题目基于IS95CDMA前向链路技术与仿真Word文档下载推荐.docx
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针对不同的信道条件,仿真分析给出了时域波形、功率谱估计和误码率曲线。
此外,还对多个用户情况下的多址干扰进行了研究和分析。
关键词:
移动通信IS-95码分多址扩频仿真
BaseonIS-95forwordchanneltechniqueandSimulation
Abstract:
WiththedevelopmentoftheInformationtechnology,consumerswitnesstherevolutionofmobilecommunication.Consequentl,mobilecommunicationtechnologyisdevelopingcontinuously.Sincethemidof1980’s,CellularcommunicationisofevolutionfromthefirstgenerationanalogcellularcommunicationsystemstothesecondgenerationdigitalcellularcommunicationsystemsNowtheyhavebeenevolvedintothethirdgenerationcellularmobilecommunicationsystem.IS-95CDMAsystemofNorthAmericaisthefirstmatureCDMAcellularcommunicationsystem,ofwhichtheunderlyingtechnologyincludingspreadspectrumandcodedivisionmultipleaccess(CDMA).Inthisthesis,MATLABsimulinkofforwardtrafficchannelwasimplementedaccordingtothePhysicallayerspecificationoftheIS-95CDMAsystem.Firstlythebasictransmitter,includingconvolutionalencoding,interleaving,scrambling,Walshmodulation,quadraturespreadingandbasebandfilteringwasstudied.SubsequentlyisthechannelwasmodeledforthreetypesnamelyadditivewhileGaussiannoise,flatfadingandfrequencyselectivefadingQPSK.Lastly,theRAKEreceiverwasstudied.ThispartlaidemphasisonintroducingViterbidecoding.Fordifferentchannelcondition,theanalysispresentedthetimedomainwaveform,power、spectralestimateanderrorrateplot.Moreover,multipleaccessinterferenceduetotheexistenceofotheruserswasanalyzed.
Keywords:
MobileCommunicationsIS-95CodeDivisionMultipleAccessSpreadSpectrumSimulation
目录
BaseonIS-95forwordchanneltechniqueandSimulation2
第1章绪论3
1.1第一代模拟蜂窝移动通信系统4
1.2第二代数字蜂窝移动通信系统5
1.3第三代宽带蜂窝移动通信系统6
1.4IS-95标准7
第2章CDMA扩频技术10
2.1扩展频谱通信11
2.2直接序列扩频系统12
2.3扩频序列12
2.4多址技术13
第3章仿真描述14
3.1设计流程15
3.2信道21
3.3接收部分24
第4章仿真结果24
4.1针对加性高斯白噪声信道27
4.2针对多径平坦衰落信道29
4.3多址干扰的分析30
第5章结论31
致谢32
参考文献33
第1章绪论
通信是一个国家的命脉,信息时代想要走在时代的前列,不论从商业,民用还是军事方面都需要快捷,稳定,安全的信息交换。
而且我国拥有世界上最巨大的移动通信市场。
对我们来说这不但是个严峻的挑战更是一个难得的契机。
北美的IS-95系统是码分多址蜂窝移动通信系统的典型代表,这不仅是因为IS-95是将码分多址技术引入蜂窝移动通信并形成标准的第一个系统,而且在IS-95系统中所采用的一些技术思路具有普遍意义,也是第三代蜂窝移动通信的基础。
内容不仅涉及到了RAKE接收、信道编译码、速率判定、搜索等许多CDMA信道处理及可变速率编码器等关键技术研究实现,而且也涉及到了软切换、功率控制等多方面的系统实现技术。
IS-95CDMA比其他数字移动通信制式具有更大的优势,具有更好的技术发展潜力。
在商用经验方面,CDMA要比其他数字移动通信制式少。
一般认为,这两个移动通信标准属于第二代移动通信技术标准。
IS-95A是1995年美国TIA正式颁布的窄带CDMA(N-CDMA)标准。
IS-95B是IS-95A的进一步发展,于1998年制定的标准。
主要目的是能满足更高的比特速率业务的需求,IS-95B可提供的理论最大比特速率为115kbit/s,实际只能实现64kbit/s。
IS-95A和IS-95B均是系列标准,其总称为IS-95。
以宽带、多媒体业务为标志的第三代蜂窝移动通信也己进入完善并且WCDMA,TD-SCDMA,CDMA2000的试验已进入实质性的阶段。
因此,IS-95的学习以及了解码分多址的技术显得尤为重要。
出于这个目的出发,本论文基于IS-95CDMA前向链路进行了系统得设计及仿真。
下面简要介绍一下无线通信的发展及重要技术。
1.1第一代模拟蜂窝移动通信系统
第一代模拟蜂窝移动通信系统以模拟移动通信系统为代表。
1971年12月,Bell公司向美国联邦通信委员会(FCC)提交了蜂窝移动通信系统HCMTS的建议。
FCC接受了这个建议,并在850MHZ频段提供了4OMHZ的通信资源。
HCMTS在1978年安装,1983年开始商业服务。
该系统在频率复用、多波道共用技术、全自动地接入公共电话网的小区制、大容量蜂窝式等方面发展了蜂窝和移动通信技术,并在20世纪80年代演变成了美国模拟系统的国家标准—先进的移动电话业务(AMPS)。
与此同时,基于不同标准的其他模拟蜂窝移动通信系统也得到了很大的发展,例如英国的全接入通信系统(TACS)、日本的电报和电话系统(NAMTS)、北欧的移动电话系统(NMTS)等。
这些系统均采用了频分多址(FDMA)接入技术,在移动通信信道中传输模拟
电话信号,所以它们具有很多相似的特征,但是并没有发展出一个全球的共同标准。
各个国家和地区都选择了与其国情相适应的系统进行研究和无线网络配置,包括各个国家采用不同的通信频段。
除了容量瓶颈以外,第一代模拟移动通信系统还受限于不同的系统标准,这使得用户不可能在不同国家漫游。
所有这些都在推动着第二代无线移动通信系统的发展:
实现更大的容量和全球统一的系统标准。
1.2第二代数字蜂窝移动通信系统
第二代数字蜂窝移动通信系统以GSM(GPRS),CDMA(CDMA-1X)为代表。
自从1981年第一代的以FDMA技术为基础的模拟移动通信系统建立使用以来,短短几年时间内,模拟蜂窝系统就面临着阻塞概率增高、呼叫中断率增高、蜂窝系统的干扰增大、蜂窝系统迫切需要增容的压力。
但是由于模拟蜂窝系统本身的缺陷(例如频率效率低,保密性差等),系统的设计容量远远不能满足需求。
1982年,欧洲邮电管理委员会(CEPT)成立了移动通信特别小组(GSM),开
发数字蜂窝式移动通信技术,即全球通移动通信系统(GSM:
GlobalSystemfor
MobileCommunication)。
1987年,GSM就泛欧数字蜂窝系统的GSM协议达成一致意见。
1991年,GSM数字蜂窝式移动通信系统在欧洲问世,紧接着以TDMA标准为基础的其他第二代数字蜂窝移动通信系统如DAMPS、JDC等也相继投入使用。
同时以IS-95技术标准为基础的CDMA商用系统已分别在香港、韩国等地区和国家投入使用。
第二代数字蜂窝移动通信系统最引人的优点之一就是抗干扰能力和潜在的大容量,也就是说,它可以在环境更为恶劣和需求量更大的地区使用。
数字信号处理和数字通信技术的发展,使一些新的无线应用业务开始出现,例如移动计算、移动传真、电子邮件、金融管理、数据服务、移动商务、语音和数据的保密编码以及综合业务(ISDN)、宽带综合业务(B-ISDN)等新业务。
在一定的带宽范围内,数字系统良好的抗干扰能力使得第二代蜂窝系统具有比第一代蜂窝移动通信系统更大的通信容量,更高的服务质量。
由于数字处理技术和大规模集成电路及其加工技术的发展,因而伴随数字系统综合处理能力不断提高,使得系统成本、价格和功耗也在不断下降。
第二代移动通信系统在发展的过程中没有形成全球统一的标准系统:
在欧洲建立了以TDMA为基础的GSM系统;
日本建立了以TDMA为基础的JDC系统;
美国建立了以FDMA和数字TDMA为基础的IS-136混合系统以及以CDMA为基础的
IS-95系统。
所有这些系统无法实现全球漫游,并且其主要是话音服务,只能传递简短消息,同时还面临严重的通信容量不足等问题。
1.3第三代宽带蜂窝移动通信系统
第三代移动通信系统以WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA为代表。
最初的研究工作开始于1985年,ITU-R(CCIR)成立临时工作组,提出了未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS)。
第三代移动通信系统所要达到的主要目标就是实现全球无缝隙的移动漫游。
1996年,FPLMTS被正式更名为IMT-2000,即国际移动通信系统ITU将工作于2GHz波段上的230MHz带宽划分出来用于实现IMT-2000,并且预定于2000年左右投入使用商业运营IMT-2000是全球的卫星和陆地通信系统,它能提供包括声音、数据和多媒体的各种业务,而在不同的射频环境下质量和固定电信网的一样好,甚至更好。
IMT-2000的目标是提供一个全球的覆盖,使得移动终端能在多个网络间无缝漫游。
1999