宽带卫星通信第3章多址技术教案详解.ppt

* 图3-4 TDMA网络定时的示意图 * 图3-5 TDMA系统发送数据格式和框图 * 图3-6 TDMA系统接收数据格式和框图 转发器所转发的TDMA帧由来自各地球站的突发子帧组成，图3-6的三个子帧分别来自A、B、C三个地球站。为了保证各子帧之间不相互重叠，在它们之间留有一定的保护时间。接收地球站在对信号进行解调后，由分路设备分别从来自A、B、C站的信息子帧中输出传送给本站的数据流。 * TDMA帧结构 TDMA帧 头比特 信息 尾比特 时隙1 时隙2 时隙3 时隙n …… 尾比特 同步比特 信息数据 保护比特 * TDMA帧的基本组成 基准站相继两次发射基准信号的时间间隔叫做一帧，在一帧内有一个基准分帧和若干信息分帧，每个分帧占据一个时隙，基准分帧由基准站的突发信号构成；信息分帧由地球站的突发信号构成。 一个信息分帧对应一个地球站的突发信号。信息分帧中的信道定向采用逐字复用的时分多路复用方式(TDM)。这样，一个地球站发射的信号可由该站的消息分帧在一帧中的位置来确定。 * TDMA的效率 系统效率：在发射数据中信息所占的百分比，不包括系统开销； 帧效率：发送数据比特在一帧中所占的百分比； * TDMA系统的信道数 总的时隙数：总的TDMA时隙数。即每一 信道的TDMA时隙数乘以有效信道数。 N＝m*[ (Bt + B保护)/(Bc+B保护）] m为每个信道所支持的TDMA用户数，Bt 为信道带宽，B保护保护带宽，Bc用户带 宽。 * 例三 GSM系统，总带宽25MHz，一个信道200KHz，具有8个TDMA用户，未设保护带宽，求总用户数。 解：N＝m*[ (Bt + B保护)/(Bc+B保护）] ＝8 *[ (25 + 0)/( 0.2+0）] =1000 * 例四 GSM系统每帧包括8个时隙，每时隙包括156.25比特，数据发送速率为270.833kbps，求：（1）比特周期Tb；（2）时隙周期Tslot；（3）帧长Tf；（4） 收发时间间隔。 解：Tb＝1/270.833kbps＝3.692?s Tslot＝ Tb ×156.25＝0.577ms Tf＝Tslot×8＝4.615ms 收发间隔为帧长。 * TDMA话音信道容量的简单计算 设突发数据率为RT，帧效率为η F，每话音信道比特率为Rb 。则话音信道数N为 N= η F RT /Rb * 例五：INTELSAT卫星的每帧符号数为120,832。帧周期为2ms，帧效率0.949，话音信道比特率64kb/s，采用QPSK调制。求话音信道容量。 解：符号率＝ 120,832/ 2ms=60.416M symbol/s. QPSK调制用2比特表示一个符号，所以 RT=60.416*2=120.832Mb/s 所以 N=(0.949*120.832*1000)/64=1792 * 独特码（UW或BCW）的相关计算 独特码用以指示TDMA帧内子帧的起始位置、子帧内各信息的位置以及站址识别。 漏检与误检 发生漏检，意味丢失示位脉冲；发生误检，意味着产生了虚假的示位脉冲，这些都将导致系统同步不正常。因此我们需要考虑两个概率值：漏检率和误检率。 UW: Unique Word, BCW: Burst Code Word * 漏检率 设UW长度为N比特，E为允许该UW检验正确的最大差错数量。令I为在接收UW时的实际差错数量。那么当I≤E，UW可以正确检验；当IE，认为被检测的序列N不是UW，则发生漏检。令p表示传输平均差错率（BER），那么长度为N的序列中包含有任何一种特定排列的I个错误的概率为 pI=pI(1-p)N-I。而N中取I的组合方式有CNI=N!/(I!(N-I)!)。所以接收到长为N的序列中含有I个的错误的概率为PI= CNI pI。所以漏检概率Pmiss=∑NI=E+1PI * 例六 设UW长度为N比特，E为允许该UW检 验正确的最大差错数量。令I为在接收UW时的实际差错 数量。令p表示传输平均差错率（BER），求当 N=40,E=5，p=10-3时的漏检率。 解： * 误检概率 有一个长度为N比特的序列（它实际上并不是一个UW，但即使在E个比特位置上不同于UW，它仍被误认为是UW），令I表示随机序列不同于UW的比特位置数，这样E