詳解CDMA蜂窩移動(dòng)通信1.

1、CDMA蜂窩移動(dòng)通信蜂窩移動(dòng)通信袁超偉 陳德榮 馮志勇 編著n第章 概述n第章 CDMA技術(shù)基礎(chǔ)n第章 CDMA碼序列n第章 CDMA通信原理n第章 窄帶CDMA通信系統(tǒng)n第章 IS-95 CDMA呼叫處理n第章 IS-95 CDMA中信令的應(yīng)用n第章 IS-95 CDMA 系統(tǒng)中的軟切換和功率控制n第章 寬帶CDMA蜂窩移動(dòng)通信簡(jiǎn)介目錄1.1 蜂窩網(wǎng)通信概論 1.1.1 移動(dòng)通信的發(fā)展歷史 1.1.2 我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展?fàn)顩r 1.1.3 蜂窩技術(shù) 1.1.4 蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信概論1.2 多址接入技術(shù)1.3 CDMA的過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)第一章第一章 概述概述1.1蜂窩網(wǎng)通信概論1.1.1移動(dòng)通信的

2、發(fā)展歷史移動(dòng)通信的發(fā)展，大致經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段: 第一階段是從世紀(jì)20年代至40年代，為早期發(fā)展階段;第二階段是從世紀(jì)40年代中期到60年代中期;第三階段是從世紀(jì)60年代中期至70年代中期，這時(shí)出現(xiàn)并推廣自動(dòng)交換式的三級(jí)結(jié)構(gòu);第四階段是從世紀(jì)70年代中期到80年代末，主要是解決用戶(hù)增加而頻道有限的問(wèn)題;第五階段是從世紀(jì)80年代中期開(kāi)始至今。這是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展和成熟時(shí)期。以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)是模擬系統(tǒng)。模擬蜂窩網(wǎng)雖然取得了很大成功，但也暴露了一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)如下：1 現(xiàn)有的模擬式蜂窩系統(tǒng)體制混雜，不能實(shí)現(xiàn)國(guó)際漫游。2 模擬蜂窩網(wǎng)不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。3 模擬系統(tǒng)

3、設(shè)備價(jià)格高、手機(jī)體積大、電池充電后有效工作時(shí)間短， 給用戶(hù)帶來(lái)不便。4 模擬系統(tǒng)網(wǎng)用戶(hù)容量受到限制，在人口密度很大的城市，系統(tǒng)擴(kuò)容 困難。為了克服第一代蜂窩系統(tǒng)的局限性，以滿(mǎn)足移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)展的需要，北美、歐洲和日本自世紀(jì)80年代中期起相繼為第二蜂窩系統(tǒng)制定了三種不同的標(biāo)準(zhǔn)，即北美的IS、歐洲的GSM和日本的JDC。表1-2 幾種典型的模擬蜂窩狀移動(dòng)電話系統(tǒng)年代體制名稱(chēng)國(guó)家或地區(qū)1979年HCMTS日本1981年NMT-450北歐1984年AMPS美國(guó)1985年TACS英國(guó)1986年NMT-900北歐1987年C-900德國(guó)1988年ETACS/AMPS美國(guó)，英國(guó)1991年GSM.8CH.TDM

4、A歐洲1992年CADN.3CH.TDMA美國(guó)，日本1.1.2 我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展?fàn)顩r1987年我國(guó)第一個(gè)模擬網(wǎng)在廣東珠江三角洲開(kāi)通，采用的體制為T(mén)ACS。隨后北京、秦皇島、上海相繼組建模擬移動(dòng)電話系統(tǒng)，年增長(zhǎng)率一直超過(guò)100%；1994年11月開(kāi)始組建GSM數(shù)字網(wǎng)；1998年模擬用戶(hù)開(kāi)始下降；2001年7月關(guān)閉模擬網(wǎng)；到2001年11月底，移動(dòng)用戶(hù)約達(dá)到1.4億戶(hù)，其中中國(guó)聯(lián)通用戶(hù)約達(dá)4000萬(wàn)。年份199419951996199719981999200020012002中國(guó)移動(dòng)總用戶(hù)數(shù)156.78362.94684.8113252357432485261410020037中國(guó)移動(dòng)模擬用戶(hù)數(shù)

5、150.04347.27520.7640.3626.8459250中國(guó)移動(dòng)數(shù)字用戶(hù)數(shù)6.7415.67164.116831729.8782964001005012929.8中國(guó)聯(lián)通GSM移動(dòng)用戶(hù)數(shù)31040141521182539305400中國(guó)聯(lián)通CDMA移動(dòng)用戶(hù)數(shù)120701.2表1-5 中國(guó)蜂窩移動(dòng)用戶(hù)發(fā)展情況。（單位：萬(wàn)）年份200320042005中國(guó)移動(dòng)總用戶(hù)數(shù)230002800034000中國(guó)移動(dòng)數(shù)字用戶(hù)數(shù)150001830021200中國(guó)聯(lián)通GSM移動(dòng)用戶(hù)數(shù)610063006400中國(guó)聯(lián)通CDMA移動(dòng)用戶(hù)數(shù)190034005400表1.6中國(guó)蜂窩移動(dòng)電話用戶(hù)預(yù)測(cè)結(jié)果（單位：萬(wàn)）

6、圖1.1 數(shù)字移動(dòng)通信的演進(jìn)過(guò)程1.1.3 蜂窩技術(shù) 蜂窩的概念在處理覆蓋區(qū)問(wèn)題上與大區(qū)制是不同的。它放棄了中心廣播的方法，而將整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分為許多較小的區(qū)域，用許多小功率的發(fā)射機(jī)來(lái)覆蓋每個(gè)小的區(qū)域，這樣的區(qū)域稱(chēng)為蜂窩小區(qū)（cell），許多小區(qū)就可以覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)了。從理論上講，我們可以給每個(gè)小區(qū)分配不同的頻率，但這樣需要大量的頻率資源，并且頻譜利用率很低，為了減小對(duì)頻率資源的需求和提高頻譜利用率，我們需將相同的頻率在相隔一定距離的小區(qū)中重復(fù)使用，只要使用相同頻率的小區(qū)之間干擾足夠小即可。 鏈狀網(wǎng)鏈狀網(wǎng)主要用于覆蓋公路、鐵路、海岸等，如圖1-2所示。圖1-2 鏈狀網(wǎng) 基站天線若用全向輻射，覆蓋

7、區(qū)形狀是圓形的。鏈狀網(wǎng)宜采用有向天線，使每個(gè)小區(qū)是扁圓形。鏈狀網(wǎng)可進(jìn)行頻率再用。若以采用不同信道的兩個(gè)小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群，如圖-（）所示，稱(chēng)為二頻組。若以采用不同信道的三個(gè)小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群，如圖-（）所示，稱(chēng)為三頻組。若以采用不同信道的四個(gè)小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群，如圖-（）所示，稱(chēng)為四頻組。從造價(jià)和頻率資源的利用而言，當(dāng)然二頻組最好；但從抗同頻道干擾方面而言，二頻組最差，還應(yīng)考慮多頻組。設(shè)n頻組的鏈狀網(wǎng)如圖1-3所示圖1-3 鏈狀網(wǎng)的同頻道干擾每個(gè)小區(qū)的半徑為r，相鄰小區(qū)的交疊寬度為a，第n+1區(qū)與第1區(qū)為同頻道小區(qū)。據(jù)此，可以算出信號(hào)傳輸距離 和同頻道干擾傳輸距離 之比。SdId/SIdd二頻組三頻

8、組N頻組r/(3r-2a)r/(5r-3a)r(2n-1)r-naI/Sa=0-19db-28db40lg1/(2n-1)a=r0db-12db40lg1/(n-1)表1-7 同頻道干擾蜂窩網(wǎng)a. 無(wú)線小區(qū)的形成全向小區(qū)輻射的覆蓋區(qū)是個(gè)圓形。為了不留空隙地覆蓋整個(gè)平面的服務(wù)區(qū)，一個(gè)個(gè)圓形輻射區(qū)之間一定含有很多的交疊。在考慮了交疊之后，實(shí)際上每個(gè)輻射區(qū)的有效覆蓋區(qū)是一個(gè)多邊形。小區(qū)形狀如圖1-4所示。圖1-4 小區(qū)的形狀可以證明，要用正多邊形無(wú)空隙、無(wú)重疊地覆蓋一個(gè)平面區(qū)域，可取的形狀只有這三種。那么這三種形狀小區(qū)的鄰區(qū)距離、小區(qū)面積、交疊區(qū)寬度和交疊區(qū)面積如表1-8所示。小區(qū)形狀正三角形正方形

9、正六邊形鄰區(qū)距離小區(qū)面積交疊區(qū)寬度交疊區(qū)面積a21.3a21.2 aa2a3a22a22.6a0.59a0.27a20.73 a20.35 a表1-8 三種形狀小區(qū)的比較b. 區(qū)群的組成單位無(wú)線區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：一是單位無(wú)線區(qū)群之間彼此鄰接；二是相鄰單位無(wú)線區(qū)群的同頻小區(qū)中心間隔距離是一樣的。滿(mǎn)足以上兩個(gè)條件的關(guān)系式如下：22Naabb中N為構(gòu)成單位無(wú)線區(qū)群的正六邊形的數(shù)目，簡(jiǎn)稱(chēng)區(qū)群數(shù)。及b均為非負(fù)整數(shù)，但、b不能同時(shí)為零。c. 同頻（信道）小區(qū)的距離設(shè)小區(qū)的輻射半徑（即六邊形外接圓的半徑）為R,則從圖1-5可以算出同信道小區(qū)中心之間的距離為：22223(/2)( 3 /2)3()

10、3DRbaaaabbRNR圖1-5 面狀覆蓋d. 中心激勵(lì)與頂點(diǎn)激勵(lì)在每個(gè)小區(qū)中，基站可放在小區(qū)的中央，用全向天線形成圓形覆蓋區(qū)，這就是所謂的“中心激勵(lì)”方式，如圖1-6（a）所示。也可以將基站設(shè)計(jì)在每個(gè)小區(qū)六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)基站采用三副120扇形天線共同覆蓋，這就是所謂的“頂點(diǎn)激勵(lì)”，如圖1-6（b）所示。圖1-6 激勵(lì)與頻率復(fù)用采用定向天線后，所接收的同頻干擾功率下降，因而可以減少系統(tǒng)的同道干擾。另外，在不同地點(diǎn)采用多副定向天線可以消除小區(qū)內(nèi)障礙物的陰影區(qū)。若要用定向天線，建議采用43復(fù)用方式，即N=4，每個(gè)基站3個(gè)120扇區(qū)或60三葉草形小區(qū)。見(jiàn)圖1-6 （c）、（d）、（e）、（

11、f）。e. 小區(qū)的分裂在整個(gè)服務(wù)區(qū)中每個(gè)區(qū)的大小可以是相同的，但這只能適應(yīng)用戶(hù)密度均勻的情況。在用戶(hù)密度高的市中心區(qū)可使小區(qū)的面積小一些，在用戶(hù)密度低的市郊區(qū)可使小區(qū)的面積大一些。小區(qū)一般分為巨區(qū)、宏區(qū)、微區(qū)、微微區(qū)幾類(lèi)。具體指標(biāo)及大體關(guān)系分別見(jiàn)表1-9和圖1-7所示。蜂房類(lèi)型巨區(qū)宏區(qū)微區(qū)蜂房半徑(km)100500351終端速度(km/h)1500500100運(yùn)行環(huán)境所有鄉(xiāng)村郊區(qū)市區(qū)業(yè)務(wù)量密度低低到中中到高適用系統(tǒng)衛(wèi)星蜂窩蜂窩/無(wú)繩表1-9 小區(qū)分類(lèi)圖1-7 小區(qū)分類(lèi)圖示當(dāng)一個(gè)特定小區(qū)的話務(wù)量增加時(shí)，小區(qū)可以被分裂為更小的小區(qū)。通過(guò)小區(qū)數(shù)的增加來(lái)增加信道的再用數(shù)，這樣來(lái)增加用戶(hù)容量，如圖1-

12、8所示。圖1-8 小區(qū)分裂f. 切換 切換是使移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)呼叫進(jìn)程在小區(qū)之間移動(dòng)時(shí)能夠繼續(xù)的過(guò)程。切換可以基于接收的信號(hào)強(qiáng)度或信干比（SIR），或基于網(wǎng)絡(luò)資源管理的需要。切換過(guò)程可能涉及終端的注冊(cè)和鑒權(quán)。切換可以分為硬切換和軟切換。 軟切換是當(dāng)移動(dòng)終端的通信被連到另一個(gè)目標(biāo)的無(wú)線端口時(shí)，不需要中斷與當(dāng)前服務(wù)的無(wú)線端口的通信。在軟切換中，移動(dòng)終端可以同時(shí)與兩個(gè)無(wú)線端口通信。 硬切換是移動(dòng)終端被連到相鄰的無(wú)線系統(tǒng)、不同的頻率分配或不同的空中接口特性和技術(shù)。硬切換在空中接口是先斷后通的過(guò)程。1.1.4 蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信概論系統(tǒng)結(jié)構(gòu)蜂窩系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。圖1-9 蜂窩系統(tǒng)形狀由圖可見(jiàn)，蜂窩網(wǎng)

13、移動(dòng)通信系統(tǒng)本身由三大部分組成，即移動(dòng)交換中（MSC）或移動(dòng)電話交換局（MTSO）、基站（BS）和移動(dòng)（MS）。蜂窩網(wǎng)的功能與特征蜂窩網(wǎng)通信系統(tǒng)的主要功能：（）移動(dòng)功能蜂窩網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)的服務(wù)由基本服務(wù)及操作、維護(hù)和管理服務(wù)成。（）服務(wù)資源功能傳輸和同步功率控制采用小區(qū)制信道再用技術(shù)，提高頻率使用效率。設(shè)備通用性較強(qiáng)，接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范統(tǒng)一。（）業(yè)務(wù)功能業(yè)務(wù)分為基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。蜂窩網(wǎng)通信的主要特征 頻率再用是蜂窩系統(tǒng)的重要概念，也是蜂窩系統(tǒng)的顯著特征。為了實(shí)現(xiàn)頻率再用，除了正確的頻率配置外，在小區(qū)內(nèi)應(yīng)限制基站的發(fā)射功率。 蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)的另一重要特征是過(guò)境切換（或越區(qū)切換）。將服務(wù)區(qū)域劃分成小區(qū)所

14、帶來(lái)的一個(gè)很自然的問(wèn)題是并非所有的移動(dòng)中通話都能在單個(gè)小區(qū)內(nèi)完成。 蜂窩系統(tǒng)的第三個(gè)特征是小區(qū)分裂。用小區(qū)分裂的方式可增加系統(tǒng)的容量。一般來(lái)說(shuō)，小區(qū)半徑越小，基站數(shù)量越多，系統(tǒng)的容量也就越大。從模擬蜂窩網(wǎng)到數(shù)字蜂窩網(wǎng)模擬蜂窩網(wǎng)存在的主要缺陷為頻譜利用率低；體制過(guò)多，不易于國(guó)際漫游；保密性差，易被竊聽(tīng)；移動(dòng)設(shè)備成本高，體積大；不安全，容易被盜號(hào)碼；所能提供的業(yè)務(wù)種類(lèi)受限；網(wǎng)絡(luò)管理存在問(wèn)題等。數(shù)字蜂窩系統(tǒng)能夠解決這些問(wèn)題，數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)可以歸納如下：（1） 頻譜利用率較高，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量。（2） 能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)。（3） 保密性好。（4） 抗衰落能力強(qiáng)。（5） 網(wǎng)絡(luò)管理與控制

15、更有效。今后十多年將是數(shù)字網(wǎng)（尤其是CDMA數(shù)字網(wǎng)）大發(fā)展的時(shí)期，其體制與技術(shù)對(duì)未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)將產(chǎn)生重大影響。1.2 多址接入技術(shù)任何空中接口設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)都是如何選擇在用戶(hù)之間分享公共傳輸媒體，即多址接入方案。第一代蜂窩系統(tǒng)AMPS以及第二代IS-54和IS-95標(biāo)準(zhǔn)代表了三類(lèi)典型的多址（MA）技術(shù)方式，即 FDMA、TDMA、CDMA?；镜亩嘀方尤敕桨溉鐖D1-10所示。圖1-10 多址接入方案1.3 CDMA的過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)擴(kuò)頻技術(shù)起源于軍用和航空系統(tǒng)。抵消人為干擾技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)證明擴(kuò)頻技術(shù)適用于蜂窩應(yīng)用中色散信道的通信。CDMA時(shí)代可以劃分為三個(gè)階段：（1）先鋒CDMA時(shí)代；（2）窄帶

16、CDMA時(shí)代；（3）寬帶CDMA時(shí)代。2.1CDMA技術(shù)基本原理 2.1.1引言 2.1.2碼分多址技術(shù)基本原理2.2 擴(kuò)頻通信系統(tǒng) 2.2.1 概述 2.2.2 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)2.3 卷積編碼2.4 塊交織2.5 數(shù)字信號(hào)調(diào)制 2.5.1 數(shù)字信號(hào)的表示 2.5.2 數(shù)字信號(hào)傳輸質(zhì)量指標(biāo) 2.5.3 調(diào)制技術(shù)第章CDMA技術(shù)基礎(chǔ)2.6 數(shù)據(jù)擾碼2.7 鑒權(quán)和加密 2.7.1 鑒權(quán)過(guò)程 2.7.2 共用保密數(shù)據(jù) 2.7.3 參數(shù)更新 2.7.4 話音保密第章CDMA技術(shù)基礎(chǔ)2.1CDMA技術(shù)基本原理2.1.1引言 所謂無(wú)線多址通信是指在一個(gè)通信網(wǎng)內(nèi)各個(gè)通信臺(tái)、站共用一個(gè)指定的射頻頻道，進(jìn)行相互間

17、的多邊通信，也稱(chēng)該通信網(wǎng)為各用戶(hù)間的多元連接。 實(shí)現(xiàn)多址連接的理論基礎(chǔ)是信號(hào)分割技術(shù)。 在發(fā)送端，信號(hào)設(shè)計(jì)的任務(wù)是使信號(hào)按某種參量相互正交或準(zhǔn)正交。一個(gè)無(wú)線電信號(hào)可以用若干參數(shù)來(lái)表征，其中最基本的是信號(hào)的射頻頻率、信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間、信號(hào)出現(xiàn)的空間、信號(hào)的碼型、信號(hào)的波形等。按照這些參量的分割，可以實(shí)現(xiàn)的多址連接有頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）、空分多址（SDMA）、碼分多址（CDMA）等。由這些基本的多址方式還可以派生出多種組合多址方式。 目前，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中所采用的多址方式主要有三種：頻分多址、時(shí)分多址和碼分多址。1頻分多址頻分多址是發(fā)送端對(duì)所發(fā)信號(hào)的頻率參量進(jìn)行正交分割，形成許

18、多互不重疊的頻帶。在接收端利用頻率的正交性，通過(guò)頻率選擇（濾波），從混合信號(hào)中選出相應(yīng)的信號(hào)。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，頻分多址是把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個(gè)等間隔的互不重疊的頻道分配給不同的用戶(hù)使用。為了實(shí)現(xiàn)雙工通信，收發(fā)使用不同的頻率（稱(chēng)之為頻分雙工）。收發(fā)頻率之間要有一定的頻率間隔，以防同一部電臺(tái)的發(fā)射機(jī)對(duì)接收機(jī)的干擾。這樣，在頻分多址中，每個(gè)用戶(hù)在通信時(shí)要用一對(duì)頻率（稱(chēng)之為一個(gè)信道）。圖2-1是信道劃分示意圖。圖2-1 FDMA信道劃分示意圖圖2-2為頻分多址系統(tǒng)的工作示意圖。由圖可見(jiàn)，系統(tǒng)的基站必須同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)不同頻率的信號(hào)。任意兩個(gè)移動(dòng)用戶(hù)之間進(jìn)行通信時(shí)都必須經(jīng)過(guò)基站中轉(zhuǎn)，因而要占

19、用兩個(gè)信道（4個(gè)頻道）才能實(shí)現(xiàn)雙工通信。不過(guò)，移動(dòng)臺(tái)在通信時(shí)所占用的信道并不是固定指配的，通常是在通信建立階段由系統(tǒng)控制中心臨時(shí)分配的，通信結(jié)束的移動(dòng)臺(tái)將退出占用的信道，這些信道又可以重新分配給其他移動(dòng)用戶(hù)使用。圖2-2 FDMA系統(tǒng)工作示意圖2時(shí)分多址 時(shí)分多址是發(fā)送端對(duì)所發(fā)送信號(hào)的時(shí)間參量進(jìn)行正交分割，形成許多互不重疊的時(shí)隙。在接收端利用時(shí)間的正交性，通過(guò)時(shí)間選擇（選通門(mén)）從混合信號(hào)中選出相應(yīng)的信號(hào)。 時(shí)分多址是把時(shí)間分割成周期性幀，每一幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙，然后根據(jù)一定的時(shí)隙分配原則，使移動(dòng)臺(tái)在每幀中按指定的時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)，基站可以分別在各個(gè)時(shí)隙中接收到移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)而不混淆。同時(shí)，基

20、站發(fā)向多個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)都按規(guī)定在預(yù)定的時(shí)隙中發(fā)射，各移動(dòng)臺(tái)在指定的時(shí)隙中接收，從合路的信號(hào)中提取發(fā)給它的信號(hào)。圖2-3是時(shí)分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)工作示意圖，其中（a）是由基站向移動(dòng)臺(tái)傳輸；（b）是由移動(dòng)臺(tái)向基站傳輸。圖2-3 TDMA系統(tǒng)工作示意圖FDMA與TDMA都是區(qū)分與識(shí)別動(dòng)態(tài)用戶(hù)地址的多址技術(shù)。與固定式通信中的信號(hào)復(fù)用技術(shù)相同，實(shí)質(zhì)上都是屬于信號(hào)正交劃分與設(shè)計(jì)技術(shù)。不同點(diǎn)是信號(hào)復(fù)用目的在于區(qū)分多路，而多址技術(shù)目的是區(qū)分多個(gè)動(dòng)態(tài)地址。正交信號(hào)的正交劃分與設(shè)計(jì)，具體是通過(guò)信號(hào)的正交參量（i=12，n）的劃分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（1）在發(fā)送端：設(shè)計(jì)一組相互正交的信號(hào)參量1( )( )NiiiXtXt或11

21、( )( )NNiiiiiX tX t其中： 為第i個(gè)用戶(hù)地址的信號(hào)； 為第i個(gè)用戶(hù)信號(hào) 的正交參量； 為第i個(gè)用戶(hù)地址的保護(hù)區(qū)。( )iX ti( )iX ti（2） 在接收端：設(shè)計(jì)一個(gè)正交信號(hào)識(shí)別器，如圖2-4所示。圖2-4 正交信號(hào)識(shí)別器原理典型范例：（1） 當(dāng)時(shí)， 稱(chēng)為頻分多址，如圖2-5所示。iiF（2）當(dāng)時(shí)， 稱(chēng)為時(shí)分多址TDMA，如圖2-6所示。iiT圖2-5 頻分多址原理圖圖2-6 時(shí)分多址原理圖3碼分多址碼分多址（CDMA）有兩種主要形式：直擴(kuò)碼分（DSCDMA）與時(shí)頻編碼或跳頻，前者多用于民用，后者多用于軍事。對(duì)于直擴(kuò)碼分多址DSCDMA形成如圖2-8所示。圖2-8 直擴(kuò)碼

22、分多址原理圖關(guān)于時(shí)頻編碼或稱(chēng)跳頻如圖2-9所示。圖2-9 時(shí)頻編碼擴(kuò)頻多址原理圖本書(shū)僅介紹直擴(kuò)碼分多址（DSCDMA），簡(jiǎn)稱(chēng)碼分多址（CDMA）。 碼分多址是各發(fā)送端用各不相同的、相互（準(zhǔn)）正交的地址碼調(diào)制其所發(fā)送的信號(hào)。在接收端利用碼型的（準(zhǔn)）正交性，通過(guò)地址識(shí)別（相關(guān)檢測(cè)）從混合信號(hào)中選出相應(yīng)的信號(hào)。 碼分多址的特點(diǎn)是： （1）網(wǎng)內(nèi)所有用戶(hù)使用同一載波，占用相同的帶寬； （2）各個(gè)用戶(hù)可以同時(shí)發(fā)送或接收信號(hào)。2.1.2碼分多址技術(shù)基本原理在碼分多址通信系統(tǒng)中，利用自相關(guān)性很強(qiáng)而互相關(guān)值為0或很小的周期性碼序列作為地址碼，與用戶(hù)信息數(shù)據(jù)相乘（或模2加），經(jīng)過(guò)相應(yīng)的信道傳輸后，在接收端以本地產(chǎn)

23、生的已知地址碼為參考，根據(jù)相關(guān)性的差異對(duì)收到的所有信號(hào)進(jìn)行鑒別，從中將地址碼與本地地址碼一致的信號(hào)選出，把不一致的信號(hào)除掉（稱(chēng)之為相關(guān)檢測(cè)）。其基本工作原理簡(jiǎn)要敘述如下。圖2-10是碼分多址收發(fā)系統(tǒng)示意圖。圖2-10 碼分多址收發(fā)系統(tǒng)原理圖實(shí)際上，碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)并不是這樣簡(jiǎn)單，而是要復(fù)雜得多。第一，要達(dá)到多路多用戶(hù)的目的就要有足夠多的地址碼，而這些地址碼又要有良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性。這是“碼分”的基礎(chǔ)。第二，在碼分多址通信系統(tǒng)中的各接收端，必須產(chǎn)生本地地址碼（簡(jiǎn)稱(chēng)本地碼），該本地碼不但在碼型結(jié)構(gòu)與對(duì)端發(fā)來(lái)的地址碼一致，而且在相位上也要完全同步。用本地碼對(duì)收到的全部信號(hào)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，

24、從中選出所需要的信號(hào)。這是碼分多址最主要的環(huán)節(jié)。第三，由碼分多址通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，即網(wǎng)內(nèi)所有用戶(hù)使用同一載波，各個(gè)用戶(hù)可以同時(shí)發(fā)送或接收信號(hào)。這樣，在接收機(jī)的輸入信號(hào)干擾比將遠(yuǎn)小于1（負(fù)若干dB），這是傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)方式無(wú)能為力的。為了把各用戶(hù)之間的相互干擾降到最低限度，并且使各個(gè)用戶(hù)的信號(hào)占用相同的帶寬，碼分系統(tǒng)必須與擴(kuò)展頻譜（簡(jiǎn)稱(chēng)擴(kuò)頻）技術(shù)相結(jié)合，使在信道傳輸?shù)男盘?hào)所占頻帶極大地展寬（一般達(dá)百倍以上），為接收端分離信號(hào)完成實(shí)際性的準(zhǔn)備。2.2 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)2.2.1 概述基本概念擴(kuò)展頻譜（簡(jiǎn)稱(chēng)擴(kuò)頻）通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，是碼分多址的基礎(chǔ)，是數(shù)字移動(dòng)通信中的一種多址接入方式。特別是在第三

25、代移動(dòng)通信中，它已成為最主要的多址接入方式。擴(kuò)展頻譜（SS：Spread Spectrum）通信簡(jiǎn)稱(chēng)擴(kuò)頻通信。在發(fā)端，采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的帶寬；在收端，采用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來(lái)解擴(kuò)以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)用100倍以上的信號(hào)帶寬來(lái)傳輸信息，最主要的目的是為了提高通信的抗干擾能力，即在強(qiáng)干擾條件下保證安全可靠地通信。我們將在下面用信息論和抗干擾理論來(lái)加以說(shuō)明，并且在后面分析CDMA蜂窩系統(tǒng)通信容量時(shí)將證明，CDMA蜂窩系統(tǒng)的容量將是GSM系統(tǒng)的4倍，是模擬蜂窩系統(tǒng)的20倍。圖2-12所示為擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的基本組成框圖。圖2-12 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)基本組成

26、框圖擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)來(lái)源于信息論和抗干擾理論。仙（Shannon）在其信息論中得出帶寬與信噪比互換的關(guān)系式，即仙農(nóng)公式：式中，C為信道容量，單位為bit/s；W為信號(hào)頻帶寬度，單位為Hz；S為信號(hào)平均功率，單位為W；N為噪聲平均功率，單位為W。2log (1/)cWS N采用擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行通信的優(yōu)越性在于用擴(kuò)展頻譜的方法可以降低接收機(jī)接收的信噪比門(mén)限值?？陆轄柲峥煞蛟谄錆撛诳垢蓴_性理論中得到如下關(guān)于信息傳輸差錯(cuò)概率的公式： 式中，Pe為差錯(cuò)概率，E為信號(hào)能量，n0為噪聲功率譜密度，f為某一函數(shù)。設(shè)信息持續(xù)時(shí)間為T(mén)，或數(shù)字信息的碼元寬度為T(mén)，則信息帶寬B為：0()eEPfn1B

27、T信號(hào)功率S為：已調(diào)（或已擴(kuò)頻）信號(hào)的帶寬為W，則噪聲功率為：上面公式指出，差錯(cuò)概率Pe是輸入信號(hào)與噪聲功率之比（S/N）和信號(hào)帶寬與信息帶寬比（W/B）二者乘積的函數(shù)，信噪比與帶寬是可以互換的。它同樣指出了用增加帶寬的方法可以換取信噪比上的好處這一客觀規(guī)律。綜上所述，擴(kuò)頻通信就是將信息信號(hào)的頻譜擴(kuò)展100倍以上，甚至1000倍以上，然后再進(jìn)行傳輸，因而提高了通信的抗干擾能力，即在強(qiáng)干擾條件下保證可靠安全地通信。這就是擴(kuò)頻通信的基本思想和理論依據(jù)。由此可得：EST0Nn W()()eSTS WPfWfNN B處理增益和抗干擾容限理論分析表明，各種擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的抗干擾性能都大體上與擴(kuò)頻信號(hào)的帶寬

28、與所傳送信息帶寬之比成正比。我們把擴(kuò)頻信號(hào)帶寬W與信息帶寬B之比稱(chēng)為處理增益G。它表示了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)信噪比改善的程度，是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的一個(gè)重要的性能指標(biāo)。WGB僅僅知道了擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益，還不能充分說(shuō)明系統(tǒng)在干擾環(huán)境下的工作性能。因?yàn)橥ㄐ畔到y(tǒng)要正常工作，還需要保證輸出端有一定的信噪比（如CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)為7dB，GSM系統(tǒng)為10dB，TACS系統(tǒng)為17dB），并需扣除系統(tǒng)內(nèi)部信噪比的損耗，因此需引入抗干擾容限Mj干擾容限是在保證系統(tǒng)正常工作的條件下，接收機(jī)輸入端能承受的干擾信號(hào)比有用信號(hào)高出的分貝（dB）數(shù)。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：式中Mj為干擾容限，Gp為處理增益Ls為系統(tǒng)損耗，(S/N)

29、0為接收機(jī)輸出信噪比。干擾容限直接反映了擴(kuò)頻通信系統(tǒng)接收機(jī)允許的極限干擾強(qiáng)度，它往往能比處理增益更確切地表達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力。0( /) )jPSMGLS NdB例1某擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的處理增益Gp=33dB，系統(tǒng)損耗Ls=3dB，接收機(jī)的輸出信噪比 ，則該系統(tǒng)的干擾容限Mj=20dB。這表明該系統(tǒng)最大能承受20dB（100倍）的干擾，即當(dāng)干擾信號(hào)功率超過(guò)有用信號(hào)功率20dB時(shí)，該系統(tǒng)不能正常工作；而二者之差不大于20dB時(shí)，系統(tǒng)仍能正常工作，即信號(hào)在一定的噪聲（或干擾）湮沒(méi)下也能正常通信。0()10SdBN例2某擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的處理增益Gp=30dB，系統(tǒng)損耗Ls=2dB，接收機(jī)的輸出信噪比 ，則

30、該系統(tǒng)的干擾容限Mj=18dB。這表明干擾信號(hào)功率超過(guò)有用信號(hào)功率18dB時(shí)，該系統(tǒng)不能正常工作，而二者之差不大于18dB時(shí)，系統(tǒng)仍能正常工作，即信號(hào)在一定的噪聲（或干擾）湮沒(méi)下也能正常通信。0()10SdBN擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)）抗干擾能力強(qiáng)）保密性好）可以實(shí)現(xiàn)碼分多址）抗衰落、抗多徑干擾）能精確地定時(shí)和測(cè)距擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的種類(lèi)（）直接序列（DS）系統(tǒng)（）跳頻（FH）系統(tǒng)（）脈沖線性調(diào)頻（Chirp）系統(tǒng)（）跳時(shí)（TH）系統(tǒng) 此外還有上述四種系統(tǒng)組合的混合系統(tǒng)。實(shí)際的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)以前三種為主流，主要用于軍事通信，而在民用上一般只用前兩種，即直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)和跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。2.2.2 擴(kuò)頻通信

31、系統(tǒng)擴(kuò)頻通信的一般原理如圖2-14所示。由圖2-14可見(jiàn)，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)與普通數(shù)字通信系統(tǒng)相比較，就是多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。圖2-14 擴(kuò)頻通信原理方框圖直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻（Direct Sequence Spread Spectrum）通信系統(tǒng)是以直接擴(kuò)頻方式構(gòu)成的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，通常簡(jiǎn)稱(chēng)直擴(kuò)（DS）系統(tǒng)，又稱(chēng)偽噪聲（PN： PseudoNoise）擴(kuò)頻系統(tǒng)。圖2-15為直擴(kuò)系統(tǒng)各點(diǎn)波形和頻譜圖。圖2-15 直擴(kuò)系統(tǒng)各點(diǎn)波形和頻譜圖碼分多址直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)碼分多址通信系統(tǒng)中的各個(gè)用戶(hù)同時(shí)工作于同一載波，占用相同的帶寬，這樣，各用戶(hù)之間必然相互干擾。為了把干擾降低到最低限度，碼分多

32、址必須與擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用。在民用移動(dòng)通信中，碼分多址主要與直接序列擴(kuò)頻技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成碼分多址直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要有下列兩種方式：第一種系統(tǒng)構(gòu)成的簡(jiǎn)單框圖（如圖2-16所示）。第二種碼分直擴(kuò)系統(tǒng)構(gòu)成的簡(jiǎn)單框圖(如圖2-17所示)。圖2-16 碼分直擴(kuò)系統(tǒng)（一）圖2-17 碼分直擴(kuò)系統(tǒng)（二）跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)跳頻（FH：Frequency Hopping）通信是指用一定碼序列進(jìn)行選擇的多頻率頻移鍵控。即通信使用的載波頻率受一組快速變化的偽隨機(jī)碼控制而隨機(jī)的跳變。這種載波變化的規(guī)律，通常叫做“跳頻圖案”。跳頻實(shí)際上是一種復(fù)雜的頻移鍵控，是一種用偽隨機(jī)碼進(jìn)行多頻頻移鍵控的通信方式。最簡(jiǎn)

33、單的頻移鍵控只有兩個(gè)頻率1和2，分別代表空號(hào)和傳號(hào)，稱(chēng)之為二元頻移鍵控（2FSK），如圖2-18所示。圖2-18 二元頻移鍵控的波形跳頻也是一種擴(kuò)頻技術(shù)，跳頻系統(tǒng)的載波頻率在很寬頻率范圍內(nèi)按預(yù)定的圖案（碼序列）進(jìn)行跳變。跳頻系統(tǒng)的組成方框圖如圖2-19所示。圖2-19 跳頻系統(tǒng)組成方框圖圖2-20可見(jiàn)，從時(shí)域上看，跳頻信號(hào)是一個(gè)多頻率的頻移鍵控信號(hào)；從頻域上看，跳頻信號(hào)的頻譜是一個(gè)在很寬頻帶上隨機(jī)跳變的不等間隔的頻率信道。圖中載波頻率跳變次序是：f5f4 f7 f0 f6 f3 f1。如果從時(shí)間頻率域來(lái)看，跳頻信號(hào)是一個(gè)時(shí)頻矩陣，每個(gè)頻率持續(xù)時(shí)間為T(mén)c秒。圖2-20 跳頻系統(tǒng)的信號(hào)波形示意圖跳

34、頻分慢跳頻和快跳頻。慢跳頻是指跳頻速率低于信息比特速率，即連續(xù)幾個(gè)信息比特跳頻一次；快跳頻是指跳頻速率高于信息比特速率，即每個(gè)信息比特跳頻一次以上。也有人把每秒幾十跳的跳頻稱(chēng)為慢速跳頻，每秒幾百跳的跳頻稱(chēng)為中速跳頻，每秒幾千跳的跳頻稱(chēng)為快速跳頻。跳頻速率應(yīng)根據(jù)使用要求來(lái)決定。一般來(lái)說(shuō)，跳頻速率越高，跳頻系統(tǒng)的抗干擾性能就越好，但相應(yīng)的設(shè)備復(fù)雜性和成本也越高。跳時(shí)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)與跳頻相似，跳時(shí)（TH：Time Hopping）是使發(fā)射信號(hào)在時(shí)間軸上跳變?？梢园烟鴷r(shí)理解為：用一定碼序列進(jìn)行選擇的多時(shí)片的時(shí)移鍵控。由于采用了窄得很多的時(shí)片去發(fā)送信號(hào)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，信號(hào)的頻譜也就展寬了。圖2-22 跳時(shí)系統(tǒng)

35、的信號(hào)波形示意圖2.3 卷積編碼現(xiàn)代數(shù)字通信常常設(shè)計(jì)成高速率傳輸，數(shù)字化移動(dòng)信道中傳輸過(guò)程會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)差錯(cuò)，也會(huì)出現(xiàn)成串的突發(fā)差錯(cuò)。卷積碼既能糾正隨機(jī)差錯(cuò)也具有一定的糾正突發(fā)差錯(cuò)的能力。卷積碼是分組的，但它的監(jiān)督元不僅與本組的信息元有關(guān)，還與前若干組的信息有關(guān)。這種碼的糾錯(cuò)能力強(qiáng)，不僅可糾正隨機(jī)差錯(cuò)，而且可糾正突發(fā)差錯(cuò)。卷積碼根據(jù)需要，有不同的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的糾錯(cuò)能力，但都有類(lèi)似的編碼規(guī)律。圖2-23為（3，1，3）卷積編碼器，它由三個(gè)移位寄存器（D）和兩個(gè)模2加法器組成。每輸入一個(gè)信息元mj，就得到兩個(gè)監(jiān)督元Pj1、Pj2，順次輸出為mj、Pj1、Pj2，碼長(zhǎng)為3，其中信息元只占1位，構(gòu)成卷積碼的

36、一個(gè)分組（即1個(gè)碼字），稱(chēng)作（3，1，3）卷積碼。由圖可知，監(jiān)督元Pj1，Pj2不僅與本組輸入的信息元mj有關(guān)，還與前幾組的信息元已存入到寄存器的mj-1，mj-2和mj-3有關(guān)。由圖2-23可知，其關(guān)系式為：113212jjjjjjjjPmmmPmmm上式稱(chēng)作該卷積的碼監(jiān)督方程。圖2-23 （3，1，3）卷積編碼器圖2-24示出的（2，1，1）卷積碼的編碼器和譯碼器，它可在4比特范圍內(nèi)糾正一個(gè)差錯(cuò)。圖2-24（a）為編碼器，每輸入一個(gè)信息元（mj），編碼器輸出為mj、Pj，其中Pj為：式中mj-1為mj之前的信息元。1jjjPmm圖2-24 （2，1，1）卷積碼（k=2）假定輸入信息元序列為

37、100（1為先輸入），經(jīng)過(guò)編碼輸出為110100（其中1為最先輸出）。下面具體分析它的編碼過(guò)程。編碼開(kāi)始前，先對(duì)移位寄存器進(jìn)行復(fù)位（即置0）。當(dāng)輸入第1個(gè)信息元“1”，輸出為1，由于Pj=1 0 =1，輸出開(kāi)關(guān)接到Pj，輸出又為1。輸出端開(kāi)關(guān)速率是信息元速率的兩倍，即每輸入一個(gè)信息元，開(kāi)關(guān)同步的轉(zhuǎn)換一次。因此，上述過(guò)程可完成：輸入mj=1，Pj=1 0=1，所以輸出為11；輸入mj+1=0，Pj+1=mj+1 mj=0 1=1，所以輸出為 01；輸入mj+2=0，Pj+2=mj2 mj+1=0 0=0，所以輸出為00?？梢?jiàn)，輸入信息100，經(jīng)該卷積編碼后，輸出序列為110100。卷積碼（n，k

38、，m）由k個(gè)輸入、具有m階存儲(chǔ)的n個(gè)輸出線性時(shí)序電路實(shí)現(xiàn)。通常，n和k是較小的整數(shù)，且kn，但m相當(dāng)大。卷積碼（n，k，m）指定的碼率為R=k/n，編碼器級(jí)數(shù)為m=M1。其中M是碼的約束長(zhǎng)度。編碼器存儲(chǔ)階數(shù)等于數(shù)據(jù)序列時(shí)延。m級(jí)n維生成序列集通?？梢园慈缦路绞矫枋觯浩渲衖=1，2，k表示輸入端數(shù)，j=1，2，n表示模2加法器數(shù)（輸出端）。上面的方程也可以以多項(xiàng)式形式表達(dá)：( )( )( )( ),0,1,(,)jjjjiiii mgggg( )( ),0()mjjiigDgD窄帶CDMA正向信道使用碼率R=1/2，約束長(zhǎng)度為9的(2，1，8)卷積碼。該卷積碼的生成序列為：(1)1(2)1753

39、(111101011561(101110001gg八進(jìn)制）（二進(jìn)制）八進(jìn)制）（二進(jìn)制）由于碼率為1/2，所以每次編碼器輸入一比特，編碼器輸出就產(chǎn)生兩位編碼符號(hào)。初始化后第一個(gè)輸入符號(hào) 是由生成序列 編碼的符號(hào)，第二個(gè)輸出符號(hào) 是由生成序列 編碼的序號(hào)。如圖2-25所示，卷積編碼包含連續(xù)時(shí)延數(shù)據(jù)序列選定抽頭的模2加。(1)c(1)1g(2)c(2)1g圖2-25 24位輸入的（2，1，8）2.4 塊交織交織是排列符號(hào)序列的過(guò)程，這種為獲得時(shí)間分集的重排過(guò)程稱(chēng)為交織，可以用兩種方法考慮：塊交織和卷積交織。塊交織是根據(jù)順序重排過(guò)程，可以如下考慮：交織后的輸出符號(hào)（長(zhǎng)度是卷積編碼器編碼符號(hào)的i倍）可以

40、通過(guò)交織獲得。實(shí)現(xiàn)方法是通過(guò)將j個(gè)編碼符號(hào)安排成i行矩陣，然后按列（或行）發(fā)送符號(hào)，如圖2-27所示。如果卷積碼能糾正隨機(jī)錯(cuò)誤，那么交織器能糾正小于或等于j長(zhǎng)度的突發(fā)錯(cuò)誤。圖2-27 塊交織器的數(shù)據(jù)重排過(guò)程2.5 數(shù)字信號(hào)調(diào)制2.5.1 數(shù)字信號(hào)的表示數(shù)字信號(hào)采用二進(jìn)制，其幅度取值分別用“1”或“0”（或“1”、“1”）表示。由0，1表示成為單極性碼，邏輯運(yùn)算由模2加實(shí)現(xiàn)，也叫做邏輯異或。其規(guī)則是：011,101,000,110 由+1，1表示成為雙極性碼，即“0”用+1表示，“1”用1表示，邏輯運(yùn)算由乘法實(shí)現(xiàn)。其規(guī)則是:( 1)( 1)1,( 1)( 1)1,( 1)( 1)1,( 1)(

41、1)1 2.5.2 數(shù)字信號(hào)傳輸質(zhì)量指標(biāo)在數(shù)字通信系統(tǒng)中，衡量數(shù)字信號(hào)傳輸質(zhì)量的主要性能指標(biāo)是傳輸速率和差錯(cuò)率，下面分別予以說(shuō)明。） 傳輸速率第一種表示方法為碼元速率RB，指單位時(shí)間（即1s）內(nèi)傳輸數(shù)字信號(hào)波形的數(shù)目（即碼元的個(gè)數(shù)），單位是波特（Baud）。第二種表示方法為信息速率Rb，即每秒鐘傳送的信息量，其單位是比特/秒（b/s）。） 差錯(cuò)率1. 誤碼率Pe2. 誤比特率Pb數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕疽笫窍Ｍ麄鬏斔俾矢叨`碼率低，但兩者往往是矛盾的：如提高速率會(huì)使誤碼率升高；利用糾錯(cuò)碼可降低誤碼率，但又會(huì)使信息傳輸速率下降。2.5.3 調(diào)制技術(shù)1調(diào)制、解調(diào)的主要功能和要求（1） 頻譜搬移（2）

42、抗干擾，即功率有效性（3） 提高系統(tǒng)有效性，即頻譜有效2基本原理由于基帶信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，所以相應(yīng)地有三種基本調(diào)制方式，即振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和移相鍵控（PSK）。其他各種數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式，如相對(duì)移相（DPSK）、正交移相（QPSK）和偏置移相（OQPSK）等都是PSK的改型；而高斯型最小頻移鍵控（GMSK）是FSK的改型。3. 數(shù)字式調(diào)制、解調(diào)的分類(lèi)（1） 振幅鍵控（ASK）基于2ASK由二進(jìn)制向多進(jìn)制方向發(fā)展，產(chǎn)生了正交幅度調(diào)制QAM、MQAM（又稱(chēng)為星座調(diào)制）。這種調(diào)制方式改變無(wú)線電載波信號(hào)的振幅。（2） 移頻鍵控（FSK）基于2FSK向多進(jìn)制方向發(fā)展，產(chǎn)生了MFSK調(diào)制

43、。這種調(diào)制方式改變無(wú)線電載波的頻率。（3） 移相鍵控（PSK）基于2PSK向多進(jìn)制方向發(fā)展，產(chǎn)生了QPSK、OQPSK、(/)QPSK、MPSK以及DPSK和DQPSK等。這種調(diào)制方式改變無(wú)線電載波的相位。（4） QPSK調(diào)制MPSK調(diào)制中最常用的就是4PSK，又稱(chēng)QPSK。其調(diào)制組成及其波形如圖2-30所示。圖2-30 QPSK調(diào)制器及其波形（5）QPSK解調(diào)QPSK信號(hào)解調(diào)方法可分為相干解調(diào)和差分解調(diào)兩類(lèi)。圖2-31給出了QPSK相干解調(diào)器的組成方框圖。采用非相干解調(diào)方式，可省去載波同步。圖2-32為非相干接收機(jī)框圖。圖2-31 QPSK相干解調(diào)器圖2-32 非相干接收機(jī)框圖目前，數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)主要有兩大類(lèi)：（1） 一類(lèi)是以GSM為代表的，采用非線性的連續(xù)相位調(diào)制CPM中的高斯濾波的最小頻移鍵控GMSK。（2） 另一類(lèi)屬于移相鍵控PSK，它包括IS95中以及MT2000中采用的BPSK、QPS