在宽频CDMA中，每个用户分配一个特定的编码序列(即扩频码)，宽频CDMA用扩频码对承载信息的信号编码。由于每个用户码和其他用户码之间互相关性很小，因此，知道用户编码序列的接收机能在接收编码信号后对其解码并恢复原始的信号。信号的扩频增强了宽频CDMA多址接入的能力。宽频 CDMA与窄带CDMA相比，信号具有更宽的频宽和更高的码片速率。宽的频宽可以在合理的用户容量的前提下提供更高的数据速率。另外，宽频系统本身就具有频率分集作用，能更好地克服多径衰落，改善通信质量。因此，宽频 CDMA使系统具有频谱效率高、容量大以及覆盖广等特点。

宽频码分多址系统可以採用FDD或TDD技术。宽频CDMA中採用许多新技术来改善移动通信的有效性、可靠性及安全性。这些新技术包括抗白噪声的信道编码与调製技术，抗多径衰落和远近效应的功率控制技术，抗时间选择性衰落的信道交织技术，抗空间选择性衰落的分集接收和传送技术，抗多用户多址干扰的多用户检测及智慧型天线技术，抗频率选择性衰落的RAKE接收技术以及用于解决多频段、多体制和多功能的软体无线电技术。正是因为宽频CDMA系统具有这些技术特点，才确保了其用在3G空中接口中的主流地位。

扩频可以改善干扰抑制并提高抗干扰的能力，使系统的容量和频谱效率提高。通常用于扩频的调製方法有直接序列扩频(DS)、跳频(FH)和跳时(TH)等3种。跳频扩频系统简称FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)。FHSS系统中的跳变频率由跳频码发生器产生的码字决定，根据所选的码字，频率合成器可以输出成百上千种频率值作为发射载频。因此，FHSS系统的关键部件是一个能快速回响的频率合成器。

跳时扩频系统简称THSS(Time Hopping Spread Spectrum)。在THSS系统中，扩频序列控制信号传送的时间即为发射机的通断时间。

DSSS、FHSS和THSS三种方式中，DSSS方式抗干扰、抗噪声的性能最佳，在抗多径干扰方面的优势尤为突出。所以，3G中大都採用这种扩频方式。

DS-CDMA是用于宽频CDMA方案的主要调製技术，WCDMA已确定用直接序列扩频多址方案。在DS-CDMA方案中，把信息与伪随机序列发生器相乘而扩频得到宽频带信号，如图1所示。

宽频CDMA可採用的扩频码有伪噪声码(PN)和正交码。DS-CDMA系统通常採用的PN码是用线性移位暂存器产生的。为了防止同步传输时信道间的干扰，DS-CDMA系统用码间的互相关是零的Walsh序列进行信道分隔。在DS-CDMA接收机中，在所希望的用户和干扰用户之间低的互相关性对抑制多路接入干扰是很重要的。同步的初始可靠也要求扩频码具有好的自相关特性，以有利于可靠地分隔多径分量。

用作扩频码的序列应满足以下要求：扩频码发生器的设计必须简单，序列具有随机性及好的自相关性和较好的互相关性。常用的码有m序列及Gold序列。在有限域理论的基础上还可以构造出许多不同周期长度的伪随机序列，以适应各种特殊的扩频要求。

码型的设计要有利于抗多址干扰，以提高时变多径信道的同步精度。宽频CDMA中需要不同地址码来实现不同的功能。对于上行链路，主要涉及区分不同移动用户的地址以及在多媒体业务中区分不同类型速率业务的多速率业务地址。对于下行链路，主要涉及区分小区内不同信道的地址以及不同基站或小区的地址。用户地址码的选择首先要满足系统容量对码数量的要求，同时应保证各用户之间的正交特性以减少用户间的干扰。多速率业务地址码必须满足不同速率业务的正交性，防止它们之间的干扰。为了同时满足系统对码的数量和质量要求，可选用不同类型的码组以适应不同的要求。后面介绍的LS码是一种适用于移动通信的理想码型。

扩频码可以是长码或短码。短码的全长为一个码元周期，而长码有几个码元周期。用短码可通过适当选择短的扩频码集来控制相关特性，同时降低多用户检测的複杂性。另外，用短码扩频得到的信号是周期稳定的，可用于多用户检波算法的设计。长码有利于产生大量的扩频序列，并可达到干扰随机化的目的。

当为空中接口设计或选择最合适的码族时相关特性和码数是两个重要的选择準则。在异步系统中，码之间存在相对的相移，PN码的互相关特性必须最佳化。最常用的码型设计準则是使偶互相关最大峰值(Maximum Peak Even Cross-Correlation Value)最小。最大相关值的最小化不会降低总的多路接入干扰，因为在异步系统中所有相移都影响系统的性能。有时，互相关值的分布比互相关峰值更重要。当SNR大且用户数少或码很短时，最大相关值才更有意义。

比最大相关值更适合的最佳化準则是均方互相关值(MSQ，Mean Square Value of the Cross-Correlation Values)的最佳化。从性能观点出发，似乎任何一种伪噪声码都能用作异步DS-CDMA系统的扩频码。对于长码，码数是小区内容纳的用户数。为支持低比特率语音用户需要大量的码，在用多码传输方法时也是这样。在下行中，有一种增加码数的方法是对相同扇区以不同的导频码分配同一集正交码。然而，由于两集码不再正交，因此系统性能变差。这时可用準正交码来提高可利用正交码的数量。为保证地址码的质量，除了用完全正交的Walsh码区分信道外，还可以用Walsh码与中等长度伪码作两次联合扩频的複合正交码。为了适应多速率业务，可以採用层间可变扩频比正交码或用多信道并行传送，包括多码、多时隙和多载波。

移动通信系统中常用的载波调製方式有DPSK、QPSK和π/4QPSK。DPSK调製方式中，信号经差分编码后再进行二相相移键控调製，以克服接收端相位模糊现象。DPSK调製和解调的原理框图如图2所示。QPSK调製方式的频谱效率高于DPSK。目前更常用的是改进的π/4QPSK调製方式，以提高传输效率。与QPSK相比，在频带受限的情况下，π/4QPSK信号具有更稳定的包络特性和更高的频谱效率。

宽频CDMA 空中接口设计的出发点是系统的要求。这一要求取决于延迟、误码率、数据速率以及限定于无线环境的信道模型。无线电环境本身不是系统要求，但它限制系统设计。另外，还要考虑可用频率、同步约束、信令要求和複杂性特点等。CDMA无线接口设计涉及几个领域，最终设计取决于每种最佳化準则权衡的方式。

进行无线电接口设计时就要把如上所述的系统要求转变为系统接口参数的最佳组合。这些参数包括：物理信道、扩频码和调製、误差控制及多速率设计方案、分组数据传输、随机接入、越区切换和功率控制等。

无线电传输环境影响空中接口的设计。应该仔细了解有关无线电环境下接收信号的衰落特性和模型。

按照传输原理，第三代移动通信空中接口的功能可以归入不同协定层，如图3所示。物理层由一系列上行信道和下行信道构成，执行编码、调製和扩频等功能。链路层分为媒体接入控制(MAC)和链路接入控制(LAC)等2个子层。与宽频CDMA空中接口有关的层主要涉及物理层、MAC层和网路层中的无线电资源管理部分。

在每个蜂窝系统中，为了建立、释放和保持连线，需要各种功能，包括网路同步、寻呼和切换等。根据这些功能可以对表1所示的逻辑信道进行细分。

表1 逻辑信道结构

逻辑信道提供的各种功能需要映射到物理信道，映射包括频率和时间两方面，其目的是将所要传送的信息分配到合适的帧和时隙中。映射取决于帧设计、调製方法和编码设计等各种特点。根据通信的需要，实际使用时可以将不同逻辑信道的特定功能映射到一个或几个物理信道。当然，不同逻辑信道的不同功能也可以通过时分复用映射到一个物理信道。物理信道的构成见表2。

表2 物理信道构成

业务信道的帧长取决于业务要求和所希望的无线电性能。帧长应能支持合理的交织深度，但不能超过业务的传输延迟要求。

线性调製方法(BPSK、QPSK和OQPSK)都可用于宽频CDMA，因为它们能提供好的调製效率。在调製方法固定后，脉冲赋形决定了调製方案的最终频谱特性。典型的数据调製方案为BPSK和QPSK，扩频调製方案有带有二相扩频电路的BPSK、QPSK和OQPSK。更先进的正交振幅调製(16QAM)将被用于CDMA以提高数据流通量。二相DS扩频电路结构比较简单，如图4所示的双信道QPSK扩频电路，I和Q信道上的码元流是相互独立的。QPSK允许在I和Q信道上使用同一扩频码。图5所示是复扩频方案。

解调可以是非相关、部分相关或相关的。相关解调需要相位基準。它可以从携带信号的数据得到，也可以从外参考码元或导频信号等辅助源得到。

多速率设计意味着具有不同业务质量要求的不同业务能够以灵活的方式复用在一起。对不同业务质量需求提供可变数据率存在三个问题：怎样把不同比特率映射到已配置的频宽，怎样提供所希望的业务质量以及怎样告诉接收机关于接收信号的特性。

第一个问题涉及多码传输和可变扩频，第二个问题关心编码方案，第三个问题考虑控制信道复用和编码。除了以上的基本要求，多速率的设计还需要考虑上、下行方向对多速率解决方法的不同要求。对移动台功率放大器的要求应有利于使用高效率的功率放大器。在下行方向，多速率方案应允许移动台接收机节省功率。

在CDMA系统中用两种方法增加数据速率：可变扩频係数(VSF)和多码。在VSF方案中，扩频比随数据速率的增加而降低。在多码方案中，当数据速率增加时要配置附加的并行码。对多码传输，每个并行信道都有固定的功率。对VSF，功率根据传输速率而变化。多码传输的一个优点是同时存在几种业务时，可以用功率控制来调整业务质量。多码方案的一个缺点是它需要与码数相同的RAKE接收机。

使比特率和码片速率匹配的一种方法是利用与速率兼容的收缩码(RCPC，Rate-Compatible Punctured Codes)和重複码。为了改变数据速率或其他业务参数，接收机需要知道接收信号的结构，发射一个明确的控制信号或用盲速率检测都能实现这一目的。对前一种情况，需要通过控制信息编码以获得所希望的业务质量。控制信息必须具有比用户业务信息更低的差错率，否则，帧将完全丢失。控制信息可以与用户数据一起编码或从用户数据中独立出来。

多用户检测(MUD)是新一代无线系统的新技术之一。对于一个有k个用户的DSSS收发系统，接收机的输出信号由用户信息、多址干扰和噪声等3部分组成。可以证明多址干扰近似为一个高斯随机变数，前面已经分析了在高斯近似条件下DSSS系统的性能。

在实际的DSSS多址系统中，为了克服远近效应，需要引入複杂的功率控制。多用户检测通过干扰对消来改善接收机的性能。

多用户检测处理来自相关器联合的信号以降低多址干扰。宽频CDMA系统都採用相干检测。图6所示为各种多用户检测技术。

多用户检测算法可分为线性算法和非线性算法。最佳多用户检测模组由匹配滤波器与一个由动态编程算法执行的最大似然序列检波器组成。运算量随用户数K以指数规律增加。

干扰对消的含义是先估计多址接入和多径引起的干扰，再减去估计的干扰。干扰对消的方法有串列干扰对消(SIC)及并行干扰对消(PIC)。并行干扰对消可以同时对消所有用户的干扰。分组法则算法是指检测某一给定组中的码元并对消其他用户对这个组的干扰。在宽频CDMA中根据数据速率来分组。多级干扰对消算法可递推地改善干扰估计。

上行和下行的不同特性也影响到了MUD方案的设计。上行是异步的，传播延迟在不同用户码元间引入相当大的码元间干扰；下行是同步的，移动台只需检测它自己的信号。为选择最合适的实用多用户检测算法，必须在複杂性和性能间作权衡。对多码方案，不完善的功率控制会导致所接收用户功率发生变化。最有前景的方案是分组法则SIC(GSIC)，这时用户根据其扩频係数来分组，并在组内使用PIC或去相关器。具有最小扩频係数的用户首先被检测到，从其他用户的匹配滤波器输出减去它们的多址接入干扰，并再进一步用PIC或去相关器对其他用户检测。从性能和複杂性综合地看，在大部分存在参数估计差错的情况下，2级PIC与3级PIC的效果是几乎相当的。若PIC算法相当简单，则用3级PIC更合适。

随机接入是指移动台请求接入系统的过程，同时网路对请求作应答并对移动台分配业务信道。在随机接入前需执行以下步骤：码和帧同步，取得随机接入的小区参数，估计下行路径损耗和随机接入的起始功率电平。

随机接入的最佳化準则是处理的高速度和低发射功率。随机接入的速度取决于起始同步的时间。接入信道的数目取决于预期的接入负载，因为过量的发射功率会使CDMA系统容量变差，且重要的是减小随机接入状态总的发射功率。因为在随机接入期内不能用快速闭环功率控制来控制发射功率，所以这一点就显得特别重要。若起始发射的功率很低，则接入尝试花费的时间就长，反之同步就快，但在同步期内对其他用户会引起较强的干扰。

越区切换通过增加分集来提高性能，也可以避免邻区的干扰。对具有不对称业务的宽频CDMA，越区切换需要更多的决策参数。切换进程分成三种状态：检测、决策和执行。执行越区切换的测量用来收集越区决策的信息，测量周期取决于移动台的速度。当移动台速度增加时，应频繁地更新测量结果，不同的导频组需要以不同的频率测量。具有快速下行功率控制的系统，对越区测量和执行中的延迟也有更严格的要求。

软越区切换的同步要求和解决方法取决于网路同步和扩频码的设计。若网路在码片级高精度同步，切换进程就不需要考虑软切换中涉及基站的时间差。由于成本和複杂性等因素，最好不要使用外同步，这些是异步网路优先考虑的。但这样对切换同步提出了特殊的要求。在异步网路中，码的设计进一步影响切换同步方案。长码有利于测量长的时间差，对短码则需要特殊的同步方案。

宽频CDMA网路的一个新的重要特点是可以无缝地频间越区切换。对频间切换有两种不同的方法：压缩模式/时隙模式以及双接收机。双接收机的工作简单但较昂贵，压缩模式的接收机简单但系统工作複杂。接收机算法必须在时隙模式中处理突发信号，这使性能变差。

功率控制的目的是使移动台到达基站的功率相等，以及移动台接收到基站的有用功率相等。宽频CDMA採用信噪比平衡準则及误帧率(FER)相结合的方法来实现功率控制。宽频CDMA在上、下行信道中都用快速闭环功率控制，因为所有多用户检测实际上都受远近效应限制。快速功率控制可在3方面改善性能：使用户功率均衡以缓解有损害的远近效应，补偿信道衰落以改善E_b/N₀性能，降低发射机功率以增加移动台的电池寿命及降低小区间干扰。所以对多用户检测使用功率控制是重要的。不完善的功率控制对接收机的性能有两方面影响：由于衰落未完全补偿而使得性能变差，另外，由于不完善功率控制的不等功率导致远近效应的产生。于是，不完善功率控制将使多用户检测的性能变差。

在功率控制方案设计中，必须考虑功率控制準则、步进量、动态範围和命令速率。根据功率控制準则，有几种不同的算法，如基于路径损耗的功率控制和基于质量的功率控制。功率控制步长一般为0.5或1dB。动态範围要求由两移动台之间的最大距离差设定。对上行信道，快速功率控制要求在开环控制设定点附近有10～30dB动态範围。在下行信道，这动态範围为10～20dB。最佳功率控制速率取决于移动台速度和载波频率，最好根据移动台速度改变功率控制速率。

基于CDMA方案的3G空中接口标準集中到两类宽频CDMA：网路异步(WCDMA)和网路同步(cdma2000)。同步系统扩频码的传输时间是相同的，而异步系统在用户之间不存在传输时间的时间控制。

宽频CDMA的频宽为5MHz左右，选择这种频宽的理由有两点：首先，3G主要目标的数据速率144kbit/s和384kbit/s可以在5MHz以内达到合理容量，在有限条件下，甚至能提供2Mbit/s的峰值速率。其次，5MHz宽频比窄带能分成更多的信道，使3G功能增加并改善了性能。也有更宽频宽10、15和20MHz的提案以更有效地支持高的速率。

表3所示对两个宽频CDMA多址接入方案进行了比较，它们的共同特性是：提供多速率业务，分组数据，複数扩频用户专有导频的相关上行，在下行波束成形的附加导频信道，无缝的频率间切换，在下行的快速功率控制及有选择性的多用户检测。

表3 两种宽频多址接入方案特性比较

WCDMA和cdma2000系统之间的主要差别是码片速率、下行信道结构和网路同步。cdma2000把5MHz频宽分配给直接扩频下行，其3个载波的码片速率为3.6864Mchip/s，而每一载波下行码片速率为1.2288Mchip/s。WCDMA直接扩频的码片速率为4.096Mchip/s。与IS-95类似，cdma2000的扩频码是用同一M序列的不同相移产生的。WCDMA是异步网路，採用不同长码而不是相同码的不同相移对小区和用户进行区分。

两种方案各有千秋，从技术角度看，WCDMA採用了一些新技术，基站间异步方式摆脱了对GPS的依赖。cdma2000是建立在IS-95空中接口的基础上的，最大限度地利用了成熟的技术，相对来说技术複杂程度低、风险小、系统演进升级的成本也较低。

软体无线电的基本概念是将硬体作为无线通信的基本通用平台，而用软体实现儘可能多的无线及个人通信功能。软体无线电的核心是将A/D和D/A儘可能靠近天线(将A/D和D/A由基带移到中频甚至射频)，用实时高速DSP/CPU代替传统的专用数字电路执行A/D转换后的一系列处理。软体无线电具有如下特点。

① 系统结构通用，功能实现灵活，具有可程式的信道特性，如信道频宽，调製标準，数据速率，转换频带及带外抑制等。系统的改进和现场升级也很方便，同一硬体平台可用于许多标準。

② 提供不同系统互操作的可能性。

③ 具有复用的优势，便于模组化，採用可程式的协定，包括模拟调製及数字调製。

④ 主要功能由软体实现，可方便地採用各种新的信号处理手段以提高抗干扰性能，元件数量少，从而使性能稳定可靠。软体无线电理想结构如图7所示。

3G有多模式操作，标準也在不断完善，所以必须充分利用软体无线电技术带来的系统灵活性和通用性，实现3G中多种空中接口的并存。

3G与软体无线电技术融合的一条途径是在3G中设立公共系统参数信道(CSPC)，解决多个制式并存的问题。在一个特定的区域中，在CSPC内通知该区域所能提供服务的参数，如频段、接入模式、业务类型及负荷等以决定接入的系统获得最佳的服务。

充分利用实时作业系统，对时间调度控制更加精确，可以更有效地为高速数位讯号处理分配有限的处理资源。软体无线电系统还可实现灵活有效的网管技术，充分利用数位化射频信号中的大量信息，评估传输质量，分析信道特点实现最佳接入。

在宽频CDMA终端和基站收发信机设计中，从实用出发，主要关心的是其功耗、成本和尺寸以及最佳的工作条件。这些性能都直接与输入功率要求、元器件数目、软硬体集成化程度等有关。CDMA收发信机大体上由模拟和数字两部分构成，其方框图如图8所示。其中射频和中频组件基本上用模拟技术实现，而基带组件主要採用数位技术。功率主要消耗在RF部分，而基带部分的功能较複杂。

射频组件中的关键技术涉及功放及频率合成器的设计。设计在一定输出功率条件下具有高度线性要求的功放是3G收发信机成功的关键。频率合成器的功耗与占空係数有关。随着DSP和ASIC性能的提高，模拟射频和数字基带之间成本相比，模拟部分比重也逐渐加大。从终端尺寸看，电源和接口电路占去了大部分空间。在信号通道上，双工滤波器及天线等射频元件要占据较大的空间。在提高性能的前提下减小体积也是设计的目标之一，目前已经有使用射频晶片为移动终端实现收发信机一体化的解决方案。

3G终端应该适应与大容量及与高比特率业务相关的特点。在设计发射机时要考虑的主要技术参数有：输出功率和效率，输出功率的变化範围，输出频率调谐範围及稳定性，频率合成器的稳定度及相位噪声等。接收机系统的主要技术参数有：灵敏度、选择性、寄生回响抑制、噪声係数、压缩点、最小可检测信号及动态範围等。

在设计射频和基带电路时应当使用模组化技术。承担高速业务的收发信机对频谱有更精确的要求，应引入一些新技术以提高效率和降低系统的总成本。降低扩频係数或引入更多并行码信道可以得到更高的数据速率。增加用户比特率对设计的影响是明显的，因为对码元速率的处理要求与用户数据速率密切相关，它主要影响信道编码、解码和交织功能。在设计编码/解码器结构时必须考虑应儘可能利用好资源，特别要注意对基站和移动终端要求的差异，从而设计出性能价格比最佳的电路。

基带接收机的方框图如图9所示。宽频I/Q抽样数据串经A/D变换和滤波后送到相关电路，把信号转换到窄带域。多径分集组合器收集来自不同RAKE的信道能量。经过组合后，进行比特去交织并解码以产生髮射信息比特流。解扩后的多用户检测电路能用来提高系统的性能。

（1）A/D变换

A/D变换的速率应适应宽频信号。与窄带情况相比扩频得到处理增益允许利用动态範围更小的变换器。A/D动态範围应保证对所设定的AGC不饱和，同时量化噪声也不影响总的链路性能。最佳接收机滤波器应与发射机脉冲赋形滤波器匹配，以提供最大的SNR，并能补偿由发射/接收机模拟滤波器和其他数据通道非线性可能引起的信号失真。接收机滤波器的主要问题是较大的输入动态範围和抽样速率要求，滤波应同时对I和Q信号执行，用双延迟线的高容量滤波器可简化系统。接收机增益控制用来调整适应于A/D变换器动态範围的输入信号电平。要注意，量化噪声取决于相对变换器输入範围所希望的输入信号电平，这样就能得到所需字长的估计。

（2）解扩器

信号解扩的目的是把所接收宽频信号转换为窄带信号，如图10所示。所需相关器的数目取决于调製方法、可能的多码接收和每个码信道必须解扩的多径抽头数。相关器突发速率根据扩频比来设定。利用BPSK扩频，相关器的数目可以减半，减少相关器数的另一种方法是对I和Q信号用相同的扩频码，但这对相位误差是很敏感的，需要更精确的信道估计。

下行信道中，灵活的数据速率可以用多并行码信道来实施。当然，对每个码都需要额外的相关器。

（3）信道估计

信道估计块估计多径延迟和复抽头係数(相位和幅度)，其主要目标是以足够快的速率提供精确的延迟估计。错误的延迟估计将使SNR变差。常用方法是用近似延迟估计单元把解扩径连线到延迟锁定迴路(DLL)。DLL用来形成调整码发生器并正比于码相位误差的信号。

（4）多径组合器

多径组合器从不同RAKE取得窄带输出并把它们相互组合。组合单元的惟一任务是叠加相干的检测并使信号相互加权。多用户检测及相关对消最常用的方法有去相关、并行干扰对消、串联干扰对消、决策反馈检波和基于神经网路的检波器。去相关检测如图11所示。

去相关能在宽频域内进行，这时用传统的相关接收机并用与所有其他接收机用户正交的信号替代参考码片序列。去相关检波器的缺点是在矩阵逆变过程中增强了噪声功率。PIC能同时消除所有用户的干扰，如图12所示。用从n－1级的硬码元决策消除n级的干扰，消除的过程可以在窄带或宽频域内执行。在窄带域工作的多级PIC以码元速率执行计算，来自前级的硬码元决策用于互相关以对每个有兴趣的解扩多径分量产生合成的干扰估计。

检测器的实施取决于码元速率、扩频因子、扩频类型、级数和IC处理中涉及的多径数。前向误差校正(FEC)和检测编码用来保护髮射的信息比特并提供特定质量的业务，最常用的FEC方案基于卷积编码和分组编码。Viterbi算法用来执行解码。宽频系统对终端解码器提出了许多新的要求，这是由于增加了具有不同数据速率、BER和延迟要求的不同承载业务。

（5）解码器

不同工作模式和编码方案需要模组化和灵活的解码器结构。对纯语音终端，实际的执行方法依赖于DSP，而较高的数据速率确实需要ASIC加速器。现在已出现基于新的递推算法的解码方法，这就是Turbo解码。与卷积方案相比，它的性能更佳，主要缺点是解码器的複杂性增加。

发射机基带部分主要负责信道编码，包括误差检测和保护功能。在3G中需要几个不同方案以保证业务质量和用户数据速率。3G的编码器必须能在不同数据速率和编码参数下工作，同样的编码器硬体甚至要能支持几种编码算法。由于3G中用户数据速率增加到2Mbit/s，它对编码器提出了更严格的要求。许多编码算法能有效地在ASIC中执行，有的算法甚至于能用简单的移位暂存器链来执行，包括Turbo编码器。

（6）收发信机控制迴路

保证收发信机正常工作还有3个重要因素：自动频率控制(AFC)使其本振与基站振荡器同步，自动増益控制(AGC)防止ADC饱和并保持收发信机的动态範围，发射机中还包括在CDMA中特别重要的功率控制调整。移动台控制迴路如图13所示。AFC的目标是使移动台上/下转换频率儘可能靠近基站频率，通过调整MS基準频率或数字频率下变频可以做到这一点。

接收信号的包络有很大的动态範围，需要增益控制来调节适应A/D变换器输入範围的幅度以提供最大的动态範围。找出最佳工作点并不是容易的事情，因为它与调製、衰落、多径信道和系统中其他用户信号都有关。AGC迴路调整是基于接收的信号功率(RSSI)，它可以直接从射频单元或在接收机A/D变换器后获得。

因为任何误差都会引入额外的小区干扰并降低容量，CDMA系统很容易受到错误的传输功率控制。功率控制必须足够快以对突变信号的变化作出反应，还要足够精确从而在信道上不会产生不希望的功率。调整功率电平的準则应根据所需要的业务质量。在开环方法中，发射功率是根据接收信号作调整；而在闭环功率控制时，命令是作为信令信息的一部分而发射的。在实际实施中，功率放大器随时间的变化特性必须考虑。有时，从功率放大器分路输出的某测量值用来校正发射机输出。

在宽频CDMA收发信机中必须设计射频部件，以适应宽频低功率频谱密度信号的要求。与时分系统不同，宽频CDMA收发信机中信号是连续的。线性调製、多码传输对功率放大器的线性特性和效率设计提出了挑战。

宽频CDMA系统对高频前端提出了严格的线性特性和效率要求。较大的信号包络变化和在功率放大时，需要把工作电平保持在压缩点附近以获得高的效率。在天线处发射信号的频谱限定了发射到其他邻近信道的能量(如邻信道功率为－45dB以下)，这是因为信号泄漏到邻近信道会使干扰增加，容量也会相应地下降。发射输出的频谱主要取决于调製及多速率方法、发射滤波和射频非线性。功率放大器对信号失真的影响最大，发射机总的线性特性涉及在功率放大器增益特性和发射滤波之间的最佳化，前者使频谱变窄但同时增加信号的峰平比係数。峰平比係数越高，功率放大器输出信号越易失真。功率放大器的线性特性取决于由不同偏置电平来选择的工作类型。用适当的偏置、增加输入功率退缩及利用线性化技术可改善功率放大器的线性特性。线性化技术主要有4类：前馈、反馈、包络消除、恢复和预失真。

图14所示是用复增益预失真技术线性化的功率放大器结构。这种方法以高频宽/收敛速率提供了相当简单的方法。输入信号功率用来对存储在RAM中的预失真矢量定址，根据环境参数的变化刷新预失真矢量，複杂的高动态範围乘法器是系统中最关键的元件。

发射机线上性特性和效率间作最佳化，而接收机主要应提供低噪声係数和良好的选择性。好的接收机噪声係数可以小于5dB；选择性应该防止邻道或其他信道能量到达ADC输入端，否则会降低动态範围。选择性差的接收机会引起A/D输入端饱和。

线上性多电平调製或多码传输方案中，接收端信道的线性特性变得更重要。若信号迅速上升，接收机必须保证ADC不会饱和。若存在功率电平快速衰落，接收机还必须保证信号不会降到可接收电平之下。快速和大动态範围的AGC负责调节接收机可变增益放大器和衰减器，以儘可能把最佳的信号电平送到ADC。在宽频CDMA系统中，调节是对每个码元进行的，而不必考虑时隙边界。

图15所示的超外差接收机有好的选择性。射频信号被滤波、放大并转换到中频，在中频处执行信道滤波。中频保持常数时，可通过改变射频混频器频率来作信道选择。

低噪声放大器(LNA)是接收机的关键部件。典型LNA的噪声係数小于3dB，功率增益为30dB。用小型中频表面声波滤波器(SAW)可以获得相当好的线性的信道选择性，但其插入损耗比较高。

直接数字合成(DDS)能用于超外差接收机来执行I/Q分离。若用具有大的动态範围ADC的IF滤波器，则DDS还能进行实际频道的选择。DDS技术也可用于基于IF的发射机。这种方法的缺点是产生的频率并不像模拟方法产生的那样纯，优点是频率和设定速度灵活。

直接下变频接收机把高频信号直接混频成I/Q基带分量，并用简单的低通滤波器直接对信道滤波。这种结构的优点是简单，特别是採用SAW最终会产生包含发射机的单片收发信机，主要问题是本振频率和邻近的强用户信号相互混频可能出现直流，从而引起输入ADC饱和并破坏接收。其关键元件是正交本振，它应能提供好的相位和增益匹配以及具有等幅度的纯I/Q分支的正弦波和90°相移。混频器输入端的隔离应足够高。混频器本身应有好的线性特性以抑制由邻近信道及其他信道传输引起的干扰。

在直接上变频发射机中，信号直接从基带变换到射频，仅需一个输出送到I/Q调製器的合成器。必须提供足够好的90°相移并在正交分支间的增益匹配以使不希望的边带抑制足够高。信道滤波必须在I/Q混频之前的基带处执行，具有线性相位和固定群延迟的数字滤波是一个好的选择，在DAC后的模拟低通滤波器也可用于此目的。在直接上变频时比较难满足功率控制的要求，但採用高动态範围的数字元件，特别是D/A转换器可以避免上述困难。