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1、 毕业设计（论文）题目：基于 MATLAB 的 CDMA RAKE 接收机仿真 专业班级：姓名：指导教师姓名：职称：学 院：2010 年 04 月 10 日 目 录 摘 要.1 Abstract.2 绪 论.3 1 MATLAB 语言基础.4 1.1 MATLAB 概述.4 1.1.1 MATLAB 的概况.4 1.1.2.MATLAB 产生的历史背景.4 1.1.3 MATLAB 的语言特点.5 1.2 MATLAB 的安装于使用.7 1.2.1 MATLAB 安装.7 1.2.2 MATLAB 运行.7 1.2.3 结束 MATLAB.7 1.3 MATLAB 基本语法和基本操作.8 1.
2、3.1 数值运算的功能.8 1.3.2 符号的作用.8 1.3.3 用 matlab 函数创建矩阵.8 1.3.4 矩阵的修改.9 1.3.5 矩阵运算.9 2 CDMA 信号及高速网络时代三大主流 3G 技术.10 2.1 3G 技术概况.10 2.1.1 3G 技术的标准.10 2.2 CDMA 信号简介.10 2.2.1 CDMA 概述.10 2.2.2 CDMA 技术标准.11 2.2.3 CDMA 所具有的优势及技术持点.12 2.3 CDMA 信号分类及各自特点.14 2.3.1 W-CDMA.15 2.3.2 CDMA2000.15 2.3.3 TD-SCDMA.15 2.3.4
3、 TD-SCDMA 的发展过程：.16 2.3.5 TD-SCDMA 的优缺点.17 3 RAKE 接收机.18 3.1 RAKE 接收机-技术发展及研究现状.18 3.2 RAKE 接收机基本原理.19 3.3 RAKE 接收机数字实现模型.21 3.4 RAKE 接收机在 WCDMA 中的应用.22 3.5 RAKE 接收机 MATLAB 仿真.22 3.6 RAKE 接收机系统性能.23 结 论.25 参考文献.26 附件.27 致 谢.33 摘 要 在简要介绍 MATLAB 语言的基础上，对使用 MATLAB 语言仿真的 CDMA 通信系统进行描述。该程序仿真 CDMA 接收机的功能，
4、包括解扩，解交织，信道编码(卷积码)，解码，信源编码(CRC)解码 5 个功能模块，生成用于数字基带传输的信号序列。仿真 CDMA 发射机的功能，包括随机序列的产生，信源编码尾比特添加,信道编码(卷积编码)，分组交织和扩频调制 6 个功能模块，生成用于数字基带，矩阵实验室（MATLAB:Matrix Laboratory）是一种以矩阵运算为基础的交互式的程序语言。与其它计算机语言相比，具有简洁和智能化程度高的特点，而且适应专业科技人员的思维方式和书写习惯，因而用其编程和调试，可以大大提高工作的效率。对使用 MATLAB 语言仿真 CDMA 通信系统进行描述。CDMA 是指在各发送端使用不相同、
5、相互（准）正交的地址码调制所传送的信息，而在接收端在利用码型的（准）正交性，通过相关检测，从混合信号中选出相应的信号的一种技术。实现 CDMA 的理论基础是扩频通信，即在发送端将待发送的数据用伪随机码进行调制，实现频谱扩展，然后进行传输，而在接收端则采用同样的编码进行解扩及相关处理，恢复原始的数据信息。扩频通信有直接序列（DS）、跳频（FH）、线性调频（chirp）、跳时（TH）等方式。采用扩频通信的优点很多，如抗干扰、抗噪声、抗多径衰落的能力强，能在低功率谱密度下工作，保密性好，可多址复用和任意选址及进行高度测量等等。本文讨论的 CDMA 信号的 REAK 接收机 MATLAB 仿真。关键词
6、：仿真、码分多址、扩频 CDMA、通信系统、3G、多径干扰、WCDMA、分集接收。Abstract Brief introduction of the MATLAB language,on the basis of using MATLAB language communication system simulation of CDMA description.This process simulation CDMA receiver function,including solutions,expansion,channel coding and decoding(convolution c
7、ode)the source coding and decoding(CRC),5 function modules for digital signal sequences frequency-hand mode.Simulation CDMA transmitter functions,including random sequences,the source coding tail,channel coding bits(add),grouped convolution code and the spread-spectrum modulation 6 function module,u
8、sed in digital baseband,Matrix lab(MATLAB:Matrix Laboratory)is a kind of arithmetic based on Matrix interactive programming languages.Compared with other computer language,with concise and intelligent,and adapt to the characteristics of science and technology professionals way of thinking and writin
9、g habits,and use the programming and debugging,can greatly improve the working efficiency.On the use of MATLAB language communication system simulation code division multiple access(CDMA).Each CDMA refers to the sender,using different orthogonal DeZhiMa modulation of the information and on the recei
10、ving end of(in)MaXing using orthogonality,through the related testing,selected from mixed signals corresponding signal of a kind of technology.Realizing CDMA is based on the theory of spread spectrum communication,namely after the sender will be ready to send data with pseudo-random code for modulat
11、ion,expand,and then transmission spectrum,and at the receiving end USES the same code extend relevant processing,restore solution of the original data.Direct sequence spread spectrum communication(DS),FH(comparison,linear frequency chirp,etc.)TH Many of the advantages of using spread spectrum commun
12、ication,such as noise interference,multipath fading,the ability is strong,can work under low power spectral density,good secrecy,multi-access reuse and any location and height measurement,etc.The paper discussed the CDMA signal REAK receiver MATLAB simulation.Key words：simulation、CDMA、Spread Spectru
13、m CDMA、communication system、3rd Generation、multipath interference、Wideband CDMA、diversity reception.绪 论 目前 MATLAB 已经成为国际上最流行的软件之一，除了可提供传统的交互式的编程方法之外，还能提供丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理和方便的 Windows 编程工具等。因而出现了各种以 MATLAB 为基础的工具箱，应用于自动控制、图像信号处理、生物医学工程、语音处理、信号分析、时序分析与建模、优化设计等广泛的领域，表现出了一般高级语言难以比拟的优势。较为常见的MATLAB
14、 工具箱有：控制系统工具箱、系统辩识工具箱、多变量频率设计工具箱、分析与综合工具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、信号处理工具箱、模糊推理系统工具箱，以及通信工具箱等。通信工具箱中的模块可供直接使用，并允许修改，使用起来十分方便，因而完全可以满足使用者设计和运算的需要。MATLAB 通信工具箱中的系统仿真，分为用 SIMULINK 模块框图进行仿真和用 MATLAB 函数进行的仿真两种。在用 SIMULINK 模块框图的仿真中，每个模块，在每个时间步长上执行一次，就是说，所有的模块在每个时间步长上同时执行。这种仿真被称为时间流的仿真。而在用 MATLAB 函数的仿真中，函数按照数据流的顺序依次
15、执行，意味着所处理的数据，首先要经过一个运算阶段，然后再激活下一个阶段，这种仿真被称为数据流仿真。某些特定的应用会要求采用两种仿真方式中的一种，但无论是哪种，仿真的结果是相同的。1 MATLAB 语言基础 1 1.1 1 MATLABMATLAB 概述概述 1.1.1 MATLAB 的概况 MATLAB 是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。MATLAB 是一门计算机编程语言，取名来源于 Matrix Laboratory，本意是专门以矩阵的方式来处理计算机数据，它把数值计算和
16、可视化环境集成到一起，非常直观，而且提供了大量的函数，使其越来越受到人们的喜爱，工具箱越来越多，应用范围也越来越广泛 MATLAB 的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学，工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 来解答问题要比用 C、FORTRAN 等语言完成相同的事情简捷得多。当前流行的 MATLAB 5.3/Simulink 3.0 包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox)。工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用来扩充 MATLAB 的符号计算，可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包，控制工具包、信号处理工
17、具包、通信工具包等都属于此类。开放性使 MATLAB 广受用户欢迎。除内部函数外，所有 MATLAB 主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件，用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包。1.1.2.MATLAB 产生的历史背景 在 70 年代中期，Cleve Moler 博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用 EISPACK 和 LINPACK 的 FORTRAN 子程序库。EISPACK 是特征值求解的FOETRAN 程序库，LINPACK 是解线性方程的程序库。在当时，这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。到 70 年代后期，身为美国 New Mexico 大学计
18、算机系系主任的 Cleve Moler,在给学生讲授线性代数课程时，想教学生使用 EISPACK 和 LINPACK 程序库，但他发现学生用 FORTRAN 编写接口程序很费时间，于是他开始自己动手，利用业余时间为学生编写 EISPACK 和 LINPACK 的接口程序。Cleve Moler 给这个接口程序取名为MATLAB，该名为矩阵(matrix)和实验室(labotatory)两个英文单词的前三个字母的组合。在以后的数年里，MATLAB 在多所大学里作为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软件广为流传。1983 年春天，Cleve Moler 到 Standford 大学讲学，MAT
19、LAB 深深地吸引了工程师 John Little.John Little 敏锐地觉察到 MATLAB 在工程领域的广阔前景。同年，他和 Cleve Moler、Steve Bangert 一起，用 C 语言开发了第二代专业版。这一代的MATLAB 语言同时具备了数值计算和数据图示化的功能。1984 年，Cleve Moler 和 John Little 成立了 Math Works 公司，正式把 MATLAB推向市场，并继续进行 MATLAB 的研究和开发。在当今 30 多个数学类科技应用软件中，就软件数学处理的原始内核而言，可分为两大类：一类是数值计算型软件，如 MATLAB、Xmath、
20、Gauss 等，这类软件长于数值计算，对处理大批数据效率高；另一类是数学分析型软件，Mathematica,Maple等，这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解，其缺点是处理大量数据时效率较低。MathWorks 公司顺应多功能需求之潮流，在其卓越数值计算和图示能力的基础上，又率先在专业水平上开拓了其符号计算，文字处理,可视化建模和实时控制能力，开发了适合多学科，多部门要求的新一代科技应用软件 MATLAB，经过多年的国际竞争，MATLAB 以经占据了数值软件市场的主导地位。在 MATLAB 进入市场前，国际上的许多软件包都是直接以 FORTRAN/C 语言等编程语言开发的。这种软件
21、的缺点是使用面窄，接口简陋，程序结构不开放以及没有标准的基库，很难适应各学科的最新发展，因而很难推广。MATLAB 的出现，为各国科学家开发学科软件提供了新的基础。在 MATLAB 问世不久的 80 年代中期，原先控制领域里的一些软件包纷纷被淘汰或在 MATLAB 上重建。MathWorks 公司 1993 年推出了 MATLAB 4.0 版，1995 年推出 4.2C 版（for win3.X）1997 年推出 5.0 版。1999 年推出 5.3 版。MATLAB 5.X 较 MATLAB 4.X 无论是界面还是内容都有长足的进展，其帮助信息采用超文本格式和 PDF 格式，在Netscap
22、e 3.0 或 IE 4.0 及以上版本，Acrobat Reader 中可以方便地浏览。时至今日，经过 MathWorks 公司的不断完善，MATLAB 已经发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大的大型软件。在国外，MATLAB 已经经受了多年考验。在欧美等高校，MATLAB 已经成为线性代数，自动控制理论，数理统计，数字信号处理，时间序列分析，动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生，硕士生，博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门，MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具体问题。在国内，特别是工程界，MATLAB 已经盛行起来。可以说，无论你从事工程方面
23、的哪个学科，都能在 MATLAB 里找到合适的功能。1.1.3 MATLAB 的语言特点 一种语言之所以能如此迅速地普及，显示出如此旺盛的生命力，是由于它有着不同于其他语言的特点，正如同 FORTRAN 和 C 等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样，被称作为第四代计算机语言的 MATLAB，利用其丰富的函数资源，使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB 最突出的特点就是语言简洁。MATLAB 用更直观的，符合人们思维习惯的代码，代替了 C 和FORTRAN 语言的冗长代码。MATLAB 给用户带来的是最直观，最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下 MATLAB
24、的主要特点。1）。语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。MATLAB 程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。可以说，用 MATLAB 进行科技开发是站在专家的肩膀上。具有FORTRAN和C等高级语言知识的读者可能已经注意到，如果用FORTRAN或 C 语言去编写程序，尤其当涉及矩阵运算和画图时，编程会很麻烦。例如，如果用户想求解一个线性代数方程，就得编写一个程序块读入数据，然后再使用一种求解线性方程的算法（例如追赶法）编写一个程序块来求解方程，最后再输出计算结果。在求解过程中，最
25、麻烦的要算第二部分。解线性方程的麻烦在于要对矩阵的元素作循环，选择稳定的算法以及代码的调试都不容易。即使有部分源代码，用户也会感到麻烦，且不能保证运算的稳定性。解线性方程的程序用 FORTRAN 和 C 这样的高级语言编写，至少需要四百多行，调试这种几百行的计算程序可以说很困难。2）运算符丰富。由于 MATLAB 是用 C 语言编写的，MATLAB 提供了和 C 语言几乎一样多的运算符，灵活使用 MATLAB 的运算符将使程序变得极为简短。3）MATLAB 既具有结构化的控制语句（如 for 循环，while 循环，break 语句和if 语句），又有面向对象编程的特性。4）程序限制不严格，程
26、序设计自由度大。例如，在 MATLAB 里，用户无需对矩阵预定义就可使用。5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。6）MATLAB 的图形功能强大。在 FORTRAN 和 C 语言里，绘图都很不容易，但在 MATLAB 里，数据的可视化非常简单。MATLAB 还具有较强的编辑图形界面的能力。7）MATLAB 的缺点是，它和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。由于 MATLAB 的程序不用编译等预处理，也不生成可执行文件，程序为解释执行，所以速度较慢。8）功能强大的工具箱是 MATLAB 的另一特色。MATLAB 包含两个部分：核心部分和各种可选的工具箱
27、。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能，图示建模仿真功能，文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的，如control,toolbox,signl proceessing toolbox,commumnication toolbox 等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序，而直接进行高，精，尖的研究。9）源程序的开放性。开放性也许是 MATLAB 最受人们欢迎的特点。除内部函数以外，所有 MATLAB 的核心
28、文件和工具箱文件都是可读可改的源文件，用户可通过对源文件的修改以及加入自己的文件构成新的工具箱。1.2 1.2 MATLABMATLAB 的安装于使用的安装于使用 1.1.2.12.1 MATLABMATLAB 安装安装 MATLAB 的安装非常简单，这里以 Windows 版本 6 为例。运行 setup 后，输入正确的序列号，选择好安装路径和安装的模块，几乎是一直回车就可以了。这里有一点要注意的是，由于不同操作系统设置，可能会出现一些意外错误，而且越高版本的 MATLAB 对计算机系统的性能要求也越高，如 6.1 版本要求至少 64M 内存，最好128M。（当然，现在的计算机内存一般都能满
29、足要求，用户不必担心这一点。）所以根据自身情况选择适合的版本安装，最好还要在操作系统初安装后就安装，避免出现意外。1.2.2 MATLAB 运行 MATLAB 的启动运行：:MATLAB6p1binwin32matlab.exe（其中为安装盘符。）但一般安装完毕后会在安装目录下有一个快捷运行方式。MATLAB 启动后显示的窗口称为命令窗口，提示符为“”。一般可以在命令窗口中直接进行简单的算术运算和函数调用。如果重复输入一组表达式或计算复杂，则可以定义程序文件来执行达到目的。程序文件扩展名为“.m”，以文本文件形式保存。有两种方式运行程序文件：一是直接在 MATLAB 命令窗口输入文件名，二是选
30、择 File-Open 打开 m 文件，弹出的窗口为 MATLAB 编辑器。这时可选择它的 Debug菜单的 Run 子菜单运行。1.2.3 结束 MATLAB 有三种方法可以结束 MATLAB：1.键入 exit 2.键入 quit 3.直接关闭 MATLAB 的命令视窗（Command window）1.3 1.3 MATLAB MATLAB 基本语法和基本操作基本语法和基本操作 1.3.1 数值运算的功能 命令行的基本操作 1、创建矩阵的方法创建矩阵的方法 直接输入法 规则：1 矩阵元素必须用 括住 2 矩阵元素必须用逗号或空格分隔 3 在 内矩阵的行与行之间必须 用分号分隔 2、矩阵元
31、素矩阵元素 矩阵元素可以是任何 matlab 表达式，可以是实数，也可以是复数，复数可用特殊函数 I，j 输入 a=1 2 3;4 5 6 x=2 pi/2;sqrt(3)3+5i 1.3.2 符号的作用 1、逗号和分号的作用 1、逗号和分号可作为指令间的分隔符，matlab 允许多条语句在同一行出现。2、分号如果出现在指令后，屏幕上将不显示结果。2、冒号的作用 1、用于生成等间隔的向量，默认间隔为 1。X=1:6 2、用于选出矩阵指定行、列及元素。x(2,:),x(:,2)3、循环语句 k=1:0.2:2 format,format rat 1.3.3 用 matlab 函数创建矩阵 空阵
32、matlab 允许输入空阵，当一项操作无结果时，返回空阵。rand 随机矩阵 rand(4)eye 单位矩阵 eye(4)zeros 全部元素都为 0 的矩阵 zeros(7)ones 全部元素都为 1 的矩阵 ones(3)1.3.4 矩阵的修改 1、直接修改 可用键找到所要修改的矩阵，用键移动到要修改的矩阵元素上即可修改。指令修改 可以用 A(,)=来修改。1.3.5 矩阵运算 1、矩阵加、减（,）运算 规则：（1）相加、减的两矩阵必须有相同的行和列两矩阵对应元素相加减。（2）允许参与运算的两矩阵之一是标量。标量与矩阵的所有元素分别进行加减操作。2、矩阵乘（）运算 规则：（1）A 矩阵的列
33、数必须等于 B 矩阵的行数 （2）标量可与任何矩阵相乘。矩阵除的运算在线性代数中没有，有矩阵逆的运算，在 matlab 中有两种矩阵除运算：右除 B/A 左除 AC。3、矩阵的其它运算 inv 矩阵求逆 inv(x)det 行列式的值 det(x)eig 矩阵的特征值 eig(x)diag 对角矩阵 diag(x)矩阵转置 x sqrt 矩阵开方 sqrt(x)2 CDMA 信号及高速网络时代三大主流 3G 技术 2.1 3G 技术概况 最近几年，全球移动通信业发展迅速，特别是在我国，移动通信增长的态势迅猛。目前，中国手机用户已超过 5 亿，并仍在加速增长，市场规模巨大。但是，现有系统的容量有
34、限，难以实现高速数据服务、全球覆盖、国际漫游等服务业务。随着通信技术的发展，第三代移动通信技术提供了全球无缝覆盖和漫游、更大的容量、支持窄带业务，并提供高速数据服务。今天我就为大家简单介绍下 3G 时代几大主流技术各自的特点以及它们之间的对比分析情况。3G 即为英文 3rd Generation 的缩写，代表着第三代移动通信技术。手机自问世至今，共经历了第一代模拟制式手机（1G）和第二代 GSM、TDMA 等数字手机（2G），而当前通信运营商和终端产品制造商倡导的 3G 是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它主要定位于实时视频、高速多媒体和移动Internet 访问
35、业务。利用先进的空中接口技术、核心包分组技术，再加上对频谱的高效利用，是可以实现上述业务的。虽然高速数据传输能力是第三代无线网络的关键特征之一，但其真正优势是扩大高质量话音业务容量。2.1.1 3G 技术的标准 3G 技术的标准：国际电信联盟（ITU）早在 2000 年 5 月即确定了 W-CDMA、CDMA2000 和 TD-SCDMA 三个主流 3G 标准。WCDMA、CDMA2000 与TDSCDMA 都属于宽带 CDMA 技术。宽带 CDMA 进一步拓展了标准的 CDMA概念，在一个相对更宽的频带上扩展信号，从而减少由多径和衰减带来的传播问题，具有更大的容量，可以根据不同的需要使用不同
36、的带宽，具有较强的抗衰落能力与抗干扰能力，支持多路同步通话或数据传输，且兼容现有设备。2.22.2 CDMACDMA 信号简介信号简介 2.2.1 CDMA 概述 CDMA 是码分多址(Code-Division Multiple Access)技术的缩写 CDMA(Code Division Multiple Access)又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，CDMA 允许所有的使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)，并且把其他使用者发出的讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞(collision)的问题。CDMA 的优点包括：CDMA 中所提供的语音编码技术，其通话品质比目前的 G
37、SM 好，而且可以把用户对话时周围环境的噪音降低，使通话更为清晰。1、CDMA 专业定义 CDMA，就是利用展频的通讯技术，因而可以减少手机之间的干扰，并且可以增加用户的容量，而且手机的功率还可以做的比较低，不但可以使使用时间更长，更重要的是可以降低电磁波辐射对人的伤害。CDMA 的带宽可以扩展较大，还可以传输影像呢，这是第三代手机为什么选用 CDMA 的原因。就安全性能而言，CDMA不但有良好的认证体制，更因为其传输的特性，用码来区分用户，防止被人盗听的能力大大地增强。目前 CDMA 系统正快速发展中。Wideband CDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术，为 IMT-2000 的重要
38、基础技术，将是第三代数字无线通信系统的标准之一。2、CDMA 技术背景 CDMA 技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出 CDMA 技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995 年，第一个 CDMA 商用系统（被称为 IS-95）运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区，包括中国大陆、中国香港、韩国、日本、美国都已建有 CDMA 商用网络。在美国和日本，CDMA 成为国内的主
39、要移动通信技术。在美国，10 个移动通信运营公司中有 7 家选用 CDMA。到 2006 年 4 月，韩国有 60%的人口成为 CDMA 用户。在澳大利亚主办的第 27 届奥运会中，CDMA 技术更是发挥了重要作用。中国联通于 2002 年 1 月 8 日正式开通了 CDMA 网络并投入商用，2008 年 10月 1 日后转由中国电信经营，手机号段为 133、153、189 及尚未放号的 180 号段。2.2.2 CDMA 技术标准 CDMA 技术的标准化经历了几个阶段。IS-95 是 cdmaONE 系列标准中最先发布的标准，真正在全球得到广泛应用的第一个 CDMA 标准是 IS-95A，这
40、一标准支持8K 编码话音服务。其后又分别出版了 13K 话音编码器的 TSB74 标准，支持 1.9GHz的 CDMA PCS 系统的 STD-008 标准，其中 13K 编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长，1998 年 2 月，美国高通公司宣布将 IS-95B 标准用于 CDMA 基础平台上。IS-95B 可提供 CDMA 系统性能，并增加用户移动通信设备的数据流量，提供对 64kbps 数据业务的支持。其后，cdma2000成为窄带 CDMA 系统向第三代系统过渡的标准。cdma2000 在标准研究的前期，提出了 1X 和 3X 的发展策略，但随
41、后的研究表明，1X 和 1X 增强型技术代表了未来发展方向。CDMA 技术的标准化，推进了这项技术在世界范围的应用。目前，在美国、韩国、日本等国家，CDMA 技术已获得了较大规模的应用。在一些欧洲国家，一些运营商也建起了 CDMA 网络。据 CDG(世界 CDMA 发展集团)统计，1996 年底 CDMA用户仅为 100 万；到 1998 年 3 月已迅速增长到 1000 万；截至 1999 年 9 月，用户数量已超过 4000 万。2000 年初全球 CDMA 移动电话用户的总数已突破 5000 万，在一年内用户数量增长率达到 118%。CDG 表示，目前亚洲已经成为 CDMA 市场增长的主
42、要动力，亚洲地区 CDMA 用户数量比一年前增长 88%，达到 2800 万。美国地区的增长率更是高达 143%，达到 1650 万，但用户绝对数量要低于亚洲，在亚太地区，中国香港、日本、韩国、澳大利亚、泰国、印度、菲律宾、新西兰、孟加拉国等许多国家和地区都已建有 CDMA 商用网络，用户数量已超过 2100 万户。增长率位于第三的是中美洲和南美洲，CDMA 用户数量达到 500 万。CDG 还表示，今后全球 CDMA 市场中，中国大陆地区的增长潜力最大，估计 2003 年中国大陆市场的用户数量可以达到 4000 万。CDMA 是移动通信技术的发展方向。在 2G 阶段，CDMA 增强型 IS9
43、5A 与 GSM在技术体制上处于同一代产品，提供大致相同的业务。但 CDMA 技术有其独到之处，在通话质量好、掉话少、低辐射、健康环保等方面具有显著特色。在 2.5G 阶段，CDMA2000 1X RTT 与 GPRS 在技术上已有明显不同，在传输速率上 1X RTT 高于GPRS，在新业务承载上 1X RTT 比 GPRS 成熟，可提供更多的中高速率的新业务。从 2.5G 向 3G 技术体制过渡上，CDMA2000 1X 向 CDMA2000 1X EV-DO 过渡比GPRS 向 WCDMA 过渡更为平滑。2.2.3 CDMA 所具有的优势及技术持点 1.CDMA 的优势(1)系统容量大 理
44、论上，在使用相同频率资源的情况下，CDMA 移动网比模拟网容量大 20 倍，实际使用中比模拟网大 10 倍，比 GSM 要大 4-5 倍。(2)系统容量的配置灵活 在 CDMA 系统中，用户数的增加相当于背景噪声的增加，造成话音质量的下降。但对用户数并无限制，操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外，多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。这一特点与 CDMA 的机理有关。CDMA 是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，打个比方，将带宽想像成一个大房子，所有的人将进入惟一的大房子。如果他们使用完全不同的语言，他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰。在这里，
45、屋里的空气可以被想像成宽带的载波，而不同的语言即被当作编码，我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度，在保持高质量通话的同时，我们就可以容纳更多的用户。(3)通话质量更佳 TDMA 的信道结构最多只能支持 4Kb 的语音编码器，它不能支持 8Kb 以上的语音编码器。而 CDMA 的结构可以支持 13kb 的语音编码器。因此可以提供更好的通话质量。CDMA 系统的声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。另外，TDMA 采用一种硬移交的
46、方式，用户可以明显地感觉到通话的间断，在用户密集、基站密集的城市中，这种间断就尤为明显，因为在这样的地区每分钟会发生 2 至 4 次移交的情形。而 CDMA系统掉话的现象明显减少，CDMA 系统采用软切换技术，先连接再断开，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。(4)频率规划简单 用户按不同的序列码区分，所以不相同 CDMA 载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。虽然 CDMA 系统频率规划简单，但 CDMA 系统存在着 PN 短码的规划，并且 PN 短码的规划相较频率规划并不一定更简单。总体来说 CDMA 的规划并不简单。相反，较之 GSM 系统要更为复杂。(5)建网成本低 CDM
47、A 系统有着容量大、工作频点较 GSM 低，因此，在 CDMA 规划中，CDMA 的站间距一般较 GSM 稀疏。因此可以更好的节约建网成本。（6）网络绿色环保 技术体制 平均发射功率 最大发射功率 GSM 125 毫瓦 2 瓦 CDMA 2 毫瓦 200 毫瓦 从以上数据可以看到 CDMA 手机是 GSM 手机平均发射功率的 2/125 CDMA 手机更加绿色环保。(7)低功率谱密度 由于 CDMA 的关键技术为扩频技术，所以它的功率谱被扩展的很宽，从而功率很低，好处有二：1 防止其它信道的干扰；2 防止干扰其它信道。2.CDMA 技术持点 1CDMA 是扩频通信的一种，他具有扩频通信的以下特
48、点：（1）抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法比拟的。（2）宽带传输，抗衰落能力强。（3）由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多，因此信号好像隐蔽在噪声中；即功率话密度比较低，有利于信号隐蔽。（4）利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。（5）多个用户同时接收,同时发送.2在扩频 CDMA 通信系统中，由于采用了新的关键技术而具有一些新的特点：（1）采用了多种分集方式。除了传统的空间分集外。由于是宽带传输起到了频率分集的作用，同时在基站和移动台采用了 RAKE 接收机技术，相当于时间分集的作用。（2）采用了话音激活技术和扇区化技术。
49、因为 CDMA 系统的容量直接与所受的干扰有关，采用话音激活和扇区化技术可以减少干扰，可以使整个系统的容量增大。（3）采用了移动台辅助的软切换。通过它可以实现无缝切换，保证了通话的连续性，减少了掉话的可能性。处于切换区域的移动台通过分集接收多个基站的信号，可以减低自身的发射功率，从而减少了对周围基站的干扰，这样有利于提高反向联路的容量和覆盖范围。（4）采用了功率控制技术，这样降低了平准发射功率。（5）具有软容量特性。可以在话务量高峰期通过提高误帧率来增加可以用的信道数。当相邻小区的负荷一轻一重时，负荷重的小区可以通过减少导频的发射功率，使本小区的边缘用户由于导频强度的不足而切换到相临小区，使负
50、担分担。（6）兼容性好。由于 CDMA 的带宽很大，功率分布在广阔的频谱上，功率话密度低，对窄带模拟系统的干扰小，因此两者可以共存。即兼容性好。（7）CDMA 的频率利用率高，不需频率规划，这也是 CDMA 的特点之一。（8）CDMA 高效率的 QCELP 话音编码。话音编码技术是数字通信中的一个重要课题。QCELP 是利用码表矢量量化差值的信号，并根据语音激活的程度产生一个输出速率可变的信号。这种编五马方式被认为是目前效率最高的编码技术，在保证有较好话音质量的前提下，大大提高了系统的容量。这种声码器具有 8kbitS 和 13kbitS 两种速率的序列。8kbitS 序列从 1.2kbits
