赵春明教授_现代通信技术讲座1

现代通信技术讲座现代通信技术讲座主讲：赵春明教授整理：陈玉博士（东南大学无线电工程系移动通信国家重点实验室江苏南京210096）★课程设置的目的1、针对研究生课程中理论与工程设计脱离的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ；2、研究生专业知识面较窄；3、系统仿真与工程设计技巧缺乏；4、课程目的为培养科研能力，扩充专业知识面，增强实际操作能力和交流能力。★课程的主要内容1、移动通信系统的基础知识；2、新型信道编解码技术；3、扩频通信技术和信道估计技术；4、调制/解调技术，分集发送与接收技术（MIMO，多媒体移动通信）；5、系统仿真方法；6、工程设计流程与方法。★通信系统的基本框图信源编码信道编码交织器调制器射频发射信道信源解码信道解码解交织解调器射频接收1、信源编码(1)包括A/D变换（采样量化），波形变换；(2)压缩冗余，提高有效性。2、信道编码(1)增加冗余，提高可靠性，具有检错和纠错功能；-1-现代通信技术讲座(2)卷积码――主要用于纠错，分组码（BlockCodes）――主要用于检错（如CRC）。3、交织器(1)本身不具有纠错功能，只是将数据重新排列；(2)将突发错误（BurstError）在时间上打散，使其变为随机错误（RandomError）；(3)必须与纠错编码技术相结合，才能对抗移动衰落信道的不利影响；(4)交织器利用了缓存技术，会引起时间上的延迟。4、调制器(1)经典调制技术（幅度调制、相位调制）的功能主要是频谱搬移；(2)经典调制技术延拓为空时编码（Space-TimeCoding）、扩频调制和OFDM等；(3)解调器中包含了接收机中的诸多基带处理技术。5、举例信源编码CRC＋卷积编码交织器GMSK＋TDMA射频发射CRC＋卷积编码DS＋CDMA信源编码交织器射频发射(Turbo码)(QPSK/BPSK)(1)低码率卷积码在衰落信道中的性能增益高于高码率卷积码；(2)IS-95中采用1/2卷积码，而cdma2000中采用1/4卷积码；(3)Turbo码在10-3～10-6误码区间内的性能优于卷积码，而在10-6之后出现“盆底效应”。★信源编码1、变换信源信号的表达方式，便于传输；2、去除信源信号中的冗余成分，提高效率；3、常见的有：语音压缩编码，文字压缩编码，图像压缩编码（PCM，Huffman编码，JPEG，MPEG）；4、移动通信系统中最常用的是语音压缩编码；5、发展趋势：不再单纯追求压缩冗余度，为重要信源比特保留一定的冗余度，以便于和后续的信道编码相结合。★语音编码技术简介-2-现代通信技术讲座1、波形编码：利用信号特征（如频带、时变性质）(1)PCM，ADPCM（满足Nyquist定理）；(2)语音质量高，压缩效率差，对传输错误不敏感。2、参数编码：利用语音信号的发音原理(1)RPE-LTP，CELP，EVRC，AMR；(2)语音质量有所损失，压缩效率高，特别适合于移动通信系统；(3)实现难度大，对错误敏感。★信道编码1、提高系统传输的可靠性(1)插入冗余，检测错误，纠正错误；(2)磁介质中采用预均衡和卷积编码，使得磁盘容量翻一番。2、常见的信道编码(1)分组码，卷积码与级联码；(2)应用于计算机与通信系统中（CheckSum，奇偶校验）。3、Shaping不是严格意义上的信道编码（如TCM）(1)高阶调制，幅度服从高斯分布；(2)TCM：信道编码与调制技术相结合，STC：信道编码与天线发送技术相结合。★移动通信系统中的信道编码1、GSM系统中：CRC＋卷积码（R=1/2、1/3，L=5、7）；2、IS-95CDMA系统中：CRC＋卷积码（R=1/2、1/3，L=9）；3、cdma2000系统中：CRC＋卷积码（R=1/4，L=9），CRC＋Turbo码（CRC用于检错）；4、WCDMA系统中：64kbps以上的数据业务信道强制使用Turbo码。★交织器与解交织1、针对由信道和噪声引起的突发错误使纠错编码性能劣化，引入交织技术使得突发错误均匀分散开；(1)交织器本身无纠错或抗衰落能力；(2)交织将引入附加延时，需要存储空间。2、常见的有分组交织和卷积交织；(1)GSM系统：帧间交织，块交织，对角交织；(2)cdma2000系统：以块交织为主。-3-现代通信技术讲座★调制技术1、实现频谱搬移，有效传输，便于接收，提高频谱效率；2、经典调制技术：MPAM，MPSK，FSK，正交调制，QAM；3、较新的调制技术(1)GMSK，CPM，OffsetQPSK（恒包络类）；对抗功放非线性带来的频谱扩散，抑制对相邻频带的干扰。(2)TCM，CodedModulation，BCM（Block）。4、信号处理技术和集成电路技术的发展使频谱搬移与其它部分分离；5、基带处理成为关键：TDMA，CDMA及OFDM；6、调制本身的意义被扩展(1)在现代通信系统中，调制的概念有所推广和延伸，可称为“广义调制技术”；(2)例如，在cdma2000系统中，采用如下的形式描述调制方式：BPSK（数据流）/QPSK（载波调制），QPSK（数据流）/QPSK（载波调制），在这里，调制的概念已从载波端延伸到数据端，数据BPSK表示数据流未经串/并转换，只有一路，数据QPSK表示数据流经过串/并转换，由一路变为两路，这里只是借助经典QPSK调制的形式；(3)载波端的QPSK调制也与经典QPSK有所不同，经过正交扩频和复数扰码扩频的信号是多电平信号，不再是经典QPSK中的双电平（+1/-1）信号，似乎称之为QAM更为确切。7、调制技术举例(1)GSM系统中的GMSK调制实现时，基带形成I/Q信号进行QPSK调制；(2) 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中BPSK/QPSK的含义可能是指经典调制方法，也可能是指波特率与比特率的关系。★移动通信系统信道特征1、多径传输环境(1)信号到达接收机的传输时间不同，形成衰落，时延差较大时造成码间干扰或多址干扰（在CDMA系统中表现为Chip间干扰）；(2)不可分辨的多径造成衰落，可分辨的多径造成码间干扰。2、时变传输环境(1)衰落快慢相对于观察时间而言，信道在一个码元时间内保持不变，则称为慢衰落，否则称为快衰落；(2)一般均假设信道为慢衰落，对于OFDM系统，通常假设信道在一个OFDM符号内不变；-4-现代通信技术讲座(3)多普勒频偏反映信道随时间变化的速率；(4)终端的移动改变电波传输环境，等效传输函数为时变函数。3、用户之间的相互干扰(1)每个用户不独占传输媒体和介质，需动态分配资源－→同频干扰或多址干扰；(2)CDMA系统中各用户在频率上和时间上是重叠的。★移动通信系统关键技术1、针对码间干扰的技术(1)自适应均衡技术，线性均衡器，DFE均衡器，MLSE均衡器，MAP均衡器；(2)线性均衡器实质上是逆滤波器，在抑制多径干扰的同时会放大噪声；特别的，对于“1＋1”信道（两径等功率），其信道冲激响应存在零点（1＋Z-1），存在严重的ISI，在信道零点处逆滤波，噪声功率被放至无穷大。(3)DFE均衡器存在错误传播问题；(4)MLSE均衡器可以抑制错误传播，但不提升噪声，只能得到序列级信息，得不到码元级信息，因此提取码元级信息比较困难；(5)MAP均衡器：在码元级判决与MLSE等价。2、针对衰落的技术(1)分集接收技术：时间分集，频率分集，空间分集，发送分集以及接收分集；发送分集对抗单径慢衰落，衰落周期超过交织器长度，使纠错码＋交织器无法工作。(2)纠错编码＋交织技术；(3)功率控制技术：克服远近效应，对抗慢衰落有效；(4)智能天线技术，时空编码技术（与发送分集配合使用，对抗慢衰落）；(5)扩频，跳频与OFDM。3、针对多址干扰的技术(1)多用户检测技术：MLSE的应用；(2)干扰抵消技术：判决反馈的应用，线性均衡器的思想用于解相关多用户检测器和Chip级均衡器。4、针对时变信道的技术：信道估计技术。★移动通信系统中的一些新技术1、联合最优接收技术：联合均衡解码技术，迭代解码技术(1)信道视为卷积器，则均衡器可视为内码解码器；-5-现代通信技术讲座(2)TCM系统中已采用了联合均衡解码技术；(3)迭代解码器的代价：运算量和延时因为硬件中采用“乒乓”存储器和Offline处理技术，所以迭代解码器的延时只取决于均衡器和解码器的运算速度，在一次存储过程中可以进行多次迭代。2、信源信道联合编解码技术(1)Shannon的最大贡献是把信源编码和信道编码分离，将信源编码与信源熵联系起来，将信道编码与信道容量联系起来，而信源信道联合编解码技术突破了Shannon理论，区别于传统的信源编码技术，联合编码的输出符号具有近似相同的重要性，不需进行特殊的保护；(2)该技术针对特定的信源做特别的处理，对于不同的信源需进行不同的优化，因此限制了其应用，该技术在HDTV中有广泛的应用；(3)信源信道联合编码，信源解码先验概率辅助信道解码技术。3、H-ARQ与物理层联合优化技术：协议层与物理层的结合(1)H-ARQ将物理层与协议层联系起来，适用于允许延时的数据业务；(2)在2G和3G系统中以话音业务为主，不允许有过大的延时，H-ARQ的应用意义不大；(3)ARQ技术需要数据缓存（DataBuffer），CRC，帧头信息等；(4)协议层的重发机制与物理层传输技术相结合，保证数据的无差错传输；(5)H-ARQ与物理层联合优化：利用协议层重发机制和重发信息，增强物理层纠错能力。4、同步技术和解调技术零中频技术使手机中的贴片器件量从200多降到40多，节省了中频（70MHz～100MHz）声表面滤波器，降低了成本。5、自适应调制技术：来自于有线传输技术(1)在ISDN中，双绞线呈现低通特性，其高端频率响应不理想，信号高频分量传输是遭受衰落而引起码间干扰，采用均衡＋纠错编码技术解决；(2)将有线信道划分为若干个子信道（Sub-Channel），根据不同子信道的传输条件，选用不同的调制技术，如对于条件良好的子信道，可采用16或64-QAM等高阶调制技术，而对于条件恶劣的子信道，可采用QPSK或BPSK等调制技术；(3)另外，编码和交织 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 也可以根据信道条件的变化自适应地选择。★相干接收技术及其概念的延拓1、传统相干接收技术：AWGN信道中的同频同相解调技术2、数字无线通信系统-6-现代通信技术讲座(1)在GSM和CDMA系统中，相干接收的概念已不同于传统意义，没有锁相环，不要求接收端同频同相，因为同频同相也很难做到；(2)存在ISI，时变信道引入的Doppler频偏；(3)传统的锁相环其跟踪速度与频稳度之间的矛盾；(4)信道估计技术的发展（集成电路与DSP）。3、不需要载波相位恢复，频率误差只需在允许范围内即可；4、相干接收在基带信号处理中实现。★信道模型中的关键参数信源发射机路径损耗大尺度衰落（对系统优化重要）阴影衰落多径衰落小尺度衰落（对接收机设计重要）信宿接收机1、随参（时变）信道的统计特征：中心极限定理，Gauss分布；2、时变速度，时延扩展，时延功率谱（Profile:可分辨径上的平均信号功率分布）；3、多普勒频偏，频率选择性（与时延扩展有关）(1)多普勒频偏反映一个可分辨径上信号变化的快慢程度；(2)OFDM信号从频域上看：子带足够窄，信道特性近似平坦，无频率选择性；从时域上看：码元宽度足够大，ISI可以近似忽略。4、多径信号之间的关系；5、与传输信号、载波频率之间的相对关系；6、模型的局限性：WCDMA中的生灭模型――用于Profile切换时接收机性能的测试。★信道特性与传输技术的关系1、信道变化的快慢决定处理技术(1)GSM系统中的训练序列，CDMA系统中的同步序列等的特性及设计方法；(2)测试标准的制定及使用条件；(3)发送分集与闭环功率控制等。-7-现代通信技术讲座2、信道变化的快慢与观测区间及信号特性有关(1)在帧的尺度上，在Symbol的尺度上；(2)短波信道，移动信道；在短波信道上传送2.4kbps的数据时，几十Hz的多普勒频移即为快衰落。★WSSUS（广义平稳非相干散射）信道模型――理想化的信道模型使得信道仿真与测试变得方便，但与实际信道有一定差距。★快衰落、慢衰落、平坦衰落和选择性衰落的定义Ts(发射码元间隔)平坦平坦慢衰落快衰落st频率选择性频率选择性慢衰落快衰落TT(发射码元间隔)cohsBs(发射基带信号带宽)频率选择性频率选择性快衰落慢衰落Bcoh平坦平坦快衰落慢衰落sB(发射基带信号带宽)DsTcoh――信道相干时间，sD――信道多普勒扩展，st――信道多径时延扩展，Bcoh――信道相干带宽。★描述移动通信信道的要素（小尺度、带宽不大、理想化WSSUS）1、等效基带FIR信道模型（时变系数）(1)FIR滤波器的阶数对应于信道的最大时延扩展；(2)等效基带IIR信道模型：用Kalman方法产生信道参数。2、时变信道冲激响应的表示方法-8-现代通信技术讲座3、Profile表示统计平均的时延特性（各径分量的平均功率）4、多普勒频偏描述了（可分辨多径）变化速率最大多普勒频偏决定了信道的最大变化速率。5、Jakes模型基于复Gauss分布，确定了多普勒谱的形状（Classic谱）电波入射角度的变化使多普勒效应呈现谱特性，而不是单一的谱线。6、对系统性能的影响体现在时延扩展的大小、时间轴上能量的分布以及时变速度。★移动通信信道的仿真1、产生时变滤波器系统；2、对每一个可分辨径产生一个符合衰落特性的时变系数，即服从Rayleigh分布，频谱形状符合Jakes模型（或其它模型）；3、各可分辨多径之间的相对功率强度由Profile规定的关系进行加权；4、Profile的能量需进行归一化，以便于信噪比的折算。★移动信道的特性与仿真Path2Path1BSMS1、同一时刻到达移动台的信号，位于以基站和移动台为焦点的同一椭圆面上，不同的椭圆面对应于不同时刻的路径。2、同一椭圆面上到达的信号是同时的，但是相位不同，不同相位的信号矢量合成之后形成衰落；若移动台相对于基站移动，则不同位置上矢量合成的效果不同，形成时变的衰落现象；不同时到达的信号位于不同的椭圆面上，对应于不同的路径，会引起传输中的码间干扰。3、大尺度衰落：路径衰耗，阴影衰落――引起信号场强均值的变化；小尺度衰落：多径衰落――引起信号细节的变化；信道是时变的，变化的快慢程度取决于移动速度；在信道估计区间内，通常假设信道是-9-现代通信技术讲座近似不变的，这种近似误差通常小于-20dB（设信号能量为0dB）；当信噪比提高至18dB～20dB以上，使接收噪声的能量小于信道估计误差时，误码率曲线才会出现因信道估计误差所带来的“盆底效应”，而且这时的“盆底效应”是由信道估计方法所决定的，只能通过改进信道估计方法加以消除，而cdma2000系统的工作区间：Eb/N0=4dB～6dB，是观察不到由信道估计误差所带来的“盆底效应”的；在GSM系统中，对于训练序列估计方法进行改进，获取的增益约为0.3dB，而把均衡器的输出改为软信息，则可带来2dB～3dB的增益；在GSM系统中，对于训练序列进行简单的信道估计，其估计误差约为-10dB。4、一般通过实测获得典型环境下的信道模型HillyRural直达径密集小径13~16ms(1)Profile：描述每个径的平均强度（统计平均意义下）和时延扩展特性，但不描述各径信号的时变特性；(2)DopplerShift：与车速密切相关，描述各径信号的时变特性。5、信道建模与仿真Jakes模型独立i.i.dGaussianClassic谱I路均匀分布随机数å随机变量滤波器中心极限定理独立i.i.dGaussianClassic谱Q路均匀分布随机数å随机变量滤波器中心极限定理(1)由于从同一椭圆反射面上反射到焦点处的入射角不同，因此形成Doppler谱带；-10-现代通信技术讲座(2)在满足采样定理的条件下，产生较为稀疏的信道参数，再采用插值算法产生所有的信道参数。★CDMA移动通信系统讲座1、SS系统的处理增益一般在20dB～60dB之间，SS系统的噪声电平由热噪声和干扰决定；æSöæSö对于给定用户，其输入和输出SNR的关系为ç÷=Gp×ç÷。èNøoutèNøin2、小扩频比使得由处理增益带来的SNR增益变得很小，但在采用直接序列扩频的WCDMA和cdma2000系统中是不得已而为之的。3、一般认为，CDMA系统的容量是TDMA系统的2～3倍。(1)频率复用系数高和语音激活技术是CDMA系统容量提高的主要因素；(2)IS-95系统中只在反向链路采用闭环功率控制，使每个用户所受到的干扰近似相同，克服“远近效应”；cdma2000系统在前向链路也采用了闭环功率控制，精确控制每个码道和业务的功率；(3)为了实现软切换，需要预留信道资源，会引起将近1/3的容量损失，但在提高通信质量方面的作用是积极的；(4)小区呼吸功能－→软容量，TDMA系统不具备软容量；(5)扩频和码分多址是密切相关的，如果没有扩频，就不可能通过正交码区分用户，从而实现码分多址。★扩频系统的概念S1、Shannon信道容量公式：C=Blog(1+)――信道无缺陷时的容量公式w2N其中，Bw－带宽（Hz），C－信道容量（bps），S－信号功率，N－噪声功率；可以看出，信道容量是与带宽及干扰有关的；可推广为信道有缺陷时的信道容量公式。2、扩频：以带宽的增加换取所需信噪比的降低。3、系统处理增益定量描述了干扰抑制的程度，它是RF带宽Bw与信息速率R之比，即æSöæSöGp=Bw/R，信噪比的改善：ç÷=Gp×ç÷。èNøoèNøt★CDMA移动通信系统的特点――扩频通信是CDMA移动通信系统的基础1、蜂窝结构(1)相邻小区可以用相同的频率，提高频谱利用率的重要技术；-11-现代通信技术讲座(2)移动通信的频谱资源（2GHz载频附近）紧张。2、多址方式(1)通过正交码（前向链路）或者不同相位PN码（反向链路）实现多址；(2)相位差应足够大，避免与同一用户的不同多径信号相重叠。3、主要技术特点(1)直接序列扩频与码分多址，话音激活，闭环功率控制，软切换，软容量；(2)TDMA系统无法有效克服同频干扰问题，而CDMA系统可以有效抑制之；(3)GSM系统中也采用了跳频技术，提高系统性能。★扩频与解扩1、频谱扩展(1)与简单的BPSK调制原理相类似；(2)多个频率的BPSK调制器＝扩频；(3)PN序列含有丰富的频率信号分量；(4)PN码的周期自相关函数非常尖锐，接近于d函数，经过Fourier变换后得到其功率谱接近于平坦，即包含非常丰富的频率分量；(5)扩频类似于对信号进行Fourier级数展开，将信号分量分布于不同的正（余）弦载波之上，并累加起来，相当于将信号分量搬移（调制）到PN码所包含的各个频率分量上，这也可以看作是一种多载波调制，只是载波之间间隔非常密集，几乎是连续的，而OFDM中各个子载波之间的间隔选取必须满足正交性的条件。2、解扩与RAKE接收(1)PN码作为多频率载波解调；(2)正交函数增加正交性；(3)部分相关特性；(4)积分作用等效于低通滤波；(5)PN码扩频相当于多载波调制，则解扩相当于多载波解调，完成频谱的搬移，为了滤除二次以上的谐波分量，解扩时还需要低通滤波，由积分器来完成，积分器实质上是一个低通滤波器，积分时间越长，则其截止频率越低。-12-现代通信技术讲座X(w)S(w)fftT0+Sˆ(nT)=S(nT)×PNtWt()×()××PNtW()()tdtòtkilj0其中，PNk(t)×Wi(t)为扩频序列，PNl(t)×Wj(t)为解扩序列。★正交Walsh函数1、两两完全正交(1)IS-95下行信道用于区分用户（码道）；(2)IS-95上行信道用于正交调制；(3)延迟相关特性不好。★扩频与码分多址1、扩频主要由PN码完成，而不是Walsh码；(1)PN码具备丰富的宽带频率分量，具备良好的相关特性，用于进行扩频；(2)Walsh码是起码道隔离作用的正交码，而不是扩频码，且只在一个周期之内的隔离效果好。2、正交码分多址(1)同源发出、能定时对准的信号采用正交函数，如Walsh函数（又称OVSF码）――多见于下行链路；(2)非同源信号主要利用PN码的自相关特性（不同的相位）来隔离――多见于上行链路；(3)cdma2000一个基站发出的信号采用正交Walsh码实现分离；(4)上行链路的不同用户及不同基站之间以PN码的不同相位实现隔离；不同基站采用不同的PNOffset，且PNOffset的选取远大于最大路径时延，使得不同的基站可以区分开。(5)上行链路中的用户若拥有多个码道（如导频，数据等），则这些码道可以采用Walsh码实现正交隔离。★CDMA系统中的功率控制技术-13-现代通信技术讲座1、CDMA系统中的主要干扰是多址干扰；2、多径传输造成各码道之间不正交；3、与前端热噪声相比，其它多址用户的干扰信号很强；4、随着用户数的增加，某一用户所占接收功率的分量减少－→量化时需要特别小心，否则会造成有用信号的过多损失；5、反向信道信号到达的时延不同，仅靠PN码的部分相关特性来隔离不同用户的信号；6、用户与基站的距离不同，路径衰耗不同――远近效应。★移动通信系统传输与多址方式1、TDD――TimeDivisionDuplex（时分双工），双工――双向通信基站Û手机采用同一频段，用不同时间段区分，由于频段相同，所以介质传输特性近似相同，无需闭环功控，只需开环功控，可采用预均衡等技术。2、FDD――FrequencyDivisionDuplex（频分双工）基站Û手机采用不同频段，同时进行双向通信，由于频段不同，所以介质传输特性不同，接收端必须测量信噪比，采用闭环功控。★CDMA系统容量的计算Gp11M@´´a´´lE/N1b0+bg式中，M－移动用户数量，Gp－处理增益，Eb－每比特能量，N0－噪声功率谱密度；b因子――描述相邻小区的干扰，实际值为0.4～0.55，平均值为0.5；a因子――表示功控精度，实际值为0.5～0.9，平均值为0.85；g因子――表示由于话音激活而降低的干扰，实际值为0.45～1，平均值为0.6；l因子――描述扇区划分的干扰改善，对于一个3扇区的小区，实际值为2.55，平均值为2.55。1、b因子描述切换区里来自同频相邻小区的干扰，b=0.5时，有1/3的容量损失。2、a取0.5时，损失一半的系统容量。3、扇区数不能划分得太多，否则切换会过于频繁。4、上行的Access信道和下行的Paging信道是成对使用的，用于基站和用户之间建立初始的同步。5、在切换区中，移动台同时与2～3个工作在相同频率上的基站通信，因此多径多址干扰异常严重；另外，基站需要分配额外的码道用于软切换，使得系统容量降低；在CDMA系-14-现代通信技术讲座统中，一般要预留1/3的码道用于软切换；cdma2000中一般有45～50个可用码道，IS-95中一般有24～30个可用码道。6、GSM中突发脉冲的内容(1)N突发脉冲的内容：尾（3）信息（58）训练（26）信息（58）尾（3）；(2)S突发脉冲的内容7、GSM系统中频率校正信道及同步信道的发送时序（TDMA方式）频率校正信道类似于导频信道，在主频点上的8个时隙中有1个时隙用于传送公共信息，其余7个时隙分配给用户。★CDMA系统中的功率控制技术1、开环功率控制技术(1)利用下行信号功率，预测路径损耗，计算发送功率；(2)FDD方式时，上、下行频段不同，误差大。2、闭环功率控制技术(1)对上行信号的接收信干比进行实时计算，产生功率控制比特，尽可能快地发送到移动台，控制其发射功率；(2)需要占用信道资源，存在反应时间问题；(3)不同类型的信道环境所需的信干比不同－→还需要采用外环功率控制。3、外环功率控制：根据实测误帧率实时改变功控门限(1)长时间统计；(2)但又不能太慢；(3)有多种策略；(4)外环功率控制只能在基站控制器中进行；(5)必须对某些极限或特殊情况进行控制，舍弃一些已经无法正常通信的用户，否则一味提高这些用户的发送功率会严重影响其它用户的正常通信；(6)多基站环境下（如切换区）的外环功率控制算法变得复杂，“宁降勿升”。★CDMA系统中的RAKE接收技术1、利用宽带信号的高分辨率分离多径信号(1)通过导频信道估计信道参数；(2)选择最强的几径实施最大比合并；一方面，是从复杂度考虑；另一方面，是信道估计器的误差－→虚假径（部分互相关引起）。-15-现代通信技术讲座(3)多径引起的多址干扰，由扩频比抑制，小扩频比下存在问题，性能劣化；(4)比均衡接收（Chip均衡器）计算量小；用DSP实现时需1Gips左右（1000mips），增加指令集（运算加速器）。2、在切换区接收多个基站信号进行分集合并(1)相邻基站采用相同载频；(2)不同PN码偏移区分不同基站信号；(3)可以进行不同基站的信道估计；(4)实现软切换（不间断通信）。★在CDMA系统中获取业务信道CDMARF载波选择调谐到第一/第二CDMA载波系统初始化状态移动台获取导频信道和同步信道系统空闲状态移动台获取寻呼信道并且对消息进行监控系统接入状态移动台通过接入信道发送信息基站通过寻呼信道发送信息业务信道状态前向（下行）和反向（上行）业务信道的语音信道需要用以下方式交换相关控制信息空白和字符模糊和字符功率控制★呼叫建立过程1、基站搜索-16-现代通信技术讲座(1)系统定时与帧结构；(2)导频（Pilot）信道的作用――获取帧同步；(3)Sync，Paging，Access，Traffic；(4)信令流程PN序列的帧头：15个连零后接一个“1”；Pilot互相关－→解同步信道（80ms帧）－→解寻呼信道。2、导频信道（Pilot）的作用(1)便于移动台频率搜索，定时建立及信道估计；(2)实现方法：长度为215的PN序列，利用相关接收技术，实现基站搜索，26.6ms定时建立和信道估计。3、PN序列的特点(1)15个连零后第一个“1”为帧头；(2)I、Q两路各有一个PN序列；(3)由长度为215-1的m序列插“0”后形成。4、长码的特点(1)是长度为242的M序列，周期长达45天；(2)采用不同的掩膜产生不同相位的长码；(3)与绝对时间UTCTime有关。5、长码的作用(1)用户身份确定，扰码加密；(2)区分用户和信道（反向）：长码与短码异或，避免长连零引起的部分自相关性能太差；(3)确定功控比特的发送位置，辅助确定系统定时。6、长码的确定长码状态（全世界相同）＋长码掩膜（线性变换）－→不同的长码相位。7、Sync信道的特点(1)80ms帧长，由三个同步信道帧合成一个超帧；(2)与零偏移的PN序列在偶秒处对齐（1－18）。8、Sync信道的作用(1)提供系统参数，如网络号、基站号、SystemTime等；(2)辅助建立20ms定时。9、Paging信道的特点-17-现代通信技术讲座(1)20ms帧长，10ms子帧；(2)卷积码无全零初始状态（这是公共信道为了有效发送信息的需要）；(3)长码加扰；(4)cdma2000系统中有QuickPaging和Broadcast信道。10、Paging信道的作用(1)提供系统附加参数，如接入参数、相邻基站号；(2)支持移动台寻呼；(3)辅助建立20ms帧定时。11、Access信道的特点(1)20ms帧长；(2)Preamble；(3)公共长码加扰；(4)随机时延或时隙方式。12、Access信道的作用(1)提供注册登记信息，如ESN串号，注册网络；(2)报告移动台状态，功率强度，信令版本；(3)辅助建立业务信道。★多址方式的实现1、前向（下行）链路(1)采用Walsh码道实现正交隔离；(2)除Pilot、Paging和Broadcast信道外，采用用户长码加扰。2、反向（上行）链路(1)以用户ESN决定的长码与短码PN扩频――cdma2000，Walsh正交调制――IS-95；(2)PN码用于减小解扩时部分互相关的影响。★信道估计的专题讲座1、信道估计的目的；2、等效基带信道模型；3、信道估计方法概述；4、信道估计算法举例；5、影响信道估计精度的原因。-18-现代通信技术讲座★信道估计的目的（为什么要进行信道估计）1、信道不理想（如双绞线传输高端频率特性），信道的时变特性等对于接收端是预先未知的；2、信道带宽资源紧张，为了传输更多的信息，允许信道有缺陷，在接收端需要对其进行估计和补偿；3、MLSE、MAP均衡器及RAKE接收机等需要信道信息；(1)在MLSE、MAP均衡器的推导过程中，均假设信道信息已知；(2)在WCDMA和cdma2000系统中，信道估计器占硬件规模的1/5左右。4、数字处理技术的发展，可以完成复杂的运算；(1)可以将频偏估计等归入广义的信道估计之中；(2)除了时域信道估计之外，在OFDM系统中进行频域信道估计。★信道估计器的分类1、按照优化准则分类(1)最小均方误差准则（MMSE）不关心误差的具体来源，而追求误差的均方值最小；MMSE通常是最优准则，具有最佳的鲁棒性。(2)最大似然估计（ML）多用于盲估计，此时信道信息空间和信号信息空间均是未知的。(3)最小二乘准则（LS）在某些特定的条件下（如广义平稳、各态遍历），上述三种准则可以相互等价；LS――时间平均，MMSE――集平均（统计平均）。2、按照有无已知训练序列分类(1)非盲信道估计；(2)盲信道估计；(3)半盲信道估计。从信息论的角度来看，发送训练序列占用了信道资源，减少了信道容量，如何高效率地设计训练序列成为研究课题；在盲信道估计中，由于信道空间和信号空间均为未知，所以必须利用高阶矩，使信道估计算法变得非常复杂；在非盲信道估计中，利用二阶矩得不到相位信息，解决不了相位模糊问题；半盲信道估计具有较高的灵活性，并可能在实际系统中应用，值得研究。★信道估计的常见方法-19-现代通信技术讲座1、基于训练序列的信道估计：解卷积，矩阵求逆；2、基于判决反馈的信道估计：判决反馈均衡器是典型的信道估计器；3、基于相关运算的信道估计：应用于扩频通信系统中；4、基于最小二乘的信道估计；5、ML联合估计：如盲信道估计（详见《自适应滤波》）；(1)线性盲解卷积滤波器：利用二阶统计量；(2)非线性盲解卷积滤波器：利用高阶统计量；利用高阶累积量或其Fourier变换；间接利用接收信号的高阶统计特性，如Bussgang算法（Stop-Go）。6、数据辅助信道估计：如迭代信道估计。★等效基带信道模型――两径延迟线模型（1径和5径）PN[n]Z-1Z-1Z-1h1[n]h5[n]+AWGNr[n]=h[n]PN[n-1]+h[n]PN[n-5]+v[n]l,PN15信道的FIR滤波器模型是基于采样定理的。★信道估计算法举例-20-现代通信技术讲座PN[n]Z-1Z-1Z-1hh0h1hL-2L-1+rˆl,PN[n]rl,PN[n]e[n]1、构造目标函数，使误差e[n]最小；2、假设信道参数h[n]在0～N-1区间内保持恒定值（慢变化），则n+N-1ˆ1h1[n]=årl,PN[i]×PN[i-1]Ni=n1n+N-1=å{h1[i]PN[i-1]+h5[i]PN[i-5]+v[i]}×PN[i-1]Ni=n1n+N-11n+N-11n+N-1=åh1[i]PN[i-1]PN[i-1]+åh5[i]PN[i-5]PN[i-1]+åv[i]PN[i-1]Ni=nNi=nNi=n1n+N-11n+N-11n+N-1=h1[n]åPN[i-1]PN[i-1]+h5[n]åPN[i-5]PN[i-1]+åv[i]PN[i-1]Ni=nNi=nNi=n»h1[n]当训练序列自相关特性满足条件：1n+N-11n+N-1åPN[i-1]PN[i-1]=1，åPN[i-1]PN[i-5]»0；Ni=nNi=n1n+N-1噪声与信号统计独立，且噪声均值为0时，有åv[i]PN[i-1]=0。Ni=n3、GSM系统中利用Preamble的信道估计算法（LS算法）1515(1)ˆ-1，*，；HL=RLLPLRLL=(1/16)åAL(k)AL(k)PL=(1/16)åvkAL(k)k=0k=0(2)这里的训练序列设计很巧妙，5×5的移位相关矩阵是对角阵（单位阵），可以完成最大-21-现代通信技术讲座时延扩展不超过5个符号的信道估计。★训练序列的设计准则1、良好的自相关特性；2、尽可能占用较少的信道资源；3、尽可能与系统其它功能复用，如同步、用户识别等，便于系统实现；(1)在GSM系统中，一个突发（Burst）中有26个码元的训练序列，加上发送端的差分预编码，估计长度可以达到5个码元，训练序列中间16个码元偏移5个码元做相关运算，其值恰好为0，这正是训练序列设计巧妙之处。(2)GSM系统发送端采用GMSK调制方式，是差分相位，因为传输过程中出现单个错误的概率最大，则在差分编码中会自动变成两个错误，所以在发送端做差分预编码，将相对相位恢复成绝对相位，否则信道估计长度达不到5个码元。(3)在cdma2000系统中，PN码14连零后加1个零作为帧同步开始。★影响信道估计精度的原因1、序列的统计特性（PN码的部分相关特性）(1)以256chip长度观察时，最大互相关相对于自相关为-9dB；(2)增大观察长度，利用m序列的游程特性，累加抵消使互相关降低。2、噪声强度与统计特性：噪声与信号是否相关；3、信道的时变特性：信道估计只能得到估计区间内信道变化的均值，是否可以近似反映信道的时变特性；4、算法的收敛速度：矩阵求逆、迭代算法；5、算法的稳定性。★CDMA系统中的信道估计1、积分长度（相关长度）的影响(1)序列的互相关特性决定了估计精度；(2)积分序列越长，互相关的影响越小；(3)信道变化速度限制了可观测时间（积分长度）；(4)信道估计器长度的自适应调整。2、基于预测的信道估计(1)由于Pilot信道占用信道容量－→时隙Pilot；(2)无Pilot时的信道估计值可通过插值或预测获得；-22-现代通信技术讲座其基础是信道变化速度是有限的，满足采样定理和时间相关性，在信道插值运算中，需要存储信道参数估计值，成为非因果系统，要求信道变化速度和插值速率之间满足采样定理。(3)解相关可以最终解决由互相关带来的信道估计误差影响；由于时变扩频序列的采用，使得解相关中的矩阵求逆运算需逐符号进行，计算量太大，加之积分区间可以增大主对角线元素的值与由互相关带来的其它元素的值之间的差距，避免解相关的求逆运算。(4)对于连续导频模式，采用滑动平均滤波器（加窗）进行信道估计，兼顾互相关噪声抑制和刷新速率；对于时隙导频模式，可以利用插值或者拟合（预测）来提高信道估计精度，参与插值或拟合的信道参数间隔必须满足采样定理（大于最大多普勒频移的两倍）。(5)在系统实现时，通常采样普通的低通滤波器代替复杂的白化匹配滤波器（WhiteningMatchedFilter），由此带来的性能损失在0.2dB以内。(6)解决移动速度为3km/h～10km/h的慢速移动环境下的通信问题，其意义远大于高速移动环境，这一点从GSM或CDMA测试标准中也可以看出。★信道估计算法的改进1、信道估计改进的必要性（成为影响系统性能的主要因素）；2、常分为估计精度的改进和收敛速度的改进；3、构造良好的训练序列，短训练序列与跟踪相结合（时隙Pilot）；4、Semi-blind信道估计（符号辅助）；5、基于迭代的信道估计（利用解码器或均衡器提供的附加信息）；6、利用预测信息的信道估计：插值、拟合与预测，信道变化速率。★发射分集技术的应用场合发射分集成为3G的标志性技术之一，又称为空时编码（Space-TimeCoding）。扩频系统中各信号是同频同时发送的，利用正交码区分不同天线的信号，由于CDMA系统是功率受限的，其总的发射功率是一定的，双天线发射分集时每根天线上的发射功率降为总功率的一半，因此在无衰落的情况下，发射分集技术不会带来性能增益，而且其性能也比不上接收分集。cdma2000和WCDMA工作于FDD方式，上下行信道的传输特性不对称，因此很难采用智能天线技术；TD-SCDMA工作于TDD方式，上下行信道的传输特性基本对称（同一频段），特别适用于采用智能天线技术。Cdma2000测试标准中的测试环境：8km/h两径，30km/h单径。-23-现代通信技术讲座1、移动通信技术的发展最终是为了解决通信系统的容量问题(1)分集径数很少，且低速移动的热点微小区，如会议中心、飞机场、写字楼等；(2)仅存在单个强径，如高楼形成的街道；(3)交织器＋纠错码方案效果差时（交织长度小于衰落周期）――基本失效解决3km/h～10km/h区间的通信问题――亟需解决：单径、低速移动环境下，通话密集区中的通信问题。2、发射分集原理：接收分集的思想＋线性系统的互易原理(1)独立分集信号在接收端是幅度相加，而随机噪声是功率相加，双天线分集有3dB增益；(2)频域――资源紧张，时域――RAKE接收机无更多可利用的多径－→空域：天线分集；(3)在800MHz～2GHz频段，波长为0.375m～0.15m，在手机接收端设置两套独立的射频设备（相距应为10个波长以上）不可实现；在B3G的5GHz频段，在笔记本电脑的尺寸上可以做天线阵列――将接收天线移至基站发射端，构成发射分集。3、采用发射分集技术的原因(1)由于移动台体积所限，接收分集条件不满足，多套射频通道代价高，成本受限（3G系统）；(2)基站的设备可为多个移动台共用；(3)主要对抗慢衰落造成的影响――人为造成独立的衰落信道路径；(4)代价：增加了多址干扰，多使用了正交码－→基站的可选项；(5)在多径、快衰落环境下，发射分集的性能劣化。4、发射分集中空间与时间、频率的关系(1)阵列天线的阵元相隔半个波长，彼此之间相关；分集天线的放置间隔应尽量大，以保证信道不相关；(2)阵列天线阵元收到的信号能量相等；(3)阵列天线是空间滤波，可以增强信号，削弱干扰；分集天线用于对抗衰落。5、发射分集的方式(1)开环方式：无反馈回路，典型的空间发射分集；(2)闭环方式：利用上行信道从移动台向基站及时报告信道信息，用于发射加权（信号合成）－→对于很慢的衰落有优势；(3)cdma2000：OTD，STS（Space-TimeSpreading）；(4)WCDMA：STTD，TSTD（Time-SwitchedTransmitDiversity）――两天线轮流发送，不增加多址干扰，但降低分集效果；-24-现代通信技术讲座(5)闭环发射分集方式①方式1：只对发射天线上的信号相位进行调整，不调整信号幅度；②方式2：既对发射天线上的信号相位进行调整，又调整信号幅度，天线发射总功率应保持不变――把发射功率尽量多地分配给信号好的天线。(6)发射分集带来切换上的问题，无法实现软切换，只能硬切换。★通信系统仿真方法与技巧等效基带，评价指标，采样与噪声滤波，归一化与定点仿真，校正方法★通信信号与系统的等效基带表征1、带通信号的表示j2pfct(1)时域：s(t)=Re[sl(t)e]；1(2)频域：S(f)=[S(f-f)+S*(-f-f)]。2lclc2、线性带通系统的表示j2pfct(1)时域：h(t)=2Re[hl(t)e]；1(2)频域：H(f)=[H(f-f)+H*(-f-f)]。2lclc3、带通系统对带通信号的响应1(1)R(f)=S(f)H(f)=[R(f-f)+R*(-f-f)]，其中，R(f)=S(f)H(f)；2lclc(2)可以忽略信号调制中的任何线性频率变换，仅考虑等效低通系统对等效低通信号的响应；(3)等效基带信道的描述必须符合载波所在频段的传输特性（如等效基带信道的多普勒频移与通信系统载波的大小有关）。★仿真的评价标准1、信噪（干）比（Eb/N0，Es/N0）：通常既是评价指标又是参数(1)在接收滤波器之后做信噪比的统计；(2)注意SNR与Ec/N0、Es/N0及Eb/N0的关系；(3)注意以上信噪（干）比定义在系统何处，标准中常定义在接收天线的输入端口，最常用的是Eb/N0；(4)信噪比是信号与噪声的相对关系，通常将信号或噪声功率设置为一恒定值，调整另一项；需要注意的是，信道传输函数在未能量归一化之前，可能造成虚假的信噪比――最好在-25-现代通信技术讲座接收端采样点上进行实际的测量。2、均方误差：通常作为均衡器和信道估计器的评价指标(1)用于衡量均衡器或信道估计器的重要指标，它不仅反映噪声的影响，同时还考虑由算法本身及序列特性造成的误差――反映总体上噪声与干扰（如定时带来的误差）的影响；(2)均方误差与误码率（SER）成一定比例关系，但与误比特率（BER）关系不成比例；因为误比特率还取决于解码器性能（门限效应）、输入的软信息，特别当均方误差低于某一门限时，其对系统性能几乎无影响；均方误差与软判决不直接发生关系，片面改善信道估计器的性能，意义不大。3、误比特率（Pb），误码率（Ps），误帧率（FER）或误块率（BLER）(1)比特与码元的区别：解码前后；(2)FER是指解码后的有误码的帧数占总帧数的比例，WCDMA系统中为了与逻辑帧的概念区分，使用的是误块率；(3)BER、SER与FER之间成一定比例，在不同信干比、不同帧长度下有差别；(4)Turbo码在BER=10-8附近会出现“盆底效应”，而移动通信中只要求达到10-6（BER）；(5)比特：编码前的信息源数据，码元：编码后含有冗余度；(6)BER与FER一般成正比，而BER与SER不一定成比例，因为这还取决于解码算法的性能；(7)WCDMA中帧的定义限制在逻辑信道，映射到物理信道中称为块，所以WCDMA中的误块率（BLER）等价于cdma2000中的误帧率（FER）。4、平稳度指标：如定时精度、频率稳定度（－→频率校正技术）等；5、接入成功率（时隙ALOHA），捕获概率，虚警概率；6、接收灵敏度，接收机动态范围，最大发射功率，干扰抑制，带外杂散（滤波器带外特性），峰均比；(1)接收灵敏度：不仅取决于前端噪声，而且与后端接收技术有关，是整机指标；(2)最大发射功率：指线性功放的最大发射功率。7、算法复杂度，计算资源与存储资源占用（性价比）；8、仿真的评价指标还包括：收敛速度（自适应算法），鲁棒性（稳定性，Recovery），系统通过率（HARQ），系统容量。-26-现代通信技术讲座基站各信道基带Ior多径扩频后数据产生滤波衰落信道ˆIorBER,BLER统计SER统计AWGNIoc解Turbo量RAKEA/D基带交译码化接收转换滤波织WCDMA下行链路仿真框图ˆIor――基站发射功率，Ior――移动台接收功率，Ioc――带限信号（仿真其余小区带来的干扰）。★过采样和噪声滤波器1、采用过采样技术的原因(1)系统中限带滤波器并非理想低通，由采样定理可知，当采样频率提高时，可以加大信号频带之间的距离，进一步降低频谱混叠，且抑制带外噪声；(2)信道引起的畸变使信号能量不在整数采样时刻，因此需要利用过采样，使采样点尽量靠近信号能量最大点；(3)发送端与接收端时钟不同步，为了实现精确定时，必须进行过采样；(4)在经典均衡理论中，首先有一个匹配滤波器，然后再进行T间隔采样，以保证所有对判决有用的信息未丢失――理论上已证明；(5)实际系统中常用简单低通滤波器＋T/2间隔数字滤波器逼近WF滤波器；(6)视具体情况而定，有时并不一定要进行过采样，如GSM系统中，GMSK调制后，带外衰减特别快，由于混叠所带来的干扰只占总能量的1%左右（-20dB），因此不必采用过采样；而在cdma2000系统中，接收端经过匹配滤波器（相关）之后信号波形变得更加尖锐，对于定时要求更加严格，通常需要4～8倍过采样。2、噪声滤波器(1)当以符号或Chip速率为采样率仿真时，不需要考虑噪声滤波；(2)过采样引起虚假的信噪比，采样频率提高一倍，信噪比虚假地增加3dB，这是由于宽带AWGN滤波所致。★归一化与定点仿真-27-现代通信技术讲座1、前端接收机的AGC等措施，保证ADC的精度能够提供足够的动态范围；2、数字计算过程中，为使有限精度提供足够的动态范围，需要进行归一化；(1)常用的归一化方法有：最大值归一化，功率归一化，部分归一化；(2)最大值归一化：小信号的细节损失较多，没有有效利用A/D转换器；(3)功率归一化：其后附加一个限幅器（削顶），大信号适当饱和问题不大，非线性饱和较多。3、定点化过程需要考虑的因素：系数截断（宽度和位置），存储宽度，溢出处理（饱和与截断处理）；4、避免除法，以加代乘。★定点仿真中常见的参数考虑1、采样速率：主要考虑同步精度，是否混叠（带通信号的采样）2、ADC的精度：主要考虑信号动态范围及干扰强度干扰强度与零中频技术有关，在中频上可以采用声表面器件做滤波器，AGC好做；3、信道估计器的精度积分长度，估计精度，算法收敛速度，支持的信道，时延扩展，是否跟踪；4、信道系数精度，中间结果精度，系数定标；5、软判决解码器所需输入信号中信道信息的精度(1)衰落信道中取输入比特4～6Bit，前面归一化运算性能要求可以适度放宽；(2)0.05dB以下的性能损失可以忽略。6、解码器内部外赋信息的精度，度量精度；7、RAKE接收机中的定点仿真：合并径数的选择，合并策略的选择；8、均衡器中的定点仿真(1)MLSE状态数的选择，软输出均衡器算法的选择，不同均衡准则的选择；(2)均衡器系数的选择，系数迭代算法的选择；(3)实现复杂度（如性能与维特比均衡器状态数，留存路径长度关系等）。★仿真中的测试向量与测试序列1、测试向量和测试序列的设计与算法本身同等重要(1)良好的测试向量，可以迅速诊断错误；(2)需要背景知识支持和长期经验积累；(3)在仿真方案确定的同时，确定测试方法。-28-现代通信技术讲座2、常用测试方法(1)功能性测试，以已知简单算例测试；(2)遍历性测试，随机测试（对于软件工程和协议编写尤为重要）；(3)抽样测试。★仿真的校正1、需要校正的原因(1)对定义的理解是否正确，编程是否正确，仿真方法是否正确，结果是否符合物理意义，希望的改进的比较基准；(2)通过校正，可以迅速检出错误，避免浪费时间与计算机资源，提高工作效率；(3)校正方法得当有利于系统参数优化算法选择，获得正确的结论。2、常见的校正方法(1)与理论计算曲线比较；(2)重现文献中他人的结果；(3)用简单并已知结果的算例进行验证；(4)理想信道，AWGN信道，固定多径信道，已知信道等；(5)借助于通信仿真软件进行校正（SPW，COSSAP）；(6)借助于辅助工具（如Matlab中的信号 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 工具）。★Viterbi解码器的设计概述：(1)MLSE与Viterbi算法原理；(2)Viterbi算法资源占用；(3)Viterbi解码器设计与参数优化；(4)256状态Viterbi解码器实现方案。★MLSE与Viterbi算法原理rk=sk+nk=±xb+nk（s1=xb，s2=-xb），对于发送符号sk：é2ùé2ù1(rk-xb)1(rk+xb)p(rk|s1)=expê-ú，p(rk|s2)=expê-ú。2psê2s2ú2psê2s2únënûnënû在k=1KK时刻，对于给定的发送序列，联合概率密度函数为-29-现代通信技术讲座KKé(m)2ù(m)(m)1(r-s)p(r,r,,r|s)=p(r|s)=expê-kkú12LKÕkkÕ2s2k=1k=12psnëênûú，K2æ1öéK(r-s(m))ù=ç÷expê-kkúç÷å2s2è2psnøëêk=1nûúK取对数后，得到：rr(m)(m)2。D(r,s)=å(rk-sk)k=1Viterbi算法中用状态空间描述路径，约束了路径的指数增长（MLSE原理），使得在每一个TimeSlot上为线性增长；欧氏距随着K的增大为单调递增函数。★Viterbi的贡献1、解决了解码算法复杂度与观察长度之间的矛盾；2、利用路径度量的单调上升与下降特性，在有限状态空间中作出TentativeDecision（瞬间判决），证明最优路径不会因基于路径选择而丢失，使解码性能得以保证；3、使卷积码解码的运算量与观察长度成线性关系，在每一个观察时刻保持固定的运算量；4、具有良好的结构，便于ASIC实现；5、动态编程的思想（Dynamicprogramming）★Viterbi算法步骤1、假设k时刻，每一个状态上存在一条留存路径和留存