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1、通信系统信道中程序1对毕业设计总体实现框架进行初要讲明图1.1设计总体框图接入信道数据以每20毫秒88比特的速率产生,由于卷积编码器在每帧后复位,所以每帧的数据都加上8比特的尾。故数据进入编码器的速率是88+8/0.02=4800bit/s,如下图。这些数据进行码率1/3,约束长度为9的卷积编码。编码器中出来的数据率是34.8=14.4ksps。为了使接入信道和反向业务信道有一样的块交织方案,接入信道的符号进行了重复,使进入交织器的为214.4=39.6=28.8ksps,和反向业务信道达最高数据率9600bit/s的数据进入交织器时的速率一样。交织方案是读入一帧的数据28.820=576符号
2、,按列写入18列32行的矩阵,然后以某种顺序按行读出,以使数据符号在时间上分开。交织后的符号送到一个64,6的沃尔什编码器。沃尔什编码是用每组6个编码符号c0、c5来选择26=64阶沃尔什序列Hi中的一个。选择时要按下列准则来计算序号i:这里的i是6464哈达码矩阵的行号,而cj是经过编码的二进制(0,1)符号.因而符号速率的增长比率为64/6,从28800sps增加到307200cps,单位是沃尔什编码每秒.这个步骤能够看作是一个(n=64,k=6)的纠错编码.它可以以解释为一种用二进制信道符号进行64进制正交调制的形式.接入信道符号进一步用一个特定的相位偏置是靠移位积存器的输出与一个随用户
3、不同而不同的42比特模板序列进行内积来产生的.对于接入信道,模板是用伪随机产生的接入信道和相应的寻呼信道编号以及基站辩识参数构成的.在脉冲成型与发送之前,长PN码扩谱后的基带数据流分别与I路Q路正交短PN码相乘,Q路相乘后延时了半个码片,构成OQPSK调制和正交分集。注意:这个操作中,符号没有被扩谱,由于短PN码的速率也是102288Mcps.还要注意到,图4021表明所有小区中的所有移动台都采用零偏置的短PN码,不同用户的信号只用它们唯一的长PN码相位加以区别.下表总结了接入信道的调制参数。接入信道调制参数参数数值单位数据速率4800bit/sPN码片速率1.2288Mcps代码速率1/3B
4、it/码符号码符号重复2符号/码符号发端占空比100%码符号速率28800sps调制6码符号/模符号调制速率4800sps沃尔什码片速率307.2kcps模符号间隔208.33sPN码片/码符号42.67PN码片/模符号256PN码片/沃尔什码片4特定移动台的接入信道传送只能在指定的接入信道时隙中进行,接入信道时隙事实20毫秒帧长的睁倍数.接入信道时隙的每一次传送开场都有一随机短延时,以分散不同的移动台的起始传送时间,这些移动台可能在同一时隙内在不同的信道中传送.接入信道有96个数据零作报头,以帮助基站捕获信号.移动台第一次使用接入信道时,只能发送按某种程序构成的试探消息,直到决定了该移动台的
5、适当功率水平为止.2对各个模块所对应的原理进行具体的讲明CDMA(码分多址)是一种利用唯一码序列进行扩频多址接人数字通信的技术。CDMA信道包括基站和移动台之间的前向CDMA信道和反向CDMA信道。前者是从基站到移动台的信道,后者是从移动台到基站的信道。反向CDMA信道被移动台用来和基站通信,同时在发送之前通过直接序列扩频分享一样的CDMA频率分配。反向CDMA信道是从移动台到基站的反向链路。在反向CDMA信道发送的数据被封装成20ms帧。反向CDMA信道包括接人信道和反向业务信道。接人信道用于短信令消息交换,提供呼叫发起、寻呼响应、指令和注册。反向业务信道用于从单个移动台向单个或多个基站传输
6、用户数据和信令业务。前向CDMA信道包含导信倍道、同步信道、寻呼信道和前向业务信道。这些信道每路都经过适当的Wash函数正文扩展,然后以1.2288Mc/s固定速率由正交相位导频PN序列扩展。反向CDMA信道由接人信道和反向业务信道组成。反向信道上发送的所有数据都经过卷积编码、块交织、64阶正交调制和长码直接序列扩展再发送。下文介绍CDMA信道操作的几个最基本的组成部分。2.1卷积编码当代数字通信系统经常设计成以非常高的速率传输。卷积码已应用于很多个同系统,例如,不仅在CDMA移动通信系统种应用卷积编码译码,而且在空间和卫星也应用。为了防止系统出错,经常会使用卷积码。信息数据序列划分成很多长度
7、为k的小块,每段小块被编码长度为n的码字符号。卷积码(n,k,m)由k个输入、具有m阶存储的n个输出线性时序电路实现。通常,n和k是较小的整数,且kn,但m相当大。十分地,当k=1时,信息序列不再分成小块,以便能够连续处理,因而,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。卷积码(n,k,m)指定的码率为:R=k/n,编码器级数为m=K1,其中K是码的约束长度。编码器存储阶数等于数据序列时延。m级n维生成序列集通常能够按如下方式描绘:其中j1,2,k表示输入端数,j1,2,n表示模2加法器数(输出端)。方程(2.1)可以以以多项式形式表达为:其中D是时延操作符,每一项D的幂对应
8、于该项的单位时延数。每个生成序列直接由从编码器级到各自模2加法器的连接序列确定,1表示连接,0表示断开。每个生成序列包含m+1位二进制数。假如每次信息序列输入编码器1比特,那么编码器输出序列能够通过合并离散卷积得到,即:其中基站对前向CDMA信道好像步、寻呼和业务信道上发送的数据进行卷积编码。前向CDMA信道使用码率R=1/2、约束长度为9的(2,1,8)卷积码。该卷积码的生成序列为:由于码率为1/2,所以每次编码器输入一位数据,编码器输出就产生两位编码符号。初始化后第一个输出符号是由生成序列编码的符号,第二个输出符号是由生成序列编码的符号,如图2.1所示,卷积编码包含连续时延数据序列选定抽头
9、的模2加。新晨图2.1.124位输入的2,1,8卷积编码器例如,以1.2kb/s速率传输的前向业务信道帧构造包含24比特(20ms)。这24比持由16位信息比特和8位编码器尾比特组成,如图2.2所示。最后8位编码尾比特全部设成0。假如信息序列表示成d=(1010100100000101),相应的多项式为。由于16位信息比特后面有8位编码器比特,则前向业务信道帧表示为M=(101010010000010100000000)或者写成多项式形式:图2.1.2发送速率为1200b/s的前向业务信道帧图2.1显示了用于该信道的(2,1,8)卷积码。由于m8,n2,因而该编码器包含一个具有2个模2加法器的8级移位寄存器和用于编码器连续输出的转向器。对图2.1的卷积编码器,两个生成序列分别为:和利用方程(2.4),对于i=1和j=1,2,有:利用生成序列编码器每个模2加法器的输出分别为:输出符号()连接成单个序列,即发送到块交织器的编码符号序列:对于前向和反向的CDMA信道,每当信息速率小于9600b/s时,每个卷积编码的符号重复k次后再发送到块交织器。k的大小随着信息速率的不同而不同。