WCDMA终端射频电路设计

当M~ni一个世纪前展示无线电报时就预示了工业的重大转折点产生。百多年来， 无线传输技术允许人们可以不使用任何物理连接进行通信。半导体技术的进步让许多在 世界各地的公众同时通话成为了现实。现在，移动用户的数量急剧增加，数据通信和多 媒体业务也随之增加。于是，下一代无线移动通信系统对新技术的需求更加迫切，实现 无所不在的、高质量的、高数据传输速度的、高移动速率的、低功耗的无线移动多媒体 传输成了目标。 从20世纪70年代起，移动通信技术发生了重大变化，移动通信技术发展到以蜂窝 车载电话为标志的公共移动通信网新阶段。70年代末，世界上出现了采用模拟技术和频 分多址(FDMA)技术实现语音业务的第一代移动通信技术(简称IG)，80年代，出现了利用 数字传输方式实现语音、数据等业务的第二代移动通信技术(简称为ZG)，主要采用的是 数字的时分多址(TDMA)技术和码分多址(cDMA)。第二代移动通信技术与第一代移动通 信技术相比，仅仅是移动通信性能提高了许多，该技术以GSM系统、PDc系统和cDMA 系统为代表。90年代中期，出现了以GPRS系统、HSCSD系统和EDGE系统为代表的 第2.5代移动通信技术，(简称2.5G)。目前，最先进的、技术成熟的第三代移动通信技 术(简称3G)，已经在世界上很多地区进入了市场和推广。它可以提供前两代产品不能提 供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图象和电视图象等，其传输率高达ZMbi灯s， 带宽可达SMHz。在新技术、市场需求的共同作用下，未来移动通信技术将呈现以下发 展趋势:网络业务数据化、分组化，移动因特网逐步形成;网络技术数字化、宽带化; 网络设备智能化、小型化;应用于更高的频段，如毫米波、K-波段，更加有效利用频率 资源;移动网络综合化、全球化、个人化;各种网络的融合;高速率、高质量、低费用。 3G系统能提供ZMb/s的带宽，但ZMb/s的带宽是共享式的，当多个用户同时使用 的时候，平均每个用户可使用的带宽远远低于2Mb/s，这并能满足某些多媒体业务的需 求。下一代移动通信(Beyond3G/4G)可以提供的数据传输速率将高达1ooMb/s，甚至更高， 支持从语音到多媒体的业务，包括实时的流媒体业务。下一代移动通信的另一个特向是 低成本。这样在有限的频谱资源上实现高速率和大容量，需要频谱效率极高的技术。 1.2MIMO技术 MIMo(Mulnitle一InPutMultiPle一outPut)技术的基本思想是在发射端和接收端采用多 北京邮电大学博士学位论文第一章绪论 个天线。这种技术最早是Mareoni于1908年提出的，它利用多天线抑制信道衰落。MIMO 包括单入多出(sIMo:single一帅utmuhinle一。utPut)系统和多入单出(MlsO一multiple一input single一outPut)系统。M加O可以简单定义为:在一个任意的无线系统中，链路的发端和 收端都使用多天线。MIMO的核心思想是:将发送端与接收端天线的信号合并，使每个 MIMo用户的传输质量—比特误码率(BER)或数据输率得到改进，增加运营商收入， 提高网络服务质量(Qos)。 空时信号处理是MIMO的一个重要概念，在空间上使用多个分布天线，在时间上 则进行弥补。MIMO系统可以看做是智能天线的扩展，用天线阵列提高无线传输质量。 MIMo系统的特点是将多径传播(一般认为是无线传输中的不利因素)变为有利因素。它 有效使用随机衰落及多径时延扩展，加倍提高传输速率，而无须增加额外的频谱。这促 进了信道模型、信息论与编码、信号处理及天线设计。