CDMA同步问题研究及仿真

摘要 ??? 扩频通信具有抗干扰能力强、隐蔽性好、可以实现码分多址、抗衰落、抗多径干扰等许多独特的性能。扩频技术在数字蜂窝移动通信系统、卫星移动通信、室内无线通信和未来的个人通信中被广泛采用。码分多址(CDMA)技术可以处理多媒体数据业务的异步特性，可以提供比传统多址技术更高的系统容量，并且能够抵抗信道的频率选择性衰落，可以提供方便的多用户接入。直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)系统是目前应用最广泛的扩频系cdma2000,WCDMA, TD-SCDMA等第三代移动通信系统采用，直扩码分多址技术在未来的移动通信系统中具有决定性的应用前景。 ??? 论文对采用直接序列扩频技术的码分多址通信系统模型进行了研究，根据理论分析给出合理的发射机与接收机架构，结合计算机运用MATLAB仿真了一个滑动相关伪码同步捕获例子 ??? 关键词:扩频通信，码分多址，伪随机序列 ,系统同步 课题研究背景 （一）国内外的研究现状 移动通信技术经历了从模拟调制到数字调制技术的发展。第一代采用频分多址(FDMA)模拟调制方式,其主要代表有美国的AMPS、英国的TACS、北欧的NMT等。这种系统的主要缺点是频谱利用率低,信令干扰话音业务。第二代蜂窝系统采用时分多址(TDMA) 和码分多址(CDMA) 的数字调制方式,提高了系统容量,并采用独立信道传送信令,使系统性能大为改善。TDMA 的两个典型代表是北美的IS - 54 系统和欧洲的GSM 系统。TDMA 方式的主要缺点是:①系统容量仍不理想; ②和FDMA 方式一样,TDMA 方式的越区切换性能仍不完善。为了克服FDMA 和TDMA 两种多址方式的缺点,北美推出了IS - 95/ CDMA数字移动通信系统。IS -95/ CDMA 系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量等特点显示出巨大的发展潜力,立即在全世界范围内掀起一股研究CDMA 技术的热潮。第三代数字蜂窝移动通信系统的两大主要候选方案是北美的CDMA2000 系统和欧洲的WCDMA系统, CDMA 已被广泛接收为第三代移动通信系统的重要技术。 在同步问题上早在80年代初，就有学者讨论了数字接收机中的载波恢复和定时恢复问题。如:1980年，L.E.FrankS对数字信号的载波相位估计和符号定时误差估计作了详细的探讨，并提出了一种基于最大似然参数估计(ML)的符号定时误差估计算法。1983年，A.J.Frank和A.M.vi七erbi〔2〕提出了一种典型的数字载波相位估计算法，这种算法直接从带有载波相位误差或频率误差的BPSK/QPSK中频信号中提取载波相位。这两篇文章标志着全数字解调研究的真正开始，也是载波同步和位同步研究的开始，此后载波同步和位同步逐渐成为通信研究领域的研究热点。 （二）课题研究的意义 ?? 同步是通信领域一个重要的技术问题。随着现代通信与网络技术的飞速发展，同步的重要性更加突出。许多先进的通信技术与系统，都要求精确地实现载波同步、时钟同步与位同步，否则系统的优越性能将无法得到保证，先进性也无从发挥。 近年来，随着数字信号处理技术的飞速发展，人们越来越倾向于尽可能地使用数字技术取代原来的模拟技术。采用数字技术，不仅可以避免模拟器件的固有失真和器件的离散性对系统性能的恶化，而且可以提高系统的可靠性、灵活性和集成度。以软件为核心的崭新的无线通信体系结构，是未来通信系统发展的趋势。同步技术做为通信系统中的一个重要组成部分及影响因素，也必然有着广阔的发展前景。 二、课题研究内容 （一）研究的主要内容 第一部分 ?CDMA的基本概念： 1）、包括了扩频的基本理论和模型 2）、扩频序列的捕获 3）扩频序列的跟踪 第二部分 同步的相关内容 1）同步技术分类及原理 2）锁相环（PLL）工作原理， 3）在CDMA中的具体运用； 第三部分 simulink的仿真 1）simulink的简单介绍 2）用于载波同步的锁相环仿真 3）分析仿真结果并且给出基本的结论 第四部分 结论与展望 1）论文解决了那些问题 2）对将来的展望