现代通信技术无线传输技术

Transversal
Zero Forcing LMS RLS Fast RLS Sq. Root RLS
DFE
Structure
Lattice
Transversal
ML Symbol Detector
Lattice
MLSE
Transversal Channel Est.
Gradient
LMS RLS Fast RLS Sq. Root RLS
信源编码(Source Coding)
信源编码技术
❖ 信源编码的意义
保证信息质量 (数字化+信道编码纠错) 提高频谱利用率 提高系统容量
❖ 有较强的抗噪声干扰和抗误码的性能 ❖ 编译码延时要求 ❖ 编译码器复杂度要求
信源编码实现 方法 ❖ 根据业务要求对信源数据进行编码
语音编码（CELP）
音频编码（MPEG）
❖ 均衡器实现方法
中频均衡器； 基带均衡器。
Equalization-3 DEF: Decision Feedback Equalization Equalizer MLSE: Maximum Likelihood Sequence Estimation
Linear
Ty pes
Nonlinear
❖ 信道编码的实质
信道编码的实质就是在信息码中增加一定数量的多余码元（称为 监督码元），使它们满足一定的约束关系，这样由信息码元和监 督码元共同组成一个由信道传输的码字。
❖ 信道编码的种类
根据监督元与信息组之间关系可分为：分组码和卷积码。在移动 通信中大都使用卷积编码,Turbo码
直接序列扩频（DSSS）
移动通信中的调制 技术 ❖ 一般数字调制方法存在的问题：
频谱利用率和功率利用率的矛盾 频谱利用率和恒定包络的矛盾
❖ 希望寻找一类调制方法，具有较好的频谱利用率、功率 利用率，同时又具有恒定包络。
❖ GSM系统采用了GMSK ❖ CDMA系统采用PSK ❖ 无线数据系统采用M-ary QAM, M-ary PSK ❖ 分组数据传输采用自适应调制编码（AMC)
目 的 ❖ 消除无线信道传播对信号传输的影响：
衰落的影响 ❖ 路径损耗和慢衰落 ❖ 多谱勒频移和快衰落
干扰和噪声的影响 ❖ 码间干扰（ISI) ❖ 同频干扰 ❖ 邻信道干扰 ❖ 交调干扰 ❖ 热噪声
调制（Modulation）
对移动通信的数字调制技术要求
❖ 高的带宽效率； ❖ 高的功率效率； ❖ 低的带外辐射； ❖ 对多径衰落不敏感； ❖ 恒定包络； ❖ 低成本，易实现；
直接序列扩频
原理框图
频谱图
fb
信息 比特 发送
G＝ff
c/
b
扩频增益
扩频
fc
扩频 序列
信息 比特
解调
接收
载波 同步
调制
f0
载波
解扩
扩频 序列 同步
fb fc
f0
窄带干扰
扩频调制
2fc
信号
干扰
接收解扩
直接扩频抗多径
❖ 当发送的直接序列扩频信号的码片(chip)宽度等于或小 于最小多径时延差时，接收端利用直扩信号的自相关特 性进行相关解扩后，将有用信号检测出来，从而具有抗 多径的能力。若最小多径延迟时间差为 1s，则要求直 扩信号的码片(chip)宽度Tc等于或小于1s ，即要求码片 速率Rc等于或大于1Mchip/s。
同时Fra Baidu bibliotek能改善非频率选择性衰落。
分集方法
分集的目的
分集技术
信号传输方式
获得多路信号的方式
宏观分集 （抗长期衰落） 微观分集（抗短期衰落） 显分集 隐分集
交织和编码技术 跳频技术 直接序列扩频技术
空间位置分集(多天线宏分集) 空间角度分集(智能天线) 时间分集(T>Tc) 频率分集(跳频或DSSS) 极化分集
Algorithms
Gradient
LMS RLS Fast RLS Sq. Root RLS
信道编码（Channel Coding）
基本概念
❖ 信道编码的目的
信道编码是为了保证信息传输的可靠性、提高传输质量而设计的 一种编码。它是在信息码中增加一定数量的多余码元，使码字具 有一定的抗干扰能力。
图像编码（JPEG）
视频编码（MPEG）
分集（Diversity）
分集原理
❖ 原理：利用无线传播环境中来自不同途径的多径 信号的统计独立性进行合并，从而实现分集。
❖ 首先要找出来自不同途径的多径信号，这些途径 可以是不同的空间、不同的极化、不同的频率、 不同的时间。
❖ 其次要以某种方法进行合并。 ❖ 应该指出：分集技术不仅能改善频率选择性衰落，
均衡原理
❖ 均衡器是传输信道的逆滤波器； ❖ 由于传输信道的时变性，均衡器必需是参数可变
的自适应均衡器； ❖ 均衡器的效果是补偿信道的频率选择性，使衰落
趋于平坦、相位趋于线性。均衡器不能抵销平衰 落。
均衡技术
❖ 自适应均衡器：减少码间干扰。 ❖ 工作模式：训练模式和跟踪模式。 ❖ 均衡器分类
频域均衡器，时域均衡器； 线性均衡器，非线性均衡器。
值进行加权相加。
时间隐分集：交织技术
❖ 原理：在无线通信中由于发生深衰落或遇到突发干扰， 误码的分布就不是平稳、纯随机的，而是存在随机误码 和突发误码。采用交织可以减少突发误码的影响。
❖ 交织不增加额外开销。 ❖ 交织可以保护信源编码中的特殊比特。 ❖ 交织与纠错编码同时使用，进一步提高传输质量。 ❖ 交织器二种类型：分组交织、卷积交织。 ❖ 交织器会引入时延（对语音不能超过40ms）。
分集合并方式
❖ 合并信号的表达式信号
s(t) k1s1(t) k 2s2 (t) ... kL sL (t)
从分集信号中以什么方式作为输出？ ❖ 选择式合并：选择最好的支路作为输出，其它支路丢弃。 ❖ 等增益合并：调整各个支路主径的相位，使之同相，然后进行等增益相加。 ❖ 最大比合并：调整各个支路的相位，使之同相，然后按照各个支路的信噪比数
空时发送分集技术
❖ 正交发送分集 (OTD) ❖ 时间切换发送分集 (TSTD) ❖ 选择发送分集 (STD) ❖ 空时发送分集 (STTD) ❖ 分层的空时处理BLAST (Bell Layered Space-
Time architecture) ❖ 空时栅格编码
均衡（Equalization）
❖ 若利用直接扩频技术进行多径的分离与合并时，则可构 成RAKE接收机，从而实现时间分集的作用。