WCDMA无线通信系统中的调制解调原理

W C 0 M A无线通信系统中的调制解调原理 陈星 ’王召巴 “ (中北大学 , 山东 太原 03005 1 [摘 要 ] 在第三代通信系统中 , 无线网络全部采用了数字化传输 , 从而对以往的 模拟传输提出了根本性的变革 。 W CD MA 是全球三大主流 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 之一 , 其调制解调也与 G SM 有本质上的不同。 本文重点论述了该系统中所采用的调制解调的原理及方法 , j 简 述了 Max im 2 4 50 调制解调的应用 。 【关键词 】W C DMA ; 调制解调 ; 公式推导 M翻m 2 450 W CD MA 系统简介 2 . 基本参数 W C D MA 无线通信系统是全球第三代无线 通信系统中三大主流标准之一 。 采用了软件无 线电 、 切换 、 切换接入控制 、 拥塞控制 、 外环 功率控制 、 无线资源管理技术 、 R A K E 接收 、 多用户检测智能天线 、 内环功率控制 、 特征码 优选 、 同步 CD MA 等多种先进技术气 整个系统全部采用数字传输 , 实现了真正 意义上的数字通信。 由于是 CD MA 接人方式 , 该系统的调制解调原理同第二代通信系统相比 , 存在本质的不同。 W CD MA 工作频段 , 上行链路 : 19 2 0 MH z 一 19 80 MH z 下行链路 : 2 1 10 一 Z 17 0 MH z 基本标称带宽 : SMH z 码片速率 : 3 . 84 M ehip s /s 帧长 10m s , 每帧包含 16 个时隙 , 每时隙 0. 6 2 5 m s , 代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 一个功控周期 I1I2I’] 。 根据 3 GPP 标准 , 在 W CD MA 系统中 , 提 出了新的参数 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ”I2PJ 。 邻近信道功率比 [A CPR ] : A CPR 度量了干 扰或者说是相邻频率信道功率的大小 。 通常定义为相邻频道 (或偏移 ) 内平 均功率与发射信号频道内的平均功率 之比 。 ACPR 描述了由于发射机硬件非 线性造成的失真大小 。 ACPR 对于 W C DMA 发射机来说 是至关重要的 , 因为 CD MA 调制在调 制载波中产生紧密相邻的频谱成分 。 这些成分的互调制导致中心载波两侧 频谱的再生 , 发射机的非线性将使这 替再生成分进人相邻信道 。 吴差向量幅度压V MI: 误差向量 (包括幅度 作者简介 : 陈 星 , 女 , 河南郑州人 , 中北大学 20 04 级硕士研究生 , 研究方向 : 数字处理系统 , 数字通信 系统 。 王召巴 , 男 , 山西太京人 , 中北大学教授 , 博士 , 享受国务院政府特殊津贴 , 研究方向 : 处理与重构技术。 一 3 6 一 嘴卜林‘ 和相位的失量 ) 是在一个给定时刻理想无误差 基准信号与实际发射信号的向量差 。 它表示了 发射信号的调制质量 。 频率误差 : 规定的载波频率和实际载波频 率之差 。 由于引起邻信道干扰和低质量检测精 度 , 大的频率误差降低了收发机的性能 。 3 . 调制解调 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 推导 第三代无线通信系统 , 提出了软件无线电 的概念 , 提出在系统中构建多模式的统一结构 , 从信号空间映射的角度来定义信号的调制 。 通 过 N 维矢量信号空间在信源信息 (调制信号 ) 和 已调信号之间架起一座桥梁 (见图 2 )。 这 里 , 已假定载波调制的已调信号是一种带通信 号 。 可表示为 : S(t) = A (t)C o s (2 二 fc t+ G (t)) 将其进行正交展开得到 : 中0 = Co s(2 二 fe t) 中l= Sin (2 二 fc t) 已调信号 S(t) 可用二维矢量 S二(50 5 ,)= (I(t) , e (t) )来表示 , 用 m (t) 表示信源调制信号 , 则信号 调制可表示为 : l)m (t卜a(t ), e (t)) ,称为基带调制r7I8l 。 2)( I(t) , e (t)) 弓S(t) , 称为正交调制 , 也称正 交上变频刚 。 在 W C D MA 系统中 , 采用 珊 支路 / 码复 用即双信道 QPs K 调制 , 其映射为 : 由式 (l) 可以得出 Sin (W t) 与任意相移 的同频正弦波 si n (w t+ 中 ) 相乘 , 其乘积—解调波 , 均含有输人信号的二次谐波 , 同时还 包括一个与相移有关的成分 。 调制时 , 是通过改变发送波的相位而非频 率 , 不同的相位代表不同的数据 。 PS K 最简单 的形式为 , 利用数字信号对两个同频 、 反相正 弦波进行控制 、 不断切换合成调相波 。 解调时 , 让它与一个同频正弦波相乘 , 其乘积由两部分 构成 : 2 倍频接收信号的余弦波 ; · 与频率无关 , 幅度与正弦波相移成正比的分量 。 然后通过低 通滤波器滤波 , 便解调出与相移多少相对应的 不同的成分 。 上式仅限于两相限应用 , 因为它不能把 二 /2 与 一二 12 相移区分开 。 因此 , 为了准确地 解调出分布于四个相限的相移信息 , 接收端需 要同时采用正弦型和余弦型本振信号对输人信 号做乘积 , 滤掉高次谐波再进行数据重构 。 可 表示为 : c 。和,升in(to ‘+ 中) 些吵 + 2 sin(z 。犷+ 中) 2 (2 ) 图 2 调制解调的映射 关系 11(i= l , 2 , 3 ,4 )S(t) = A e C o s [2 二 (i一 l)l4] Qi(I = l , 2 , 3 , 4) 5(t) 二 一Ae sin [2 二 (i一l)l4 ] 下面详细介绍一下 QPS K 调制的数学推导 : 设输人信号 si n (W t ) ,另一同频接收混频 器本振信号 Si n (Wt 十中 ), 将两个信号相乘 : s in(co ,卜in(co , + 中) 在实际传输过程中 , 均是在频域对信号进 行分析处理 。 因此 , 将输人信号进行傅里叶变 换 : F [sin 和,t + 中) . e o s和Z t)] 一合·团、 + 。 1 + 。 2 ,仃。。 8 , + 8 ‘· , , 一 6 佃 一 。 , + 。 : )(j e o s中 一 sin 中)] +合·团、 + 。: 一 2 )。一。 + 5 1·。) (, , 一 6 伽 一。 , 一 。 : )(j e o s。 一 s in 中)] 既得到信号在频域内的调制解调的数学表 达式 。 4 . W CO MA 系统中的调制解调 e o 种 e o枷t + 中 (l ) 2 2 上行链路调制 确定上行链路方向的调制和扩频方法时 , 需要额外考虑两个面向用户的准则 : 上行链路 调制的设计要确保终端放大器的效率最高 , 并 且 / 或者来 自终端传输 的听觉干扰最小 。 在 噜, “‘W CD MA上行链路中 , 两种专用物理信道不是时 分复用方式 , 而是采用 I一Q 支路 / 码复用方式 ,11 为了使功率放大器的效率尽可能高 , 终端 传输的峰均比 (PA R ) 应该尽可能低 , 这样终 端工作时放大器的回退要求就会最小 。 PA R 可 以直接映射为放大器的功率转换效率 , 而转换 效率又与终端的通话时间成比例‘3] 。 当采用 UQ 支路 z码复用即双信道 QPsK 调制时 , D p D CH (上行专用数据物理信道 ) 和 D PCCH (上行专 用物理控制信道 ) 的典型功率一般是不相同的 , 尤其是当数据速率增加时 , 一种更为极端的情 况是 , 当发送支路相互独 立时 , 将导致 BPS K 型传输网。 以上出现的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 可以通过在信道化码 扩频之后运用复扰码来避免 。 两个并行的信道 p PD CH 和 D PCC H 的传输 的起伏 。 不连续发送是通过开启和关闭发送来 实现的1121 。 5 . 应 用 然而在实际应用中 , 要得到和输人信号准 确同步的本振信号并非易事 。 因此 , 解调电路 前端输出均有一级 刀D 变换器 , 由本振信号的 相位和频率变化引起的任何误差均可在后级 D SP 中得到修正口z]o M面m 公司研制的 MAX 2 4 50 是一种集成 的 、 超低功耗正交调制解调器I9] 。 其解调输出信 号 可 直接 与双路 高速 A用 变 换器 相连 (如 MAx 100 2 , MA X loo 3) , 再后接 D Sp 。 由于 MA .X 2 4 5 0 是专为 3 5 MH : 至 8 0 MH 2 中 频 (IF) 应用设计的 , 高达 2. SG H z 的射频(R 玛信 号可先进行下变频 。 MAX 241 IA 是一种内置低 将导致多码传输 , 这会增大峰 均功率比 (峰值因子 ) I4] 。 使 用扩频调制方法 , 可以使其对 应的发射机功率放大器的效率 与采用普通平衡式 QPS K 的效 率相同‘, ”。 复扰码的形成要保 证一个符号周期内的两个连续 码片的旋转量限制在 士 9 00 之 内 ; 而只有在两个连续符号之 射频信号 下变频 滤波 L .习 A / D 转换 匕 .习 解调 数字信 号处理仲 上变频 D /A转换 调制调制 / 解调原理框图间才会出现完全的 1800 旋转 。 这种方法进一 步减小了普通 QPS K 传输时的发送信号的峰均 比121 。 下行链路调制 下行链路中 , 经时分复用后的控制流和数 据流采用标准的 QPS K 调制 。 上行链路之所以 不采用时分复用技术 , 是为了避免断续传输时 产生可闻干扰 ; 而下行链路中 , 由于任何情况 下公共信道都是连续传输的 , 所以不存在这种 可 闻干扰 。 由于下行链路中采用并行码传输 , 所以不必考虑如单码传输峰均比 (PA R ) 优化 的问题 。 同样 , 当多个传输来自于某一个信源 时 , 为 DPc c H 预留信道化码会略微降低码资源 的利用率〔‘1,l 。 与上行链路不同 , 基站的下行链路珊 支 路功率相等 , 所以扰码操作不会造成信号包络 噪声放大器(LN A) 、 本振的高频上下变频器 , 其 LN A 的输出可与镜像抑制滤波器相连接[l0] 川, 。 注 释 : 【1】3 G PP T e eh n ieal SPee i石e a百o n 2 5 .2 1 1 , Ph产ie al C ha n n els a n d MaP Ping o f T r al”Po rt C han n els o n to Ph”ie al C ha n n els (FD D ) [2 」3 G p P T ec h ni e al SPe e访e ati o n 2 5 . 2 1 2 , M lzltiPle劝n g a n d C h ann e l C o di 叱 (FD D ) 协] 3 G Pp T e e h山e al SPe e近c ati on 2 5 2 1 3 , sP re a di n g an d M o d u la ti o n (FD D ) [4」 A ds c hi , F . , Saw ah ashi, M . an d O k aw a , K , , , T re e 一strU e tu re d G en e ra ti o n o f o rth o go nal SPre a din g C o d es w ith D 政 re nt Le n gt hs fo r FO rw ard Link o f D S一 C D M A M o b Ue , , , E le e t乙o z u e s L e tt m , 19 9 7 , V OI . 3 3 , N o . 1 , Pp . 2 7 一2 8 [s] H orri H o hn a , An tti T os k山: 《w c D M A 技术与系统设 络枝水 机械工业出版社 . 2 005 年版。 [6」Ja an a L a ih o , A e hi m W ac k er , T o m as N o v o sad . UM T S : 《无线网络规划与优化》, 电子工业 出版社 , 2 0 05 年版。 [v] 张建 , 向敬成 : 《软件无线电的基本理论构架》, 电子 科技大学 , 2 000 年第 10 期 。 [8] 黄海斌 , 张辉 : 《软件无线电的 多种调制方式多波形 成技术》, 19 99 . 1 。 19」 ul 晚一lo w 一Po w e r q u a dra tu r e m o dul at o r / d e m o d记 a ro r M却功2 4 5 0 da ta sh e e t . [1 0 ] h ttP : / / db se ry · m axl m 一ic · c o m , 【川 乔红 : 《扩频通信系统中的 sA习UT D L 匹配滤波》 电讯技术 , 1 9 9 5 年第 2 期 。 [1 2〕曾兴雯: 《利用声表面波抽头延迟线实现突发通信 的快速同步》, 电子学报 , 1 994 年第 2 期 。 T he M o d u la te a n d D em o d u la te o f W i r ele s s C o m m u ni c ati o n System Che n X in g ‘ W an g Z h a o baZ (N o lth U n iv ers ity Of Ch in a , T a l四a n 03(X) 5 1 , Sharix i) [A b str a e t] Th e d igi tal 5 1罗al p r o e e s sin g an d tra n sm is sio n hav e b e e n u se d in th e third 罗n e rat io n w ire - le s s e o m m u n ie a tio n syste m , a n d it b rin g s fo 哪a rd a n e w re vo lu tio n . Th e W C D MA syste m 15 o n e of th e thre e m a in e r ite ri o n s in the w o rl d , an d it 1 5 e s se n tial ly d iffe r e n t fro m G SM i n the m o d u lat e/ d e m o d u la te ar e a . T his 斌iele e x p la in s the th e o 叮 a n d m e tho d of m o d u lat o r a n d d e m o d u lat o r . A t the s a m e tim e , it b r iefl y in tro d u e e s the 叩p lie a tio n o f IC M巍m 2 4 5 0 . [K e yw o rd s】W CD MA : M o d u lat o r & D e m od u la to r : Fo rm u la Ill at io n Max im 24 5 o (上接第 43 页 ) 4 0寸以上主要以等离子为主 。 从技术发展方向 来看 , 显示器正在向着时尚 , 大屏幕 , 高清晰 度 , 环保节能 , 低辐射 , 易操控等方向发展 。 参考文献 : [l] 韩敏 . 等离子屏 :大屏幕领域的寂寞 “王 ” 者田. 电器 2 0 0 6 一 3 : 2 8一 2 9 . l2] 扬帆 . 浅谈等离子和液晶技术田. 家用 电器 , 20 05 一 7: 2 8一 2 9 . [sJ 李克 . 等离子彩 电构成的原理简述田. 家电科技 : 制冷 空调 . 维修 , 2 0 0 5一 5 : 10 0 2 一10 0 4 . 14] R ay lllon dM . So ne ira . 大屏幕显示 器技术指标 比较 田. 现代显 示 , 20 05 一 6 : 5一 7. C h a r a c te r isti c s A n d D e velo Pm e n t T re n d o f R asm a D isPla y Pa n e A n d L iq ul d C r ysta l D isPla y h G u o lian g ‘ Ma ju n 石n Z (G u an gd on g In d u s try T e e hn ie al Co lle g e , Gu an gzh o u 5 10 300 , G u an gd o n g ) 似 en an E d u cat io n al Co ll e罗, Z he n g z ho u 450( 刃3 , H e n an ) 【A b stra et ] W ith e o n stan t u p dat e d 叩plie a tio n o f th e n ew d ispl盯 te e hn o lo群 , the d is pl盯 m ar ke t has b e e n e x p eri e n e in g re v o lu ti o n娜 e han 罗5 . D u e to the te e hn o lo盯 11而tat io n s , th e tra d itio n al CRT d ispl盯s are in e v itab ly c o n 6 n e d to irs o wn m ar k e t s ta tu s , wh il e n e w t翔e s of d is p lay e q u ip m en * ar e e s eal at in g in thej r m ar - ket share s . Th i s art i ele b ri n g s u p the au th o r , 5 Po in ts o fv iew o n dis pl叮 d e v efo p m e n t tre n d by pro v id in g an al ysis an d e o m Pari s o n s o n pla sm a d is p l叮5 an d LCD ,5 that lead th e m a r k e t. 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