移動(dòng)通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)研究

1、重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 編 號： 審定成績： 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)（論文）題目：移動(dòng)通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)研究單 位（系別） ：電子工程系學(xué) 生 姓 名 ：專 業(yè) ：電子信息工程班 級 ：學(xué) 號 ：指 導(dǎo) 教 師 ：答辯組 負(fù)責(zé)人 ：填表時(shí)間： 2013 年 5 月重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院教務(wù)處制重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書設(shè)計(jì)(論文)題目 移動(dòng)通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)研究 學(xué)生姓名 騰飛 系別 電子工程系專業(yè) 電子信息工程 班級01120902指導(dǎo)教師 何春燕 職稱 助教 聯(lián)系電話 42887150 教師單位 移通學(xué)院電子工程系下任務(wù)日期_2013_年_

2、1_月_5_日 主 要 研 究 內(nèi) 容 、 方 法 和 要 求內(nèi)容： 1. 了解移動(dòng)通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)；2研究移動(dòng)通信系統(tǒng)抗干擾的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和規(guī)劃；3分析抗干擾技術(shù)的應(yīng)用；方法： 1在圖書館和網(wǎng)上查找有關(guān)資料；2消化資料，與導(dǎo)師溝通獲得建議，對課題進(jìn)行研究。要求： 通過查找資料了解移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，理解移動(dòng)通信系統(tǒng)抗干擾規(guī)劃設(shè)計(jì)的流程、方法以及項(xiàng)目工程的實(shí)施，從而加深對移動(dòng)通信的認(rèn)識。 進(jìn) 度 計(jì) 劃第4周：接受任務(wù)，查找有關(guān)資料；第5周：消化資料，撰寫開題報(bào)告；第6周-第10周：消化資料，與導(dǎo)師溝通；第11周-第12周：在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，完成論文一稿；第14周：根據(jù)導(dǎo)師的修改意見，對論文進(jìn)

3、行修改，完成論文二稿；第15周：對論文再次修改，定稿，準(zhǔn)備答辯。 主 要 參 考 文 獻(xiàn)1 王志勤，萬屹，魏貴明3G技術(shù)實(shí)驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展介紹J電信網(wǎng)技術(shù)，20032 曹志剛，錢亞生現(xiàn)代通信原理M 北京：清華大學(xué)出版社，19923 Rodger EZiemer，Roger LP eterson 數(shù)字通信基礎(chǔ)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20054袁超偉，陳德榮，馮志勇CDMA蜂窩移動(dòng)通信M北京：北京郵電大學(xué)出版社，2003指導(dǎo)教師簽字： 2013 年 1 月 6 日教研室主任簽字： 2013 年 1 月 8 日備注：此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，并于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開始前下達(dá)給學(xué)生。-I-摘 要 在第三代

4、移動(dòng)通信系統(tǒng)中除了大量的環(huán)境噪聲和干擾以外，還有大量的電臺產(chǎn)生的干擾，如鄰道干擾、公道干擾和互調(diào)干擾，更重要的是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主流標(biāo)準(zhǔn)（WCDMA、CDMA2000等）都采用了碼分多址方式，CDMA碼分多址系統(tǒng)是一個(gè)干擾受限制系統(tǒng)，在信息的傳輸中，存在著多址干擾，多徑干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)。那么為了保證網(wǎng)絡(luò)的暢通運(yùn)行，我們也采用了第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用的相關(guān)抗干擾技術(shù)進(jìn)行處理。首先本文就移動(dòng)通信系統(tǒng)做了系統(tǒng)的闡述比如集群移動(dòng)通信，也稱大區(qū)制移動(dòng)通信；蜂房移動(dòng)通信，也稱小區(qū)制移動(dòng)通信；衛(wèi)星移動(dòng)通信；無繩電話。并對其中存在的干擾做了簡單的分析如常見的同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾，和在CDMA系統(tǒng)中的

5、多址干擾，其次本文就傳統(tǒng)的抗干擾措施做了介紹其中這些技術(shù)就包括跳頻技術(shù)和擴(kuò)頻技術(shù)這兩種為大眾所熟知的抗干擾技術(shù)并分析了其中的利與弊，而后本文重點(diǎn)介紹了新型的抗干擾措施這些技術(shù)用于減少CDMA碼分多址系統(tǒng)的各種干擾，提高系統(tǒng)容量。比如智能天線，RAKE以及聯(lián)合檢測并對這些新型技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)做了詳細(xì)的對比，分析其中的優(yōu)劣做出科學(xué)合理的結(jié)論。最后本文猜測了未來第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中所常用的技術(shù)聯(lián)合檢測技術(shù)，并對這技術(shù)做了詳細(xì)的介紹?！娟P(guān)鍵詞】跳頻技術(shù) 擴(kuò)頻技術(shù) 智能天線 RAKE接收ABSTRACT In the third generation mobile communication system

6、 in addition to a large number of environmental noise and interference，there are a lot of radio interference，such as fair of adjacent-channel interference，interference and intermodulation interference，more important is the third generation mobile communication system of the mainstream standard (WCDM

7、A，CDMA2000，etc) have adopted code division multiple access，CDMA code division multiple access system is an interference limited system，in the transmission of information，there are multiple access interference and multipath interference and near-far effect Then in order to ensure that the network is

8、working，we also adopt the third generation mobile communication system adopts anti-interference techniques related to processing First systematic expatiation is made in this paper，the mobile communication system，such as clusters of mobile communication，also called regional system for mobile communic

9、ations; Honeycomb mobile communication，also known as cell mobile communication system; Satellite mobile communications; Cordless phonesAnd that there was made a simple analysis such as common same frequency interference，adjacent frequency interference and intermodulation interference，and the multipl

10、e access interference in CDMA system，secondly，in this paper，the anti-interference measures of traditional did the introduction of these technologies including frequency hopping technology and spread spectrum technology both for the known as the anti-interference technology and analyses the advantage

11、s and disadvantages，and then this paper mainly introduces the new type of anti-interference measures these techniques used to reduce various interference of CDMA code division multiple access system，improve the system capacity Such as smart antenna，RAKE and joint detection and the new technology and

12、 traditional technology made a detailed comparison and analysis of the pros and cons to make scientific and rational conclusionAt the end of the paper speculated that the future of the third generation mobile communication system commonly used in the joint detection technology，the performance of thi

13、s technology in particular system are simulated 【Key words】Real-time frequency selection High frequency adaptive Frequency hopping technology 目 錄前 言 1 第一章 移動(dòng)通信系統(tǒng)概述2 第一節(jié) 移動(dòng)通信系統(tǒng)簡述2 第二節(jié) 移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展歷史及趨勢3 一、移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷史3 二、移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢3 第三節(jié) 本章小結(jié)5第二章 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的干擾6 第一節(jié) 通信系統(tǒng)中的干擾6 一、移動(dòng)通信系統(tǒng)中的主要干擾6 二、避免或減少移動(dòng)通信中的干擾的措

14、施6 三、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的抗干擾分析9 第二節(jié) 本章小結(jié)10第三章 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的典型和新型抗干擾技術(shù)12 第一節(jié) 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的典型干擾12 一、跳頻技術(shù)12 二、擴(kuò)頻技術(shù)13 第二節(jié) 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的新型抗干擾技術(shù)14 一、智能天線14 二、聯(lián)合檢測技術(shù)15 第三節(jié) 本章小結(jié)18第四章 移動(dòng)通信系統(tǒng)中抗干擾技術(shù)的應(yīng)用19 第一節(jié) RAKE 接收機(jī)19 一、RAKE 接收機(jī)的定義及其基本原理19 二、RAKE 接收機(jī)性能20 第二節(jié) 智能天線的應(yīng)用20 一、智能天線的發(fā)展20 二、智能天線的技術(shù)分類21 三、智能天線的發(fā)展方向22 第三節(jié) 本章小結(jié)24結(jié) 論25致 謝26參考文獻(xiàn)26附 錄2

15、7 一、英文原文27 二、英文翻譯35IV- -前 言近些年來，為應(yīng)對通信干擾，已經(jīng)出現(xiàn)了許多成熟的無線通信抗干擾技術(shù)，例如：實(shí)時(shí)選頻、高頻自適應(yīng)、跳頻技術(shù)、擴(kuò)頻等。在CDMA系統(tǒng)中，除上述干擾外，還存在一種需要關(guān)注的干擾就是多址干擾，在用戶數(shù)較多時(shí)，多址干擾是最主要的干擾。由于頻分、時(shí)分劃分的正交性，在FDMA系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)中，多址干擾小到可忽略的程度。而CDMA 由于在碼組設(shè)計(jì)時(shí)，不可避免地存在碼組間的互相關(guān)性不理想問題，也就是碼間不能完全正交，這就會(huì)造成多個(gè)用戶間的相互干擾，即多址干擾。在實(shí)際系統(tǒng)中，小區(qū)內(nèi)的多址干擾約占總多址干擾的60%。另外，由于移動(dòng)通信是靠無線電波傳播的，當(dāng)空中

16、某些電波如工業(yè)干擾、電源火花干擾、天電干擾等干擾信號的強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，也會(huì)影響移動(dòng)通信系統(tǒng)的正常工作。由于互調(diào)及頻率規(guī)劃中存在的問題，也可引起系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的干擾，如GSM系統(tǒng)的上行信道干擾CDMA系統(tǒng)，或CDMA干擾GSM的上行信道正常工作。- 1 - -第1章 移動(dòng)通信系統(tǒng)概述第1節(jié) 移動(dòng)通信系統(tǒng)簡述移動(dòng)通信的種類繁多。按使用要求和工作場合不同可以分為： 集群移動(dòng)通信，也稱大區(qū)制移動(dòng)通信； 蜂房移動(dòng)通信，也稱小區(qū)制移動(dòng)通信； 衛(wèi)星移動(dòng)通信； 無繩電話?，F(xiàn)有的大量的移動(dòng)通信都持用模擬識別信號，稱為模擬移動(dòng)通信。但為了解決容量增加，提高通信質(zhì)量和增加服務(wù)功能，目前已開始應(yīng)用數(shù)字識別信號，即

17、數(shù)字移動(dòng)通信。在制式上則有時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）兩種?？偟内厔菔菙?shù)字移動(dòng)通信將取代模擬移動(dòng)通信。CDMA體制將更占優(yōu)勢。而移動(dòng)通信將向個(gè)人通信發(fā)展。移動(dòng)通信系統(tǒng)是采用多信道共用技術(shù)，在一個(gè)無線小區(qū)內(nèi)，同時(shí)通信者會(huì)有成百上千，基站會(huì)有多部收發(fā)信機(jī)同時(shí)在同一地點(diǎn)工作，會(huì)產(chǎn)生許多干擾信號，還有各種工業(yè)干擾和認(rèn)為干擾。歸納起來有通道干擾、互調(diào)干擾、鄰道干擾、多址干擾等，以及近基站強(qiáng)信號會(huì)壓制遠(yuǎn)基站弱信號，這種現(xiàn)象稱為遠(yuǎn)近效應(yīng)。在移動(dòng)通信中，將采用多種抗干擾、抗衰落技術(shù)措施以減少這些干擾信號的影響。移動(dòng)通信的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，電波不僅會(huì)隨著傳播距離的增加而發(fā)生彌散消耗，并且會(huì)受到地形

18、、地物的遮蔽而發(fā)生陰影效應(yīng)，而且信號經(jīng)過多點(diǎn)反射，會(huì)從多條路徑到達(dá)接收地點(diǎn)，這種多徑信號的幅度、相位和到達(dá)時(shí)間都不一樣，它們互相疊加會(huì)產(chǎn)生電平衰落和時(shí)延擴(kuò)展。 移動(dòng)通信與固定物體之間的通信比較起來，具有一系列的特點(diǎn)，主要是：移動(dòng)性。就是要保持物體在移動(dòng)狀態(tài)中的通信，因而它必須是無線通信，或無線通信與有線通信的結(jié)合1。 電波傳播條件復(fù)雜。因移動(dòng)體可能在各種環(huán)境中運(yùn)動(dòng)，電磁波在傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射、折射、繞射、多卜勒效應(yīng)等現(xiàn)象，產(chǎn)生多徑干擾、信號傳播延遲和展寬等效應(yīng)； 噪聲和干擾嚴(yán)重。在城市環(huán)境中的汽車火花噪聲、各種工業(yè)噪聲，移動(dòng)用戶之間的互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾等； 系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它是一個(gè)

19、多用戶通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，必須使用戶之間互不干擾，能協(xié)調(diào)一致地工作。此外，移動(dòng)通信系統(tǒng)還應(yīng)與市話網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等互連，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的； 要求頻帶利用率高、設(shè)備性能好。第二節(jié) 移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展歷史及趨勢一、移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷史移動(dòng)通信技術(shù)可以說從無線電通信發(fā)明之日就產(chǎn)生了。而現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展始于上世紀(jì)20年代，大致經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段。 第一階段從上世紀(jì)20年代至40年代，為早期發(fā)展階段。 第二階段從上世紀(jì)40年代中期至60年代初期。 第三階段從上世紀(jì)60年代中期至70年代中期。 第四階段從上世紀(jì)70年代中期至80年代中期。這是移動(dòng)通信蓬勃發(fā)展時(shí)期。1978年底，美國貝爾試驗(yàn)室

20、研制成功先進(jìn)的移動(dòng)電話系統(tǒng)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。該階段稱為1G（第一代移動(dòng)通訊技術(shù)），主要采用的是模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)。Nordic移動(dòng)電話（NMT）就是這樣一種標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用于Nordic國家、東歐以及俄羅斯。 這一階段的特點(diǎn)是蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)成為實(shí)用系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展。移動(dòng)通信大發(fā)展的原因，除了用戶要求迅猛增加這一主要推動(dòng)力之外，還有幾方面技術(shù)進(jìn)展所提供的條件。首先，微電子技術(shù)在這一時(shí)期得到長足發(fā)展，這使得通信設(shè)備的小型化、微型化有了可能性，各種輕便電臺被不斷地推出。其次，提出并形成了移動(dòng)通信新體制。隨著用戶數(shù)量增加，大區(qū)制所能提供的容

21、量很快飽和，這就必須探索新體制。在這方面最重要的突破是貝爾試驗(yàn)室在70年代提出的蜂窩網(wǎng)的概念，解決了公用移動(dòng)通信系統(tǒng)要求容量大與頻率資源有限的矛盾。第三方面進(jìn)展是隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展而出現(xiàn)的微處理器技術(shù)日趨成熟以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而為大型通信網(wǎng)的管理與控制提供了技術(shù)手段。以AMPS和TACS為代表的第一代移動(dòng)通信模擬蜂窩網(wǎng)雖然取得了很大成功，但也暴露了一些問題，比如容量有限、制式太多、互不兼容、話音質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、不能提供自動(dòng)漫游、頻譜利用率低、移動(dòng)設(shè)備復(fù)雜、費(fèi)用較貴以及通話易被竊聽等，最主要的問題是其容量已不能滿足日益增長的移動(dòng)用戶需求2。第五階段從上世紀(jì)80年代中期

22、開始。這是數(shù)碼移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展和成熟時(shí)期。該階段可以再分為2G、2.5G、3G、4G等。二、移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢從服務(wù)的角度看，雖然移動(dòng)通信最初是為了在移動(dòng)環(huán)境中打電話而發(fā)明的，但是21世紀(jì)的移動(dòng)通信絕不是單單為了打電話，必須要有新的服務(wù)增長點(diǎn)。因此，3G一開始就定位于多媒體業(yè)務(wù)。除了多媒體業(yè)務(wù)，未來移動(dòng)通信還要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)重要方面，即提供無所不在的服務(wù)和全球性的服務(wù)。多媒體業(yè)務(wù)將向用戶提供聲、像、圖、文并茂的多種業(yè)務(wù)，使網(wǎng)上的業(yè)務(wù)量大大增加。無所不在的服務(wù)意指要把通信服務(wù)的對象從人擴(kuò)展到任何一件東西。例如，可以把一個(gè)非常小的無線芯片貼在一只正在投遞的袋子上，那么就可以對此袋子進(jìn)行跟蹤，更好地完

23、成對整個(gè)投遞過程的管理。因此，如果任何一件移動(dòng)的東西都成為移動(dòng)通信的對象的話，移動(dòng)通信終端的數(shù)量將大大增加，網(wǎng)上流量也將劇增。全球性服務(wù)即通過全球范圍的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信的全球化。為了在多媒體業(yè)務(wù)、無所不在的服務(wù)和全球性服務(wù)這三個(gè)方面取得成功，有許多技術(shù)問題和管理問題需要解決，尤其在多媒體和無所不在這兩方面存在的問題更是突出。在具有先進(jìn)多媒體和無所不在服務(wù)的環(huán)境中，計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備將遍布所有地方，通信方式不僅是人與人之間，而且還包括人、機(jī)之間和機(jī)、機(jī)之間的通信。為了促進(jìn)在這種環(huán)境下的多媒體移動(dòng)通信，需要給所有移動(dòng)物體賦予無線通信功能；給所有難以安裝固定線路的地方賦予無線通信功能；給所有執(zhí)行命

24、令、驗(yàn)證和控制功能的用戶隨身配件賦予無線通信功能3。 3G定位于多媒體IP業(yè)務(wù)，傳輸容量更大，靈活性更高，形成了家族式的世界單一標(biāo)準(zhǔn)，并將引入新的商業(yè)模式。前一階段，由于面臨標(biāo)準(zhǔn)不穩(wěn)定、產(chǎn)品不成熟、資金不充足、服務(wù)不摸門等困難，3G的發(fā)展并不順利。2004年將是3G走向大規(guī)模商用的關(guān)鍵年。 在21世紀(jì)，預(yù)計(jì)移動(dòng)通信在信息通信領(lǐng)域的發(fā)展將達(dá)到頂峰，世界各國的用戶數(shù)將繼續(xù)增長。移動(dòng)通信將成為寬帶信息通信的使能器，使無所不在的通信成為現(xiàn)實(shí)。為了使移動(dòng)多媒體得到充分的發(fā)展，除了在每個(gè)國家及時(shí)引入和不斷擴(kuò)展ITM-2000之外，還需要不斷改進(jìn)無線系統(tǒng)和核心網(wǎng)，開拓新的服務(wù)應(yīng)用，開發(fā)小型高功能終端。技術(shù)創(chuàng)

25、新和挑戰(zhàn)在未來必將接二連三。為了迎接挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)人類的目標(biāo)，全世界從事移動(dòng)通信的研究人員和工程師必須互相交流、共同合作，在全球范圍內(nèi)一起推動(dòng)研發(fā)工作和標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展，攜手共進(jìn)。第三節(jié) 本章小結(jié)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的主要干擾包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾。本文在第一章開篇就介紹了移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展史以及未來的發(fā)展方向。 第二章著重介紹了通信系統(tǒng)中的主要干擾包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾。 第三章則介紹了為了應(yīng)對通信中的干擾我們所采用的日益更新的技術(shù)。 第四章則對空分多址（SDMA）智能天線技術(shù)，用于抗多徑干擾的RAKE接收技術(shù)，抗多址干擾的聯(lián)合檢測技術(shù)，做介紹并對這些技術(shù)在特定系統(tǒng)中的性能進(jìn)行了仿

26、真。 第二章 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的干擾第一節(jié) 通信系統(tǒng)中的干擾移動(dòng)通信系統(tǒng)必須采用無線傳輸技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)中的信息交換，而無線傳輸極易受到各種其他無線電波的干擾。不管是GSM系統(tǒng)還是CDMA系統(tǒng)，都是干擾受限系統(tǒng)，干擾的大量存在會(huì)極大地影響網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和系統(tǒng)的容量。分析移動(dòng)通信系統(tǒng)中存在的干擾并采取相應(yīng)的措施，對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者提出了很高的要求。一、移動(dòng)通信系統(tǒng)中的主要干擾移動(dòng)通信系統(tǒng)中的主要干擾包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾。由于目前移動(dòng)通信系統(tǒng)均采用小區(qū)制結(jié)構(gòu)，以同頻復(fù)用方式來提高頻率利用率，每隔一定的距離，小區(qū)可重復(fù)使用同一頻率。在滿足一定的距離間隔的條件下，系統(tǒng)內(nèi)的同頻干擾不會(huì)對正常通信產(chǎn)

27、生太大的影響。移動(dòng)通信的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，電波不僅會(huì)隨著傳播距離的增加而發(fā)生彌散消耗，并且會(huì)受到地形、地物的遮蔽而發(fā)生陰影效應(yīng)，而且信號經(jīng)過多點(diǎn)反射，會(huì)從多條路徑到達(dá)接收地點(diǎn)，這種多徑信號的幅度、相位和到達(dá)時(shí)間都不一樣，它們互相疊加會(huì)產(chǎn)生電平衰落和時(shí)延擴(kuò)展。移動(dòng)通信常常在快速移動(dòng)中進(jìn)行，這不僅會(huì)引起多普勒頻移，產(chǎn)生隨機(jī)調(diào)頻，而且會(huì)使得電波傳輸特性發(fā)生快速的隨機(jī)起伏，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。故移動(dòng)通信系統(tǒng)須根據(jù)移動(dòng)信道的特征，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。在CDMA系統(tǒng)中，除上述干擾外，還存在一種需要關(guān)注的干擾就是多址干擾，在用戶數(shù)較多時(shí)，多址干擾是最主要的干擾。由于頻分、時(shí)分劃分的正交性，在FDMA系統(tǒng)和TDMA

28、系統(tǒng)中，多址干擾小到可忽略的程度。而CDMA由于在碼組設(shè)計(jì)時(shí)，不可避免地存在碼組間的互相關(guān)性不理想問題，也就是碼間不能完全正交，這就會(huì)造成多個(gè)用戶間的相互干擾，即多址干擾。在實(shí)際系統(tǒng)中，小區(qū)內(nèi)的多址干擾約占總多址干擾的60%。另外，由于移動(dòng)通信是靠無線電波傳播的，當(dāng)空中某些電波如工業(yè)干擾、電源火花干擾、天電干擾等干擾信號的強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，也會(huì)影響移動(dòng)通信系統(tǒng)的正常工作。由于互調(diào)及頻率規(guī)劃中存在的問題，也可引起系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的干擾，如GSM系統(tǒng)的上行信道干擾CDMA系統(tǒng)，或CDMA干擾GSM的上行信道正常工作4。二、避免或減少移動(dòng)通信中的干擾的措施在移動(dòng)通信系統(tǒng)中常用的抗干擾技術(shù)有：跳頻技術(shù)

29、、功率控制技術(shù)、間斷傳輸技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)和多用戶檢測技術(shù)等。（1） 跳頻技術(shù)跳頻就是使通信中的工作載頻在幾個(gè)頻點(diǎn)上跳變，跳頻可起到頻率分集的作用，改善由衰落造成的誤碼特性，但跳頻也可起到干擾源分集作用。在業(yè)務(wù)密集區(qū)，GSM系統(tǒng)的容量受頻率復(fù)用產(chǎn)生的干擾限制，相對載干比可能在呼叫之間有很大的變化。載波電平一般隨移動(dòng)臺與基站的距離及相互間的障礙情況變化而變化。而干擾電平則在很大程度上依賴于鄰近小區(qū)的同頻干擾。由于系統(tǒng)的目標(biāo)是盡可能滿足更多用戶的要求，當(dāng)不選用跳頻時(shí)，若某一頻點(diǎn)出現(xiàn)干擾，當(dāng)某用戶占用該頻點(diǎn)時(shí)就會(huì)造成通話質(zhì)量下降，而使用戶難以接受，若干擾是連續(xù)的，很容易造成質(zhì)量差掉話。當(dāng)使用跳頻時(shí)，該干

30、擾情況就會(huì)被該載波的其他呼叫所共享，干擾被平均了，干擾不再處于連續(xù)狀態(tài)，而處于突發(fā)狀態(tài)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能將得到很大提高5。經(jīng)分析，使用跳頻的網(wǎng)絡(luò)可比不采用跳頻的網(wǎng)絡(luò)高3dB 的增益。GSM系統(tǒng)中采用慢跳頻技術(shù)，跳頻速率為217跳/秒，跳頻在兩個(gè)時(shí)隙間進(jìn)行，一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用固定頻率收發(fā)，下一時(shí)隙用另一頻率收發(fā)，以減小干擾的影響。（2） 功率控制技術(shù)功率控制是在一定范圍內(nèi)，用無線電方式改變移動(dòng)臺或基站的傳輸功率。功率控制可在保證良好接收的條件下，盡量減少發(fā)射功率，改善對其他呼叫的干擾。 功率控制有前向功率控制、反向功率控制，而反向功率控制又分為僅由移動(dòng)臺參與的開環(huán)功率控制和移動(dòng)臺、基站共同參與的閉環(huán)功率

31、控制。對于由遠(yuǎn)近效應(yīng)引起的鄰頻干擾，采用功率控制技術(shù)可獲得很好的改善。當(dāng)移動(dòng)臺與基站間的距離變近時(shí)，降低移動(dòng)臺的發(fā)射功率可減少對其他用戶的干擾，當(dāng)距離變遠(yuǎn)時(shí)可增加移動(dòng)臺的發(fā)射功率，克服所增加的路徑衰耗，使移動(dòng)臺發(fā)射的信號在到達(dá)基站時(shí)有盡可能相等的信號強(qiáng)度。在GSM系統(tǒng)中主要采用反向閉環(huán)功率控制，移動(dòng)臺根據(jù)接收到的從BSC 送來的功率控制指令調(diào)整自身的發(fā)射功率，從而減小對其他用戶的干擾。功率控制技術(shù)在減小遠(yuǎn)近效應(yīng)的同時(shí)，還可以在一定程度上減少多址干擾的影響。在3G中采用開環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制，為了克服寬帶CDMA系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)，需要?jiǎng)討B(tài)范圍達(dá)80dB的功率控基本制6。（3） 間斷傳輸技術(shù)（D

32、TX）和數(shù)字話音插空技術(shù)間斷傳輸技術(shù)（DSI）就是在通話的有聲段傳輸話音編碼，在通話的無聲段，發(fā)射機(jī)停止工作，而由接收機(jī)根據(jù)在發(fā)射機(jī)停發(fā)前所送來的噪聲特性參數(shù)自行產(chǎn)生舒適的背景噪聲。對移動(dòng)用戶來說，平均的說話時(shí)間在40%以下，采用話音間斷傳輸技術(shù)可降低空中的總的干擾電平（約能降低網(wǎng)絡(luò)干擾功率的40%），提高頻率利用率，還可節(jié)省移動(dòng)臺發(fā)射機(jī)的耗電。數(shù)字話音插空技術(shù)是指在有話音時(shí)分配信道，無話音時(shí)系統(tǒng)收回信道分配給其他用戶使用。在FDMA系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)中很難實(shí)現(xiàn)在有話音時(shí)分配頻率或時(shí)隙，在CDMA中使用實(shí)現(xiàn)則很方便。在無聲期間收回信道可減少對其他用戶的干擾，接收端的信干比提高，表明系統(tǒng)還可允許

33、新用戶接入，增加了系統(tǒng)容量。話音間斷傳輸技術(shù)應(yīng)用于GSM系統(tǒng)，數(shù)字話音插空技術(shù)應(yīng)用于CDMA IS- 95 系統(tǒng)，均可實(shí)現(xiàn)減少干擾影響的目的。（4） 擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)作為信息傳輸方式，在發(fā)送端對發(fā)送信息用擴(kuò)頻碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，將原始信號帶寬展寬，在接收端對接收信息用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相干解擴(kuò)，恢復(fù)信息數(shù)據(jù)。擴(kuò)頻技術(shù)將發(fā)送信息頻譜展寬，傳輸?shù)绞斩撕蠼鈹U(kuò)時(shí)，可將在傳輸過程中加入的干擾信號頻譜展寬而降低了干擾信號的強(qiáng)度。存儲(chǔ)器再定時(shí)四相調(diào)制器通斷開關(guān)四相調(diào)制器通斷開關(guān)存儲(chǔ)器信息擴(kuò)頻碼發(fā)生器擴(kuò)頻碼發(fā)生器圖2.1 擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)頻技術(shù)作為信息傳輸方式，在發(fā)送端對發(fā)送信息用擴(kuò)頻碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，將原始信號帶寬展寬，

34、在接收端對接收信息用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相干解擴(kuò)，恢復(fù)信息數(shù)據(jù)。擴(kuò)頻技術(shù)將發(fā)送信息頻譜展寬，傳輸?shù)绞斩撕蠼鈹U(kuò)時(shí)，可將在傳輸過程中加入的干擾信號頻譜展寬而降低了干擾信號的強(qiáng)度。擴(kuò)頻通信中，擴(kuò)展頻譜越寬，抗干擾能力越強(qiáng)。擴(kuò)頻技術(shù)應(yīng)用于CDMA（IS- 95）系統(tǒng)以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。在碼分系統(tǒng)中，網(wǎng)內(nèi)所有用戶使用同一載波，各用戶可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)，接收機(jī)的輸入信號干擾比將遠(yuǎn)小于1，傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)方式無能為力。要把用戶間的相互干擾降到最低，且使各個(gè)用戶的信號占用相同的帶寬，碼分系統(tǒng)必須與擴(kuò)頻技術(shù)相結(jié)合。而且由于碼分系統(tǒng)用地址碼調(diào)制和擴(kuò)頻系統(tǒng)用偽碼調(diào)制采用的方法相同，在實(shí)現(xiàn)時(shí)，既可采用單獨(dú)的地址調(diào)制和擴(kuò)頻調(diào)

35、制方式，可也采用一次調(diào)制同時(shí)完成地址調(diào)制和擴(kuò)頻調(diào)制的方式。當(dāng)然，在第二種碼分直擴(kuò)系統(tǒng)中由于用來擴(kuò)頻的偽碼是準(zhǔn)正交的而不是完全正交，各用戶之間的相互干擾也就不能完全排除。另外，擴(kuò)頻碼碼型的合理設(shè)計(jì)也是克服多址干擾的必要措施7。在3G中，WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等系統(tǒng)無一例外地采用了CDMA技術(shù)，在采用CDMA技術(shù)的同時(shí)應(yīng)用了擴(kuò)頻技術(shù)，提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。（5） 多用戶檢測技術(shù)多用戶檢測技術(shù)就是把所有用戶的信號都當(dāng)作有用信號，充分利用偽碼多址的已知結(jié)構(gòu)信息與統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行聯(lián)合檢測。 寬帶轉(zhuǎn)換器射頻前端模塊實(shí)時(shí)處理軟件 窄帶轉(zhuǎn)換器電話數(shù)據(jù)DPS傳真圖2.2 多用戶檢測技術(shù)多用

36、戶檢測的基本實(shí)現(xiàn)方法有：線性檢測法和相減式干擾對消器。線性檢測法通過線性變換消除不同用戶間的相關(guān)性，使送入每個(gè)用戶的檢測器信號只與自己的信號有關(guān)。相減式干擾對消器從送入匹配濾波器輸入端的信號中減去本地估計(jì)出的來自其他用戶的多址干擾，從而消除多址干擾，又可抵抗遠(yuǎn)近效應(yīng)和多徑干擾。在CDMAIS-95中，采用的接收機(jī)中，各個(gè)用戶的接收是相互獨(dú)立的。由于各個(gè)用戶間所用的擴(kuò)頻碼難以保證正交，造成多個(gè)用戶間的相互干擾，并限制了系統(tǒng)容量的提高。在3G系統(tǒng)中，采用多用戶檢測技術(shù)，通過測量各個(gè)用戶擴(kuò)頻碼間的非正交性，用矩陣求逆或迭代方法消除多用戶之間的干擾，在極大程度上改善了系統(tǒng)的抗干擾性能，并進(jìn)一步提高了系

37、統(tǒng)容量8。多用戶檢測的主要優(yōu)點(diǎn)：它是消除或減弱CDMA中多址干擾的有效手段，也是消除或減弱CDMA中多徑衰落干擾的有效手段，并且能夠消除或減弱CDMA中遠(yuǎn)近效應(yīng)，簡化CDMA系統(tǒng)中的功率控制，降低功率控制的精度要求，彌補(bǔ)CDMA中由于正交擴(kuò)頻互相關(guān)性不理想所帶來的一系列消極影響，改善CDMA系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)容量、擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍。多用戶檢測的主要缺點(diǎn)：大大增加CDMA系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜度，增加CDMA系統(tǒng)的處理時(shí)延，特別是對于采用自適應(yīng)算法，以及對于擴(kuò)頻碼較長的系統(tǒng)更是如此。多用戶檢測一般需要知道很多附加信息，如所有用戶的擴(kuò)頻碼、衰落信道的主要統(tǒng)計(jì)參量：幅度、相位、延時(shí)等，這對于時(shí)變信道，需要不

38、停地對每個(gè)用戶信道進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)才能實(shí)現(xiàn)，一般而言是非常困難的，而且參量估計(jì)的精度將直接影響多用戶檢測器的性能好壞。在現(xiàn)階段，多用戶檢測技術(shù)仍未實(shí)用化，所以在所有的3G方案中均未詳細(xì)定義其應(yīng)用。但是3GPP已經(jīng)定義了適于線性多用戶檢測技術(shù)和盲檢測技術(shù)的短碼調(diào)制方案，而適用于長碼方案的干擾消除器很有可能成為第一種實(shí)用化的多用戶檢測技術(shù)。三、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的抗干擾分析在網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)和優(yōu)化中，必須切實(shí)采取措施，減少干擾，提高通信質(zhì)量，改善網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境。日常維護(hù)中，可借助無線場強(qiáng)測試儀、DT,測試設(shè)備及OMC統(tǒng)計(jì)、CQT測試等，對干擾原因進(jìn)行分析。首先通過在OMC 中取得的切換測量報(bào)告及DT或CQT相關(guān)

39、數(shù)據(jù)，列出受干擾小區(qū)及其信道數(shù)、閉塞數(shù)、干擾數(shù)等，根據(jù)干擾數(shù)判斷該信道的閉塞是否由干擾所引起；根據(jù)同頻信道資料可查出是否由本系統(tǒng)內(nèi)的同頻站引起的同頻干擾或外來干擾；否則進(jìn)一步判斷是否是鄰頻干擾。對于系統(tǒng)內(nèi)的干擾，可通過網(wǎng)絡(luò)仿真平臺進(jìn)行同頻干擾分析，以確定干擾的存在、干擾源的位置和影響的范圍等9。對于優(yōu)化中發(fā)現(xiàn)的同鄰頻干擾可根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和地形地物情況進(jìn)行相應(yīng)措施的選用。小區(qū)扇區(qū)化可降低同頻干擾源的數(shù)量，以減小干擾信號的強(qiáng)度，減小干擾的影響。具體可選用定向移動(dòng)通信系統(tǒng)的抗干擾分析天線替代全向天線、采用多波束智能天線等技術(shù)。功率控制以調(diào)整發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率到最小的必需值，既滿足通信質(zhì)量的要求，又能

40、將覆蓋范圍控制在要求的范圍內(nèi)，可很好地減小同鄰頻干擾。進(jìn)行天線的調(diào)整也可以很好地實(shí)現(xiàn)同頻干擾問題的解決。降低基站天線高度和功率控制一樣，可進(jìn)行覆蓋范圍的控制，在減少同頻干擾的同時(shí)可避免孤島效應(yīng)造成的掉話；更換基站天線的安裝位置可有效抑制來自另一側(cè)的同頻小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺的上行同頻干擾信號。對于水平波束寬度60的定向基站天線，可利用天線不同方位角間的增益差，通過改變天線的方位角實(shí)現(xiàn)天線去耦可適當(dāng)解決同頻干擾問題；基站天線的下傾可比降低天線高度更能有效減小同頻干擾，主要是利用天線垂直方向圖主瓣的指向，改善服務(wù)小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的信號強(qiáng)度，又可減小對同頻小區(qū)的干擾；采用零值填充消除天線方向圖中出現(xiàn)的零值，均

41、勻分布天線輻射能量，提高近距離覆蓋效果并減小同頻干擾。另外，通過調(diào)整小區(qū)的頻率復(fù)用及頻率組合也可減少網(wǎng)絡(luò)內(nèi)同頻干擾和鄰頻干擾的概率10。第二節(jié) 本章小結(jié)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的主要干擾包括同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾。在CDMA系統(tǒng)中，除上述干擾外，還存在一種需要關(guān)注的干擾就是多址干擾，在用戶數(shù)較多時(shí)，多址干擾是最主要的干擾。移動(dòng)通信系統(tǒng)中存在的大量干擾是不可避免的，但干擾要對系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生影響必須滿足兩個(gè)條件：頻率和幅度。干擾信號的頻率必須落入接收頻帶內(nèi)才能產(chǎn)生干擾，干擾信號必須達(dá)到一定的強(qiáng)度才能影響通信質(zhì)量。從這兩個(gè)方面考慮，可很好地解決干擾。第三章 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的典型和新型抗干擾技術(shù)第1節(jié)

42、 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的典型干擾一、跳頻技術(shù)跳頻是最常用的擴(kuò)頻方式之一，其工作原理是指收發(fā)雙方傳輸信號的載波頻率按照預(yù)定規(guī)律進(jìn)行離散變化的通信方式，也就是說，通信中使用的載波頻率受偽隨機(jī)變化碼的控制而隨機(jī)跳變。 天線調(diào)制器濾波器 調(diào)頻指令發(fā)生器 副載波圖3.1 跳頻技術(shù)從通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式來說，跳頻是一種用碼序列進(jìn)行多頻頻移鍵控的通信方式，也是一種碼控載頻跳變的通信系統(tǒng)。從時(shí)域上來看，跳頻信號是一個(gè)多頻率的頻移鍵控信號；從頻域上來看，跳頻信號的頻譜是一個(gè)在很寬頻帶上以不等間隔隨機(jī)跳變的。其中：跳頻控制器為核心部件，包括跳頻圖案產(chǎn)生、同步、自適應(yīng)控制等功能；頻合器在跳頻控制器的控制下合成所需頻率；數(shù)據(jù)

43、終端包含對數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)控制。與一般的數(shù)字通信系統(tǒng)一樣，跳頻系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)載波同步、位同步、幀同步。此外，由于跳頻系統(tǒng)的載頻按偽隨機(jī)序列變化，為了實(shí)現(xiàn)電臺間的正常通信，收發(fā)信機(jī)必須在同一時(shí)間跳變到同一頻率，因此跳頻系統(tǒng)還要求實(shí)現(xiàn)跳頻圖案同步。跳頻系統(tǒng)對同步有兩個(gè)基本要求：一是同步速度快，二是同步能力強(qiáng)。目前跳頻電臺的同步方法有精確時(shí)鐘法、同步字頭法、自同步法、FFT捕獲法、自回歸譜估計(jì)法等等。在實(shí)際應(yīng)用中，同步方案常常綜合使用多種同步方法。例如戰(zhàn)術(shù)跳頻系統(tǒng)中常用掃描駐留同步法，綜合使用了精確時(shí)鐘法、同步字頭法、自同步法三種同步方法，分成掃描和駐留兩個(gè)階段進(jìn)行。掃描階段完成同步頭頻率的捕獲，駐留階段

44、從同步頭中提取同步信息，從而完成收發(fā)雙方的同步。由跳頻系統(tǒng)的工作原理可知，任何外來干擾，只有當(dāng)它的頻譜落在有用信號的瞬時(shí)帶寬內(nèi)，并且干擾功率足夠大時(shí)，才可能對有用信號的正確接收造成影響。因此，對于處在跳頻信號某瞬時(shí)帶寬內(nèi)的跟蹤干擾，只可能對這一瞬時(shí)有用信號的正確接收產(chǎn)生影響。跳頻系統(tǒng)本身也存在著一些缺點(diǎn)和局限，如信號隱蔽性差，抗多頻干擾以及跟蹤式干擾能力有限等，而擴(kuò)頻的另一種方式直接序列擴(kuò)頻卻有較好的隱蔽性和抗多頻干擾的能力。把這兩種擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合起來，就構(gòu)成了直接序列/跳頻擴(kuò)展頻譜技術(shù)。它在直接序列擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加載波頻率跳變的功能，直擴(kuò)系統(tǒng)所用的偽隨機(jī)序列和跳頻系統(tǒng)用的偽隨機(jī)跳頻圖案

45、由同一個(gè)偽隨機(jī)碼發(fā)生器生成，所以它們在時(shí)間上是相互關(guān)聯(lián)的，使用同一個(gè)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)序控制。二、擴(kuò)頻技術(shù)擴(kuò)展頻譜通信（Spread Spectrum Communication）簡稱擴(kuò)頻通信，其特點(diǎn)是傳輸信息所用的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身帶寬。擴(kuò)頻通信技術(shù)在發(fā)端以擴(kuò)頻編碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，在收端以相關(guān)解調(diào)技術(shù)收信息，這一過程使其具有諸多優(yōu)良特性。信息信息擴(kuò) 頻射頻調(diào)制射頻發(fā)生器偽 碼擴(kuò)頻解調(diào)本地偽碼解調(diào)本地射頻發(fā)生器圖3.2 擴(kuò)展頻譜通信（一）抗干擾性能好它具有極強(qiáng)的抗人為寬帶干擾、窄帶瞄準(zhǔn)式干擾、中繼轉(zhuǎn)發(fā)式干擾的能力，有利于電子反對抗。如果再采用自適應(yīng)對消、自適應(yīng)天線、自適應(yīng)濾波，可以使多徑干擾消除，這對軍

46、用和民用移動(dòng)通信是很有利的。（二）隱蔽性強(qiáng)、干擾小因信號在很寬的頻帶上被擴(kuò)展，則單位帶寬上的功率很小，即信號功率譜密度很低。信號淹沒在白噪聲之中，別人難于發(fā)現(xiàn)信號的存在，再加之不知擴(kuò)頻編碼，就更難拾取有用信號。而極低的功率譜密度，也很少對其它電訊設(shè)備構(gòu)成干擾。擴(kuò)頻通信技術(shù)把被傳送的信號帶寬展寬，從而降低了系統(tǒng)在單位頻帶內(nèi)的電波通量密度，這對空間通信大有好處。國際無線電咨詢委員會(huì)及國際電信聯(lián)盟規(guī)定了空間通信系統(tǒng)在地面上產(chǎn)生通量密度的國際標(biāo)準(zhǔn)，以防止對地面通信的干擾。例如規(guī)定在S波段內(nèi)每4KHz頻帶內(nèi)“通量密度”為-154dB/m2。（三）易于實(shí)現(xiàn)碼分多址擴(kuò)頻通信占用寬帶頻譜資源通信，改善了抗干擾

47、能力，是提高了頻帶的利用率。正是由于擴(kuò)頻通信要用擴(kuò)頻編碼進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制發(fā)送，而信號接收需要用相同的擴(kuò)頻編碼之間的相關(guān)解擴(kuò)才能得到，這就給頻率復(fù)用和多址通信提供了基礎(chǔ)。充分利用不同碼型的擴(kuò)頻編碼之間的相關(guān)特性，分配給不同用戶不同的擴(kuò)頻編碼，就可以區(qū)別不同用戶的信號，眾多用戶，只要配對使用自己的擴(kuò)頻編碼，就可以互不干擾地同時(shí)使用同一頻率通信，從而實(shí)現(xiàn)了頻率復(fù)用，使擁擠的頻譜得到充分的利用11。（四）數(shù)模兼容可以傳輸數(shù)字信號，也可以傳輸模擬信號。常規(guī)的無線電通信是在頻率上分配（稱為頻分）或從時(shí)間上分配（稱為時(shí)分）給通信用戶，使之在頻段上或時(shí)間上互不相同，以使彼此互不干擾共用頻譜資源。擴(kuò)頻通信是以各用戶

48、使用不同的擴(kuò)頻編碼來共用同一頻率。采用擴(kuò)頻通信多址方式的頻譜利用率高于采用頻分多址方式的頻譜利用率。而且擴(kuò)頻碼分多址還易于解決增加新用戶的問題。第2節(jié) 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的新型抗干擾技術(shù)一、智能天線智能天線也叫自適應(yīng)陣列天線它由天線陣、波束形成網(wǎng)絡(luò)波束形成算法三部分組成。它通過滿足某種準(zhǔn)則的算法去調(diào)節(jié)各陣元信號的加權(quán)幅度和相位。從而調(diào)節(jié)天線陣列的方向圖形狀。達(dá)到增強(qiáng)所需信號抑制干擾信號的目的。智能天線技術(shù)適宜于TDD方式的CDMA系統(tǒng)能夠在較大程度上抑制多用戶干擾提高系統(tǒng)容量。但是由于存在多徑效應(yīng)，每個(gè)天線均需一個(gè)RAKE接收機(jī)，從而使基帶處理單元復(fù)雜度明顯提高12。智能天線包括射頻天線陣列部分和

49、信號處理部分，其中信號處理部分根據(jù)得到的關(guān)于通信情況的信息，實(shí)時(shí)地控制天線陣列的接收和發(fā)送特性。這些信息可能是接收到的無線信號的情況；在使用閉環(huán)反饋的形式時(shí)，也可能是通信對端關(guān)于發(fā)送信號接收情況的反饋信息。把具有相同極化特性、各向同性及增益相同的天線陣元，按一定的方式排列，構(gòu)成天線陣列。構(gòu)成陣列的陣元可按任意方式排列，通常是按直線等距、圓周等距或平面等距排列，其間距通常取工作波長的一半，并且取向相同。智能天線系統(tǒng)由天線陣列部分、陣列形狀、模數(shù)轉(zhuǎn)換等幾部分組成。智能天線可以按通信的需要在有用信號的方向提高增益，在干擾源的方向降低增益。因此，智能天線系統(tǒng)的應(yīng)用可以帶來如下好處：提高系統(tǒng)容量、減小衰

50、減、抗干擾能力較強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺定位、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理能力等。高增益、窄波束智能天線陣用于WCDMA基站，可減少移動(dòng)臺對基站的干擾，改善系統(tǒng)性能?？垢蓴_應(yīng)用實(shí)質(zhì)是空間域?yàn)V波。智能天線相當(dāng)于空時(shí)濾波器，在多個(gè)指向不同用戶的并行天線波束的控制下，可以顯著降低用戶信號彼此間的干擾。具體而言，智能天線將在以下方面提高未來移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能： 擴(kuò)大系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域； 增加系統(tǒng)容量； 提高頻譜利用效率； 降低基站發(fā)射功率，節(jié)省系統(tǒng)成本，減少信號間干擾與電磁環(huán)境污染。智能天線技術(shù)對無線通信，特別是CDMA系統(tǒng)的性能提高和成本下降都有巨大的好處。但是，在將智能天線用于CDMA系統(tǒng)時(shí)，必須考慮所帶來的問題，并在標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)

51、品設(shè)計(jì)上解決這些問題13。二、聯(lián)合檢測技術(shù)聯(lián)合檢測是多用戶檢測的一種。CDMA系統(tǒng)中多個(gè)用戶的信號在時(shí)域和頻域上是混疊的，接收時(shí)需要在數(shù)字域上用一定的信號分離方法把各個(gè)用戶的信號分離開來。信號分離的方法大致可以分為單用戶檢測技術(shù)和多用戶檢測技術(shù)兩種。聯(lián)合檢測技術(shù)則指的是充分利用MAI，一步之內(nèi)將所有用戶的信號都分離開來的一種信號分離技術(shù)。隨著算法和相應(yīng)基帶處理器處理能力的不斷提高，聯(lián)合檢測技術(shù)的優(yōu)勢也會(huì)越來越顯著。經(jīng)過大量的仿真計(jì)算和實(shí)際的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)使用聯(lián)合檢測技術(shù)可以為系統(tǒng)帶來了以下好處：降低干擾：聯(lián)合檢測技術(shù)的使用可以降低甚至完全消除MAI干擾。擴(kuò)大容量：聯(lián)合檢測技術(shù)充分利用了MA

52、I的所有用戶信息，使得在相同PAW- BER的前提下，所需的接收信號SNR可以大大降低，這樣就大大提高了接收機(jī)性能并增加了系統(tǒng)容量。削弱“遠(yuǎn)近效應(yīng)”的影響。由于聯(lián)合檢測技術(shù)能完全消除MAI干擾，因此產(chǎn)生的噪聲量將與干擾信號的接收功率無關(guān)，從而大大減少“遠(yuǎn)近效應(yīng)”對信號接收的影響14。降低功控的要求。由于聯(lián)合檢測技術(shù)可以削弱“遠(yuǎn)近效應(yīng)”的影響，從而降低對功控模塊的要求，簡化功率控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過檢測，功率控制的復(fù)雜性可降低到類似于GSM的常規(guī)無線移動(dòng)系統(tǒng)的水平。聯(lián)合檢測技術(shù)已成功的應(yīng)用于TD-SCDMA系統(tǒng)，該技術(shù)在TD-SCDMA系統(tǒng)中的成熟性和可應(yīng)用性是沒有問題的。c(1)h(1) d（1

53、） n 數(shù)據(jù)估計(jì)器c(k)h(k) d(k) b(1) e c(k)h(k) d(k) b(k) b(k)圖3.3 聯(lián)合檢測技術(shù)d：表示用戶實(shí)際要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)c：表示經(jīng)過擴(kuò)頻后的數(shù)據(jù)h：代表信道沖激響應(yīng)e：代表基站接收到的數(shù)據(jù) e=Ad+n n：高斯白噪聲A：A矩陣k：用戶數(shù)首先通過Midamble碼作信道估計(jì)：h=M*/Mh M手機(jī)圖3.4 Midamble碼作信道 上行鏈路是CDMA系統(tǒng)的瓶頸，而聯(lián)合檢測能大幅度提高上行鏈路的性能。具有優(yōu)良的抗多址及多徑干擾性能，可以消除通信系統(tǒng)中的大部分干擾，從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的誤碼率，使通信系統(tǒng)的容量和通信質(zhì)量得以顯著提高； 具有克服遠(yuǎn)近效應(yīng)的能力，增加信號動(dòng)態(tài)檢測范圍，對功率控制的要求降低； 提高鏈路性能，降低用戶設(shè)備（UE）的發(fā)射功率，提高待機(jī)及通話時(shí)間； 增加通信距離，增大基站覆蓋范圍，降低了基站綜合成本。對于下行鏈路：聯(lián)合檢測使得TD-SCDMA具有克服遠(yuǎn)近效應(yīng)的能力，增加信號動(dòng)態(tài)檢測范圍，對功率控制的要求降低，故可以在一定范圍內(nèi)根據(jù)UE的距離分配發(fā)射功率，降低系統(tǒng)下行干擾，提高系統(tǒng)容量。聯(lián)合檢測與智能天線相結(jié)合：從理論上講，聯(lián)合檢測技術(shù)可以完全消除多址干