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PQ(x)=x15+x12+x11+x10+x6+x5+x4+x3+1 (3-4)
3.1.7 基带滤波
在现代数字通信系统中，数字化的数据信号必须通过某种适当波形的连续脉冲成型进行发射以完成它在信道内的传播。最佳接收机还可以有另外的一种结构，即匹配滤波器。匹配滤波器的基本原理为通信系统的误码率与输出的信噪比有关，接收端输出信噪比越大，则系统的误码率越小。因此，如果在每次判决前，输出的信噪比都是最大的，则该系统一定是误码率最小的系统。遵从这种考虑原则，我们可以得到匹配滤波器的概念。接收机通过匹配滤波器使输出信噪比最大满足频谱在限定的频带内，同时减少或消除符号间干扰，是基带波形设计的核心问题。
3.2信道
与其它通信信道相比，移动信道是最为复杂的一种。复杂、恶劣的传播条件是移动信道的特征，这是由在运动中进行无线通信这一方式本身决定的。由于同一传输信号沿两个或多个路径传播，以微小的时间差到达接收机的信号相互干涉将引起衰落。衰落效应的三个主要表现为: ? 经过短距或短时传播后信号强度的急剧变化。
? 在不同多径信号上，存在着时变的多普勒频移引起的随机频率调制。 ? 多径传播时延引起的扩展。
? 移动信道中还存在着噪声和干扰的影响。
CDMA系统中的主要干扰为码间干扰和多址干扰。多址干扰(MAI: multiple access interference)主要是由于多个用户共享一个信道，不同用户的特征波形(扩频波形)不可能完全正交，由于扩频序列的互相关作用，不同用户之间必然产生干扰。多址干扰也称多用户干扰。多址干扰的存在直接限制了蜂窝系统中扇区的容量。本设计中用到的信道模型有加性高斯白噪声信道、平坦衰落信道和频率选择性衰落信道。
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3.2.1 加性高斯白噪声信道
数字通信信道中用于分析的最简单的模型是加性高斯白噪声信道(AWGN: Additive White Gaussian Noise)。在加性高斯白噪声信道模型中，假定除了高斯白噪声的加入外，不存在失真和其它影响。高斯白噪声是由接收机中的随机电子运动产生的热噪声。发送信号S(t)被加性高斯白噪声过程n(t)恶化，接收信号r(t)表示为
图3-5加性高斯白噪声信道
高斯白噪声n(t) 发送信号 S(t) 接收信号 r(t)
3.2.2 多径平坦衰落信道
如果移动无线信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内有恒定增益及线性相位，则接收信号就会经历平坦衰落过程。在平坦衰落情况下，信道的多径结构使发送信号的频谱特性在接收机内仍能保持不变。然而，由于多径导致信道增益的起伏，使接收信号的强度会随着时间变化。平坦衰落信道增益分布对设计无线链路非常重要，最常见的幅度分布是Rayleigh分布。Rayleigh平坦衰落信道模型假设信道幅度依据Rayleigh分布。 经历平坦衰落的条件可概括如下:
BS< 共 36 页 第 22 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 TS>>QT (3-6) 其中，TS是带宽的倒数(如信号周期)，BS是带宽，QT和BC分别是时延扩散和 相干带宽。 Rayleigh分布常用于描述平坦衰落信号或独立多径分量接收包络的统计时变特性。Rayleigh分布的概率密度函数为: （3-7） 其中，Q是包络检波之前所接收的电压信号的rms值，Q2是包络检波之前的接收信号包络的时间平均功率。 3.2.3 频率选择性衰落信道 如果信道具有恒定增益和线性相位的带宽范围小于发送信号的带宽，则该信道特性会导致接收信号产生选择性衰落。此时，接收信号中包含经历了衰减和时延的发送信号波形的多径波，因而，产生接收信号失真。频率选择性衰落是由信道中发送信号的时间色散引起的。频域中接收信号的某些频率比其他分量获得了更大增益。 信号产生频率选择性衰落的条件是: BS>BC (3-8) TS hb(t)??1exp(j?1)?(t)??2exp(j?2)?(t??) 图3-6双线Rayleigh衰落模型 共 36 页 第 23 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 输入 ∑ 输出 a1exp(jb2) τ a2exp(jb1) 3.3接收部分 接收部分从信道接收信号。经基带滤波、短码解扩、沃尔什解调、解扰、去交织和维特比译码，输出解调后的信号。这样就完成了前向链路的整个从发送到接收的过程。 接收之后就是将经过仿真所得的信号和信号源数据进行比较。其中出错比特数与整体发射数相比所得的数值即为误比特率和误贞率。用接收示波器可以看到实验结果。改变高斯白噪声信道的信噪比可以清楚地看到信噪比对误码输出的影响。 共 36 页 第 24 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 第4章仿真结果 图4-1 IS-95A前向业务信道端到端模式总体建模 此系统由发射部分、接收部分、信道、误码计算四个大部分组成各个部分由Matlab Simulink CDMA 通信模块构成。 数据源由随机二进制帧发生器模拟数据信号，基带数据传输率模拟载频信号CRC校验发生器、卷积码编码器、交织器、正交复用器、扰码器模块设置为业务信道模式。同步、寻呼、初始相位、业务码、其他码经前项信道基带传输接口模块合并后与短码相与。滤波后进入多径衰落信道和高斯白噪声信道。解码 共 36 页 第 25 页