移動通信技術(shù)ppt電子課件教案第4章數(shù)字移動通信的基本技術(shù)

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1、第4章數(shù)字移動通信的基本技術(shù)胡玉佩1目標(biāo)要求基本要求熟悉語音編碼技術(shù)和信道編碼技術(shù)；熟悉調(diào)制解調(diào)技術(shù)和多址技術(shù)；掌握交織技術(shù)；掌握擴(kuò)頻技術(shù)；掌握跳頻技術(shù)；掌握分集技術(shù)。2主要內(nèi)容4.1語音編碼技術(shù)4.2信道編碼技術(shù)和交織技術(shù)4.3調(diào)制解調(diào)技術(shù)4.4多址接入技術(shù)4.5抗衰落抗干擾技術(shù)小結(jié)思考題、習(xí)題3移動通信系統(tǒng)中信源編碼的主要內(nèi)容—語音壓縮編碼技術(shù)—圖像壓縮編碼技術(shù)壓縮編碼的可行性—語音和圖像信號中存在大量的冗余信息—移動通信系統(tǒng)中的最終接收者是人，而人的聽覺和視覺器官都存在不敏感性4.1信源編碼技術(shù)41、波形編碼：

2、在時間軸上對模擬語音按一定的速率抽樣，然后將幅度抽樣值分層量化，再將量化值用代碼表示。一、語音編碼技術(shù)基本原理典型的編碼方式：PCM、ADPCM等；典型的傳輸速率：64Kbps、32Kbps4.1信源編碼技術(shù)52、參量編碼：又稱為聲源編碼，是將信源信號在頻率域或其它正交變換域提取特征參量，并將其變換成數(shù)字代碼進(jìn)行傳輸。典型的編碼方式：線性預(yù)測編碼（LPC）等典型的傳輸速率：0.8~9.6Kbps4.1信源編碼技術(shù)63、混合編碼：同時結(jié)合波形編碼方法和參量編碼方法在保留參數(shù)模型技術(shù)精華的基礎(chǔ)上，應(yīng)用波形編碼準(zhǔn)則優(yōu)化激勵

3、信號在4.8~9.6Kbit/s的數(shù)碼率上獲得較高質(zhì)量的合成語音典型的編碼方式：規(guī)則脈沖激勵長期預(yù)測編碼（RPE-LTP）、碼激勵線性預(yù)測編碼（CELP）以及矢量和激勵線性預(yù)測編碼（VSELP）等典型的傳輸速率：2.4~9.6Kbps4.1信源編碼技術(shù)71、影響移動通信語音編碼器選擇的因素二、移動通信中的語音編碼技術(shù)—語音質(zhì)量和傳輸帶寬之間的折中—編碼時延、算法復(fù)雜度、功耗大小、兼容性—編碼器對傳輸誤碼的穩(wěn)定性—小區(qū)的大小—多址技術(shù)4.1信源編碼技術(shù)82、GSM中的RPE-LTP聲碼器原理4.1信源編碼技術(shù)93、窄帶

4、CDMA系統(tǒng)中的聲碼器原理—CELP聲碼器原理4.1信源編碼技術(shù)104、WCDMA中的AMR聲碼器原理4.1信源編碼技術(shù)11三、移動通信中的圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)1、圖像壓縮編碼方法—預(yù)測編碼4.1信源編碼技術(shù)—變換編碼—熵編碼—具有運(yùn)動補(bǔ)償?shù)膸g預(yù)測編碼12主要內(nèi)容4.1語音編碼技術(shù)4.2信道編碼技術(shù)和交織技術(shù)4.3調(diào)制解調(diào)技術(shù)4.4多址接入技術(shù)4.5抗衰落抗干擾技術(shù)小結(jié)思考題、習(xí)題13一、差錯控制基本方式——自動重傳（ARQ）——前向糾錯（FEC）——混合糾錯（HEC）4.2信道編碼技術(shù)和交織技術(shù)14二、信道編碼技術(shù)1

5、、線性分組碼：分組碼的實現(xiàn)是將信息序列分組后再單獨(dú)進(jìn)行編碼，任意碼組的監(jiān)督碼元只與本碼組的信息碼元有關(guān)。4.2信道編碼技術(shù)和交織技術(shù)2、卷積碼：卷積碼依然是k個信息碼元對應(yīng)r個監(jiān)督碼元，但是卷積碼編碼后得到的這n（n=k+r）個碼元不僅與當(dāng)前段的k個信息碼元有關(guān)，還與前面的m-1段信息碼元有關(guān)，也就是說當(dāng)前段的r個監(jiān)督碼元會隨著實際傳輸信息的變化而變化。15三、交織技術(shù)移動通信信道易于發(fā)生突發(fā)錯誤，而衰落是移動通信中引發(fā)突發(fā)錯誤的主要因素；信道編碼技術(shù)更易于糾正隨機(jī)錯誤，交織技術(shù)可以再把信道中的突發(fā)錯誤分散成隨機(jī)錯誤

6、；交織常與重復(fù)或信道編碼相結(jié)合，是一種對抗突發(fā)錯誤的時間分集形式。4.2信道編碼技術(shù)和交織技術(shù)16分組交織4.2信道編碼技術(shù)和交織技術(shù)17主要內(nèi)容4.1語音編碼技術(shù)4.2信道編碼技術(shù)和交織技術(shù)4.3調(diào)制解調(diào)技術(shù)4.4多址接入技術(shù)4.5抗衰落抗干擾技術(shù)小結(jié)思考題、習(xí)題18一、移動通信對調(diào)制解調(diào)的基本要求——首先是可靠性，即抗干擾性能，選擇具有低誤比特率的調(diào)制方式，其功率譜密度集中于主瓣內(nèi)；——其次是有效性，它主要體現(xiàn)在選取頻譜有效的調(diào)制方式上，特別是多進(jìn)制調(diào)制；——第三是工程上易于實現(xiàn)，它主要體現(xiàn)在恒包絡(luò)與峰均比的性能

7、上。4.3調(diào)制解調(diào)技術(shù)19二、恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)1、為什么要使用恒包絡(luò)調(diào)制——極低的旁瓣能量；——可使用高效率的C類高功率放大器；——容易恢復(fù)用于相干解調(diào)的載波；——已調(diào)信號峰均比低。4.3調(diào)制解調(diào)技術(shù)202、MSK調(diào)制（最小頻移鍵控）——MSK是一種恒包絡(luò)調(diào)制；——MSK是二進(jìn)制連續(xù)相位鍵控（2CPFSK）的特例；——當(dāng)調(diào)頻指數(shù)h=0.5時，滿足在碼元交替點(diǎn)相位連續(xù)的條件，也是頻移鍵控為保證良好的誤碼率性能所允許的最小調(diào)制指數(shù)，且此時波形的相關(guān)系數(shù)為0，待傳送的兩個信號是正交的。4.3調(diào)制解調(diào)技術(shù)213、GMSK調(diào)制（

8、高斯濾波最小頻移鍵控）GMSK調(diào)制是先將基帶信號先經(jīng)過高斯低通濾波器，再進(jìn)行MSK調(diào)制。GMSK信號可以進(jìn)行相干檢測或者非相干檢測。GMSK犧牲誤碼性能，但得到了極好的頻譜效率和恒定的包絡(luò)特性。GSM系統(tǒng)采用GMSK調(diào)制方式。4.3調(diào)制解調(diào)技術(shù)22二、線性調(diào)制技術(shù)1、QPSK原理框圖在無線傳輸過程中QPSK會失去恒包絡(luò)的性質(zhì)，為防止旁瓣再生和頻