八、调制解调
    目标：了解发射和接收过程中的调制解调基本原理。
   （UM12 8-3～8-15）
    调制解调的过程：在WCDMA中，采用的数字解调方式是话音或数据信号经过原编码、信道编码、速率匹配、交织、NRZ编码、扩频调制、chip调制、最终到空中接口上对应的相位上来。
    BPSK采用二相位调制，对应的相位0或∏。QPSK是信号经串并转换，NRZ编码之后形成I路Q路，通过COS、SIN调制到空中接口上发射，对应的关系1 1 → ∏/4；1 -1→ 7∏/4；-1 1 → 3∏/4；-1 -1 → 5 ∏/4。
    下行链路调制方案与上行链路的调制方案各不一样，下行链路是多个信道串并转换之后分为I路Q路，I路Q路再分别求和，再进行脉冲整形，然后再在射频口上完成4相位调制。即所谓的4相调制方案。在下行方向作功率控制，可以做到每码字的功控，是因为针对I路Q路的每物理信道都有相应的功率增益Gain。经过调整这样的增益反应到下行方向占用射频的功率大小不同。对于一个下行384数据业务，是数据加控制的处理过程，SF=8，每10ms速率是960kbps。经过NRZ编码，1 →  -1，0 →  1。奇偶比特经过串并转换，形成I路和Q路，每路速率480 kbps，SF=8扩频，再进行加扰过程，下行链路应是主扰码的I路和Q路，加扰之后I路和Q路各取1个位数对应到空中接口的1个相位，形成连续的输出相位。
上行链路选择的是I/Q复用，其中DPDCH根据业务选择扩频因子，DPCCH固定扩频因子，经过增益控制之后分别进行加扰，形成I路和Q路。从射频角度看，与下行处理是相同的。只不过chip1和chip2不再有关系，而在下行方向是同一路信息的奇偶位关系。在上行方向chip1，chip2分别来自二路信息。所以又称为并行的BPSK。
    脉冲整形的过程也就是尽量压缩旁瓣的能量，使99％的能量集中在主瓣上。旁瓣能量的集中程度体现在滚降系数上，目前在WCDMA中统一选择的α＝0.22。对应的带宽＝（1＋α）x 速率。故带宽＝（1＋0.22）x 3.84＝4.75MHz。
    接收机从空中接口上接收到的信号，通过宽带滤波器滤除旁瓣信号，截取5MHz带宽内的有用信号，然后解调，获得处理器增益，通过脉冲整形去除噪声。解调过程包括中频转换、匹配滤波器寻找相关点加Finger合成组成了Rake接收机的功能、对每个Finger完成相应解扩过程、执行Symbol判决，在经过相应的逆过程如串并转换、基带信号处理等等。
    Rake接收机从射频口接收到多路4相位信号，通过相位直接区分I路和Q路，如收到信号相位是∏/4则对应的I路和Q路符号为1 1。信号送往匹配滤波器完成相关点的寻找，找到多个相关点，多个相关点将作为多路Finger的时延均衡的参考，之后I路和Q路信号进行相位调整。信号侦听是结合Pilot，通过已知的Pilot序列完成信道估计的过程。每个Finger时延的均衡值不同，经过均衡使每个Finger信号达到相同的参考点，再通过I路和Q路信号求和，采用合并算法，然后再送往基带信号处理。此时I路和Q路信号并未区分出物理信道，只有经过解扩解扰过程之后才能区分出有用信号，而之前是将所有信号包括干扰都接收下来。

    九、AMR话音编码
    目标：了解AMR话音编码过程、描述AMR速率适配方案、比较AMR和GEM中的EFR/FR的区别。
   （UM12 9-3～9-15）
    AMR话音编码是只针对话音的原编码过程，它是根据空中接口的无线质量动态改变编码方案。所遵循的原则是以较低的编码速率获得较好的话音质量，也就是通过添加更多的保护字段来提高话音质量。在较好的无线条件下，原编码速率提高如12.2kbps，信道编码速率可以下降；同样在无线条件差的情况下，原编码速率提下降至4.75kbps，信道编码速率增加，添加更多保护字段抵抗干扰。所以AMR的作用就是在不同的无线条件下获得较恒定的话音质量。但引入AMR会增加系统的复杂程度。
    话音处理间隔仍然是20ms，速率改变周期也可以是20ms一次。规范规定AMR一共定义了8种编码方式，各厂家设备目前普遍支持的最大速率是EFR 12.2kbps，最小速率是4.75kbps。AMR子流即是8种速率流。每种子流都是以20ms来截取话音块，所以对应12.2kbps模式20ms内244bits，10.2 kbps对应204bits，依此类推。每个子流对应比特分3个级别，为classA、B、C。规定了不同级别所对应的比特长度，其中classA级别最高，要经过严格保护，classB次级，classC级别最低几乎可以不作保护。
    图9-5列出了不同话音编码速率在不同C/I（解扩之后的载干比）情况的话音质量的测试结果。在C/I值较好的情况下，高速率的话音编码明显有较好的话音质量，但在C/I值较低的状况下，EFR、12.2等高速率编码已无法侦听，而低速率的话音编码方案仍然可以得到较好的话音质量。如在C/I＝4dB时12.2对应的MOS值只有1.46，而5.9kbps方式对应的MOS值为3.69。

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