信技术
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工作原理 FH/SS通信系统中的几个重要概念 跳频器 FH通信的特点 FH通信系统的主要技术指标
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跳频通信技术
3 跳频器
FH系统的核心是跳频器,是由伪码发生器和频率合 成器组成。
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跳频通信技术
1 工作原理 二、FH/SS通信系统的基本模型
频率跳变时间间隔的倒数称为跳频速率,简称跳 速,用Rh表示。 每一跳(Hop)的载波频率是由“伪随机码产生 器”产生的编码选定。 跳变规律又叫“跳频图案” 。
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2015/10/13
解放军理工大学通信工程学院
比特速率、码片速率和符号速率等区分
比特速率、码片速率和符号速率等区分2012-06-26 20:09:31| 分类:技术分享 | 标签:比特速率符号速率码片速率速率|举报|字号订阅经过信源编码的含有信息的数据称为“比特”经过信道编码和交织后的数据称为“符号”经过最终扩频得到的数据称为“码片”符号速率=(业务速率+校验码)×信道编码×重复或打孔率码片速率=符号速率×扩频因子码片速率=symbol rate×SF是正确的。
symbol rate和bit rate的对应关系要看调制方式了。
如果是BPSK调制,那么1bit可以代表0,1两种信息,此时bit rate=symbol rate。
如果是QPSK调制,星座图中的4个信息就需要2bit来表示,此时bit rate=2 symbol rate。
同理HSDPA若用16QAM调制的话,bit rate=4 symbol rate,这也是物理层速率能够提高的原因之一。
W中上行都是BPSK,所以两者速率就一样了。
符号速率=(业务速率+校验码)×信道编码×重复或打孔率码片速率=符号速率×扩频因子1.符号速率符号速率*扩频因子=码片速率,符号速率=码片速率/扩频因子如: WCDMA, 码片速率= 3.84 MHz ,扩频因子=4 ,则符号速率=960kbps. CDMA 1X, 码片速率=1.2288MHz,扩频因子=64,则符号速率=19.2kbps.符号速率=(业务速率+校验码)*信道编码*打孔率如: WCDMA ,业务速率=384kbps,信道编码=1/3Turbo码,符号速率=960kbps CDMA 1X ,业务速率=9.6kbps,信道编码=1/3卷积码,符号速率=19.2kbps2.码片(码元),码片速率,处理增益系统通过扩频把比特转换成码片。
一个数据信号(如逻辑1或0)通常要用多个编码信号来进行编码,那么其中的一个编码信号就称为一个码片。
码速率计算公式
码速率计算公式码速率计算公式在通信领域,码速率是指单位时间内传输的数据位数。
计算码速率的公式主要根据传输方式和编码方式的不同而有所差异。
下面将列举几种常见的码速率计算公式,并举例说明各种情况下的计算方法。
单工传输码速率计算公式1.单工传输码速率计算公式:码速率 = 数据位速率×奈奎斯特速率–数据位速率:指的是每秒传输的数据位数,用比特/秒表示。
–奈奎斯特速率:指的是基带信号的最高频率,用赫兹表示。
例如,假设一个单工传输信道的数据位速率为1000比特/秒,奈奎斯特速率为2000赫兹,那么该信道的码速率为2000比特/秒。
半双工传输码速率计算公式2.半双工传输码速率计算公式:码速率 = 数据位速率÷ 2半双工传输方式下,数据的传输方向是双向的,但同一时刻只能传输一个方向的数据。
因此,码速率等于数据位速率的一半。
例如,一个半双工传输信道的数据位速率为1000比特/秒,那么该信道的码速率为500比特/秒。
全双工传输码速率计算公式3.全双工传输码速率计算公式:码速率 = 数据位速率全双工传输方式下,数据的传输方向是双向的,并且可以同时进行。
因此,码速率等于数据位速率。
例如,一个全双工传输信道的数据位速率为1000比特/秒,那么该信道的码速率也为1000比特/秒。
多路复用传输码速率计算公式4.多路复用传输码速率计算公式:码速率 = 每条子信道数据位速率× 子信道数多路复用是指在同一个传输介质上同时传输多个独立的信道。
在多路复用传输方式下,每个子信道都有自己的数据位速率,码速率等于每条子信道的数据位速率乘以子信道的数量。
例如,一个有4条子信道的多路复用信道,每条子信道的数据位速率为1000比特/秒,那么该信道的码速率为4000比特/秒。
5.异步串行传输码速率计算公式:码速率 = 数据位速率× (数据位数 + 起始位数 + 结束位数)异步串行传输方式下,数据的每一位都带有起始位和结束位的同步信息。
CDMA技术基础
CDMA系统通信模型
采用扩频的目的主要有以下几点:
u 提高抗窄带干扰的能力,特别是对付有意的干扰,例如敌
每个发射机都有自己唯一的代码伪随机码同时接收机也知道要接收的代码用这个代码作为信号的滤波器接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码这个过程称为解扩扩频通信系统模型扩频通信系统模型3cdma扩频方式cdma扩频通信系统有三种实现方式
模块二 CDMA技术基础
问题 引入
在3G中最核心的技术就是:CDMA!那么 CDMA技术有什么样的特色?CDMA究竟能给移动 通信带来怎样的好处?今天我们就一起来熟悉一下 CDMA!
宽带无用信号与本地伪码不相关,因此不能解扩,仍为宽带谱 ;窄带无用信号被本地伪码扩展为宽带谱。由于无用的干扰信号 为宽带谱,而有用信号为窄带谱,我们可以用一个窄带滤波器排 除带外的干扰电平,于是窄带内的信噪比就大大提高了。
4)CDMA直接序列扩频技术
多次连续扩频 ,解扩顺序与
扩频相反
补充知识点:
。甚至在信号被噪声淹没的情况下,
N:噪声平均功率,单位W。
也可以可靠的传输信息。
2、CDMA扩频通信原理
1)多址技术
u 多址技术使众多的用户共用公共的通信线路。 u 常用的多址技术分别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方 式,即人们通常所称的频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA )和码分多址(CDMA)三种接入方式。 u 码分多址(CDMA)包含两个基本技术:一个是码分技术(扩 频通信);一个是多址技术。
lora频率计算公式
lora频率计算公式
摘要:
一、LoRa 系统中的频率参数
1.频段
2.数据传输速率
3.扩频因子
4.调制指数
二、LoRa 频率计算公式
1.符号率
2.载波频率
3.扩频码片速率
4.调制指数
三、实际应用中的LoRa 频率计算
1.设定数据传输速率和扩频因子
2.计算符号率、载波频率、扩频码片速率和调制指数
正文:
LoRa 是一种低功耗、长距离、低成本的无线通信技术。
在LoRa 系统中,频率是非常重要的一个参数。
本文将介绍LoRa 频率计算公式以及实际应用中的计算方法。
一、LoRa 系统中的频率参数
LoRa 系统中的频率参数包括频段、数据传输速率、扩频因子和调制指
数。
频段决定了信号的传输距离,数据传输速率影响通信效率,扩频因子和调制指数则分别影响信号的传输距离和抗干扰能力。
二、LoRa 频率计算公式
LoRa 频率计算公式包括符号率、载波频率、扩频码片速率和调制指数。
这些公式可以帮助我们根据所设定的数据传输速率和扩频因子计算出其他频率参数。
1.符号率(Symbol Rate):符号率是指每秒传输的符号数,与数据传输速率有关。
符号率= 数据传输速率/ 扩频因子。
2.载波频率(Carrier Frequency):载波频率是信号的原始频率,由频段和扩频因子决定。
载波频率= 频段/ 扩频因子。
3.扩频码片速率(Spreading Code Rate):扩频码片速率是指每秒传输的码片数,与扩频因子有关。
扩频码片速率= 符号率/ 扩频因子。
LoRa传输中的射频配置参数介绍
LoRa传输中的射频配置参数介绍在学习LoRa的过程中,有很多的关键字概念需要了解清楚,这样在学习的过程中才能知其所以然。
1、扩频因⼦(SF)LoRa采⽤多个信息码⽚来代表有效负载信息的每个位,扩频信息的发送速度称为符号速率(RS),扩频因⼦ = 码⽚速率/符号速率(RS),其表⽰了每个信息位需要发送的符号数量。
扩频扩频因⼦越⼤,需要的有效数据的编码长度越⼤,导致有效数据的发送速率越⼩,但可以降低误码率,提⾼信噪⽐(信号与噪⾳的⽐值,理论上越⼤越好)⽐如:有效数据位为8bit, 使⽤的扩频因⼦越⼤,实际需要发送的数据位就越⼤(⽐如100bit),就导致同样的有效数据需要实际发送的数据位越多,导致实际有效数据⼤发送速度就越慢了。
通俗的说:扩频时你的数据每⼀位都和扩频因⼦相乘,例如你有1bit数据1需要传输,当扩频因⼦为1时,传输的数据1就⽤1来表⽰;扩频因⼦为6时,这时候数据1,需要⽤111111来表⽰,也就是需要传输的数据量扩⼤了6倍。
这样扩频后传输可以降低误码率,也就是提⾼信噪⽐,但是在同样数据量条件下却减少了可以传输的实际数据,所以,扩频因⼦越⼤,传输的数据速率(⽐特率)就越⼩。
2、编码率编码率,是数据流中有⽤部分的⽐例。
编码率(或信息率)是数据流中有⽤部分(⾮冗余)的⽐例。
也就是说,如果编码率是k/n,则对每k位有⽤信息,编码器总共产⽣n位的数据,其中n-k是多余的。
LoRa采⽤循环纠错编码进⾏前向错误检测与纠错。
使⽤该⽅式会产⽣传输开销。
3、信号带宽信道带宽(BW)是限定允许通过该信道的信号下限频率和上限频率,可以理解为⼀个频率通带。
⽐如⼀个信道允许的通带为1.5kHz⾄15kHz,则其带宽为13.5kHz在LoRa中,增加BW,可以提⾼有效数据速率以缩短传输时间,但是以牺牲部分接受灵敏度为代价。
对于LoRa芯⽚SX127x,LoRa带宽为双边带宽(全信道带宽),⽽FSK调制⽅式的BW是指单边带宽。
码片速率 解释
.符号速率符号速率*扩频因子=码片速率,符号速率=码片速率/扩频因子如: WCDMA, 码片速率= 3.84 MHz ,扩频因子=4 ,则符号速率=960kbps.CDMA 1X, 码片速率=1.2288MHz,扩频因子=64,则符号速率=19.2kbps.符号速率=(业务速率+校验码)*信道编码*打孔率如: WCDMA ,业务速率=384kbps,信道编码=1/3Turbo码,符号速率=960kbpsCDMA 1X ,业务速率=9.6kbps,信道编码=1/3卷积码,符号速率=19.2kbps2.码片(码元),码片速率,处理增益系统通过扩频把比特转换成码片。
一个数据信号(如逻辑1或0)通常要用多个编码信号来进行编码,那么其中的一个编码信号就称为一个码片。
如果每个数据信号用10个码片传输,则码片速率是数据速率的10倍,处理增益等于10。
码片相当于模拟调制中的载波作用,是数字信号的载体。
常用的扩普形势是用一个伪随机噪声序列(PN序列)与窄带PSK信号相乘。
PN序列通常用符号C来表示,一个PN序列是一个有序的由1和0构成的二元码流,其中的1和0由于不承载信息,因此不称为bit而称为chip(码片)。
要理解“码片”一词,先需要对扩频通信有所了解,我们的信息码,每一个数字都是携带了信息的,具有一定带宽。
扩频通信就是用一串有规则的比信息码流频率高很多的码流来调制信息码,也就是说原来的“1”或“0”被一串码所代替。
由于这一串码才能表示一位信息,因此不能说成bit(bit是信息基本单位),所以找了个名词叫chip,这一串码的每一位码字就是一个chip,比如cdma的码片速率就是1.2288Mchip/s。
(这个解释最易懂)码片数率是指扩频调制之后的数据数率,用cps表示(chip per-second)数据*信道码=chip,chip是最终在空口的物理信道上发送的数据速率单位WCDMA的码片速率是3.84Mcps,c:chip,即码元。
码片速率和信噪比的关系
码片速率和信噪比的关系码片速率和信噪比是数字通信中两个非常重要的参数。
它们之间的关系对于数字通信系统的设计和性能优化至关重要。
本文将从码片速率和信噪比的定义、影响因素、关系等方面进行探讨。
一、码片速率的定义和影响因素码片速率是指码片序列中码片的传输速率,通常用码片每秒钟传输的个数来表示。
在CDMA系统中,码片速率是指扩频码的传输速率。
码片速率的大小直接影响到系统的带宽利用率和传输速率。
码片速率越高,系统的传输速率也就越高。
码片速率的大小受到多种因素的影响,其中最主要的因素是扩频码的长度。
扩频码的长度越长,码片速率也就越低。
此外,码片速率还受到信道带宽和调制方式等因素的影响。
二、信噪比的定义和影响因素信噪比是指信号与噪声的比值,通常用分贝(dB)来表示。
信噪比越高,表示信号的强度越大,噪声的干扰越小。
在数字通信中,信噪比是衡量系统性能的重要指标之一。
信噪比越高,系统的误码率也就越低。
信噪比的大小受到多种因素的影响,其中最主要的因素是信号的强度和噪声的干扰。
信号的强度越大,信噪比也就越高。
噪声的干扰越小,信噪比也就越高。
此外,信噪比还受到信道衰落和多径效应等因素的影响。
三、码片速率和信噪比是数字通信中两个非常重要的参数。
它们之间的关系对于数字通信系统的设计和性能优化至关重要。
在CDMA系统中,码片速率和信噪比之间存在着一定的关系。
当信噪比较低时,系统的误码率会增加。
此时,为了保证系统的可靠性,需要采用较低的码片速率。
当信噪比较高时,系统的误码率会减小。
此时,可以采用较高的码片速率来提高系统的传输速率。
在实际应用中,码片速率和信噪比之间的关系需要根据具体的应用场景进行优化。
在保证系统可靠性的前提下,尽可能提高系统的传输速率,是数字通信系统设计和优化的重要目标之一。
四、总结码片速率和信噪比是数字通信中两个非常重要的参数。
它们之间的关系对于数字通信系统的设计和性能优化至关重要。
在CDMA系统中,码片速率和信噪比之间存在着一定的关系。
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.符号速率
符号速率*扩频因子=码片速率,符号速率=码片速率/扩频因子
如: WCDMA, 码片速率= 3.84 MHz ,扩频因子=4 ,则符号速率=960kbps.
CDMA 1X, 码片速率=1.2288MHz,扩频因子=64,则符号速率=19.2kbps.
符号速率=(业务速率+校验码)*信道编码*打孔率
如: WCDMA ,业务速率=384kbps,信道编码=1/3Turbo码,符号速率=960kbps
CDMA 1X ,业务速率=9.6kbps,信道编码=1/3卷积码,符号速率=19.2kbps
2.码片(码元),码片速率,处理增益
系统通过扩频把比特转换成码片。
一个数据信号(如逻辑1或0)通常要用多个编码信号来进行编码,那么其中的一个编码信号就称为一个码片。
如果每个数据信号用10个码片传输,则码片速率是数据速率的10倍,处理增益等于10。
码片相当于模拟调制中的载波作用,是数字信号的载体。
常用的扩普形势是用一个伪随机噪声序列(PN序列)与窄带PSK信号相乘。
PN序列通常用符号C来表示,一个PN序列是一个有序的由1和0构成的二元码流,其中的1和0由于不承载信息,因此不称为bit而称为chip(码片)。
要理解“码片”一词,先需要对扩频通信有所了解,我们的信息码,每一个数字都是携带了信息的,具有一定带宽。
扩频通信就是用一串有规则的比信息码流频率高很多的码流来调制信息码,也就是说原来的“1”或“0”被一串码所代替。
由于这一串码才能表示一位信息,因此不能说成bit(bit是信息基本单位),所以找了个名词叫chip,这一串码的每一位码字就是一个chip,比如cdma的码片速率就是1.2288Mchip/s。
(这个解释最易懂)
码片数率是指扩频调制之后的数据数率,用cps表示(chip per-second)
数据*信道码=chip,chip是最终在空口的物理信道上发送的数据速率单位
WCDMA的码片速率是3.84Mcps,
c:chip,即码元。
3.84Mcps:每秒3.84M个码元
码片速率是指经过扩频之后的速率,从MAC-d传过来的有效fp bit经过channel coding,帧均衡,速率匹配,复用到CCTrCH后,分成IQ两路,分别进行扩频和加扰的操作。
扩频就是将有效bit与扩频码相乘,扩频操作会增加带宽的,扩频后的速率称为码片速率。
因为10ms的TTI包含15个slot,每个slot有2560个chips,一算就可得出3.84Mchipps的码片速率
3.业务速率
说白了就是你平时使用手机上网的下载速度。
比如家里的ADSL是1M,那业务速率就是1M.单位是bit,如果到计算机的下载数据速度,还要除8成为B别忘记了。
4.信道编码
数字信号在传输中往往由于各种原因,使得在传送的数据流中产生误码,从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。
所以通过信道编码这一环节,对数码流进行相应的处理,使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,可极大地避免码流传送中误码的发生。
误码的处理技术有纠错、交织、线性内插等。
提高数据传输效率,降低误码率是信道编码的任务。
信道编码的本质是增加通信的可靠性。
但信道编码会使有用的信息数据传输减少,信道编码的过程是在源数据码流中加插一些码元,从而达到在接收端进行判错和纠错的目的,这就是我们常常说的开销。
5.打孔,打孔率
打孔puncturing,是压模中的一种模式,另一种是扩频因子减半。
在HSDPA L1 coding 中速率匹配中有用到,可以参考3GPP25.213。
在HSDPA中用到了2次速率匹配,第一次是为了将编码后的bit流经过速率匹配后能适合UE的能力。
第二次速率匹配是为了适合各个物理信道的能力。
打孔是根据RNC的RRC信令配置下来的参数所设置的模式将bit流中的一些冗余bit去掉。
(1/3turbo编码对每一个有效位产生了2个冗余位。
)
Q:数据流被“打孔“后是被压缩了还是被转移了?如是压缩,是有损压缩还是无损的呢?也就是问,被打掉的比特是扔掉了还是转移到别处再传送了?
打掉的比特被扔掉了,如有效的数据为10bit,经过编码后变为50bit,打掉这50bit 中的10bit甚至更多,接收机还是可以译出来的。
所谓打孔的被STOLEN的比特, 以UE发送为例,NODEB是无法将这些比特翻译出来的.具体实现时, 接收时首先将被打孔的位置算出来(NODE B和UE都采用同样的算法计算打孔位置),然后随意填数. 最后, 由于采用了卷积编码以及TURBO编码, 引入了冗余信息. 所以不会十分影响采用Viterbi译码.9O[Hc0_9f~+O
在接收端依然可以将信息比特译出来.(当然, 在TD协议中一般规定, 打孔率一般不超过1/3)
打孔就是按照一定的模式,把某些比特去掉,于是相当于后边比特前移,从而实现了比特率的调整,即实现速率匹配,起到去处冗余的作用,同时保证在这些冗余去除之后仍能正确译码。
(这句好理解)
6.扩频因子.
整个扩频(spreading)的过程分为信道化(channlization)和加扰(screambling)两步也就是和ovsf码相乘和与gold码(扰码)相乘两步而很多文章把前者称为“扩频”,后者称为“加扰”,并将OVSF码称为“扩频码”--因为他们觉得在第一步速率已经被扩到3.84M了,实事是这样理解并不准。
扩频因子:扩频后chip速率和扩频前信号速率的比值,直接反映了扩频增益。
3大主流CDMA的扩频因子数值:
WCDMA:4-512 (3.84Mcps)
CDMA2000:4-256,(3.6864Mcps)
TD-SCDMA:1-16,(1.28Mcps)
系统通过扩频把比特转换成码片。
一个数据信号(如逻辑1或0)通常要用多个编码信号来进行编码,那么其中的一个编码信号就称为一个码片。
码片相当于模拟调制中的载波作用,是数字信号的载体。
如果每个数据信号用10个码片传输,则码片速率是数据速率的10倍,处理增益等于10。
常用的扩普形势是用一个伪随机噪声序列(PN序列)与窄带PSK信号相乘。
PN序列通常用符号C来表示,一个PN序列是一个有序的由1和0构成的二元码流,其中的1和0由于不承载信息,因此不称为bit而称为chip(码片)。
要理解“码片”一词,先需要对扩频通信有所了解,我们的信息码,每一个数字都是携带了信息的,具有一定带宽。
扩频通信就是用一串有规则的比信息码流频率高很多的码流来调制信息码,也就是说原来的“1”或“0”被一串码所代替。
由于这一串码才能表示一位信息,因此不能说成bit(bit是信息基本单位),所以找了个名词叫chip,这一串码的每一位码字就是一个chip,比如cdma的码片速率就是1.2288Mchip/s。
(这个解释最易懂)
码片数率是指扩频调制之后的数据数率,用cps表示(chip per-second) 。
信源编码:Adaptive Multi-Rate(4.7K到12.2K 总共8种速率)-------输出的为比特信道编码的作用:增加比特间的相关性,以便在受到干扰的情况下恢复信号语音业务:卷积码数据业务:Turbo码
交织:打乱符号间的相关性,减小信道快衰落和干扰带来的影响。
交织的作用:减小信道快衰落带来的影响。
信道的快衰落是成块出现的,通过交织,可以把成块的误码给分散。
数据调制:数据调制可以采用QPSK 或者8PSK 的方式,即将连续的两个比特(QPSK)或者连续的3 个比特(8PSK)映射为一个符号-------输出的为符号
扩频:OVSF码(Walsh与OVSF)的互相关为零(0%),相互完全正交(100%)-------输出的为码片
所以整个过程是:通过编码形成比特数据流,第二次交织后就是物理信道影射,经过物理信道映射后的数据流还要进行数据调制形成符号,扩频调制后的速率就是码片速率。
符号速率=(业务速率+校验码)×信道编码×重复或打孔率
码片速率=符号速率×扩频因子
扩频技术的原理:C=B*Log2(1+S/I)
C:信道容量 B:信道带宽 S:信号强度 I:干扰输出的为码片。