现代数字通信技术整理资料

一. 通信系统的基本框图，每个框图写2行。

1. 信源编码：变换信源信号的表达方式，便于传输；压缩信源信号中的冗余成分，提高传输的有效

性

2. 信道编码：增加冗余，提高传输的可靠性，具有检错和纠错功能；与交织器共同对抗多径衰落

3、8. 交织器与解交织器：本身不具有纠错功能，只是将数据重新排列，将突发错误在时间上分散开，

使其变为随机错误。必须与纠错编码技术相结合，才能对抗移动衰落信道的不利影响。利用了缓存技术，会引起时间上的延迟，需要增加延迟和存储空间。

4. 调制器

经典调制技术的功能主要是信号的频谱搬移，便于在信道中传输；

在现代通信技术中，调制的概念有所扩展和延伸，对调制出的信号有所要求，好的调制器调制出的信号需要有较高的频谱效率、较低的误码率、较低的峰均比、较低的接收机复杂度。经典调制技术延拓为空时编码、扩频调制和OFDM等

信号处理技术和集成电路技术的发展使频谱搬移与其他部分分离。

5. 射频发射：对信号进行放大、滤波，经由天线发送出去

6. 射频接收：对从天线接收的信号进行滤波、低噪声放大

7. 解调器：对接收信号进行频谱搬移，从射频搬移到基带。同时，解调器需要完成同步、信道估计、检测的任务，以正确接收信号

9. 信道解码：检测错误或纠正错误

10. 信源解码：恢复出信源编码前的信息

二. LTE基带传输用了哪些关键技术？（7项，暂时只找到5个，可能记错了）

每个关键技术写2~3行字，说说优缺点

1. OFDM技术（OFDMA）

通过并行信道和循环前缀避免色散信道引起的ISI

OFDM 抵抗频率选择性衰落

采用FFT技术便于实现。

OFDMA多址方式

优点：正交重叠的子载波，频谱利用率高；方便用IFFT/FFT实现；能有效对抗信道时延扩展造成的码间干扰；有效对抗多径衰落；不同子载波可用不同调制方式，可以逼近信道容量；可有效对抗窄带干扰

缺点：调制信号的峰均比大；对频偏和本振的相位噪声敏感；不适用与上行信道多用户的应用；引入保护间隔降低了有效发射功率，导致了容量下降；大多普勒频偏下存在ICI使用困难

2. MIMO

挖掘空间信道容量

有效抵抗单径慢衰落场景

提高边缘覆盖区传输速率，支持软切换

支持波束形成减少邻区干扰

缺点：发射机和接收机的复杂度加大

3. 自适应编码调制

支持高达64QAM的高阶调制

支持多种编码码率和码长

在信道条件好的时候提高传输速率或减小发送功率，在信道条件差的时候降低速率或增大功率。

（实际系统中，传输速率调整代替发送功率调整）

优点：可以增强传输的可靠性并能提高频带利用率。（提高平均吞吐量，降低所需的发射功率或降低平均误码率。）

缺点：要求发送端和接收端之间存在反馈通路，这在某些系统中是不大可能的；如果信道变化的速度快于信道估计及反馈的速度，自适应技术的性能将会很差；对接收机和发射机的硬件要求很高

4. 多用户分集技术

用户间采用OFDMA的多用户分集

用户间采用SDMA(多天线支持的）多用户分集

优点：

多用户分集通过利用不同用户的信道特性来增加快衰落信道下的系统总吞吐量，在更高层次上利用信道特性

MU-MIMO是将多用户技术和多天线技术相结合，充分利用多个用户之间信道相关性小的特点，进一步挖掘多天线的潜力，增加系统总通过率（容量）

缺点：

需要有足够多的候选用户。

需要知道所有用户的信道信息。

需要良好的，计算复杂度低的资源管理与调度算法。

5. H-ARQ

支持独立解码的递增冗余HARQ

采用多进程控制的HARQ (SW)

优点：

既可以减少自动重传的平均次数、降低包数据的传输时延，同时也能够减少每次传输过程中信道编码的冗余信息量，提高编码速率。

缺点：需要在物理层实现存储、解码和重传调度

三. 通信系统的仿真

罗列一下4~5

意问题（4~5句）

指标：

（1）信噪（干）比：通常既是评价指标又是参数

（2）均方误差：通常作为均衡器和信道估计器的评价指标

（3）误比特率，误码率，误帧率或误块率，BER 、SER 、FER 之间成一定比例关系，在不同心肝比、不同帧长度下有差别，BER 与FER 一般成正比，而BER 与SER 不一定成比例。

（4）平稳度指标：如定时精度、频率稳定度等等

（5）接入成功率（时隙ALOHA ），捕获概率，虚警概率

（6）接受灵敏度，接收机动态范围，最大发射功率，干扰抑制，带外杂散（滤波器带外特性），峰均比

（7）算法复杂度，计算资源与存储资源占用（性价比）

（8）收敛速度（自适应算法），鲁棒性，系统通过率（HARQ ），系统容量

（9）Qos （误帧率，延时，抖动，掉话率等）

注意事项：

（1）过采样和噪声滤波器。过采样时，噪声谱不再是平的，所以不能直接加白噪声，而应让白噪声通过接收端的升余弦滤波器

（2）仿真时不仅要有荧光屏输出结果，还要有file 文件每隔一段时间输出一次，保存中间结果。

（3）要有良好的测试向量与测试序列，编程的时候，要把测试口、测试的量都保留。

（4）仿真矫正：与理论计算曲线比，与文献中他人的结果、曲线比，从AWGN 信道过渡到多径信道，从已知信道过渡到估计的信道，借助于通信仿真软件和辅助工具进行校正。

（5）定点化时，对某一个中间量进行饱和截取时，可以把FER 的中间结果输出，先通过比较前30个FER 的中间结果来大致确定饱和截取的位数范围，然后再跑足够多的帧来完全确定具体的位数。

四. 纠错编码，LDPC 码的优缺，与其他编码如Turbo 码等对比，LDPC 码的解码算法的优缺点 LDPC 码的优点：

（1）纠错性能优越，无Turbo 码在高信噪比、低误码率（-6-7

1010 ）时的“盆底效应”（error floor ）

（2）高码率时性能优越（编码效率高、冗余少）

（3）利于并行实现编解码器，利于高速数据传输，且便于ASIC 设计

要设计卷积码和Turbo 码的高速并行解码结构，需采用串/并转换+overlap

（4）即便采用硬判决算法也能取得不错的纠错性能

（5）通过校验式可知解码是否成功，或是否存在不可纠的错误，有些应用中不必另外加入CRC ，对解码动态终止或误帧统计十分方便。

（6）可望用于光通信、卫星通信系统等很多领域，目前已经在数字电视、深空通信等通信系统有应用

（7）在知识产权上和专利上不再有麻烦

缺点：

（1）硬件资源需求比较大，全并行的译码结构对计算单元和存储单元的需求都很大