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1、CDMA中的信道估计设计与仿真,07通信1班 孙毅指导教师： 童峥嵘 教授,内容提要,1.CDMA研究背景 2.CDMA基本理论 3.CDMA系统在不同训练序列和干扰下的信道函数 4.CDMA通信系统中基于训练序列的时域信道估计仿真 5.总结,CDMA研究背景,移动通信系统的发展概况 1.模拟移动通信系统（1G）2.数字移动通信系统（2G）3.现代移动通信系统（3G）,CDMA研究背景,CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为
2、商用蜂窝电信技术。1995年，第一个CDMA商用系统（被称为IS-95）运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。,CDMA系统的特点与优势,CDMA多址技术的优点,1.系统容量大。 2.系统容量的灵活配置。 3.系统性能质量更佳。 4.频率规划简单。 5.延长手机电池寿命。 6.建网成本下降。,CDMA技术基本原理 CDMA系统原理框图 ：,扩频通信的基本概念,扩频通信确切地说称为扩谱通信更为恰当，因为被扩展的是信号频谱带宽，不过习惯上均称为扩频，它是一类宽带通信系统。它的主要特征是：扩频前的信息码元带宽远小于扩频后的扩频码序列
3、（chip）的带宽。,扩频通信的基本原理,由通信原理与信息论中的著名仙农公式:公式中F为限频带宽;T为限时时隙且取T=1;S/N为功率信噪比; C为信道容量。 信道容量为B：信道带宽； S/N：信噪比；C：信道容量,扩频通信的特点,扩频通信系统的优点A.抗干扰能力强 B.保密性能强C.低功率谱密度 D.适于变参信道扩频通信系统的缺点A.占用信道带宽 B.系统实现复杂C.时变同步困难 D.寻地址码能力小,CDMA码序列,地址码和扩频码 ： 特点：1.有足够多的地址码；2.有尖锐的自相关特性；3.有处处为零的互相关特性；4.不同码元数平衡相等；5.尽可能大的复杂数。 PN序列：m序列、Gold序列
4、、GL（Gold-Like）序列、R-S序列、DBCH序列,卷积编码、块交织,卷积码的发展产生了很多有线和无线通信信道数字传输的实际应用。 交织是排列符号序列的过程。这种为获得时间分集的重排过程称为交织，可以以两种方法考虑：块交织和卷积交织。,CDMA系统的物理层技术,1、CDMA2000物理层 2 、WCDMA物理层 3 、TD-SCDMA系统的物理层,CDMA系统在不同训练序列和干扰下的信道函数,信道(information channels)即信号的传输媒质，它是以传输媒质为基础的信号通路，具体地说，信道是指由有线或无线电线路提供的信号通路。 一类是狭义信道，另一类是广义信道。衰落效应、
5、多径效应与时变效应。,干扰的分类,对于CDMA系统，干扰可分类为系统内部干扰和系统外部干扰。 1.内部干扰:自干扰、同信道干扰、共信道干扰。 2.外部干扰：(1)强信号干扰 (2)固定频率的干扰(3)宽频直放站干扰 (4)杂乱信号干扰,信道估计的概述,信道估计系统框图,信道估计的概述,一般信道估计过程 ：,信道估计算法,一、训练序列信道估计原理；二、频域信道估计方法；三、最小二乘方法 。,信道变化引起的误差,为了很好地说明这个问题，除了实际的和最小二乘信道估计算法估计的信道响应外，我们还提及另一种信道响应，这个响应是由每M个训练符号估计的信道响应平均所得。,CDMA通信系统中基于训练序列的时域
6、信道估计仿真,分别取滤波长N=20，P=20，信道长Lh=20；信噪比SNR=25时信道均方误差估计值与真实值的关系曲线图,CDMA通信系统中基于训练序列的时域信道估计仿真,N=10，P=10，Lh=10；信噪比SNR=25时信道均方误差估计值与真实值的关系曲线图,CDMA通信系统中基于训练序列的时域信道估计仿真,N=5，P=5，Lh=5时；信噪比SNR=25时信道均方误差真实值与估计值的关系曲线仿真图,基于训练序列的最小二乘仿真,选取了5个不同的信噪比点分别是5dB、10dB、15dB、20dB、25dB,总结,新型通信技术就须要更高的技术要求，其中包括：1.更高的通信速率，2.更宽的网络频谱，3.灵活性较强，4.业务的多样性，5.高度自组织、自适应的网络等。,总结,本文主要进行了以下几个方面的工作： 1.介绍了CDMA移动通信系统基本理论、关键技术以及优势。 2.介绍CDMA信道及信道估计的基本知识，在单小区情况下，根据不同的训练系列和干扰，估计出不同的信道函数。 3.对CDMA通信系统中在不同训练序列和干扰下进行仿真与分析，并得出相关的仿真结果。,多谢各位老师、同学,
