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《頻率采樣定理在DS_CDMA信號數字接收中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2000年8月山東工業(yè)大學學報Vol.30No.4第30卷第4期JOURNALOFSHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYAug.2000頻率采樣定理在DS?CDMA信號數字3接收中的應用曹葉文張曉敏(山東工業(yè)大學電子工程系濟南250061)摘要全數字DS?CDMA信號接收機既可以采用中頻采樣方案,也可以采用基帶采樣方案1在設計時,按頻率采樣定理合適選擇芯片的工作主頻、PN碼速率、中頻采樣速率、基帶采樣速率和中頻頻率等參數是系統(tǒng)設計的一個重要方面1關鍵詞數字技術;碼分多址;擴展頻譜調制中圖法分類號TN
2、761碼分多址(CDMA,CodeDivisionMultipleAccess)通信是將待傳送的信息數據用偽隨機碼調制,實現頻譜擴展后再傳輸,接收端采用同樣的偽隨機碼進行解調及解擴相關處理,[1]恢復出原始信息數據1碼分多址擴展頻譜系統(tǒng)有直接序列擴頻(DS?SSMA),跳頻(FH),跳時(FT),多載波擴頻(MC?CDMA)四種方式1其中,DS?CDMA技術最為常用1[2]DS?CDMA信號的接收機既可以用模擬技術實現,也可以用數字技術實現1在使用模擬電路的DS?CDMA接收機中,模擬器件固有的一些失真會造成系統(tǒng)性能的惡
3、化,為了能達到CDMA解調的要求,需要用大量的附加電路去矯正這些失真1數字電路則不存在這些附加失真1目前,人們更傾向于盡可能地用數字電路來取代模擬電路,實現接收機的數字[3～5]化11DS?CDMA系統(tǒng)的發(fā)送與接收原理1.1發(fā)送原理DS?CDMA擴頻通信系統(tǒng)發(fā)送模型如圖1(a),其中調制采用了BPSK方式1編碼后的信息數據流d(t)是寬為T的+1或-1值的矩形波信號,首先用擴頻編碼進行調制1擴頻編碼是碼長為N、碼元寬度Tc、+1或-1值的矩形波信號PN(t),擴頻編碼周期等于信息數據1這樣,信息數據正好對擴頻序列作周期調
4、制1信息數據為+1,擴頻編碼極性不變,信3山東省自然科學基金資助項目1作者簡介:曹葉文,男,教授,1965年生,1995年在北京大學獲理學博士學位1主要研究方向:移動通信、個人通信,擴頻通信理論及技術1張曉敏,女,副教授,1955年出生1主要從事數據通信、網絡理論及技術的研究1收稿日期:1999211226第4期曹葉文等:頻率采樣定理在DS?CDMA信號數字接收中的應用331息數據為-1,擴頻編碼倒相,記為d(t)PN(t)1經信息數據調制的擴頻編碼,再調制頻率為X0的載波,形成射頻信號發(fā)射出去1發(fā)送的DS?CDMA信號
5、表達式為s(t)=2Pd(t)PN(t)cos(X0t+U)(1)其中P為發(fā)送信號的功率1在實際的發(fā)射機中,發(fā)射單元一般包括發(fā)數據的隨機化處理、串并變換、差分編碼、PN碼產生、擴頻調制、QPSK或BPSK調制及發(fā)定時控制,完成由數據輸入到已調中頻信號及經變頻至射頻進行發(fā)送11.2接收原理在DS?CDMA接收機中,一般采用相關接收,如圖1(b)1接收機圖1直接序列擴頻通信系統(tǒng)模型除接收到發(fā)射信號外,還有傳輸信道中的各種干擾J(t)和噪聲n(t),即接收信號是r(t)=s(t)+J(t)+n(t)=2Pd(t)PN(t)co
6、s(X0t+U)+J(t)+n(t)(2)該信號經接收機用的本地載波2cos(X′t+U′)相干解調,再經本地擴頻編碼PN′(t-S)作擴頻相關解調處理后,得到w(t)=Pd(t)PN(t)PN′(t-S)·2cos(X0t+X)cos(X′t+U′)+J(t)PN′(t-S)·2cos(X′t+U′)+n(t)PN′(t-S)·2cos(X′t+U′)=w1(t)+w2(t)+w3(t)(3)式中:w1(t)=Pd(t)PN(t)PN′(t-S)·2cos(X0t+U)cos(X′+U′);w2(t)=J(t)PN′(
7、t-S)·2cos(X′t+U′);w3(t)=n(t)PN′(t-S)·2cos(X′t+U′)則w1(t)是接收機對發(fā)送來的擴頻信號的解調結果,w2(t)是對外部干擾的解調結果,w3(t)是對噪聲的解調結果1這些信號送往傳遞函數為H(X)的基帶窄帶濾波器,其輸出表示為+∞M(t)=∫h(t-A)w(A)dA(4)-∞當擴頻系統(tǒng)的接收機與發(fā)射機完全同步時,即載波同步(X′=X0,U′=U),且PN碼同步(PN′(t)=PN(t),S=0)時,如果傳輸信道是無噪聲、無干擾的理想信道,分析表明接收機經解調、基帶濾波之后的輸
8、出為+∞M(t)=∫h(t-A)Pd(A)dA≈Pd(t-B)(5)-∞這樣就恢復出發(fā)來的信息數據1若信道中存在干擾,這些干擾包括窄帶干擾、人為瞄準式干擾、單頻干擾、多徑干擾和碼分多址信號,它們和有用信號同時進入接收機1由于這些干擾與本地擴頻信號不相關,故在相關處理中被削弱,從而改善系統(tǒng)的輸出信噪比1332山東工業(yè)大
