FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信系统.doc-资料库

yunfyunq-3049540-4744302543332869511.doc.pdf-第1页.png

第1页 / 共13页

yunfyunq-3049540-4744302543332869511.doc.pdf-第2页.png

第2页 / 共13页

yunfyunq-3049540-4744302543332869511.doc.pdf-第3页.png

第3页 / 共13页

yunfyunq-3049540-4744302543332869511.doc.pdf-第4页.png

第4页 / 共13页

yunfyunq-3049540-4744302543332869511.doc.pdf-第5页.png

第5页 / 共13页

yunfyunq-3049540-4744302543332869511.doc.pdf-第6页.png

第6页 / 共13页

yunfyunq-3049540-4744302543332869511.doc.pdf-第7页.png

第7页 / 共13页

yunfyunq-3049540-4744302543332869511.doc.pdf-第8页.png

第8页 / 共13页

教研室：通信工程学生姓名专业班级 FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信系统设计学号课程设计（论文）题目 1.设计一个 FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信系统。 2.跳频序列选择 RS 编码，由 m 序列发生起产生；给出编码过程，编码序列长 L 24 1  15 ，编码序列数目 N 24  16 ；研究跳频序列的正交性。 3.设计一个锁相频率合成器，蒱捉时间不得超过跳频周期的10 ％；给出锁相频率合成器组成方框图。 4.画出 FH-CDMA 系统在同地址同步 FH-CDMA 工作方式下，工作过程图及数字传输处理波形图。 5.绘制 FH-CDMA 移动通信系统方框图，说明 FH-CDMA 的基本工作原理。 6.扩展讨论：结合不同 FH-CDMA 工作方式下接收端接收不到发端信号，输出是恒一噪声的情况。平时成绩：论文成绩：指导教师签字：答辩成绩：总成绩：年月日课程设计（论文）任务指导教师评语及成绩

目录 1.引言.......................................................................................................................................................................1 1.1 移动通信的发展史.................................................................................................................................... 1 1.2 移动通信的发展现状............................................................................................................................... 1 1.3 码分多址 CDMA 概要............................................................................................................................... 2 2. CDMA 的基本原理.......................................................................................................................................3 2.1 CDMA 定义.....................................................................................................................................................3 2.2 FH-CDMA 原理..............................................................................................................................................3 3 FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信系统................................................................................5 3.1 FH-CDMA 发射和接收............................................................................................................................... 5 3.2 RS 编码选择...............................................................................................................................................5 3.3 同步 FH-CDMA 通信系统工作过程图.................................................................................................. 6 4 锁相频率合成器...........................................................................................................................................8 4.1 锁相环的基本原理................................................................................................................................... 8 4.2 锁相频率合成器设计............................................................................................................................... 8 5 总结......................................................................................................................................................................10 参考文献...............................................................................................................................................................11

辽宁工业大学课程设计说明书（论文） 1.引言 20 世纪 70 年代末第一代移动通信系统面世以来，移动通信产业一直以惊人的速度迅猛发展。其中码分多址移动通信以其容量大、频谱利用率高等诸多优点，显示出强大的生命力，引起人们的广泛关注，成为第三代移动通信的核心技术。CDMA 是当今通信界关注的大热点。CDMA 是当前公认的一种国际标准技术。它具有频谱利用率极高和通信质量好等一系列显著优点。CDMA 为解决频率资源非常紧缺这一当前移动通信技术发展中最关键的问题提供了理想途径，为移动通信提供了质量最高,成本效益最好的方案，成为最受设备制造商青睐的一种通信方式。CDMA 适用于各种移动通信，已被公认为是移动通信的发展方向。CDMA 不仅是当今最先进和最具市场潜力的通信技术，而且是一种跨世纪的技术。 1.1 移动通信的发展史移动通信的发展相继起步于海、路、空的研究领域，大体经历了三个阶段。从初期的军事移动通信阶段，发展到民用专业移动通信阶段， 19 世纪 70 年代末国际上出现的蜂窝汽车电话标志着公众移动通信新阶段的到来，历经 10 年才日益成熟起来。从此，移动通信的制造业和运营业进入了空前发展的阶段。80 年代，随着各种蜂窝系统在各国的应用，制式也五花八门，不能兼容互通，适应不了欧洲共同体的发展需求，于是开发了 GSM 数字蜂窝系统。美国从扩容和兼容的观点开发了可采用 TDMA 技术的 D-AMPS 数字蜂窝系统。为进一步扩大容量，采用 CDMA 技术的数字蜂窝系统得以问世。 1.2 移动通信的发展现状近 20 年来，移动通信在微电子技术基础上与计算机技术密切结合，正在产生革命性飞跃，各种新技术层出不穷，一代又一代的新系统不断涌现，短短 20 年间，第一代移动通信已经得到广泛应用，第二代移动通信系统正日益普及，并且已经第一代模拟系统，第三代移动通信系统（ IMT-2000 ）即将进入大规模商用化阶段。总之，移动通信技术正在以前所未有的速度向前迈进，预计到 2010 年，在所有通信设备中移动通信设 1

辽宁工业大学课程设计说明书（论文）备将居于首位[1]。 1.3 码分多址 CDMA 概要自从 1981 年，第一代的以 FDMA 技术为基础的模拟移动通信系统建立以来，蜂窝移动通信市场的发展和需求大大超过了任何人士的预测，在短短几年时间内，模拟蜂窝系统面临着阻塞率高，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加容量的压力。但由于蜂窝系统本身的缺陷（例如，频谱效率低，保密性能差等），系统的设计容量远远不能满足要求。紧接着， 1992 年以 TDMA 技术为基础的第二代数字蜂窝系统相继投入使用。TDMA 蜂窝系统较 FDMA 蜂窝系统有很多优势：频谱效率提高，系统容量增大，保密性好，标准化程度提高等等。 2

辽宁工业大学课程设计说明书（论文） 2. CDMA 的基本原理 2.1 CDMA 定义码分多址[6](CDMA)方式是一种先进的有广阔发展前景的多址接入方式。目前已成为世界许多国家研究开发的热点。在 CDMA 中，分配给每一个用户一个唯一的编码序列（扩展码），用于对它的承载信息信号进行编码。接收机知道用户的编码序列，可以在接收后对接收的信号进行解码并恢复出原始数据，特定用户的编码信号和其他用户的编码信号之间的互相关性很小。因为编码信号的带宽比承载信息信号的带宽大得多，因此编码处理扩展了信号的带宽，这就是扩频调制。传输信号的频带扩展使 CDMA 具有多路复合接入能力——多个用户可以在同一时间传输一个扩频信号，接收机仍能区分不同的用户。这是因为每个用户有一个唯一的编码，并且编码之间有足够低的互相关性。依据它们之间的低互相关性就可以从接收的信号中提取出特定的用户信号，而其它的扩频信号仍然还保留在大的频段上进行扩展。图 2.1 扩频多路复合接入的原理 · 2.2 FH-CDMA 原理 FH-CDMA 的基本原理是优选一组正交跳频码（地址码/扩频码），为每个用户分配一个 3

辽宁工业大学课程设计说明书（论文）唯一的跳频码。并用该跳频码控制信号载频在一组分布较宽的跳频集中进行跳变。FH－ CDMA 的频率分配是由一组相互正交的具有伪随机特性的跳频码来控制实现的，所以我们将其归属于码分多址，同时它又是一种扩频多址。 4

辽宁工业大学课程设计说明书（论文） 3 FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信系统 3.1 FH-CDMA 发射和接收在跳频CDMA中，调制信号的载波频率不是一个恒值，而是周期性地变化。在时间周期中，载波频率不变，但在每个时间周期后，载波频率跳到另一个（也可能是相同的）频率上。跳频模式有扩频码决定。载波可用的频率集合称为跳集合。 FH-SS和DS-SS在频率占用上有很大不同，当一个DS-SS系统传输时占用整个频段，而 FH-SS系统传输时仅占用整个频段的一小部分，并且频段的位置随时间而改变。 FH-CDMA系统的框图如图2.6所示，数据信号是基带调制的。使用一个由编码信号控制的快速频率合成器，将其载波频率转换成传输率。接收机方执行相反的过程。使用本地的编码序列，在接收到的编码信转换成基带信号。在调制后，数据被恢复。同步/追踪电路确保本地生成载波跳动，和接收到的载波跳动模式同步，以便正确的进行去扩展。图3.1 一个FH-CDMA发射机和接收机的框图 3.2 RS 编码选择 m 序列发生器在时钟驱动下循环右移生成的 m 序列及对应的 1 个 RS。使用 4 阶 m 序列发生器构成 RS 编码发生器。 4 阶 m 序列的寄存器状态及 N3N2N1N0=000 时的 RS 序列使用 RS 编码序列作为频道号去控制频率合成器输出频率跳变。设置综测仪为 FH-CDMA 工作方式 TRX-BS 及 TRX-MS 的工作频道以 15 跳/秒速率随机跳变，工作方式控制面板上信道 (CH)号数码管实时显示 TRX-MS 的信道号；打开发射机 TX-B，BS 测量面板 TX 绿灯，加上内部调制数字信号。反复按 K4 键，系统循环步进处于二种子工作方式之一。 5

辽宁工业大学课程设计说明书（论文）双踪示波器二个通道都设置为 DC、2V/DIV~5V/DIV，分别观测 TRX-BS 及 TRX-MS 的锁相频率合成器环路控制电压 u；置内触发方式；扫描速度调至足够慢。反复按 K4 键，NECH 灯闪烁的占空比为 0.1 或 0.9 循环切换。当占空比为 0.1 时，可观测到二套收发信及机 u 同步随机跳变，即同地址同步跳频；当占空比为 0.9 时，可观测到二套收发信机 u 以不同方式随机跳变，即不同地址 RS 编跳频。图 3.2 移动通信实验系统框图画出 FH-CDMA 移动通信实验系统框图，将其与图 3.2 对比。将双踪示波器二个通道分别接至图 3.2 所示发端 D1 及收端 AFO；置外触发方式，外触发输入接至综测仪 MS 测量面板 TRIA 端；扫描速度调至 10ms/DIV。按 K4 键，当 NECH 灯闪烁占空比为 0.1 即收发两端同地址同步跳频时，测量得到发端 D1 及收端 AFO 波形，并且当收发天线距离足够小，接收信号足够强时，接收端显示接收信号频率。反之，当占空比为 0.9 即收发两端不同地址跳频时，接收端接收不到发端信号，AFO 输出一片噪声，并且无接收信号频率显。 3.3 同步 FH-CDMA 通信系统工作过程图 6

资料库

FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信系统.doc

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料