第四章数字移动通信主要技术数字移动通信主要技术多址接入技术多址接入技术频分多址（FDMA）—以频率区分信道时分多址（TDMA）与FDMA技术相比,TDMA具有如下特性:每载频多路。TDMA系统能够在每一载频上产生多个时隙,而每个时隙都是一个信道,因而能够进一步提高频谱利用率,增加系统容量。传输速率高。每一载频含有时隙多,则频率间隔宽,传输速率就高。对新技术开放。例如当因语音编码算法的改进而降低比特速率时,TDMA系统的信道很容易重新配置以接纳新技术。共享设备成本低。由于每一载频为许多客户提供业务,因此TDMA系统共享设备的每客户平均成本与FDMA系统相比是大大降低了。不存在频率分配问题。对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理与分配简单而经济，所以,TDMA系统更容易进行时隙的动态分配。基站可以只用一台发射机。可以避免像FDMA系统那样因多部不同频率的发射机同时工作而产生的互调干扰。同时,TDMA也具有一定的缺陷:(1)必须有精确的定时和同步。(2)移动台较复杂。(3)传输开销大。码分多址技术按照码序列来划分信道,即给不同的用户分配一个不同的编码序列以共享同一信道。码分多址技术是第二代移动通信的演进技术和第三代移动通信的基本技术。在CDMA系统中,每个用户被分配给一个唯一的伪随机码序列(扩频序列),各个用户的码序列相互正交,因而相关性很小,由此可以区分出不同的用户。与FDMA划分频带和TDMA划分时隙不同,CDMA既不划分频带又不划分时隙,而是让每一个用户使用所能提供的全部频谱,因而CDMA采用的扩频技术能够使多个用户在同一时间、同一载频以不同码序列来实现多路通信。CDMA示意图如图所示。码分多址（CDMA）13FDMA、TDMA、CDMA三种系统容量比较b）数字GSM系统，采用TDMA方式信道间隔200kHz每载频时隙数8信道总数（1.25MHz/200KHz）×8=50簇内小区数N=4系统容量mTDMA=50/4=12.5（信道/小区）A点b(t)为基带信号，B点信号为基带信号经过地址码扩频和PSK调制后的调制信号，C点信号是B点信号不失真传输引入很强的窄带干扰的信号，D点信号经过扩频解扩。从频谱来看，传输过程中引入的窄带干扰，在接收端经过解扩以后干扰功率被分散而有用信号被正确恢复。扩频增益Gp定义为：FDMA、TDMA、CDMA三种系统容量比较FDMA、TDMA、CDMA三种系统容量比较考虑实际影响因素后，容量计算公式要做相应修正：所谓信源编码是指将信号源中多余的信息除去,从而形成一个适合用来传输的信号的过程。信源编码的目的是提高系统传输效率,去除冗余度。语音编码属于信源编码，移动通信中采用的语音编码方法主要取决于无线移动信道的条件:由于频率资源十分有限,因此要求编码信号的速率较低;由于移动信道的传播条件恶劣,因而编码算法应有较好的抗误码特性。另外,从用户的角度出发,还应有较好的话音质量和较短的时延。移动通信对数字语音编码的要求如下:·速率较低,纯编码速率应低于16kb/s;·在一定编码速率下的音质应尽可能高;·编码时延要短,要控制在几十毫秒之内;·编码算法应具有较好的抗误码性能,计算量小,性能稳定;·编码器应便于大规模集成。1）波形编码根据模拟话音信号的波形，采取抽样、量化、编码，形成数字语音信号。衡量话音编码器的主要指标由于通信信道,尤其是无线通信信道,容易受到外界干扰和噪声的影响,因此导致信息在传输过程中发生改变,从而在接收端接收不到完全正确的信息。为了保证通信的可靠性,必须采用信道编码。信道编码能够检查和纠正接收信息流中的差错。信道编码定理指出:在编码速率小于信道容量的条件下,通过编码可以使译码错误概率任意小,从而达到可靠通信。该定理证明:确实存在一种编码方式,使误码率随着码长n的增长趋于任意小。这说明信道编码属于冗余编码,而且冗余度与误码率存在一定的反比关系。需要指出的是冗余度越高,误码率就越小,系统的可靠性就越高;但同时,编码位数就越多,需要的传输速率就越高,占用的信道带宽就越宽。因此,必须研究信道编码技术,在保证系统可靠性的前提下,尽量降低传输速率,减小信道带宽。信道编码的基本思想是按一定规则给数字序列m(称为信息码元)增加一些多余的码元(称为监督码元),使不具有规律性的信息序列m变换为具有某种规律性的数码序列C;数码序列中C的信息序列码元m与监督码元之间是相关的。接收端的译码器利用这种预知的编码规则进行译码,检验接收到的数字序列R是否符合既定的规则,从而发现R中是否有错，甚至纠正其中的差错。根据相关性来发现和纠正传输过程中产生的差错就是信道编码的基本思想。纠错编码是应用最广泛的编码,又可分为如下几类:(1)按照纠正差错的类型可分为纠正随