CDMA通信原理培训CDMA的含义•N用户/宽带信道一、码分多址技术基础一、码分多址技术基础一、码分多址技术基础信息论抗干扰性理论处理增益和抗干扰容限数字信号扩频原理由上面三个图可看出，脉冲重复周期增加一倍，基频降低一半，谱线间隔减小一半，谱线密度增加一倍。所以，脉冲信号的谱线间隔决定于脉冲序列的周期脉冲信号的谱线带宽决定于脉冲信号的宽度。因此，为了扩展信号的频谱，可以采用窄的脉冲序列去调制某一载波。采用的脉冲宽度越窄，扩展的频普就越宽。如果脉冲的重复周期为脉冲宽度的2倍，则脉冲宽度缩窄对应于码重复频率的提高。直接序列扩频正是应用这一原理，直接用重复频率很高的窄脉冲序列来展宽信号的频谱。直扩系统抗扰性数字信号调制数字信号调制PSK波形卷积编码与交织编码卷积编码器由上图可看出，它是由移位寄存器（SR）和模2加法器组成。在卷积码中，每个码字除了与本组信息相关之外，还与前面的1个信息有关。所以每个码字共与相邻的2个信息相关，因而称这个卷积码的约束长度为4。约束长度决定了移位寄存器的数目，移位寄存器长度加1即为约束长度。上图中的（2，1）卷积码，其码率为1/2，监督位1位，是最简单的卷积码。下面我们就以它为例介绍卷积码的编码和解码过程。由上图知，每输入一个信息（mj)，编码器输出两个信元mj、pj，其中pj＝mj⊕mj－1。假定输入信息序列为100（1先输入），经过编码器输出为110100。编码过程如下：一开始，移位寄存器复位（为0）。输入mj=1，pj＝1⊕0＝1，输出为11；输入mj＋1=0，pj＝0⊕1＝1，输出为01；输入mj＋2=0，pj＝0⊕0＝0，输出为00；所以输入为100时，输出为110100。译码器：由译码器图可得出下面式子：sj＝pj⊕pj’;s0＝sj⊕sj-1;Mj＝mj⊕s0。S0为校正信号，Mj为输出码。输入端开关是码元速率的两倍。假定输入为之前编码器的输出｛110100｝，开始时，移位寄存器均为0，则mjpj＝11时，pj’＝mj⊕mj-1=1⊕0=1;sj＝pj⊕pj’=1⊕1=0;s0＝0⊕0=0;Mj＝1⊕0=1。同理，mj+1pj+1＝01时，pj＋1’＝mj＋1⊕mj=0⊕1=1;sj＋1＝pj＋1⊕pj＋1’=1⊕1=0;s0＝0⊕0=0;Mj＝0⊕0=0。mj+2pj+2＝00时，pj＋2’＝mj＋2⊕mj＋1=0⊕0=0;sj＋2＝pj＋2⊕pj＋2’=0⊕0=0;s0＝0⊕0=0;Mj＝0⊕0=0。即输出为｛100｝，与编码前一样！下面我们来看看传输中出现差错时，译码的自动纠正。假如收到的是｛111100｝即第3位由0变为1了。译码：mjpj＝11时，pj’＝mj⊕mj-1=1⊕0=1;sj＝pj⊕pj’=1⊕1=0;s0＝0⊕0=0;Mj＝1⊕0=1。同理，mj+1pj+1＝11时，pj＋1’＝mj＋1⊕mj=1⊕1=0;sj＋1＝pj＋1⊕pj＋1’=1⊕0=1;s0＝1⊕1=1;Mj＝1⊕1=0。mj+2pj+2＝00时，pj＋2’＝mj＋2⊕mj＋1=0⊕0=0;sj＋2＝pj＋2⊕pj＋2’=0⊕0=0;s0＝0⊕0=0;Mj＝0⊕0=0。输出还是｛100｝！这就是卷积码的功效！如果使用较长的约束长度，则既可以纠正突发差错，也可以纠正随机差错。2.交织编码交织编码主要用来纠正突发差错，即使突发差错分散成为随机差错而得到纠正。交织编码与纠正随机差错的编码结合使用，从而具有较强的纠正随机差错和突发差错的能力。交织编码不像分组码那样，它不增加监督元，即交织编码前后，码速度不变，因此不影响有效性。在交织之前，先进行分组编码，如采用（7，3）分组码，其中信息位为3比特，监督位为4比特，每个码字7比特。第一个码字为A11A12A13A14A15A16A17，第二个码字这A21A22A23A24A25A26A27……第m个码字Am1Am2Am3Am4Am5Am6Am7。写入顺序读A11A12A13A14A15A16A17出A21A22A23A24A25A26A27顺……序Am1Am2Am3Am4Am5Am6Am7即读出为A11A21……Am1。假如传输中有突发差错(长度为b，如图中选中部分)，只要突发差错不大于m，则差错被分到每个码组中，而且每个码组最多只有一位差错。可以用卷积编码纠错。m的数字越大，能纠正的突发长度b也越长，故m称为交错度。它表示纠正突发差错的能力。但因为交织时，收发双方均要先存后读的数据处理，所以有一个处理时间的延迟。m越大，处理时间也越长，故必须在时延及处理突发差错能力之间取平衡。二、CDMA通信原理CDMA码序列从下图可以看出，寄存器输出的序列具有周期性，只