WCDMA系统中的调制技术仿真

摘 ?要 第三代移动通信技术是2000年由国际电信联盟(ITU)正式确定的，WCDMA?技术标准是通过的第三代移动通信技术主流标准之一。截止到2006年3月，在欧洲和亚洲的82个国家和地区建设了191个WCDMA的商用网络，流媒体、视频电话等新业务，正在为广大消费者接受。3G的魅力正在于高速数据与多媒体业务，而视频电话、视频流、游戏等高速数据业务都需要一个良好的无线网络环境，无线网络性能的好坏将直接影响到用户的体验及运营商的收益。所以无线网络的优化，是取得成功的关键因素。 本文首先对第三代通信系统中的WCDMA系统的发展历程和基本原理作了简要介绍，然后对其进行了系统的研究分析，分析了通信各个环节的运行机理，并利用Matlab软件中的Simulink模块对WCDMA的扩频系统进行仿真设计，并给出了实现方法和仿真结果，在给定条件下运行了仿真程序，得到了预期的结果。 关键词：WCDMA；扩频；Simulink；MATALB 信源编码与解码 第三代移动通信系统中多采用自适应多速率（AMR）语音编码器。自适应多速率（AMR）是以智能的方式解决信源解码和信道解码的速率分配问题。第三代移动通信支持语音、视频和数据等多媒体业务，但语音业务仍然是3G的最基本业务。 WCDMA系统采用AMR（Adaptive Multi-Rate）语音编码。AMR编码器是一种单个集成的语音编码器，它有8种固定的信源速率模式，从4.75Kbps到12.2Kbps。此外，还有低速率的噪声编码模式，编码器能够根据命令在每20ms语音帧中改变它的速率。经测试表明：从信噪比的角度来看，对没有背景噪声的语音，8种速率表现出相对接近的语音质量；而对于有背景噪声的语音，8种速率的语音质量有明显区别。根据此时的语音质量可以把8中速率分成高、中、低3类速率，高速率提供的语音质量比低速率提供的语音质量有很大提高。AMR中专门设有静音帧并在发送端和接收端都以一定的格式处理背景噪声，使得对静音的处理更加优化，从而使合成语音在主管听觉上的质量更好。下面介绍AMR编码器、解码器功能。 1、? AMR编码器 AMR语音编码器以CELP模型作为编码模型，采用分析-合成方法量化激励信号。AMR编码器功能包括9大部分：预处理；先行预测分析和量化；开环基因分析；冲击响应计算；目标信号计算；自适应码本；代数码本；自适应和固定码本增益的量化；存储器更新。 2、? AMR解码器 AMR解码器的处理和一般的解码器相同。解码器包括：发送参数译码（LP参数、自适应码本矢量、自适应码本增益、固定码本矢量、固定码本增益），合成重建语音。重建的语音还要经过后处理和信号放大。解码器具有独特的重构随机激励矢量的相位弥散处理。 2.2.2信道编码交织与去交织信道解码 信道编码的目的在于在原数据流中加入冗余信息，使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差，同时提高数据传输速率。这样来增加符号间的相关性的，以便在收到干扰的情况下恢复信号的作用。信道编码主要包括两种类型：卷积码（1/2、1/3）和Turbo码（1/3）。卷积码主要用在语音业务，约束长度为9，加8个尾比特；Turbo码主要用在数据业务，两个8状态的并行级联码（PCCC）构成，加6个尾比特。使用编码后增加了无效负荷和传输时间，适合纠正非连续的少量错误。 ??? 在WCDMA系统中提到的交织技术，它通常跟信道编码结合使用。有点是改变数据流的传输顺序，打乱符号间的相关性，将突发的错误随机化，从而提高纠错码的有效性。如图2-2所示为码序列的相关性。当然这样也存在一些缺点。由于改变了数据流的传输顺序，必须要等整个数据块接收后才能纠错，加大了处理延时，因此交织深度应根据不同的业务要求选择；在特殊情况下，若干个随机独立差错有可能交织为突发差错。