第一代移动通信技术.doc

1、第一代移动通信技术第 一 代 移 动 通 信 技 术 （ 1G） 是 指 最 初 的 模 拟 、 仅 限 语 音 的 蜂 窝 电 话 标 准 ， 制 定 于上 世 纪 80 年 代 。 Nordic 移 动 电 话 （ NMT） 就 是 这 样 一 种 标 准 ， 应 用 于 Nordic 国 家、 东 欧 以 及 俄 罗 斯 。 其 它 还 包 括 美 国 的 高 级 移 动 电 话 系 统 （ AMPS） ， 英 国 的 总 访 问通 信 系 统 （ TACS） 以 及 日 本 的 JTAGS， 西 德 的 C-Netz， 法 国 的 Radiocom 2000和 意 大 利 的 RTMI

2、。 模 拟 蜂 窝 服 务 在 许 多 地 方 正 被 逐 步 淘 汰 。与第一代模拟蜂窝移动通信相比,第二代移动通信系统采用了数字化,具有保密性强,频谱利用率高,能提供丰富的业务,标准化程度高等特点,使得移动通信得到了空前的发展,从过去的补充地位跃居通信的主导地位.我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的 GSM 系统以及北美的窄带 CDMA 系统。第二代移动通信技术 GSM 全名为:Global System for Mobile Communications,中文为全球移动通讯系统,起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术,其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让

3、用户使用一部手机就能行遍全球。我国于 20 世纪 90 年代初引进采用此项技术标准,此前一直是采用蜂窝模拟移动技术,即第一代 GSM 技术(2001 年 12 月 31 日我国关闭了模拟移动网络)。目前,中国移动,中国联通各拥有一个 GSM 网,为世界最大的移动通信网络。GSM 系统包括 GSM 900:900MHz,GSM1800:1800MHz 及 GSM-1900:1900MHz 等几个频段 。 GSM 系列主要有 GSM900,DCS1800 和 PCS1900 三部分,三者之间的主要区别是工作频段的差异。目前我国主要的两大 GSM 系统为 GSM 900 及 GSM1800,由于采用

4、了不同频率,因此适用的手机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机,可以自由在这两个频段间切换。欧洲国家普遍采用的系统除GSM900 和 GSM1800 另外加入了 GSM1900,手机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展,现也已出现了三频手机,即可在 GSM900GSM1800GSM1900 三种频段内自由切换的手机,真正做到了一部手机可以畅游全世界。编 辑 本 段 第 三 代 移 动 通 信 系 统 简 介第 三 代 移 动 通 信 系 统 （ IMT-2000） ， 在 第 二 代 移 动 通 信 技 术 基 础 上 进 一 步 演 进 的以 宽 带 CDMA 技 术 为 主

5、,并 能 同 时 提 供 话 音 和 数 据 业 务 的 移 动 通 信 系 统 亦 即 未 来 移动 通 信 系 统 ， 是 一 代 有 能 力 彻 底 解 决 第 一 、 二 代 移 动 通 信 系 统 主 要 弊 端 的 最 选 进 的 移 动通 信 系 统 。 第 三 代 移 动 通 信 系 统 一 个 突 出 特 色 就 是 ， 要 在 未 来 移 动 通 信 系 统 中 实 现 个 人终 端 用 户 能 够 在 全 球 范 围 内 的 任 何 时 间 、 任 何 地 点 ， 与 任 何 人 ， 用 任 意 方 式 、 高 质 量 地完 成 任 何 信 息 之 间 的 移 动 通 信

6、 与 传 输 。 可 见 ， 第 三 代 移 动 通 信 十 分 重 视 个 人 在 通 信 系 统中 的 自 主 因 素 ， 突 出 了 个 人 在 通 信 系 统 中 的 主 要 地 位 ， 所 以 又 叫 未 来 个 人 通 信 系 统 。 众 所 周 知 ， 在 第 二 代 数 字 移 动 通 信 系 统 中 ， 通 信 标 准 的 无 序 性 所 产 生 的 百 花 齐 放 局面 ， 虽 然 极 大 地 促 进 了 移 动 通 信 前 期 局 部 性 的 高 速 发 展 ， 但 也 较 强 地 制 约 了 移 动 通 信 后期 全 球 性 的 进 一 步 开 拓 ， 即 包 括 不

7、同 频 带 利 用 在 内 的 多 种 通 信 标 准 并 存 局 面 ， 使 得“全 球 通 ”漫 游 业 务 很 难 真 正 实 现 ， 同 时 现 有 带 宽 也 无 法 满 足 信 息 内 容 和 数 据 类 型 日 益 增长 的 需 要 。 第 二 代 移 动 通 信 所 投 入 的 巨 额 软 硬 件 资 源 和 已 经 占 有 的 宠 大 市 场 份 额 决 定 了第 三 代 移 动 通 信 只 能 与 第 二 代 移 动 通 信 在 系 统 方 面 兼 容 地 平 滑 过 渡 ， 同 时 也 就 使 得 第 三代 移 动 通 信 标 准 的 制 定 显 得 复 杂 多 变 ，

8、难 以 确 定 。CDMA 是与 GSM 并列的移动通信技术，是码分多址数字无线技术的英文缩写，它拥有频率利用率较高、手机功耗低等优点。与 GSM 相同，CDMA 也有 2 代、2.5 代和 3 代技术。中国联通将于今年下半年推出的 CDMA 属于 2.5 代技术。CDMA 被认为是第 3 代移动通信技术的首选，目前的标准有 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。 CDMA 是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple I Access)，它是在数字技术的分支扩频通信技术上发展起来的。CDMA 是为现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游

9、等要求而设计的一种移动通讯技术。 CDMA 技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。 CDMA 移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率复用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用，容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使 CDMA 比其它系统有很大的优

10、势。 (1) 系统容量大 理论上，在使用相同频率资源的情况下，CDMA 移动网比模拟网容量大 20 倍，实际使用中比模拟网大 10 倍，比 GSM 要大 4-5 倍。 (2) 系统容量的配置灵活 在 CDMA 系统中，用户数的增加相当于背景噪声的增加，造成话音质量的下降。但对用户数并无限制，操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外，多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。 这一特点与 CDMA 的机理有关。CDMA 是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，打个比方，将带宽想像成一个大房子，所有的人将进入惟一的大房子。如果他们使用完全不同的语言，他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受

11、到一些来自别人谈话的干扰。在这里，屋里的空气可以被想像成宽带的载波，而不同的语言即被当作编码，我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度，在保持高质量通话的同时，我们就可以容纳更多的用户。 (3) 通话质量更佳 TDMA 的信道结构最多只能支持 4Kb 的语音编码器，它不能支持 8Kb 以上的语音编码器。而 CDMA 的结构可以支持 13kb 的语音编码器。因此可以提供更好的通话质量。CDMA 系统的声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话

12、质量。另外，TDMA 采用一种硬移交的方式，用户可以明显地感觉到通话的间断，在用户密集、基站密集的城市中，这种间断就尤为明显，因为在这样的地区每分钟会发生2 至 4 次移交的情形。而 CDMA 系统“ 掉话”的现象明显减少，CDMA 系统采用软切换技术，“先连接再断开”，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。 (4) 频率规划简单 用户按不同的序列码区分，所以不相同 CDMA 载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。 (5)建网成本低 CDMA 技术通过在每个蜂窝的每个部分使用相同的频率，简化了整个系统的规划，在不降低话务量的情况下减少所需站点的数量从而降低部署和操作成本。CDMA 网

13、络覆盖范围大，系统容量高，所需基站少，降低了建网成本。 CDMA 数字移动技术与现在众所周知的 GSM 数字移动系统不同。模拟技术被称为第一代移动电话技术，GSM 是第二代， CDMA 是属于移动通讯第二代半技术，比 GSM 更先进。 cdma 是码分多址的英文缩写（Code Division Muitiple Access），它是在数字技术的分支-扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA 技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪

14、随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。 移动通信系统有多种分类方法。例如按信号性质分，可分为模拟、数字；按调制方式分，可分为调频、调相、调幅；按多址连接方式分，可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。目前中国联通、中国移动所使用的 GSM 移动电话网采用的便是 FDMA 和 TDMA 两种方式的结合。GSM 比模拟移动电话有很大的优势，但是，在频谱效率上仅是模拟系统的 3 倍，容量有限；在话音质量上也很难达到有线电话水平；TDMA 终端接入速率最高也只能达到 9.6kbit/s；TDMA 系统无软切换功能，

15、因而容易掉话，影响服务质量。因此，TDMA 并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入，而 CDMA 多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等，正受到越来越多的运营商和用户的青睐。 什么是 cdma， CDMA 源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出 CDMA 技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995 年，第一个 CDMA 商用系统运行之后，CDMA 技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。

16、全球许多国家和地区，包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有 CDMA 商用网络。在美国和日本， CDMA 成为国内的主要移动通信技术。在美国，10 个移动通信运营公司中有 7 家选用 CDMA。到今年 4 月，韩国有 60%的人口成为 CDMA 用户。在澳大利亚主办的第 28 届奥运会中，CDMA 技术更是发挥了重要作用。 CDMA 又称为码分多址。最先由美国高通公司开发出来的。什么是 cdma，通俗地讲，CDMA 是为现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、 国际漫游等要求而设计的一种移动通讯技术。 CDMA 的原理：CDMA 是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽 信

17、息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制， 使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端由 使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号 换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。 cdma 的物点： 一、CDMA 蜂窝移动通信网的特点 1系统容量大理论上 CDMA 移动网比模拟网大 20 倍。实际要比模拟网大 10 倍， 比 GSM 要大 4-5 倍。 2系统容量的灵活配置：这与 CDMA的机理有关。CDMA 是一个自扰系统， 所有移动用户都占用相同带宽和频率，我们打个比方，我们将带宽想象成 一个大房子。所有的人将进入唯一的大房子.如果他们使

18、用完全不同的语言, 他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰. 在这里, 屋里的空气可以被想象成宽带的载波,而不同的语言即被当作编码, 我们可以 不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们.如果能控制住用户的信号强度, 在保持高质量通话的同时,我们就可以容纳更多的用户。 3通话质量好：CDMA 系统话音质量很高，声码器可以动态地调整数据 传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据 背景噪声的改变而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好 的通话质量。另外 CDMA 系统采用软切换技术，“先连接再断开“ ，这样完全克 服了硬切换容易掉话的缺点。

19、 4频率规划简单用户按不同的序列码区分，所以不相同 CDMA 载波可在相邻 的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。 5延长手机电池寿命采用功率控制和可变速率声码器， 手机电池使用寿命延长。 6建网成本下降。 CDMA 的发展历程 目前，国际通用的 CDMA 标准主要是由美国国家标准委员会 ANSI TIA 开发颁布的。ANSI（American National Standard Institute）作为美国国家标准制订单位，负责授权其它美国标准制订实体，其中包括电信工业解决方案联盟 ATIS、电子工业委员会 EIA 以及电信工业委员会 TIA。TIA 主要开发 IS（Interim Stan

20、dards,暂定标准）系列标准，如CDMA 系列标准 IS95、IS634、IS41 等。IS 系列标准之所以被列为暂定标准是因为它的时限性，最初定义的标准有效期限是 5 年，现在是 3 年。除了 IS 系列标准之外，TIA 还颁布其它类型的规范，如电信系统公告 TSB（Telecommunications Service Bulletin）文件。TSB 不是标准，但可以提供与现存标准相关的信息或对工业界非常重要的其它事宜。TIA开发出的标准在经 ANSI 所有成员同意之后即可成为 ANSI 的正式标准。TIA 目前由 9 个TR 委员会组成，即 TR8、TR14、TR29、TR30、TR32

21、、TR34 、TR41、TR45、TR46，其中与 CDMA 标准关系最为密切的是 TR45（移动和个人通信公用标准），它的下面包括7 个子委员会，分别负责不同接口标准的制订，如 TR45.2 负责网络部分，TR45.4 负责 A接口部分，TR45.5 负责空中接口等。 除了 ANSI TIA 之外，其他一些标准化组织和生产厂商对 CDMA 标准的制订也起到积极作用。如 CDG（CDMA 发展小组）和 3GPP2（负责第三代 CDMA 移动通信标准的制订），先后推出了有关 A 接口的 IOS 系列标准，涉及的内容包括从窄带的 CDMA 到第三代移动通信宽带 CDMA。一批知名的通信公司如MOT

22、OROLA、LUCENT、NORTEL、QUALCOMM 等首先提出了有关 CDMA 标准的方案和建议，经过多次协商讨论，最终修改成为目前被普遍接受的通用标准。CDMA 介绍（转）默认分类 2009-03-20 22:24 阅读 33 评论 0 字号： 大 中 小 CDMA 是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access），是在数字通信技术的分支扩频通信的基础上发展起来的一种技术。所谓扩频，简单地说就是把频谱扩展。码分多址（CDMA）技术是移动通信系统中所采用的多址方式之一。在移动通信系统中，由于许 多移动台要同时通过一个基站和其它移动台进行通信，因此必须对不

23、同的移动台和基站发出的信号赋予不同的特征，以使基站能从众多的移动台信号中分辨出是哪个移动台发出的信号，同时各个移动台也能识别出基站发出的多个信号中哪一个是属于自己的，解决该问题的办法称为多址方式。多址方式的基础是信号特征上的差异。有了差异才能进行识别，能识别了才能进行选择。一般情况下，信号的这种差异可以体现在某些参数上，如信号的工作频率、信号的出现时间以及信号所具有的特定波形等。因此就产生了以下几种多址方式： FDMA（频分多址）不同用户分配在时隙（出现时间）相同、工作频率不同的信道上； TDMA（时分多址）不同用户分配在时隙不同、频率相同的信道上； CDMA（码分多址）各个用户分配在时隙和频

24、率均相同的信道上，以伪随机正交码（PN 码）序列来区分各用户。 对于移动通信网络而言，由于用户数和通信业务量激增，一个突出的问题是在频率资源有限的条件下，如何提高通信系统的容量。由于多址方式直接影响到移动通信系统的容量，所以采用何种多址方式，更有利于提高这种通信 系统的容量，一直是人们非常关心的问题，也是当前研究和开发移动通信的热门课题。经过多年的理论和实践证明，三种多址方式中：FDMA 方式用户容量最小，TDMA 方式次之，而 CDMA 方式容量最大。 CDMA 技术的起源扩频技术的起源要追溯到二战时期，这种思想的初衷是防止敌方对己方通讯的干扰。我们知道，由于窄带通讯采用的带宽只有几十 kH

25、z，只需要使用一个具有相同发射频率及足够大功率的发射机就可以非常容易地干扰对方的通信。因为无论调幅、调频技术都很难从恶劣的信噪比环境中恢复原始信息。CDMA 这种新颖的想法就是通过特殊的码型处理，把信号能量扩散到一个很宽的频带上，湮没在噪声里，在接收端只有通过相同的码型才能把信号恢复出来（整个过程就像加密、解密一样），我们称之为直接序列扩频。由于信号湮没在噪声里，故很难敌方侦测到。因此，这种技术在军事领域中有着广泛应用。CDMA 短码和长码CDMA 系统使用了两种伪随机机码序列，即短码和长码。短码：短码是长度为 215-1 的周期序列。在 CDMA 系统的前向信道（从基站指向手机方向）中，短码

26、用于对前向信道进行调制，使前向信道带上本基站的标记，不同的基站使用不同相位的短码，从而互相区别开来。在反向信道中（从手机指向基站方向），短码用于对反向业务信道进行调制，作用与短码在前向信道中相同。长码：长码是长度为 242-1 的周期序列。 在 CDMA 系列的前向 信道（从基站指向手机方向）中，长码用于对业务信道进行扰码（作用类似于加密）。在反向信道中（从手机指向基站方向）。长码用来直接进行扩频，由于区分不同的接入手机。沃尔什（WALSH）码，CDMA 系统中还使用 64 位长沃尔什码（Walsh Code）。沃尔什码在数学上具有很好的正交性。所谓正交性，就是讲不同语言且不懂对方语言的人，相

27、互之间无法用语言进行交流。用沃尔什码可以区分开不同的前向信道。CDMA 的优点 由于 CDMA 独特的技术特点，使 CDMA 网络更具有了 GSM 网络所无法比拟的优点：GSM 手机的发射功率最小也在 200 毫瓦以上，而 CDMA 手机基本通话的功率一般控制在零点几毫瓦，与固定电话大致相当，辐射只有国家标准的 1%-0.1%，对人体的电磁辐射可以忽略不计，因此被称为“21 世纪的绿色手机“ 。CDMA 最初作为一项军用技术，充分考虑了语音通话背景噪音及信号传输过程中产生的干扰对通话质量的影响。与 GSM 不同，CDMA 在编码采样技术上没有采用线性采样的方法，而是使用了“码激励线性预测编码(

28、CELPC)“技术。该技术能对靠近话筒的信号进行放大，对其他信号部分进行抑制，过滤了噪音，保证了信号源的真实、清晰，使用户能在移动网络中享受有线电话的话音水平。CDMA 数字通信通过特殊的码型处理，把信号能量扩散到一个很宽的频带上，湮没在噪声里。接收端只有通过相同的码型才能把信号恢复出来。 整个过程就像二次加密、解密一样。由于信号湮没在噪声里，故敌方很难侦测到，并同时拥有了超强的抗干扰能力。因此这种技术在为保密性极强的领域提供了更可靠的移动应用。 CDMA 系统采用了特有的软切换技术，在软切换区域一个手机可同时与多个（如 3 个）基站同时通信，任一路连接中断不影响通信。手机在移动过程中发生切换

29、时首先确认已与另一目标基站建立通信连接时，才与原先的基站断开连接，这样就保障了手机不会掉话。因此 CDMA 手机在通话与切换过程中大大降低了掉话率。同时由于 CDMA 具有很高的频谱效率，对于相同的频率带宽， CDMA 系统是 GSM 系统容量的 45 倍，使网络阻塞大大下降，接通率自然大大提高。CDMA 技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出 CDMA 技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995 年，第一个 CDMA 商用系统运行之后，CDMA 技术理论

30、上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区，包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有 CDMA 商用网络。在美国和日本，CDMA 成为国内的主要移动通信技术。在美国，10 个移动通信运营公司中有 7 家选用 CDMA。到今年 4 月，韩国有 60%的人口成为 CDMA 用户。在澳大利亚主办的第 28 届奥运会中，CDMA 技术更是发挥了重要作用。CDMA 技术的标准化，推进了这项技术在世界范围的应用。目前，在美国、韩国、日本等国家，CDMA技术已获得了较大规模的应用。在一些欧洲国家，一些运营商也建起了 CDMA 网络。据 CDG（世界CDM

31、A 发展集团）统计，1996 年底 CDMA 用户仅为 100 万；到 1998 年 3 月已迅速增长到 1000 万；截至 1999 年 9 月，用户数量已超过 4000 万。2000 年初全球 CDMA 移动电话用户的总数已突破 5000 万，在一年内用户数量增长率达到 118%。CDG 表示，目前亚洲已经成为 CDMA 市场增长的主要动力，亚洲地区 CDMA 用户数量比一年前增长 88 %，达到 2800 万。美国地区的增长率更是高达 143%，达到 1650万，但用户绝对数量要低于亚洲，在亚太地区，中国香港、日本、韩国、澳大利亚、泰国、印度、菲律宾、新西兰、孟加拉国等许多国家和地区都已

32、建有 CDMA 商用网络，用户数量已超过 2100 万户。增长率位于第三的是中美洲和南美洲，CDMA 用户数量达到 500 万。CDMA 是移动通信技术的发展方向。在 2G 阶段，CDMA 增强型 IS95A 与 GSM 在技术体制上处于同一代产品，提供大致相同的业务。但 CDMA 技术有其独到之处，在通话质量好、掉话少、低辐射、健康环保等方面具有显著特色。在 2.5G 阶段，CDMA2000 1X RTT 与 GPRS 在技术上已有明显不同，在传输速率上 1X RTT 高于 GPRS，在新业务承载上 1X RTT 比 GPRS 成熟，可提供更多的中高速率的新业务。从 2.5G 向 3G 技术

33、体制过渡上， CDMA2000 1.X 向 CDMA2000 3.X 过渡比 GPRS 向 WCDMA 过渡更为平滑。特点 话音清晰 CDMA 采用了先进的扩频技术和数字话音编码技术，使通话噪音大大降低。其系统的声码器可以动态调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪音的改变而变，这样即使在背景噪音较大的情况下，也可以得到较好的通话质量，打电话时几乎没有杂音。特别是在嘈杂的背景中，对方能清晰听到您的声音。辐射小 普通的手机（GSM 和模拟手机）功率一般能控制在 600 毫瓦以下，而 CDMA 手机的问世，给人们带来了“绿色 “手机的曙光，因为与 GSM 手机

34、相比，CDMA 手机的发射功率尚不足其一个小小的零头。CDMA 系统发射功率最高只有 200 毫瓦，普通通话功率可控制在零点几毫瓦，其辐射作用可以忽略不计，对健康没有不良影响。基站和手机发射功率的降低，将大大延长手机的通话时间，意味着电池、话机的寿命长了，对环境起到了保护作用，故称之为“ 绿色手机“。掉线率低 基站是手机通话的保障，当用户移动到基站覆盖范围的边缘时，基站就应该自动“切换“来保障你，否则就会掉话。CDMA 系统切换时的基站覆盖是 “单独覆盖双覆盖单独覆盖“，而且是自动切换到相邻较为空闲的基站上，也就是说，在确认手机已移动到另一基站单独覆盖地区时，才与原先的基站断开，这样就保障了手

35、机不会掉话。准确的时钟 由于 CDMA 采用全球同步技术，通过接收全球定位信息，即可确保系统正常工作。此外，CDMA 还可为用户自动提供准确的时钟，勿需用户自行调整，当地准确的时间信息一目了然，为频繁进行跨时区差旅的商务人士提供了方便。其时钟准确的原理是因为 CDMA 选用了精确的全球卫星定位系统（GPS），目前，全球卫星定位系统（ GPS）是这种时钟参考的最佳选择。GPS 是一个由 24 颗绕地球运转的卫星组成的天线导航系统，它的优势在于全球覆盖，系统时钟精度高，不易受电磁暴、低频干扰源的影响。作为备份，远距离导航（LORAN-C）系统也是一个很好的选择，该系统采用地波传播技术，同样具有时钟

36、精确、不受电离层变化影响、衰减小、相位及幅度稳定等特点 ，从而保证了时钟准确的可能性。保密性好 客户在使用移动电话时，往往担心自己的移动电话被别人监听或盗打，但是要窃听通话，必须要找到码址。CDMA 手机的用户每次通话时，系统都将在 2 的 42 次方个码中随机分配任意一个码给该手机用户，共有4.4 万亿种可能的排列，要想破解密码或窃听简直不可想象。而且 CDMA 采用的扩频通信技术使通信具有天然的保密性，其消息在空中信道上被截获的概率几乎为零。另外，CDMA 系统的鉴权、数字格式、扩频处理等通话保护措施，可提供最佳的保密特性，防止通信过程中的盗听和手机密码的盗用。更多优势 接通率高 上网的人

37、都有经验，找人少的时候上网，这样网塞少，就容易接通。打手机也是同样道理。CDMA 源于军用抗干扰系统，其中“处理增益“的参数远远高于其他系统；再加上 CDMA 的信号占用整个频段，几乎是普通窄带调制效率的 7 倍，因此综合来看，对于相同的带宽，CDMA 系统是 GSM 系统容量的 45 倍，网塞大大下降，接通率自然就高了。覆盖广 CDMA 网络的一期工程开通后，总容量将达到 1515 多万门。网络将覆盖全国 31 个省(市) 、自治区的 300多个地市。另外，中国联通目前是世界上少数同时运营 CDMA 和 GSM 两大制式网络的公司之一，可以提供 GSM 网络无法实现漫游的韩国、日本、墨西哥等

38、采用 CDMA 制式的国家和地区的国际漫游服务。GSMCDMA 双模手机将会很快推出，更加显示出可以全球漫游的特色和优势。未来多媒体技术 CDMA2000 1X 与同属于 2.5 代的 GPRS 相比，在新业务承载方面更为先进成熟。基于这一技术的移动多媒体通信功能，使用户可以随时随地、自由自在地接收发送包括语音、数据及动态图象在内的丰富多彩的多媒体信息。因为，未来 CDMA 技术在宽广的无线频谱上支持多路同步通话或数据传输。对每路话音、传真、数据或视像传输都分配一个网络的发送端和接收端都能识别一特定代码,以便传输的信息可在接收端重新组合。其宽广频谱使它对于市区环境中干扰和多径传播环境具有更高的

39、抗干扰能力，使之成为多址接入系统的理想选择。文章内容：数字信号的调制和解调 45 数字信号的调制和解调袁拿单摘要本文对调制和解调方法进行初步的探讨,并提出了用.和实现调制和解调的方法和算法,着重对算法进行介绍,并用程序进行模拟仿真和验证.对研制和了解调制解调器具有一定的参考意义.关键词调制解调算法验证 1 引言由于调制具有恒包络特性,频带利用率比高,并在相同的信噪比条件下误码率比低.同时调制的实现也比较简单.在卫星通信,遥测遥控中,对数字信号的调制用得最多的是( 二相相移键控)调制.有二相调制和多相调制,对二相调制又分为 (一般二相绝对方式调制) 和 (相对方式二相调制).2 调制对数字信号“

40、111100110011001100110011进行调制以后,输出的波形如图 1 所示.图 1 调制波形从图 1 可以看出,用正弦波的不同相位表示数字的“或“,它们的相位差是数字信号的调制和解调(180 度),这就是二相相移键控 ()调制.2.1 调制器框图我们可以通过这样的特性,设计出的调制器(见图 2).正弦波振荡器产生载波信号 ,它的输出分为两路,一路经过倒相后进入门,另一路直接接到门.的输入端.门的控制端由输入的数字信号控制,输入的数字信号为“时 ,门.打开,门关闭,输入数字信号为 “时,门打开,门.关闭.门.和门的输出合成后,产生的输出即是的调制输出.图 2 调制器框图图 2 是调制

41、器的框图,这是传统的数字和模拟电路结合实现的调制方法.实际上该电路在相位的周期和稳定性方面是要解决很多问题的,调试也比较麻烦.2.2 用的全数字调制器现在介绍一种可以用和实现的全数字方式调制器.用实现调制,只用了其很少的资源,首先需要建立一个对照表.把一个载波周期等分为若干段,分别计算出对应的量化数字值.2.2.1 对正弦波进行量化我们把一个载波周期等分为 6 段,对每段进行正弦波量化,可以用计算,结果见表 1.数字信号的调制和解调 47 表 1 量化波形.12811.3834917711120.7079021811011013.92411724511111141.12725511111111

42、5.9241172451111116.779218111117.383491771118.128190.3834979010011111.70793811111 一.9241171111121.一 1271113 一.924117111114 一.7793811115 一.383497911111 表1 各列的说明:列是分段值,把一个载波周期等分为 16 段.可以用四位二进制计数器的输出,得到 16 个时钟信号为周期的输出; 列是周期性的正弦波计算值 ,:(/8);列是用 8 位时,把正弦值量化成 255 等级值.:127“;列进一步把 255 的等级值转换为 0255 的等级值.:128+;

43、列是的二进制值.2.2.2 根据上面的表格输出波形用表 1 的列作为地址,通过查表,列为对应的表输出.地址连接到四位二进制计数器的输出,再把输出连接到 8 位的输入,这样在时钟的作用下,的模拟量输出端就输出了连续的正弦波.每 16 个时钟输出一个正弦波周期,在时钟的不断作用下就可以输出连续的模拟正弦波波形.数字信号的调制和解调实际上的输出是近似于正弦波的阶梯波,每个正弦波周期用 6 点,每点 255 等级量化,通过简单的低通滤波后就可以得到失真很小的正弦波.显然如果每个正弦波周期用更多的点进行量化,在的输出波形就更加逼近正弦波.在工程应用中,每个周期用 6 点或 32 点量化已经够用了.到现在

44、为止,输出的是正弦波.我们知道调制信号是用不同的相位代表数字的“0“和“ 的,所以还要增加一个倒相输出的量化波形表.2.2.3 再建一个倒相输出的量化波形表我们知道,调制根据数字“0“或“ 有两种不同相位的输出.那么我们可以用同样的方法再建立一个倒相以后的量化波形表.表 2 量化倒相波形表.281.383497912 一.7793813 一.924 一 70004 一 1.0 一 275 一.924 一 76 一.7793817一.383497918.289.3834977.77928.924724521.272553.924724514.779285.3834977 在中,只要改变列的计算,

45、=(2一/8),就可以得到一个倒相以后的量化波形表,见表 2.2.2.3 调制波形的量化数字信号的调制和解调 49 有了上面 2 个表,实现数据的调制就容易了,当输人数据为“0“时,输出按表 1 量化,当数据输入为时,输出按表 2 量化.综合后,可以得到一个 32 行的调制量化表.(见表 3)表 3 调制量化表数据数据1111111111111111111121111112111311111113114141511111115116111111611171111711111811819111111911111111111111-111111111111112111213111131111111

46、4111114111111511111115111 从这个表可以看到,输入有 5 位,其中一位是输人数据位,四位是输入地址位;输出有 8 位,是电平的量化值.用这个调制量化表,我们只要输入数据和地址,输出的量化值可以通过变换为模拟的电平输出,实现了数字信号的调制输出.要实现这样的功能,我们可以通过在里写入相应的数据来实现,这里介绍用编程的方法实现.下面列出可用于和的编程程序.做好了上面的表格,用编程就很简单了,下面列出了的源程序1164.;数字信号的调制和解调 51(=01111“)&;=01001111“(=“0000“)&;=0000000“;(=0001)&;=0100(=10010)&

47、;=00100110(=00)&;=0000100;(=“0100)&;=“00000001“(=“10101)&;=“00001010“(=0110)&;=00100110(=0111)&;=01001111“(-.000)&;=0000000“(=.001)&;=“10110000“(=00“)&;=“0001“(=0.)&;-0101“(=“00)&;=“(=.01.)&;=“0101“(=0所 谓 扩 频 通 信 ， 是 扩 展 频 谱 通 信 的 简 称 。 它 是 指 用 来 传 输 信 息 的 射 频 带 宽 远 大 于 信息 本 身 带 宽 的 一 种 通 信 方 式 ， 扩

48、频 通 信 系 统 的 出 现 ， 被 誉 为 是 通 信 技 术 的 一 次 重 大 突 破。我 们 知 道 ， 通 常 的 超 短 波 通 信 （ 以 瓦 电 台 为 例 ） 能 通 公 里 远 ，而 伪 码 扩 频 设 备 毫 瓦 即 能 通 公 里 。 也 就 是 说 ， 扩 频 系 统 能 带 来 分贝 以 上 的 信 噪 比 改 善 ， 使 干 扰 的 影 响 减 少 了 倍 以 上 。 熟 悉 通 信 的 人 都 知 道， 几 十 年 来 人 们 为 信 噪 比 的 改 善 付 出 了 极 大 的 努 力 ， 要 分 贝 、 分 贝 的 挖 掘 ， 个 分 贝 的 突 破 已 是

49、 很 大 贡 献 。 而 突 破 性 的 时 刻 到 来 ， 是 信 噪 比 的 改 善成 为 现 实 ， 这 确 实 是 一 次 巨 大 的 飞 跃 ， 只 就 这 一 点 已 经 可 以 说 扩 频 通 信 是 当 代 通 信 技 术的 新 成 就 了 。 它 对 抗 干 扰 影 响 具 有 重 要 作 用 ， 而 且 扩 频 通 信 还 将 带 来 一 系 列 革 命 性 的 影响 。 扩 频 技 术 通 常 有 4 种 类 型 ： 直 接 序 列 扩 频 ， 简 称 直 扩 （ DS） 。 所 传 送 的 信 息符 号 经 伪 随 机 序 列 （ 或 称 伪 噪 声 码 ） 编 码 后 对 载 波 进 行 调 制 。 伪 随 机 序 列 的 速 率 远 大 于要 传 送 信 息 的 速 率 ， 因 而 调 制 后 的 信 号 频 谱 宽 度 将 远 大 于 所 传 送 信 息 的 频 谱 宽 度 。 载 波 频 率 跳 变 扩 频 ， 简 称 跳 频 （ FH） 。 载 荷 信 息 的 载 波 信 号 频 率 受 伪 随 机 序 列 的 控制