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GSM跳频技术

2013年3月15日 / 213次阅读
移动通信技术

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在数字移动通信系统中,为了提高系统抗干扰能力,常用到扩频技术,其中包括直扩方式(DS)、跳频方式(FH)和跳时方式等。在GSM系统中,采用的是跳频技术。

引入跳频的原因有两个。 第一是基于频率分集的原理, 用于对抗瑞利衰落。移动无线传输在遇到障碍时不可避免的会遭受短期的幅度变化, 这种变化称为瑞利衰落。 不同的频率遭受的衰落不同,而且随着两频率间差的增加,衰落更加独立。通过跳频,包含码字一部分的所有突发脉冲不会被瑞利衰落以同一种方式破坏。第二是基于干扰源特性。在业务量密集区,蜂窝系统容易受到频率复用产生的邻道和同频道干扰的限制,相对载干比(C/I)可能在呼叫中变化很大。C取决于移动台相对于基站的位置,I取决于此载波频率是否在邻近小区被使用。引入跳频使得它可以在一个可能干扰蜂房的许多呼叫之间分散干扰,而不是集中在一个呼叫上。

跳频是指载波频率在很宽频带范围内按某种序列进行跳变。控制信息数据经过调制后成为基带信号,送入载波调制,然后载波频率在伪随机码的控制下改变频率,这种伪随机码序列即为跳频序列。最后再经过射频滤波器送至天线发射出去。接收机根据跳频同步信号和跳频序列确定接收频率,把相应的跳频后信号接收下来进行解调。跳频基本结构如下图所示:

GMS跳频技术原理图

GMS跳频技术原理图

跳频技术的特点:采用跳频技术可增加系统工作频带,从而提高通信系统抗干扰和抗衰落能力;通过跳频可以改善和保护有效信息部分的脉冲不受通信环境中的瑞利衰落影响。经过跳频后由信道解码恢复为原数据;通过增加跳频数来提高跳频增益,从而使系统的抗干扰和抗衰落的能力得以提高。

跳频技术实际是避开外部干扰,使之跟不上频率的改变从而避免或明显降低同频道干扰和频率选择性衰落效应。而增加跳频数是因为跳频系统的增益等于跳频系统的频带宽度与最小跳频间隔的比值,所以增加跳频可使跳频增益提高。通常的跳频数应大于3。如果跳频系统再加上频率分集,若干组跳变频率同时传送一个信息然后用大数判定定律更有效地判决信息,从而使更多用户同时工作而相互干扰最小。DSSS和FHSS也可以说是某种跳频技术

基带跳频是每个载频单元的发射与接收频率不变,只是在不同的FN(帧号)时刻,帧单元发信数据送给不同的载频单元发射出去。而射频跳频是在每个收发信机的时隙上按不同的伪码序列以不同的载频发送信息。

本文链接:http://www.maixj.net/ict/gsm-tiaopinjishu-7544
云上小悟 麦新杰(QQ:1093023102)

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