移动通信技术　 刘良华　代才莉　 科学出版社　

内容介绍 第四章 GSM数字移动通信系统 第五章 CDMA移动通信系统 第六章 第三代移动通信系统（3G） 第一章 移动通信概述 第二章 移动信道中的电波传播及干扰 第三章 组网技术 第四章 GSM数字移动通信系统 第五章 CDMA移动通信系统 第六章 第三代移动通信系统（3G） 第七章 无线市话通信系统——小灵通

第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术

本章学习目标 了解移动通信的发展历程 掌握移动通信的分类 掌握移动通信系统的构成及特点 了解移动通信的工作方式，频率分配情况 正确理解多址技术在移动通信中的应用 理解移动通信中的编码与调制技术

? 本章要点内容 移动通信的发展历程 移动通信系统的分类包括哪些，各类系统情况怎样 移动通信系统的构成及特点 移动通信的工作方式与频率分配 多址技术、编码与调制技术 ?

第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术

什么是移动通信 移动通信——“动中通” 1 通信双方或至少其中一方在移动环境下进行 信息传递的通信方式，包括移动体之间或移动 体与固定体之间的通信。

无论任何人（Whoever) 在任何时间（Whenever） 在任何地点（Wherever） 与任何一个人（Whomever） 目标：实现个人通信系统 2 目标：实现个人通信系统 2 无论任何人（Whoever) 在任何时间（Whenever） 在任何地点（Wherever） 与任何一个人（Whomever） 进行任何类型的通信（Whatever）

移动通信的发展历程 3 第一阶段 模拟移动通信系统，接续工作由人工操作完成，采 用 电子管，体积庞大、笨重且昂贵，使用短波段。 第二阶段 交换系统为自动交换，接续效率高，采用晶体管，体 积大为减小，使用甚高频。 第三阶段 第一代移动通信系统（蜂窝系统） 第一阶段的移动通信系统,使用不方便、不保密．无线频谱的利用率很低，所以发展缓慢。例如，法国巴黎地区的公用汽 车电话网开始建没时就是采用这种网路结构，商业上收效甚少，15年以后用户总数也只有500. 第二阶段:频率利用率还是不够高,无法容纳日益增多的用户,美国70年代中期以来，这个原因使许多用户装机申请得不到批准，德国也不得不在用户稠密的地区增加37对无线频率应急;日本也研究这种系统，商业收入低,不适合大城市使用，没得到商用. 第四阶段 第二代移动通信系统广泛应用和第三代移动通信系统 的具体的设计、规划和实施阶段。

移动通信的发展历程 3 1887年，马可尼在陆地和一艘轮船上完成无线通信试验，标志无线通信的开始。 1928年，美国警用车辆的车载无线电系统，标志移动通信的开始。 1946年，Bell实验室在圣路易斯建立第一个公用汽车电话网，1960年，实现无线频道自动选择域公用电话网自动拨号连接。 1974年，美国Bell实验室提出蜂窝移动通信的概念。

移动通信的发展历程 3 1980s，第一代移动通信系统，1983年美国的AMPS，1980年北欧的NMT，1979年日本的NAMTS,1985年英国TACS系统 1990s，第二代移动通信系统，1992年商用的GSM，1991年北美的IS-54，1993年日本的PDC,1993年美国提出的IS-95（N-CDMA） 2000s，第三代移动通信系统，欧洲、日本的WCDMA ，北美的CDMA-2000 ，中国的TD-SCDMA

第一代移动通信系统特点 系统间没有公共接口。 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承载业务很难开展。 频率利用率低，无法适应大容量的要求。 安全性差，易于被窃听，易做“假机”。 1、现有的模拟式蜂窝系统体制混杂．不能实现国际漫游。各个国家的移动业务不能相互兼容．难以实现全欧联网，无法进行自动漫游。 2．模拟蜂窝网不能提供ISDN业务。通信网的发展趋势将实现向IsDN过渡。随着非话业务的发展．综合业筹数字网逐步投入使用．肘移动逋信须域纹字化要求愈来愈迫切。 3、模拟系统设备价格高，手机体积大，电也充电后有铰工作时间短．目前只能持续工作8小时，给用户带来不便。 4．模拟系统网用户容量受到限制，在人口密度的城市，系统扩容困难。

第二代移动通信系统 系统的优点： 频谱利用率，系统容量大。 用户能获得多种服务（以话音业务为主，并提供低速率以电路型为主的数据业务）。 能自动漫游。 话音质量比第一代好。 保密性好。 可以与ISDN、PSTN等网络互连。

第二代移动通信系统 系统的缺点： 数据功能差，不能支持多媒体业务。如使用GSM手机上网，理论上只能达到9.6k的上网速度。 　全球不同的第二代移动通信系统彼此间不能兼容，使用的频率也不一样，全球漫游比较困难。

第三代移动通信系统 具有全球标准 使用全球公共频带 具有全球使用的小型终端 具有全球漫游能力 微蜂窝结构 提高改良的频率使用效率 从媒体（Media）→多媒体（Multi-media） 微蜂窝结构 提高改良的频率使用效率 具有易于向下一代系统发展的灵活性 具有高速的分级数据速率 在固定位置环境下能达到2Mbps 对步行用户能达到384kbps 对车载用户能达到144kbps

中国移动通信发展历程－－大陆无线寻呼

中国移动通信发展历程－－蜂窝移动电话

中国移动通信发展历程－－模拟与数字移动电话

指数型增长，跳跃式前进，跨越式发展 据统计，我国从1987年开通移动电话业务到1997年用户达到1000万户，用了整整10年的时间。而从1000万户增长到2001年的1亿户，只用了不到4年的时间。此后，2002年11月，移动电话用户总数达到2亿；2004年5月，达到3亿；2006年2月，达到4亿。今天的中国，移动电话用户已经超过4.87亿户，成为全球移动电话用户最多的国家，同时也是GSM和CDMA网络容量全球最大的国家。20年，6.3亿秒，平均每1.2秒就增加一个新用户。

第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术

1.2.1 移动通信的特点 无线电波传输复杂，易产生衰落现象； 移动通信所使用的频率范围在甚高频（VHF，30～ 300MHz）与特高频（UHF，300～3000MHz）内，其特点是： 传播距离在视距范围内，一般在几十千米； 天线短，抗干扰能力弱； 以反射波、直射波、散射波等方式传播； 受地形和地物影响比较大，多普勒频移产生调制噪声。

1.2.1 移动通信的特点 多普勒频移产生调制噪声 移动台的随机运动达到一定的速度时，定点接收到的载 波频率将随运动速度v的不同，产生不同的频移，即产生多 普勒效应。 因移动而产生的频移值为：　　　

其频移值Δf与运动速度有关,即Δf/f=v/c 式中c为光速,v为运载体运动速度。当v很小时,Δf也很小,多普勒频移可忽略不计。但在速度很高的运载体(如超音速飞机)上则必须考虑多普勒频移,且频率越高,频移越大

1.2.1 移动通信的特点 移动台受噪音的骚扰并在其干扰下工作 人为干扰：城市的噪声、各类车辆发电机点火的噪声、微波炉干扰噪声等； 通信网内部干扰：互调干扰、邻道干扰及同频干扰。 对移动台的要求高 移动台长期处于不固定位置状态，外界影响无法预料， 要求移动台必须有很强的适应能力； 此外，还要求性能稳定可靠、携带方便、小型、低功耗及耐高温、低温。

1.2.1 移动通信的特点 通道容量有限 问题：频率资源有限导致无线信道容量极其有限，而移动用户数量却在不断增加； 解决方法：充分合理的利用频率资源，如窄带化、缩小频带间距、频道重复利用。

1.2.1 移动通信的特点 通信系统复杂 由于移动台在通信区域内随时运动，需要随机选用无线 通道进行频率和功率控制，以及选用地址登记、越区切换及 漫游存取等跟踪技术，这使其信令种类比固定网要复杂得 多。此外，在入网和计费方式也有其特殊的要求。所以移动 通信系统相当的复杂。

1.2.2 移动通信系统的组成

1.2.2 移动通信系统的组成

GSM系统包括以下四部分 MS（移动台） NSS（网络与交换子系统） BSS（基站子系统） OSS（操作维护子系统） 1.2.2 移动通信系统的组成 GSM系统包括以下四部分 MS（移动台） NSS（网络与交换子系统） BSS（基站子系统） OSS（操作维护子系统）

能够接入PLMN,并得到通信服务的用户设备。 1.2.2 移动通信系统的组成 移动台： 能够接入PLMN,并得到通信服务的用户设备。 包括移动终端(MS) 和用户识别卡(SIM)

在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的 系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。 1.2.2 移动通信系统的组成 基站子系统 (BSS)： 在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的 系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。 包括基站收发信台(BTS)和基站控制台(BSC)。

主要完成交换功能、用户数据管理、移动性管理和安全性管理。 1.2.2 移动通信系统的组成 网络子系统(NSS)： 主要完成交换功能、用户数据管理、移动性管理和安全性管理。 操作维护子系统OSS： OSS是操作维护人员与系统设备之间的中介，它实现了系统的集中操作与维护

第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术

按使用对象分为：军用移动通信和民用移动通信 按使用环境分为：陆地、海上和空中移动通信 按多址方式分为：频分多址、时分多址和码分多址等 1.3 移动通信的分类 按使用对象分为：军用移动通信和民用移动通信 按使用环境分为：陆地、海上和空中移动通信 按多址方式分为：频分多址、时分多址和码分多址等 按覆盖范围分为：城域网、局域网和个域网 按业务类型分为：话务网、数据网和综合业务网 按服务范围分为：专用网和公用网 按工作方式分为：单工、双工和半双工 按信号形式分为：模拟网和数字网

蜂窝移动通信系统 无线寻呼系统 无绳电话系统 1.3.1 公用移动通信系统 蜂窝移动通信系统 无线寻呼系统 无绳电话系统

蜂窝移动通信系统 把整个服务区划分成若干个较小的区域（小区），各小区均用小功率的基站发射机覆盖，许多小区像蜂窝一样覆盖任意形状的服务地区。

被呼用户的袖珍接收机发出呼叫声，并在液晶屏上显示主呼用户的电话号码及简单消息。 袖珍玲用户利用邻近市话电话机与主呼用户通话。 无线寻呼系统 公用 电话网 无线电寻呼控制中心及主发射台 用户回路 被呼用户的袖珍接收机发出呼叫声，并在液晶屏上显示主呼用户的电话号码及简单消息。 袖珍玲用户利用邻近市话电话机与主呼用户通话。 市话中心要呼叫某一“袖珍玲”用户，可拨寻呼中心的专用号码，寻呼中心的话务员记录所要寻找的用户号码及要代传的号码及要代传的消息，并自动在无线信道上发出呼叫.

家用无绳电话系统 无绳电话系统 以有线电话网为依托的通信方式，是有线电话网的无线延伸 以有线电话网为依托的通信方式，是有线电话网的无线延伸 普通话机 座机 市话局 用户线 普通的电话单机分成座机和手机两部分 座机与有线电话网连接，手机与座机间用无线电连接。 因手机与座机间不用电线相连，故称为“无绳”电话。 普通的电话单机分成座机和手机两部分 座机与有线电话网连接，手机与座机间用无线电连接。 因手机与座机间不用电线相连，故称为“无绳”电话。

1.3.2 专用移动通信系统 专用移动通信系统是为保证某些特殊部门的通信而建立的通信系统。例如： 公共安全方面：军事、公安、消防、急救、森林保护等； 应急通信方面：地震、防汛等； 交通运输方面：铁路、公路、汽车调度、机场调度、航运等。 包括：集群通信系统和卫星通信系统。

集群移动通信系统 用于集团调度指挥； 可用信道为系统的全体用户共用，具有自动选择信道功能，是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。

集群移动通信系统的组成 基站由若干无线收发信机、天线共用器、天馈线系统和电源 等设备组成； 移动台：运行中或停留在某未定地点进行通信的用户台； 调度台：能对移动台进行指挥、调度和管理的设备； 控制中心：包括系统控制器、系统管理终端和电源等设备， 它主要控制和管理整个集群通信系统的运行、交换和接续。

第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展　 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术

1.4 移动通信的工作方式

1.4.1 单向通信方式 通信双方中的一方只能接收信号，而另一方只能发送信号，不能互逆。收信号方不能对发信号方直接进行信息反馈。 陆地移动通信中的无线寻呼系统就采用这种工作方式。BP机只能收信而不能发信，反馈信息只能通过“打电话”间接地来完成。

1.4.2 双向通信方式 所谓双向通信方式就是通信双方都可以接收 信号和发送信号。 日常生活中的电话机、手机、对讲机等都是双向通信方式。

单工通信方式 移动通信的双方只能交替地进行发信和收信，而 不能同时进行发信和收信。 常用的对讲机就是采用的这通信方式。平时天线 单工通信方式　 移动通信的双方只能交替地进行发信和收信，而 不能同时进行发信和收信。 常用的对讲机就是采用的这通信方式。平时天线 与接收机相连接，发信机不工作。当一方用户需 要讲话时，按下“按-讲”开关（PTT），天线与发 信机相连（发信机开始工作）。另一方的天线接 至接收机，因而可收到对方发来的信号。 根据收、发频率的异同，又可以分为同频单工和 异频单工。

同频单工通信方式 通信双方使用相同的频率 工作，发送时不接收接 收时不发送。只占用一个频点。

异频单工通信方式 发信机和收信机分别使用两个不同的频率进行发送和接收。如甲的发射频率和乙的接收频率为 ，乙的发射频率和甲的接收频率为 。同一部电台的发射机和接收机是轮换工作的。

双工通信方式 通信双方在通话时收发信机同时工作，即任意一方在发话的同时，也能收听到对方的信息，与普通有线电话的使用情况类似； 通信双方通过双工器来完成双工通信； 分为频分双工（FDD）和时分双工（TDD）。

GSM 900 : GSM 1800 : 信道间隔： 200kHz 1710 1785 1805 1880 双工距离 : 95 MHz 890 915 935 960 双工距离 : 45 MHz GSM 900 : GSM 1800 : GSM根据系统工作频段分为GSM900 和GSM1800两大系统，GSM系统是双工系统，根据GSM协议规定，GSM900的上行工作频段（MS到BTS）为890MHz-915MHz），下行工作频段（BTS-MS）为935MHz-960MHz），双工距离为45MHz；GSM1800的上行工作频段为1710MHz-1785MHz，下行工作频段为1805MHz-1880MHz，双工距离为95MHz。在不同的国家，这些规定的频率资源被分配给不同的运营商使用，每个运营商只占有整个频段的一部分资源。因此，对于每个运营商来说，频率资源十分有限，如何充分利用这些频率资源，发挥最大效益是每个运营商都竭力追求的目标，这直接关系到系统的最大容量和服务质量，而这两个方面又是相互矛盾的，因此，必须要在他们之间找到最佳平衡点，这是网络规划中频率规划的一个重要内容。

频分双工通信方式（FDD） 收、发信机所用频率不同，一般双工频差为几MHZ 到几十MHZ，即从频率上来区分收发信道。 优点：使用方便，收发信机自身的干扰较小。 缺点：需占用两个频段才能工作，占用频谱资源多， MS在通信中发射机经常处于发射状态，耗电大。

时分双工通信方式（TDD） 信号的接收和传送在同一频率的信道即载波的不同 时隙，用保证时间来分离接收与传输信道。 我国的3G技术标准TD-SCDMA中就采用了此技术。 与FDD模式相比具有以下五个方面优势： 频谱灵活性高 频谱利用率高 支持不对称数据业务 有利于采用新技术 成本低

半双工通信方式 指通信双方的一方使用频分双工方式，收发信机同 时工作，另一方则采用异频单工方式，收发信机交替工 作，也称为双向异频半双工工方式。 主要用于专用移动通信中，如汽车调度。 基地台是双工方式，即收发信机同时工 作，而移动 台是按键讲话的异频单工方式。

半双工通信方式 优点 缺点 移动台采用异频单工方式，设备简单、省电、成体低、维护方便，受邻近移动台干扰少。 收发采用异频，有利于频率协调和配置。 利于移动台紧急呼叫。 优点 缺点 能力要求 移动台需按键讲话，松键收话，使用不方便，发话时不能收信故有丢失信息的可能。

第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术

1.5 移动通信中的多址技术　 什么是多址技术？ 移动通信系统中是以信道来区分通信对象的，每个信道只容纳一个用户进行通话，许多同时通话的用户，相互以信道来区分，这就是多址技术。

1.5 移动通信中的多址技术　 多址接入方式的数学基础是信号的正交分割原理。无线电信号可以表达为时间、频率和码型的函数，即可写作 当以传输信号的载波频率的不同划分来建立多址接入时，称为频分多址方式（FDMA）； 当以传输信号存在的时间不同划分来建立多址接入时，称为时分多址方式（TDMA）； 当以传输信号的码型不同划分来建立多址接入时，称为码分多址方式（CDMA）。

各用户使用不同的频率 频分多址技术（FDMA） 将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道（或称信道）供不同的用户使用。接收方根据载波频率的不同来识别发射地址而完成多址连接。 时间 FDMA 频率

频分多址技术（FDMA） 频分多址技术（FDMA）的特点 信道的宽带相对较窄（25—30kHz），为防止干扰， 相邻信道间要留有防护带。 系统的复杂度较低，容易实现。 采用单路单载波（SCPC）设计，需要使用高性能的射频 （RF）带通滤波器来减少邻道干扰，因而成本较高。

各用户使用不同的时隙 时分多址技术（TDMA） 时间 TDMA 频率 把时间分割成周期的帧，每帧再分割成若干时隙，各MS只能按指定的时隙向基站发送信号，同时，基站发向多个MS的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的时隙内接收，就能在合路信号中把发给它的信号区分出来。 时间 TDMA 频率

时分多址技术（TDMA） TDMA帧结构示意图

时分多址技术（TDMA） 时分多址技术（TDMA）的特点 多用户共享单一载频，每个用户占用彼此不重叠的时隙。 数据不是连续的而是以突发的方式发射，因而耗电较少。 与FDMA信道相比，传输速率较高，需采用自适应均衡。 由于系统发射是不连续的，移动台可以在空闲的时隙里监 听其他基站，从而使其越区切换过程大为简化。 TDMA必须留有一定的保护时间（或相应的保护比特）。 TDMA系统必须有精确的定时和同步，保证各移动台发送 的信号不会在基站发生重叠或混淆，并且能准确地在指定 的时隙中接收基站发给它的信号。

各用户使用不同的正交代码序列 码分多址技术（CDMA） 时间 CDMA 码 频率 各发送端用各不相同、相互（准）正交的地址码调制其所发送的信号，在接收端利用码型的（准）正交性，通过地址识别（相关检测）从混合信号中选出相应的信号。 时间 CDMA 码 频率

码分多址技术（CDMA） 码分多址技术（CDMA）的特点 系统容量大 抗干扰性好 保密安全性高 系统容量配置灵活 通信质量更佳 频率规划简单

第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 第一章 移动通信概述 1.1 移动通信的发展　 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式 1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术

编码技术 1.6.1 移动通信的编码技术 信道编码: 信源编码： 收发双方通过一定的信道收发信息时采用的双方协议的编码方式，以便保证传输信息的完整性、可靠性和安全性。 信源编码： 把经过采样和量化后的模拟信号变换成为数字脉冲信号的过程，称为信源编码。 (以语音编码为主)

1、 移动通信的语音编码技术 什么是语音编码? 利用语音信号及人的听觉特征上的冗余性，在将冗余性压缩（信息压缩）的同时，将模拟语音信号转变为数字信号的过程。 语音编码技术在移动通信系统中与调制技术直接决定了系统的频谱利用率。

移动通信对数字语音编码的要求 速率较低，纯编码速率应低于16kbit／s； 在一定编码速率下音质应尽可能高； 编码时延应较短，控制在几十毫秒以内； 在强噪声环境中，算法应具有较好的抗误码 　 性能，以保持较好的话音质量； 算法复杂程度适中，易于大规模集成。

1、 移动通信的语音编码技术 波形编码 参量编码 混合编码

优点 缺点 波形编码 方法:直接对模拟语音取样、量化，并用代码表示。 包括脉冲编码调制（PCM）和增量调制（DM或ΔM），自适应增量调制（ADM），差值脉冲编码调制（DPCM），自适应差值脉冲编码调制（ADPCM）等。 优点 缺点 具有很宽范围的语音特性; 抗干扰能力强，具有优良的的话音质量； 技术成熟、复杂度低。 费用适中。 编码速率要求高，一般要求在16~64kbit／s之间，所占用的频带较宽，只适用于有线通信系统中。 能力要求

PCM编码 PCM编码原理：A律波形编码，分3步： 采样：在某瞬间测量模拟信号的值。采样速率8kHz/s。 量化：对每个样值用8个比特的量化值来表示对应的模拟信号瞬间值，即为样值指配256（28）个不同电平值中的一个。 编码：每个量化值用8个比特的二进制代码表示，组成一串具有离散特性的数字信号流。

PCM编码 PCM编码不适用于GSM系统 PCM编码，数字链路上的数字信号比特速率为64kbit／s GSM规范中规定：实际可用带宽是200kHz。 因此必须大大降低每个话音信道的编码的比特率，而选用其它话音编码方式。

1、 移动通信的语音编码技术 波形编码 参量编码 混合编码

参量编码 方法:又称声源编码，以发音机制的模型为基础，用一套模拟声带频谱特性的滤波器系数和若干声源参数来描述这个模型，在发送端从模拟语音信号中提取各个特征参量并进行量化编码。 包括线性预测编码（LPC）及各种改进型。 优点 缺点 由于只需传输话音特征参量，因而语音编码速率可以很低，一般在2～4.8 kbit／s之间，并且对话音可懂性没有多少影响。 话音有明显的失真，并且对噪声较为敏感，话音质量一般，不能满足商用话音质量的要求。 能力要求

1、 移动通信的语音编码技术 波形编码 参量编码 混合编码

混合编码 GSM混合编码原理 声码器编码：速率低(<5kbit／s)，话音的失真性很大 波形编码器：话音质量较高，比特速率相应较高。 GSM系统话音编码器采用声码器和波形编码器的混合物——混合编码器，称为“规则脉冲激励编码长期预测编码（RPE-LTP编码器）”

混合编码 混合编码=波形编码＋参量编码，力图保持波形编码话音的高质量与参量编码的低速率。混合编码数字语音信号中既包括若干语音特征参量又包括部分波形编码信息。 比特率一般在4~16 kbit/s之间，当编码速率达到8~16 kbit/s范围时，其话音达到商用话音通信标准的要求。 包括规划脉冲激励长期预测编码（RPE-LTP）应用于GSM蜂窝移动通信系统、码激励线性预测编码（CELP）应用于IS-95 CDMA蜂窝移动通信系统。

2、移动通信的信道编码技术 什么是信道编码? 按照已知的方法把冗余位插入到信源提供的比特流中。信道译码器知道发射端所用的编码方法，并检查在接收端信息是否改变。如果信息发生变化，它能检测出存在的传输错误，在某些情况下，还可以对错码进行纠正。有时也被称为纠错/检测编码。

信道编码 【举例】假定要传输的信息是一个“0”或是一个“l”，为了提高保护能力，各添加3个比特： 信息 添加比特 发送比特 信息 添加比特 发送比特 0 000 0000 1 111 1111 对于每一比特(0或1)，只有一个有效的编码组(0000或l111)。如果收到的不是0000或1111，就说明传输期间出现了差错。比例关系是1：4，必须发送4倍于比特的比特数。

信道编码 保护作用分析如下： 接收编码组可能为： 0000 0010 0110 0111 1111 判决结果： 0 0 X 1 1 接收编码组可能为： 0000 0010 0110 0111 1111 判决结果： 0 0 X 1 1 如果4个比特中有1个是错的，就可以校正它。例如发送的是0000，而收到的却是0010，则判决所发送的是0。如果编码组中有两个比特是错的，则只能能检出它，如0ll0表明它是错的，但不能校正。最后如果其中有3个或4个比特是错的，则既不能校正它，也不能检出它来。所以说这一编码能校正1个差错和检出2个差错。

奇偶校验码 重复码 循环冗余校验码 卷积码 交织 2、移动通信的信道编码技术 奇偶校验码 重复码　 循环冗余校验码　 卷积码　 交织　

奇偶校验码 把信源编码后的信息数据流分成等长码组，在每一信息码组之后加入一位（1比特）校验码元作为“奇偶检验位”，使得总码长n（中的码重为偶数（称为偶校验码）或为奇数（称为奇校验码）。如果在传输过程中任何一个码组发生一位（或奇数位）错误，则收到的码组必然不再符合奇偶校验的规律，因此可以发现误码。 编码速率较高；只能发现奇数个错误，无纠错功能。 原始信息：0011010101011101010100011 编 码 后：00110101 01011101 01010001 1… 奇 校 验：00110101 001101011（码重为奇） 偶 校 验：00110101 001101010（码重为偶）

奇偶校验码 重复码 循环冗余校验码 卷积码 交织 2、移动通信的信道编码技术 奇偶校验码 重复码 循环冗余校验码 卷积码 交织

重复码 将信息重复传几次，只要正确传输的次数多于传错的次数，就可用少数服从多数的原则排除差错。 其特点是编码/解码速率较高；信道有效利用率低。 举例： 00110101 0011010100110101

奇偶校验码 重复码 循环冗余校验码 卷积码 交织 2、移动通信的信道编码技术 奇偶校验码 重复码 循环冗余校验码 卷积码 交织

循环冗余校验码 循环冗余校验码是先性分组码，其特点是严密的数学理论基础、编码和解码设备都中等复杂、检（纠）错能力较强。 循环冗余校验码（CRC）有三个主要数学特征： 循环性；即循环冗余校验码中任何一码组循环一位（将最右端的码移至左端）以后，仍为该码中的一个码组。 循环冗余校验码组中，任两个码组之和（模2）必定为该码组集合中的一个码组。 循环冗余校验码每个码组中，各码元之间还存在一个循环依赖关系。 举例

循环冗余校验码（CRC）编码过程是将要发送的二进制序列看作是多项式的系数，除以生成多项式，然后把余数挂在原多项式之后。 循环冗余校验码（CRC）译码过程是接收方用同一生成多项式除以接收到的循环冗余校验（CRC）编码，若余数为零，则传输无错。

奇偶校验码 重复码 循环冗余校验码 卷积码 交织 2、移动通信的信道编码技术 奇偶校验码 重复码 循环冗余校验码 卷积码 交织

卷积码 卷积码是非线性编码，其性能对于许多实际情况常优于分组码。 卷积码的特点：①编码简单、②设备简单、③性能高、④适合解离散的差错，对于连续的差错效果不理想。 卷积码在它的信码元中也有插入的校验码元但并不实行分组校验，每一个检验码元都要对前后的信息单元起校验作用，整个编解码过程也是一环扣一环，连锁地进行下去。

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接收端收到后先将序列存到一个与发端相同的交织寄存器矩阵，但按列的次序存入，存满以后，按行的次序取出然后送进解码器。 在发送端，编码序列在送入信道传输之前先通过一个“交织寄 存器矩阵”。将输入序列逐行存入寄存器矩阵，存满以后，按 列的次序取出，再送入传输信道。 接收端收到后先将序列存到一个与发端相同的交织寄存器矩阵，但按列的次序存入，存满以后，按行的次序取出然后送进解码器。

1.6.2 移动通信的调制解调技术 什么是调制与解调? 在通信系统中，原始电信号一般含有直流成分和频率较低的频谱分量，称为基带信号。基带信号往往不能直接作为传输信号，必须将基带信号转换成适合信道传输的信号，并在接收端进行反变换。这个变换和反变换分别称为调制和解调。经过调制的信号称为已调信号或频带信号，它携带信息，而且更适合在选定的信道中传输。

1.6.2 移动通信的调制解调技术 语音编码技术把它变换为0与1的二值信息。发信端发送的信息是0与1的组合,即基带信号.

1.6.2 移动通信的调制解调技术 进行无线传输时,因基带信号本身频率很低,故不能照搬原样以电波形式发射出去,即使作为电波发射时,有两处以上同时发射就会相互干扰无法进行通信。 为了以电波形式发射信号,需要把基带信号变为高频正弦波信号,这种处理方法称为调制。通过调制把基带信号能量的大部分转移到正弦高频分量上,以电波形式发射出去。另外,如果每个发信机正弦波的频率不同,即使多个发信机同时发射信号,接收方也不会有干扰。

1.6.2 移动通信的调制解调技术 　商用的GSM蜂窝移动通信系统采用高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制方式，IS-95 CDMA蜂窝移动通信系统前向信道采用四相移相键控（QPSK），反向信道采用交错四相移相键控（OQPSK）调制方式。

数字信号的传输过程 信源 编码器 S 信道 m 调制器 C 解调器 译码器 m’ S’ 信宿 R 干扰 其中信源可以是话音、数据或图像的电信号“s”，经信源编码构成一个具有确定长度的数字信号序列“m”，人为地在按一定规则加进非信息数字序列，以构成一个一个码子“c(信道编码)，然后再经调制器变换为适合信道传输的信号。经信道传输后，在接收端经解调器判决输出的数字序列称为接收序列“R”，再经信道译码器译码后输出信息序列“m”，而信源译码器则将“m”变换成用户需要的信息形式“s”。

　谢 谢！