扩频理论与码分多址

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简述码分多址系统的原理

简述码分多址系统的原理
码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）是一种数字无线通信技术，其原理是将不同的用户数据用不同的伪随机码进行扩频，然后在同一频段内进行传输。

具体原理如下：
1. 扩频：将原始数据用伪随机码进行扩频，使得每个用户的数据在频域上都有一定的带宽。

2. 混合：将不同用户的扩频信号混合在一起，形成一个复合信号。

3. 分离：在接收端，通过使用相同的伪随机码，将目标用户的扩频信号从复合信号中分离出来。

4. 解扩：将分离出来的扩频信号进行解扩，还原出原始数据。

由于每个用户都使用不同的伪随机码，因此不同用户的数据可以同时在同一频段内传输，互不干扰。

这也是CDMA技术的优点之一，能够提高频谱利用率，实现更高的通信容量。

cdma解释

(3) 通话质量更佳
TDMA的信道结构最多只能支持4Kb的语音编码器，它不能支持8Kb以上的语音编码器。而CDMA的结构可以支持13kb的语音编码器。因此可以提供更好的通话质量。CDMA系统的声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。另外，TDMA采用一种硬移交的方式，用户可以明显地感觉到通话的间断，在用户密集、基站密集的城市中，这种间断就尤为明显，因为在这样的地区每分钟会发生2至4次移交的情形。而CDMA系统“掉话”的现象明显减少，CDMA系统采用软切换技术，“先连接再断开”，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。
9相关问答
10和CDMA1X的区…
收起编辑本段ＣＤＭＡ技术背景
CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995年，第一个CDMA商用系统运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区，包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。在美国和日本，CDMA成为国内的主要移动通信技术。在美国，10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。到今年4月，韩国有60%的人口成为CDMA用户。在澳大利亚主办的第27届奥运会中，CDMA技术更是发挥了重要作用。
(4) 频率规划简单（？）
用户按不同的序列码区分，所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。

CDMA和GSM是什么意思？

CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。

CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。

接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。

GSM是Global System for Mobile Communications的缩写，意为全球移动通信系统，是世界上主要的蜂窝系统之一。

GSM是基于窄带TDMA制式，允许在一个射频同时进行8组通话。

GSM80年代兴起于欧洲，1991年投入使用。

到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准，到了2001年，在全世界的162个国家已经建设了400个GSM通信网络。

但GSM系统的容量是有限的，在网络用户过载时，就不得不构建更多的网络设施。

值得欣慰的是GSM在其他方面性能优异，它除了提供标准化的列表和信令系统外，还开放了一些比较智能的业务如国际漫游等。

GSM手机的方便之处在于它提供了一个智能卡，人们称之为SIM卡，并且机卡可以分离，这样用户更换手机并且定制个人信息这方面都十分便利了。

GSM手机还允许用户接收160字长度的短信息。

通话清晰的CDMA：CDMA是Code－Division Multiple Access的缩写，全称码分多址，由美国高通公司最早研制出来。

但此时正值GSM大占天下的时候，所以几乎没有一个移动通讯商敢使用它，最后是韩国人让CDMA绝境逢生。

在90年代初，韩国政府一直想寻找发展本国电子制造工业的机会，当它发现欧洲几乎已经垄断了GSM市场之后，它果断地向CDMA抛出了绣球，CDMA从那时开始发展起来。

CDMA可以在有限的频谱范围内支持更多的用户，同时具备良好的抗干扰性及抗衰耗性。

第7章扩频多址技术

典型的时隙结构如图7 - 9所示。
第7章扩频多址技术
功率上升同步信息信息同步随路信令训练序列业务信息保护段
图 7 - 9 典型的时隙结构
第7章扩频多址技术
概括起来, TDMA的特点包括以下几个方面: (1) TDMA使得多个用户可以共享一个载波(频道), 但这些用户应在不同的时隙中工作。 (2) 每一帧的时隙数取决于几个因素, 如调制方式、有效带宽和每路信号的传输速率等。 (3) 对于每个用户来说, TDMA系统数据的发送不是连续的, 这就使得移动台的功率消耗较低, 因为其发射机可以在非工作时隙(大多数时间)将电源关闭。
第7章扩频多址技术
7.2 扩频多址技术的分类及特点
7.2.1 跳频多址(FHMA) FHMA是一种数字多址系统, 它是在跳频的基础上
发展起来的一种多址形式。在FHMA 系统中, 首先将给定的频率范围像FDMA系统一样划分成许多频道, 但每个用户的载波频率不是固定在一个频道上, 而是随着时间的变化而不断变化的, 变化的规律受到各自的伪随机序列(PN码)的控制。即各用户的载波频率在给定的系统带宽内按照各自的PN码随机地进行快速的改变。
…
频率
时间
图 7 - 5 频分多址示意图
第7章扩频多址技术
在设计频分多址系统时, 频道或信道的设计有以下几个特点:
(1) 任何一种调制方式从理论上来讲, 其频率成分都几乎是无限的, 但其绝大多数的能量通常都集中在一个有限的频率范围内。
(2) 频道的宽度不仅与调制方式有关, 而且还与每路信息的传输速率(或带宽)有关。
频率
时间
图7 – 7 时分多址(TDMA)

现代无线通信原理：第四章多址技术(2018)

带宽的比值来近似估算系统的扩频处理增益，
GP =
B F
4.1.1 扩频通信理论基础
iHale Waihona Puke 例2 有一个扩展频谱通信系统，信号扩频后带宽为20MHz，原始基带信号带宽为20KHz，则系统的扩频处理增益为GP?
Gp＝10 lg[20 106(20 103)]=30 (dB)。
4.1.2 扩频通信方法
◼ 目前，最基本的展宽频谱的方法有三种
2
e
1.44
令x = S/(N0B)，代入上式得
lim C
B→
=
S N0
lim
B→
N0B S
log2 (1+
S )
N0 B
=
S N0
log2
e
= 1.44
S 极限值
N0
◼上式表明，保持S／N0一定，即使增加信号带宽B→ ，信道容量C也是有限的。原因是当信号带宽B→ 时，噪声功率 N也趋于无穷大。
4.1.1 扩频通信理论基础
S )
N0 B
4.1.1 扩频通信理论基础
由香农定理可以得到如下结论：
1) 增大信号功率S可以增加信道容量，从而增加了信息传输
的极限速率Ri。若信号功率趋于无穷大，则信道容量也趋于无
穷大，即
lim
S→
C
=
lim
S→
B log2 (1+
S )
N0B
→
2) 减小噪声功率N（或减小噪声功率谱密度N0）可以增加信道容量，若噪声功率趋于0（或噪声功率谱密度N0趋于0），则信道容量趋于无穷大，即
4.1.3 跳频系统（4）
◼ 接收端必须以同样的伪码置定本地频率合成器，使其与发端的频率作相同的改变，即收发跳频必须同步，这样，才能保证通信的建立。解决同步及定时是实际跳频系统的一个关键问题。

移动通信系统CDMA技术

引言20 世纪70 年代末第一代移动通信系统面世以来，移动通信产业一直以惊人的速度迅猛发展。

其中码分多址移动通信以其容量大、频谱利用率高等诸多优点，显示出强大的生命力，引起人们的广泛关注，成为第三代移动通信的核心技术。

CDMA 是当今通信界关注的大热点。

CDMA 是当前公认的一种国际标准技术。

它具有频谱利用率极高和通信质量好等一系列显著优点。

CDMA 为解决频率资源非常紧缺这一当前移动通信技术发展中最关键的问题提供了理想途径，为移动通信提供了质量最高,成本效益最好的方案，成为最受设备制造商青睐的一种通信方式。

CDMA 适用于各种移动通信，已被公认为是移动通信的发展方向。

CDMA 不仅是当今最先进和最具市场潜力的通信技术，而且是一种跨世纪的技术。

第一章绪论1.1移动通信的发展史移动通信的发展相继起步于海、路、空的研究领域，大体经历了三个阶段。

从初期的军事移动通信阶段，发展到民用专业移动通信阶段，19 世纪70 年代末国际上出现的蜂窝汽车电话标志着公众移动通信新阶段的到来，历经10 年才日益成熟起来。

从此，移动通信的制造业和运营业进入了空前发展的阶段。

80年代，随着各种蜂窝系统在各国的应用，制式也五花八门，不能兼容互通，适应不了欧洲共同体的发展需求，于是开发了GSM 数字蜂窝系统。

美国从扩容和兼容的观点开发了可采用TDMA 技术的D-AMPS数字蜂窝系统。

为进一步扩大容量，采用CDMA 技术的数字蜂窝系统得以问世。

1.2移动通信的发展现状近20 年来，移动通信在微电子技术基础上与计算机技术密切结合，正在产生革命性飞跃，各种新技术层出不穷，一代又一代的新系统不断涌现，短短20 年间，第一代移动通信已经得到广泛应用，第二代移动通信系统正日益普及，并且已经第一代模拟系统，第三代移动通信系统（IMT-2000 ）即将进入大规模商用化阶段。

总之，移动通信技术正在以前所未有的速度向前迈进，预计到2010 年，在所有通信设备中移动通信设备将居于首位[1]。

多址方式

多址方式多址方式在移动通信中，许多用户同时通话，以不同的移动信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。

根据特征，有三种多址方式，即：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等方式。

频分多址－－以频率来区分信道。

目录定义技术发展历史种类划分容量比较相关问题定义技术发展历史种类划分容量比较相关问题展开定义在无线通信中，许多用户同时通话，以不同的无线信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。

技术公共陆基移动网(PLMN Public Land Mobile Network)主要使用使用的频分多址(FDMA Frequency Division Multiple Access)，时分多址(TDMA Time Division Multiple拓扑结构Access)，码分多址(CDMA Code Division Multiple Access)，空分多址(SDMA Space Division Multiple Access)和包分多址(PDMA Packet Division Multiple Access)等技术另有仅仅停留在理论层面的极分多址(PDMA Polarization division multiple access)卫星通信中主要使用的按需分配多址接入(DAMA) 或脉冲寻址多址接入(PAMA Pulse Address Multiple Access)频分多址－－以频率来区分信道。

特点：使用简单，信号连续传输，满足模拟话音通信，技术成熟。

缺点：多频道信号互调干扰严重，频率利用率低，容量小。

时分多址－－在一个无线频道上，按时间分割为若干个时隙，每个信道占用一个时隙，在规定的时隙内收发信号。

时分多址只传数字信息，信息需经压缩和缓冲存储的过程，在实际使用时常FDMA/TDMA复分使用。

码分多址－－采用扩频通信技术，每个用户具有特定的地址码（相当于扩频中的PN码），利用地址码相互之间的正交性（或准正交性）完成信道分离的任务。

扩频通信原理

扩频通信原理技术背景:传统的模拟无线通信一般采用调频(FM)和调幅(AM)两种方式,不能适应高速数据通信的要求。

进入八十年代后,数字无线数据通信方式成为主流,其调制方式有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和相移键控(PSK),其优势是便于采用先进的数字信号处理技术,如均衡技术、编码技术等等,提高了数据传输速率和传输的可靠性。

实际的系统如GSM、IS-54等。

但是这些系统也存在一些缺陷。

一方面,由于无线通信信道的开放性,通信环境不可避免地存在各种各样的突发干扰,使得信号传输的可靠性降低,同时,信道的时域和频域选择性衰落,使得数据传输速率的提高受到限制;另一方面,随着无线业务的快速增长,要求无线网络具备相当的灵活性,以适应业务的发展变化。

这些都是常规的无线数字通信难以解决的。

这些因素促成了对采用新技术的需求,以提高数据传输速率并进一步提高传输的可靠性。

扩频通信的基本原理和优势:扩频通信就其调制方式而言,与传统的数据通信没有什么差别,也包括ASK、FSK、PSK以及最近得到迅速发展的QAM,不同之处是在调制之前增加了一个扩频处理环节,把待传送符号用特征码进行扩展,扩展后的符号称为码片;在接收端同样增加了一个解扩处理的环节,将N个码片恢复为一个符号。

这即是扩频通信的基本原理。

扩频通信的优势是由扩频操作所使用的特征码-伪随机序列(PN CODE)带来的。

伪随机码具有双值自相关特性,它保证了同步相关操作获得的输出远大于非同步相关的输出值。

这样就大大降低了当两条传播路径的时差在一个码片以上时彼此之间的干扰。

这即是通常所说的扩频抗多径原理。

同时,相关解扩处理还能够大大降低窄带脉冲干扰,如一般的工业噪声、环境噪声等等。

特别值得一提的是,由于解扩处理是对N个码片的能量进行累加,因此,可以允许接收的信号电平在噪声以下,只要保证累加获得的能量满足信号判决的要求即可。

这一性能使得扩频通信技术首先在军队保密通信系统中获得了广泛的应用。

移动通信系统中的多址方式

移动通信系统中的多址方式
多址方式的基本类型有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址 (CDMA)。
实际中也常用到三种基本多址方式的混合多址方式，比如，频分多址 / 时分多址 (FDMA/TDMA) 、频分多址 / 码分多址 (FDMA/CDMA)、时分多址/码分多址(TDMA/CDMA)等等。
1. 频分多址(FDMA) ——代表：蜂窝系统有北美的AMPS和英国的TACS。
2. 时分多址(TDMA) ——代表：蜂窝系统有北美的DAMPS和欧洲的GSM。
3. 码分多址(CDMA)
——代表：蜂窝系统有北美的QCDMA（ NhomakorabeaS-95）。此外，第3代（3G）均采用CDMA多址技术。
扩频
调制
3. CDMA系统：通过试验和理论计算，QCDMA的容量可达到AMPS 的8至10倍，即每个小区中只占用20kHz的频谱就有一条话路。
Back
PN码
振荡器
信道
解扩
解调
PN码
振荡器
4. 空分多址(SDMA)
——应用于地面蜂窝移动(如TD-SCDMA)：核心技术是智能天线的应用
——在同一时间、即使使用相同的频率进行工作，彼此之间也不会形成干扰；
——配合其他多址技术应用。
1.5.2 移动通信系统中不同多址方式的频谱效率
1. FDMA系统：每个小区必须占用210KHz的频谱才有一条话路。 2. TDMA系统：对于DAMPS系统，每个小区必须占用70KHz才能有一条话路，也就是说其容量是AMPS系统的三倍。

CDMA的工作原理与分析

CDMA 的工作原理与分析200920722032闫曦CDMA （Code Division Multiple Access ）即码多分址，是一种信道复用技术，它允许每个用户在同一时刻同一信道上使用同一频带进行通信。

同时它也是一种以码分多址接入技术为基础的数字蜂窝移动通信系统。

码分多址系统是一扩频技术为基础，所谓扩频是以把信息的频谱扩展到宽带的传输技术，将扩频技术应用于通信系统中，可以加强系统的抗干扰、抗多径、隐藏、保密和多址能力。

适用于码多分址蜂窝通信系统的扩频技术是直接序列扩频（DS ）简称直扩。

它的产生包括调制和扩频两个步骤。

比如，先用要传送的对载波进行调制，再用伪随机序列（PN 序列）扩展信号频谱；也可以先用伪随机序列与信息相乘（把信息的频谱扩展），在对载波进行调制，二者是等效的。

在CDMA 系统中，不同用户传送的信息是靠各自不同的编码序列来区分的。

虽然信号在时间域和频率域是重叠的，但用户信号可以依靠各自不同的编码来区分。

IS-95标准的全称是“双规模宽带扩频蜂窝系统的移动台-基站兼容标准”，这说明IS-95标准是一个公共空中接口（CAI ）。

它没有完全规定一个系统如何实现，而只是提出了心灵协议和数据结构的特点和限制，不同的制造商可采取不同的技术和工艺制造出符合IS-95标准规定的系统和设备。

与其他蜂窝标准不同的是，根据话音激活和系统网络要求，IS-95的用户数据速率（不是信道码片速率）要实时的改变。

而且，IS-95的上行链路和下行链路采用不同的调制和扩频技术。

在下行链路上，基站通过采用不同的扩频序列同时发送小区内全部用户的用户数据，使得所有移动台在估计信道条件时，可以使用相干载波检测。

在上行链路上，所有移动台以异步方式响应，并且由于基站的功率控制，理想情况下，每个移动台具有相同的信号电平值。

IS-95系统采用的话音编译器是美国高通公司自行研制的9600bps 码激励线性预测声码器（QCELP ），该声码器检测到话音后就被激活，并在静默期间将数据速率降至1200bps ，中间数据速率为2400、4800和9600bps ，当然数据速率也可以自行设定。

码分多址直接序列扩频DS—CDMA

二．m序列 m序列也称最长线性反馈移位寄存器序列，这是一
种简单而又容易实现的周期性序列。图中小方格表示1、 2、…N个触发器，每个乘法器的相乘系数都为二值序列0或1，产生m序列的周期长度由各乘法器相乘系数的不同0、1组合决定，产生的m序列的周期最长为2N－1。
1
2
1
2
3
∑mod2
N
N
由于m序列的周期长度T=2N－1对其相关特性起着决定性的作用，从系统容量的角度出发，应使得m序列的长度尽可能长，可以供给更多的用户使用，这样系统的容量就更
频率
信道3
信道2
信道1
时间
(a) 频分多址FDMA：
信道划分成不重叠的频率段
频率
频率
信道1 信道2 信道3
时间
(b) 时分多址TDMA：信道划分成不重叠的时间段
信道1
信道2 信道3
时间
编码
(c) 码分多址CDMA：
信号在时间、频率上完全重叠
6.2 扩频通信技术
扩频通信最早始于军事通信，直到80年代末，在美国开始了采用扩频通信机制的商用通信使用。扩频通信由于其在抗干扰、保密性和增加系统容量方面都有突出优点，迅速地在民用通信领域普及开来，第三代移动通信3G就是以扩频技术为基础的。
6.2.3 PN序列的生成一．PN序列码基本特性二．m序列 6.3 跳频扩频信号 6.3.1 跳频信号的调制及解调一．跳频的基本原理
6.2.3 脉冲干扰对DS扩频系统的影响
功率谱密度
功率谱密度
f fc Ri fc fc Ri
(a)信息调制时输出信号功率谱
fc Ri
f
fc
fc Ri
6.2.1 扩频数字通信系统的模型

码分多址(CDMA)移动通信系统(二) 详解

媒体接入控制层屏蔽了物理介质的特征，为高层提供了使用物理介质的手段。高层以逻辑信道的形式向MAC层传输信息， MAC完成传输信息的有关变换，通过传输信道将信息发向物理层。
UTRAN的结构如图9-2中的虚线框所示。
第9章码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
图9-2 UTRAN的结构
c2 (2k) c2 (2k 1) c2(2k)
k=0， 1， 2， …
(9-2) (9-3)
(9-4)
第9章码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
图9-8 产生正交可变扩频因子码的码树
第9章码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
图9-9 上行链路短扰码生成器
第9章码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
第9章码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
图9-10 下行DPCH的帧结构
第9章码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
在不同的下行时隙格式中，下行链路DPCH中Npilot的比特数为2到16， NTPC为2到8比特， NTFCI为0到8比特，
Ndata1和Ndata2的确切比特数取决于传输速率和所用的时隙格式。下行链路使用哪种时隙格式由高层设定。
对线空中接口指用户设备(UE)和网络之间的U接口，它分为控制平面和用户平面。控制平面由物理层、媒体接入控制
层（MAC）、无线链路控制层（RLC）和无线资源控制（RRC）等子层组成。在用户平面的RLC子层之上有分组数据汇聚协议（PDCP）和广播/组播控制（BMC）。整个无线接口的协议结构如图9-1所示。
第9章码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
物理层将通过信道化码（码道）、频率、正交调制的同相（I）和正交（Q）分支等基本的物理资源来实现物理信道，并完成与上述传输信道的映射。与传输信道相对应，物理信道也分为专用物理信道和公共物理信道。一般的物理信道包括3层结构：超帧、帧和时隙。超帧长度为720 ms，包括72 个帧；每帧长为10 ms，对应的码片数为38 400 chip；每帧由15个时隙组成，一个时隙的长度为2560 chip；每时隙的比特数取决于物理信道的信息传输速率。

FDMA、CDMA、TDMA区别

FDMA、TDMA和CDMA的区别相关技术频分多址(FDMA)是采用调频的多址技术。

业务信道在不同的频段分配给不同的用户。

如TACS系统、AMPS系统等。

时分多址(TDMA)是采用时分的多址技术。

业务信道在不同的时间分配给不同的用户。

如GSM、DAMPS等。

CDMA(码分多址)是采用扩频的码分多址技术。

所有用户在同一时间、同一频段上，根据不同的编码获得业务信道。

gsm: 全球移动通讯系统Global System of Mobile communication就是众所周知的GSM，是当前应用最为广泛的移动电话标准。

GPRS:是Gerneral Packer Radio Service的英文缩写，中文译为通用无线分组业务，具体来讲，GPRS是一项高速数据处理的科技，即以分组的“形式”把数据传送到用户手上。

因此，GPRS技术可以令手机上网省时、省力、省花费。

打个比方，GPRS就好比移动通信设备的ADSL，而GSM就是普通固定电话线。

CDMA:CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。

接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。

时分多址时分多址(Time Division Multiple Access )是把时间分割成周期性的帧(Frame)每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。

同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在予定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。

FDMA的概念

一 FDMA的概念,优缺点二 TDMA的概念，优缺点三 COMA的概念，优缺点四 CSMA/CD的概念，工作原理，优点五 FHSS的概念,优点1-1FDMA的概念：FDMA，频分多址（frequency division multiple access），是把分配给无线蜂窝电话通讯的频段分为30个信道，每一个信道都能够传输语音通话、数字服务和数字数据.频分多址是模拟高级移动电话服务(AMPS）中的一种基本的技术，是北美地区应用最广泛的蜂窝电话系统.DMA（Frequency Division Multiple Access）是将不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上。

按照这种技术，把在频分多路传输系统中集中控制的频段根据要求分配给用户。

1-2FDMA的优点同固定分配系统相比,FDMA 频分多址使通道容量可根据要求动态地进行交换。

以往的模拟通信系统一律采用FDMA。

频分多址（FDMA）是采用调频的多址技术。

业务信道在不同的频段分配给不同的用户，如TACS系统、AMPS系统等.频分多址是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道（也称信道）分配给不同的用户使用。

这些频道互不交叠，其宽度应能传输一路数字话音信息,而在相邻频道之间无明显的串扰。

FDMA频分多路多址联接方式是每个地球站分配一个专用的载波，并且,所有地球站的载波互不相同,为了载波互不干扰,它们之间有足够的间隔。

即频分多路复用－调频方式－频分多址联接(FDM－FM－FDMA），这里，首先将电话信号经长途电信局送到载波终端，按频分多路复用FDM方式把信号复用在60路标准基带中，整个基带包括5个基群，每个基群有12个话路,将它们按预先分配方式分配给一个地球站。

然后把60路的群信号用FM方式调制到分配给地球站的载波上，经本站天线系统向卫星发射。

通过卫星上转发器将上行频率变换成下行频率，并发向各站，这些地球站将收到的信号解调便得到60路群信号，从群信号滤出发给本站的基群信号。

无线通信原理与应用-9.1 固定多址(频分多址、时分多址、码分多址、空分多址)

时隙1 时隙2 时隙3 - - - - - 时隙N
频率
尾比特同步比特
信息数据保护比特
时间
电气工程学院通信工程系
无线通信原理与应用
Wireless Communications Principles and Practice
§9.3 时分多址（TDMA）
• TDMA的效率：发射的数据中信息所占的百分比，不包括为接入模式而提供的系统开销。
§9.3 时分多址（TDMA）
• 发射数据是用缓存－突发法，省电，切换简单，不需要双工器，不同用户分配不同的带宽；
• 同步开销大，必须有自适应均衡、保护时隙；
• 用户共享一个载波频率，利用互不交叉的时隙，时隙数取决于调制技术、有效带宽等；
代码信道N
头比特
一个TDMA帧信息
尾比特
时隙
信道3 信道2 信道1
无线通信原理与应用
Wireless Communications Principles and Practice
第9章无线通信多址技术
• 9.1 概述 • 9.2 频分多址（FDMA） • 9.3 时分多址（TDMA） • 9.4 扩频多址（SSMA） • 9.5 空分多址（SDMA） • 9.6 分组无线电（PR） • 9.7 蜂窝系统的容量
§9.1 概述
• 频分双工（FDD）：为一个用户提供两个确定的频段。前向频段提供从基站到移动台的传输，而反向频段提供从移动台到基站的传输。
• 在FDD中，前向和反向频段的频率分配在整个系统中是固定的。
• 时分双工（TDD）：用时间而不是频率来提供前向链路和反向链路。前向时隙和反向时隙之间的时间分隔很小时，用户听起来就是同时的。

CDMA基本原理概述

软切换和软容量
CDMA支持软切换技术，降低掉话率；同时通过功率控制实现软容量，提高网络容量。
CDMA的局限性
高成本
CDMA技术复杂度高，设备成本和维护成本相对较高。
对多径干扰敏感
CDMA采用的扩频通信对多径干扰较为敏感，影响通信质量。
高速移动支持不足
CDMA在高速移动场景下的性能表现不如其他移动通信技术。
开环和闭环功率控制
开环功率控制是根据移动台接收到的信号强度来调整发射功率，而闭环功率控制则通过基站对接收到的信号质量的反馈来调整移动台的发射功率。两种方式相辅相成，共同实现功率控制的精确性和稳定性。
快速功率控制和慢速功率控制
快速功率控制实时调整发射功率，以应对信道条件的变化；慢速功率控制则根据长期平均误码率或信噪比的变化调整发射功率。两种控制方式结合使用，可以更好地平衡系统性能和资源消耗。
相结合，以实现更好的性能和覆盖范围。
与MIMO的结合
02
多输入多输出（MIMO）技术可以与CDMA技术结合使用，以
提高数据传输速率和可靠性。
与软件定义的无线电（SDR）的融合
03
通过软件定义的无线电技术，CDMA可以与其他无线通信技术
更好地融合，实现灵活的网络部署和管理。
CDMA在物联网和5G中的应用
详细描述
CDMA（码分多址）是一种通信技术，其基本原理是将每个信号分配一个唯一的扩频码，通过不同的扩频码来实现多路信号的复用。CDMA技术的特点是抗干扰能力强、频谱利用率高、保密性好等。
CDMA的发展历程和应用领域
总结词
CDMA技术自20世纪90年代诞生以来，经历了多个发展阶段，广泛应用于移动通信、卫星通信等领域。

移动通信的基本技术之多址技术

时隙分配复杂
为了确保用户之间的通信不受干扰，需要精确地分配时隙，这增加了系统的复杂性。
02
对同步要求高
03
难以支持突发业务
TDMA技术要求各用户之间的时间同步，否则会导致通信中断或干扰。
对于突发性的数据业务，TDMA 技术可能无法充分利用带宽。
TDMA技术的应用场景
数字移动通信系统
如全球移动通信系统（GSM），采用 TDMA技术实现了大容量和高效的数据传输。
卫星通信系统
在卫星通信系统中，由于频谱资源的宝贵，TDMA 技术广泛应用于多路复用和多址接入。
专业无线通信领域
如公共安全、交通运输和公用事业等， TDMA技术提供了可靠和高效的通信服务。
04
CATALOGUE
CDMA（码分多址）技术
CDMA技术原理
01
码分多址（CDMA）是一种通信技术，它允许多个用户在同一个频段上同时进行通信，而不会互相干扰。CDMA系统使用不同的码序列对用户信号进行扩频，并在接收端通过相关解调技术将这些信号解调出来。
在FDMA系统中，每个用户被分配一个特定的频带，该频带在整个通信过程中保持不变。
用户之间的信号通过不同的频带进行传输，从而实现多址通信。
FDMA技术的优缺点
优点
FDMA技术相对简单，易于实现，且具有较强的抗干扰能力。
缺点
由于频带资源有限，随着用户数量的增加，可用的频带会变得越来越少，导致系统容量受限。
由于多个子载波的叠加，信号的峰均比通常较高，需要采用相应的功率放大技术以降低峰均比。
OFDMA技术的应用场景
无线局域网（WLAN）
例如WiFi，采用OFDMA技术进行用户数据传输。

WCDMA的关键技术及基本原理

WCDMA系统扩频带宽为3.84MHZ AMR 12.2K的语音业务扩频增益=10lg(3840/12.2)=25dB CS 64K的可视电话扩频增益=10lg(3840/64)=17dB PS 144k的数据业务扩频增益=10lg(3840/144)=14dB PS 384K的数据业务扩频增益=10lg(3840/144)=10dB 扩频增益对系统的影响扩频增益的存在使CDMA技术具有了和FDMA/TDMA不同的特征扩频增益使CDMA系统具有较强的抗干扰能力，保密性好，所以说 CDMA系统绿色、安全、环保扩频增益也影响不同速率业务的链路损耗，从而影响不同业务覆盖半径。速率越高，覆盖半径越小；反之，覆盖半径越大。
TDMA是采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间片段分配给不同的用户。
CDMA是采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道。
码分多址技术
• WCDMA系统
–PN码（扰码）
Spread Spectrum Multiple Access Code Division Multiple Access
扰码规划应该考虑因素
地域分布：处于同一地域内的小区按纵列分配；主扰码复用距离：应在码资源允许的情况下尽量大，以确保分配原则根据网络发展情况适当预留2-3组主扰码以备网络扩容；根据地形、地貌特点，合理划分区域以节约扰码资源；结合地域特点合理确定主扰码复用距离
PN4
• 通过将伪噪声序列与基带脉冲数据相乘来扩展基带数据，其伪噪声序列由伪噪声生成器产生 • 误码率受限于多址干扰和远近效应的影响 • 用功率控制来克服远近效应，受限于功率检测的精度 • WCDMA采用的是直接扩频方式