赵春明教授_现代通信技术讲座1.pdf

现代通信技术讲座 现 代 通 信 技 术 讲 座 主讲：赵春明 教授 整理：陈 玉 博士 （东南大学无线电工程系 移动通信国家重点实验室 江苏南京 210096 ） ★ 课程设置的目的 1、针对研究生课程中理论与工程设计脱离的问题； 2 、研究生专业知识面较窄； 3、系统仿真与工程设计技巧缺乏； 4 、课程目的为培养科研能力，扩充专业知识面，增强实际操作能力和交流能力。 ★ 课程的主要内容 1、移动通信系统的基础知识； 2 、新型信道编解码技术； 3、扩频通信技术和信道估计技术； 4 、调制/解调技术，分集发送与接收技术（MIMO ，多媒体移动通信）； 5、系统仿真方法； 6、工程设计流程与方法。 ★ 通信系统的基本框图 信源编码 信道编码 交织器 调制器 射频发射 信道 信源解码 信道解码 解交织 解调器 射频接收 1、信源编码 (1) 包括A/D 变换（采样量化），波形变换； (2) 压缩冗余，提高有效性。 2 、信道编码 (1) 增加冗余，提高可靠性，具有检错和纠错功能； - 1 - 现代通信技术讲座 (2) 卷积码――主要用于纠错，分组码（Block Codes ）――主要用于检错（如CRC ）。 3、交织器 (1) 本身不具有纠错功能，只是将数据重新排列； (2) 将突发错误（Burst Error ）在时间上打散，使其变为随机错误（Random Error ）； (3) 必须与纠错编码技术相结合，才能对抗移动衰落信道的不利影响； (4) 交织器利用了缓存技术，会引起时间上的延迟。 4 、调制器 (1) 经典调制技术（幅度调制、相位调制）的功能主要是频谱搬移； (2) 经典调制技术延拓为空时编码（Space-Time Coding ）、扩频调制和OFDM 等； (3) 解调器中包含了接收机中的诸多基带处理技术。 5、举例 信源编码 CRC ＋卷积编码 交织器 GMSK＋TDMA 射频发射 CRC ＋卷积编码 DS ＋CDMA 信源编码 交织器 射频发射 (Turbo 码) (QPSK/BPSK) (1) 低码率卷积码在衰落信道中的性能增益高于高码率卷积码； (2) IS-95 中采用1/2 卷积码，而cdma2000 中采用1/4 卷积码； -3 -6 -6 (3) Turbo 码在 10 ～10 误码区间内的性能优于卷积码，而在10 之后出现“盆底效应”。 ★ 信源编码 1、变换信源信号的表达方式，便于传输； 2 、去除信源信号中的冗余成分，提高效率； 3、常见的有：语音压缩编码，文字压缩编码，图像压缩编码（PCM ，Huffman 编码，JPEG ， MPEG ）； 4 、移动通信系统中最常用的是语音压缩编码； 5、发展趋势：不再单纯追求压缩冗余度，为重要信源比特保留一定的冗余度，以便于和后 续的信道编码相结合。 ★ 语音编码技术简介 - 2 - 现代通信技术讲座 1、波形编码：利用信号特征（如频带、时变性质） (1) PCM ，ADPCM （满足Nyquist 定理）； (2) 语音质量高，