一、绪论

1.1、无线移动通信发展历程

  20世纪五六十年代，贝尔实验室蜂窝概念：分出多个小区，每个小区一个基站，相同的频段可以在相距较远的小区间重复使用，小区间干扰处理技术使得相同的频段可以在相邻的小区间重复使用。

  第一代移动通信系统是模拟通信系统，形成于20世纪80年代，采用频分多址（FDMA）技术，支持模拟话音业务。

  第二代移动通信系统是数字通信系统，形成于20世纪90年代，采用时分多址（TDMA）技术，支持数字话音业务和低速率数据业务(9.6-14.4kbps)。

  第三代移动通信系统，形成于 2000 年后，采用码分多址（CDMA）技术，支持多媒体数据业务，峰值速率达 2-10Mbps。

  第四代移动通信系统，形成于 2010 年后，采用正交频分复用（OFDM）和多天线 MIMO技术，支持移动宽带数据业务，峰值速率达 100-1000Mbps。

  无线通信的特点：

• 无线信道中实现通信；
• 带宽有限，取决于可使用的频率资源和信道的传播特性；
• 干扰和噪声影响大；
• 在移动通信中存在多径衰落，在移动环境下，接收信号起伏变化；

1.2、无线通信传播链路

  单小区内，用户与基站通信前，基站会预先给用户分配时频资源。CDMA和OFDM中，不同用户可以使用相同的时频资源（通过不同的扩频码和空间信道特性分离）。

  上行链路：用户向基站；下行链路：基站向用户。

  1、编码与交织：信道编码器可采用卷积码、Turbo码、LDPC码等，通过增加冗余信息，提高传输的可靠性。交织器对编码后的比特序列按一定规则重新排列，抵抗无线信道的衰落，可以运用交织技术来分散成串的误差。

  2、符号映射：码比特流变成星座图符号。

  3、数字基带发送处理：周期性插入收发端均知的同步序列和训练序列，用于在接收端建立系统同步和获得信道参数的估计值。OFDM系统中包括OFDM调制，在蜂窝移动通信系统中还包括时频资源的映射。

  4、基带调制：将数字基带信号转化为模拟基带信号。

  成形脉冲要满足奈奎斯特条件（均方根升余弦脉冲），一般由DAC完成。

  5、载波调制：模拟基带信号转化为可以在空中传播的高频率的带通射频信号。电磁波频率高于100kHz时才可以在空中传播。

  $s_{b,I}(t)$和$s_{b,Q}(t)$代表实部和虚部。$s_{b,r}(t)$和$s_{b,a}(t)$代表幅度和相位。