通信原理发射机原理和射频指标学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:29 大小:1.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学下面以GSM手机系统为例对通信系统的构建进行(jìnxíng)简介。话音(huàyīn)信号基带处理部分(了解)射频(shèpín)处理部分(重点)1)原理:此过程可参看PCM编码的例子:2)实现方法:分为送话器电路与模/数转换器两部分(1)送话器电路:该电路将模拟的声音信号转换为模拟的话音电信号,并通过一个话音频带形成电路,取300~3400Hz的信号送到模/数转换器;(2)模/数转换器:话音信号通过模/数转换器,将模拟的话音电信号转换为数字语音信号:经过(jīngguò)8KHz抽样,量化值为13bit,相当于每125us输出13bit的码流,比特率为13×8KHz=104Kbit/s;2.信源编码——语音压缩编码1)原理为了提高系统的有效性,现代数字通信系统往往采用话音压缩编码技术。它利用语声编码器为人体喉咙所发出的音调和噪声,以及人的口和舌的声学滤波效应建立模型,这些(zhèxiē)经滤波后的压缩数据将通过TCH(业务信道)信道进行传送。2)实现方法——规则脉冲激励+长期预测编码(RPE-LTP)以20ms为为一帧,进行语音压缩编码,输出260bits。比特率降为13Kbit/s。根据重要性不同,输出的260比特分成182bits和78bits两类。较重要的182bits又可以进一步细分出50个最重要的比特(如右图);与传统的PCM线路上语声的直接编码传输相比,GSM的13Kbps的话音速率要低得多。2)实现方法:GSM系统(xìtǒng)中,既有分组编码也有卷积编码,采用了两次编码:(1)对上述的50个veryimportantbits加上3个奇偶检验比特——分组编码(2)这53个比特同132个重要比特与4个尾比特一起卷积编码,比率1:2,因而得378个比特,另外78个比特不予保护。1)原理:在陆地移动通信这种变参信道上(瑞利衰落),比特差错经常是成串发生的。然而,信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效——随机错误。为了解决这一问题,就要把一条消息中的相继比特分散开,即一条消息中的相继比特以非相继方式被发送。这样,在传输(chuánshū)过程中即使发生了成串差错,恢复成一条相继比特串的消息时,差错也就变成单个(或长度很短),这时再用信道编码纠错功能纠正差错,恢复原消息。——将突发错误转化为随机错误。这种方法就是交织技术。2)实现方法:在GSM系统中,信道编码后进行(jìnxíng)交织,交织分为两次,第一次交织为内部交织,第二次交织为块间交织。(1)首先对它进行(jìnxíng)内部交织,即将456个比特分成8帧,每帧57比特;(3)将数据话音比特组成突发帧,以业务信道(TCH)传输(chuánshū)中所用的普通突发帧为例——156.25比特:1)原理:GSM系统采用TDMA与FDMA的方式进行多路复用传输。帧传输时需要等待自身发送(fāsònɡ)时隙(TIMESLOT)的到来。(1)“57个加密比特”是客户数据或话音,再加“1”个比特用作借用标志。借用标志表示所传为话音数据还是信令消息。(2)“TB”尾比特总是000帮助均衡器判断起始位和中止位。(3)“26个训练比特”是一串已知比特,在突发脉冲串的中部,加有已知方式的且自相关性强的训练序列,利用这一训练序列(training段)在接收端进行同步。(4)“GP”保护间隔,8.25个比特(相当于大约30us),是一个空白空间。由于每载频最多8个客户,因此必须保证各自时隙发射时不相互重迭。尽管使用了时间调整方案,但来自不同移动台的突发脉冲序列彼此间仍会有小的滑动,因此8.25个比特的保护可使发射机在GSM建议许可(xǔkě)范围内上下波动。基带处理部分(了解(liǎojiě))射频处理部分(重点—结合CDMA)1.调制(tiáozhì):1)调制(tiáozhì)的必要性2)实现(shíxiàn)方法:Δfc为频偏,fs为比特速率(sùlǜ),若:Δfc=1/4*fs则有:θ(t)=Δw*t=2πΔfc*t=±(π/2)fs*t=±(π/2Ts)t即:在每一个比特周期Ts,相位将变化90°.一个1将由90°的相位增长表示,一个0将由90°的相位减少表示,如左图所示。最后,基带信号与载频(zǎipín)进行混频,射频信号输出。手机发射系统说明(shuōmíng):手机架构如下,在生成I/Q调制波形之前,都是Baseband内的处理。Baseband通过4条I/Q信号线(两对差分线)把调制信号送入射频transceiver。Baseband对射频部分的控制:AFC:控制transceiver的频率合成RAMP:控制PA发射功率tr