第1页共11页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共11页第4章WCDMA关键技术本章主要从原理的角度介绍WCDMA收发信机的各个组成部分，包括RAKE接收机的原理和结构，射频和中频处理技术，信道编解码技术和多用户检测的技术。图4-1数字通信系统框图如图4-1为一般意义上的数字通信系统，WCDMA的收发信机就建立在这个基本的框图上，其中信道编译码采用卷积码或者Turbo码，调制解调采用码分多址的直接扩频通信技术，信源编码部分根据应用数据的不同，对语音采用AMR自适应多速率编码，对图像和多媒体业务采用ITURec.H.324系列协议。4.1RAKE接收机在CDMA扩频系统中，信道带宽远远大于信道的平坦衰落带宽。不同于传统的调制技术需要用均衡算法来消除相邻符号间的码间干扰，CDMA扩频码在选择时就要求它有很好的自相关特性。这样，在无线信道中出现的时延扩展，就可以被看作只是被传信号的再次传送。如果这些多径信号相互间的延时超过了一个码片的长度，那么它们将被CDMA接收机看作是非相关的噪声，而不再需要均衡了。由于在多径信号中含有可以利用的信息，所以CDMA接收机可以通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比。其实RAKE接收机所作的就是：通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号，并把它们合并在一起。图4-2所示为一个RAKE接收机，它是专为CDMA系统设计的经典的分集接收器，其理论基础就是：当传播时延超过一个码片周期时，多径信号实际上可被看作是互不相关的。信源信源编码器信道编码器调制器信道解调器信宿信源译码器信道译码器MYRM第2页共11页第1页共11页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共11页图4-1RAKE接收机框图带DLL的相关器是一个具有迟早门锁相环的解调相关器。迟早门和解调相关器分别相差±1/2（或1/4）个码片。迟早门的相关结果相减可以用于调整码相位。延迟环路的性能取决于环路带宽。由于信道中快速衰落和噪声的影响，实际接收的各径的相位与原来发射信号的相位有很大的变化，因此在合并以前要按照信道估计的结果进行相位的旋转，实际的CDMA系统中的信道估计是根据发射信号中携带的导频符号完成的。根据发射信号中是否携带有连续导频，可以分别采用基于连续导频的相位预测和基于判决反馈技术的相位预测方法。如图4-3、图4-4所示。图4-2基于连续导频信号的信道估计方法图4-3使用判决反馈技术的间断导频条件的信道估计方法LPF是一个低通滤波器，滤除信道估计结果中的噪声，其带宽一般要高于信道的衰落率。使用间断导频时，在导频的间隙要采用内插技术来进行信道估计，采用判决反馈技术时，先硬判决出信道中的数据符号，在已判决结果作∑Q∑I合并相加I延迟估计相位旋转信道估计延迟均衡IQ第一径第二径第三径基带输入信号时间量（径位置）的相关器带DLL本地扩频码相关器（导频通道）基带I/Q信号LPF预测的相位和幅度结果I/Q信号相关器基带I/Q信号预测的相位和幅度结果I/Q信号DMUX数据符号导频符号LPF并内插符号判决LPF第3页共11页第2页共11页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共11页为先验信息（类似导频）进行完整的信道估计，通过低通滤波得到比较好的信道估计结果，这种方法的缺点是由于非线性和非因果预测技术，使噪声比较大的时候，信道估计的准确度大大降低，而且还引入了较大的解码延迟。延迟估计的作用是通过匹配滤波器获取不同时间延迟位置上的信号能量分布（如图4-5所示），识别具有较大能量的多径位置，并将它们的时间量分配到RAKE接收机的不同接收径上。匹配滤波器的测量精度可以达到1/4～1/2码片，而RAKE接收机的不同接收径的间隔是一个码片。实际实现中，如果延迟估计的更新速度很快（比如几十ms一次），就可以无须迟早门的锁相环。图4-4匹配滤波器的基本结构延迟估计的主要部件是匹配滤波器，匹配滤波器的功能是用输入的数据和不同相位的本地码字进行相关，取得不同码字相位的相关能量。当串行输入的采样数据和本地的扩频码和扰码的相位一致时，其相关能力最大，在滤波器输出端有一个最大值。根据相关能量，延迟估计器就可以得到多径的到达时间量。从...
