CDMA 基本原理解析
CDMA原理
1、CDMA原理图2、编码技术2-1信源编码2-1-1信源编码的目的是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分，以达到压缩码率和带宽，实现信号的有效传输；2-1-2最常用的信源编码是PCM，它采用A律波形编码。
分为取样、量化和编码三步；一路语音信号编码后的速率为64Kb/s;2-1-3移动通信中如果采用PCM编码技术，则传一路话音信号需要64K带宽，传8路话音需要512K带宽。
对于1个频点只有200KHZ带宽的GSM系统来说，会造成频率资源的浪费，因此GSM系统中采用GMSK编码技术，编码后的速率为13Kb/s；2-1-4第三代移动通信系统中，不仅要支持语音通信，还要支持多媒体数据业务，因此必须采用更加先进的编码技术。
在WCDMA中，采用了自适应多速率语音编码（AMR）技术。
它支持8种编码速率：12.2、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75Kb/s.3、AMR控制AMR:允许系统根据无线接口资源动态调整语音的编码速率负荷重时，降低AMR的语音速率，这样既减轻负载，又增加系统容量。
采用4.75K时相对12.2K容量提高约40%负载轻时，增加AMR语音速率，尽量提高QOS，增加满意度对于上行覆盖受限的情况，降低AMR的语音速率可以有效扩大上行的覆盖范围4、信道编码目的使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差。
同时在原数据流中加入冗余信息，提高数据传输速率。
5、信道编码的特点5-1信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息，从而获得纠错能力5-2目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码（1/2，1/3）5-3使用编码增加了无效负荷和传输时间5-4适合纠正非连续的少量错误6、交织编码技术6-1优点交织技术是改变数据流的传输顺序，将突发的错误随机化。
提高纠错编码的有效性。
6-2缺点：由于改变了数据流的传输顺序，必须要等整个数据块接收后才能纠错加大了处理延时，因此交织深度应根据不同的业务要求选择。
cdma原理
cdma原理
CDMA技术是一种无线通信技术。
它的全称是Code Division Multiple Access，意为码分多址。
这种技术是用来区分并处理在同一频率下的多个通信信号。
相比于其他通信技术，CDMA有着许多优势。
CDMA的原理是通过为每个用户分配唯一的码序列来实现信号分离。
在发送数据之前，数据会被翻转和编码，然后和码序列相乘。
这样操作后，每个用户的数据都会成为一个特定的序列。
在接收端，接收机会使用相同的码序列进行解码，来提取出第一步所编码的数据。
由于CDMA技术采用了码序列的不同，不同用户之间的通信信号是完全重叠的。
但是，通过使用不同的码序列，接收机可以分离出正确的信号。
这使得CDMA在信号干扰和隐私保护方面有着很好的优势。
另外，CDMA还具有自适应功率控制的能力。
这意味着在通信时，发送和接收端会动态地调整功率水平来提高传输质量，并减少对其他用户的干扰。
这种功率控制策略可以使CDMA 系统具备更好的频谱利用率。
CDMA技术广泛应用于移动通信中，特别是在第三代（3G）和第四代（4G）移动通信中得到了广泛采用。
通过CDMA技术，多个用户可以在同一频段上进行通信，大大提高了通信效率和容量。
此外，CDMA技术还支持高速数据传输，使得用户能够享受到更快的网络连接速度。
总之，CDMA技术通过码分多址的原理，实现了多个用户在同一频率下的同时通信。
其优势包括信号分离、抗干扰能力强和频谱利用率高等。
在移动通信领域，CDMA技术发挥了重要的作用，为用户提供了更高效和可靠的通信服务。
cdma技术原理
cdma技术原理CDMA技术原理CDMA是一种基于扩频技术的数字通信技术，它利用码分复用技术将多个用户的信息同时传输到一个频带上，从而提高了频谱利用率。
它具有抗多径干扰、抗窃听和抗干扰的特点。
CDMA技术的原理是通过将数字信息转换为数字码，并使用扩频技术，在传输过程中将码分离，然后再将其合并在一起。
在发射端，码被与一个伪码相乘，使信号的频谱宽度扩展到一个宽带。
接收端通过将接收到的信号与相同的伪码相乘，将其还原为原始信息信号，从而实现了码分复用。
CDMA技术使用伪随机码将每个用户的信息分离并重组在一起。
每个用户都有一个唯一的伪随机码，这个码可以在传输过程中与其他用户的码区分开来。
这种码的长度足够长，使得能够为大量用户提供独一无二的码。
因此，CDMA技术可以同时处理多个用户的信息，而不会发生信号冲突。
在CDMA系统中，每个用户的信息被编码为数字码，并与伪随机码相乘。
这样，用户的信息就被扩展到了一个带宽，这个带宽远远大于用户信息的带宽。
这种扩展的带宽使得CDMA系统具有高度的抗多径干扰和抗窃听能力。
多径干扰是由信号在传输过程中反射和折射产生的，这种干扰会导致信号的失真和弱化。
CDMA技术可以通过使用扩频技术将信号扩展到一个宽带来抵消多径干扰。
抗窃听的能力是由于CDMA技术使用伪随机码对信号进行编码，这使得信号非常难以被窃听者解码。
CDMA技术的另一个重要特征是抗干扰能力。
当多个用户同时使用同一个频段时，会产生互相干扰的现象。
CDMA技术通过使用伪随机码和信道编码技术来抵消这种干扰。
伪随机码使得每个用户的信号都不同，而信道编码技术则可以检测和恢复错误的信息。
CDMA技术是一种基于扩频技术的数字通信技术，具有抗多径干扰、抗窃听和抗干扰的特点。
它通过使用伪随机码将多个用户的信息同时传输到一个频带上，从而提高了频谱利用率，同时也提高了通信的可靠性和安全性。
CDMA通信原理知识介绍
CDMA（码分多址）是一种多址接入技术，允许多个用户在同一频段上同时进行通信。 它通过给每个用户分配一组独特的扩频码（也称为伪随机码或扩频序列），来区分不同 的用户信号。CDMA技术的核心在于扩频，即将信息数据与扩频码进行调制，扩展信
号带宽，使信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力。
CDMA技术的发展历程和应用领域
05 CDMA通信的优势与局限 性
CDMA通信的优势
抗干扰能力强
CDMA采用扩频技术，能够有效抑制干扰信 号，降低误码率。
保密性好
CDMA中的扩频编码具有很好的保密性，能 够实现安全的无线通信。
频谱利用率高
CDMA允许用户在相同的频段上共享频率资 源，提高了频谱利用率。
软切换和软容量
CDMA支持软切换技术，提高了通信的稳定 性和覆盖范围。
04 CDMA通信的关键技术
功率控制技术
总结词
功率控制技术是CDMA通信中的重要技术之一，用于平衡不同用户之间的干扰和信号强度，确保通信质量。
详细描述
在CDMA通信系统中，多个用户共享相同的频谱资源，因此需要有效地控制各个用户的发射功率，以减小相互之 间的干扰。功率控制技术通过动态调整用户的发射功率，保证接收端能够可靠地接收信号，同时降低对其他用户 的干扰。
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CDMA与其他通信技术的融合与比较
CDMA与OFDMA的融合
将CDMA的扩频技术与OFDMA的高效频谱利用技术 相结合，实现更高速的数据传输。
CDMA与MIMO的融合
利用MIMO技术提高CDMA系统的空间分集增益和 容量。
CDMA与毫米波通信的融合
探索在毫米波频段应用CDMA技术，以实现超高速 无线通信。
软切换技术
cdma 原理
cdma 原理
CDMA (Code Division Multiple Access) 是一种无线通信技术，它的原理是利用编码和解码技术对信号进行分割和复用，使多个用户在同一频率带宽内同时进行通信。
CDMA技术的主要原理如下：
1. 扩频：CDMA技术中，每个用户的信号都会被编码成一串较长的扩频码。
扩频码是一种伪随机序列，其比特频率远远高于传输信号的比特频率。
通过扩频码，原始信号被扩展到更宽的频带上。
2. 复用：CDMA技术使用了碎片化复用的原理。
每个用户的扩频码都是不同的，并且彼此相互正交，使得多个用户的信号可以重叠在同一频率上而不会相互干扰。
接收端利用正交性可以将目标用户的信号从其他用户的信号中分离出来。
3. 解码：在接收端，接收到的复用的信号会经过一个与发送端相同的扩频码进行解码。
解码后的信号可以恢复为原始信号。
CDMA技术的优点在于其频谱利用效率较高，可以支持更多的用户数目，而且在信道干扰和多路径衰落等复杂环境下仍能保持通信质量。
此外，CDMA还具有抗干扰和保密性好的特点，使其成为许多移动通信系统的重要技术。
CDMA移动通信基础
CDMA移动通信基础1. 介绍CDMA（ Division Multiple Access，码分多址）是一种数字移动通信技术，广泛应用于第二代（2G）和第三代（3G）移动通信系统中。
CDMA技术采用了先进的信号处理和调制技术，能够提高信号传输效率和容量，实现更可靠的通信。
2. CDMA原理CDMA技术基于扩频技术，通过将用户信号加上特定的扩频码再进行调制发送，不同用户的扩频码相互正交，可以实现多用户传输而不干扰。
CDMA还采用了软切换和功率控制等技术，使得信号传输更加可靠和高效。
3. CDMA系统结构CDMA系统主要由以下几个组成部分构成：基站（Base Station）：负责与用户终端进行通信，进行信号的调制解调和多用户间的分配和管理。
用户终端（Mobile Station）：包括方式和数据终端等，与基站进行通信，传输用户的语音、数据等信息。
控制器（Controller）：负责对基站和用户终端进行管理和控制，实现系统的整体协调和优化。
移动交换中心（Mobile Switching Center）：负责处理跨网络的通信和连接，实现用户的呼叫转移等功能。
4. CDMA优势CDMA技术相比其他移动通信技术具有以下优势：多用户接入：CDMA技术能够实现多用户接入而不干扰，提高了系统的容量和效率。
抗干扰能力强：CDMA技术采用了扩频技术，能够有效抵抗多径传播和其他干扰。
隐私保护性能好：CDMA技术采用了特定的扩频码对用户信号进行加密，保护用户通信的隐私。
调度灵活性高：CDMA技术能够灵活地对用户进行分配和调度，优化系统资源的利用。
5. CDMA在移动通信中的应用CDMA技术在移动通信中得到了广泛的应用：第二代（2G）CDMA系统：以IS-95标准为代表，提供了CDMA2000 1X、CDMA2000 1xEV-DO等多种技术，实现了语音和数据的传输。
第三代（3G）CDMA系统：以CDMA2000 3X标准为代表，提供了更高的数据传输速率、更丰富的业务和更好的系统性能。
CDMA基本原理
码ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ多址
CDMA网络的中心频点计算方法： 下行——870+0.03*N ； （N是载频号，例如283） 上行——833+0.03*N； 码分多址的理解： 一个房间（频段1.23Mhz）中有多人（手机MS）在交谈，每组 人之间使用不同的语言（码分），因此相互之间交谈不受影响。 基于这个模型，可以推测到CDMA的几个特点： 自干扰：如果有人说话声音过大，势必影响其他人的交流 码分：不同组之间使用不同的语言保证互不干扰，或者，使用同 样语言的两组人之间间隔足够远
扩频通信的理论基础
在扩频通信中采用宽频带的信号来传送信息，主要是为了通信的安全可靠， 这可用信息论和抗干扰理论的基本观点来解释。
信息论中的仙农（Shannon）公式描述如下： 仙农（Shannon） 仙农 其中 C------信道容量（比特/秒） N-----噪声功率 W----信道带宽（赫兹） S---------信号功率
PN短码 PN短码 区分不同扇区或小区 伪随机序列 215 = 32,768 unit (period 26.67ms)，PN码的生成 取得是相位偏置。每64位生成一个PN，共有512个可 用PN。不同PN之间相位不同，属于近似正交。 用于前向及反向物理信道扩频
PN长码 PN长码 用于反向逻辑信道区分不同用户 伪随机序列 2^42-1 unit 在前向链路上对业务及寻呼信道进行扰码
频分多址
频分，有时也称之为信道化，就是把整个可分配的频谱划分成许 多单个无线电信道（发射和接收载频对），每个信道可以传输一 路话音或控制信息。在系统的控制下，任何一个用户都可以接入 这些信道中的任何一个。 模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子，数字蜂窝系统中也 同样可以采用FDMA，比如GSM和CDMA系统也采用了FDMA。
CDMA知识要点1（CDMA基本原理）
CDMA知识要点1（CDMA基本原理）CDMA知识要点⼀、⽆线传播理论： (2)1. UHF（ultra high frequence）超⾼频300~3000MHZ (2)2. 慢衰落与快衰落的概念 (2)3. 对抗衰落，基站采取的措施是采⽤时间分集、空间分集（极化分集）和频率分集的办法(2)4. 绕射损耗和穿透损耗 (2)5.常见的⼏种传播模型： (2)6.CW测试的概念： (2)⼆、天线理论： (2)1.天线分类 (2)2.天线的性能指标 (3)3.dBd 和 dBi的区别，以及dBm的概念 (3)4. 波束宽度 (3)5.天线选型 (3)6. 天线下倾⾓与覆盖距离的计算公式 (3)三、CDMA基本原理： (5)1. CDMA （code division multiply access）码分多址接⼊。
(5)2.扩频通信的原理 (5)3.CDMA采⽤直序扩频频 (Direct Sequence Spread Spectrum) (5)4.⼏个常见概念 (5)5.系统框图 (6)6.三种码（短码、长码、WALSH码）： (7)四、CDMA信道： (7)1. IS-95中的前向信道和反向信道 (7)五、CDMA关键技术： (10)1. 功率控制技术 (10)2. Rake接收 (11)3.软切换/更软切换的概念 (11)六移动台⾏为 (12)1. 移动台初始化 (12)2.移动台空闲态 (12)3. 接⼊过程 (13)4. 掉话 (16)七、基站硬件 (17)1.系列基站 (17)⼋、切换算法： (18)1. CDMA切换的分类 (18)2. 导频集 (18)3. CDMA切换的主要参数 (18)4. 搜索窗⼝参数 (19)5. 切换算法可以分为以下的类型： (21)6 软切换动态门限 (21)7. 软切换过程 (22)⼋功率控制 (23)1. Radio Configuration简称为RC (23)2. 功控分类 (23)3. 反向功控 (24)4. 前向功控 (24)九负荷控制 (26)1. 前向负荷计算 (26)2. 反向负荷控制之准⼊算法描述 (28)⼗、系统消息 (29)1. 在CDMA系统中，⼏乎所有的呼叫流程由消息驱动 (29)2. 常见的消息 (29)3. 6种必选消息 (31)⼀、⽆线传播理论：1. UHF（ultra high frequence）超⾼频300~3000MHZ2. 慢衰落与快衰落的概念慢衰落：由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地理改变变化缓慢，故称慢衰落。
简述cdma原理
简述cdma原理
CDMA（Code Division Multiple Access）是一种用于无线通信
的技术。
它的原理是在相同的频段内，通过不同的码片（code chip）序列来区分不同的用户。
具体原理如下：
1. 扩频：CDMA使用了扩频技术，即将原始信号与一个较高
频率的序列进行乘积运算，通过频率的扩大来增加信号的带宽。
这个被称为“扩频码”（spreading code）的序列是用户特定的，因此能够将不同的用户区分开来。
2. 信号传输：在发送数据时，发送端使用扩频码对原始数据进行扩频，然后与载波信号相乘，将结果发送到空气中。
其中，载波信号是由正交变换或直接序列扩频产生的。
3. 接收信号：在接收端，接收到的信号经过天线接收后，被扩频码作用，再与发射端的扩频序列进行相关运算。
由于每个用户都有不同的扩频码，所以只有对应扩频码的用户能够正确还原出原始数据，并且其他用户的数据经过相关运算后会受到干扰。
4. 多路径干扰抑制：在无线通信中，信号可以有多种路径传输到接收端，这就产生了多径传播的问题。
CDMA使用了信号
的自相关性质，利用信号自身的特点进行抑制干扰。
具体做法是通过发送端和接收端的正交编码以及码间干扰抑制技术，来消除由多径传播引起的干扰。
通过上述步骤，CDMA技术实现了在同一个频段上同时传输
多个用户的通信，提高了通信容量和频谱利用效率。
与其他无线通信技术相比，CDMA具有更好的隐私性和抗干扰性能，可应用于移动通信、卫星通信等领域。
CDMA移动通信基础
CDMA移动通信基础CDMA移动通信基础CDMA（ Division Multiple Access）是一种移动通信技术，是利用信道编码技术实现多用户使用同一频段的一种通信方式。
CDMA移动通信基础是了解CDMA技术的基本原理和核心技术的基础知识。
1. CDMA技术的原理CDMA技术的基本原理是将不同的用户数据按照一定的编码方式进行编码，然后通过扩频技术将编码后的数据发送到整个频段。
接收端通过解码和去除其他用户干扰的方式，将特定用户的数据还原出来。
CDMA技术主要包括信道编码、信道容量和干扰抑制三个方面。
1.1 信道编码CDMA技术通过采用码片作为信号的传输方式，将用户数据进行编码与解码过程。
码片是一种特殊的伪随机序列，能够使信息在传输过程中增加冗余度，提高信号的鲁棒性和抗干扰能力。
1.2 信道容量CDMA技术具有高信道容量的特点。
由于CDMA技术采用扩频技术，可以在同一频段内传输多个用户的数据，从而提高了频段的利用率。
CDMA技术的信道容量远高于传统的时分多路复用和频分多路复用技术。
1.3 干扰抑制CDMA技术可以通过编码和解码的过程对其他用户的信号进行抑制。
由于CDMA技术是将所有用户的信号混合传输，所以没有固定的时间、频率和位序来分离不同用户的信号。
其他用户的信号会被视为干扰信号，需要通过解码过程进行抑制。
2. CDMA系统的结构CDMA系统由基站、移动台和交换网三部分组成。
基站负责与移动台进行无线通信，传输和接收数据，以及与交换网连接进行调度管理。
移动台是用户使用的移动终端设备，在与基站建立通信连接后可以进行语音通话或数据传输。
交换网则负责处理和转发数据，实现移动通信的集中管理。
3. CDMA系统的优点和应用CDMA技术具有以下优点：抗干扰能力强，能有效抵抗同频干扰和多径干扰。
高带宽利用率，实现多用户使用同一频段。
通信质量稳定，支持高速数据传输和语音通话。
系统容量大，能够容纳大量用户通信。
cdma系统基本原理
东信网络内部资料
第21页
CDMA（IS-95A）中的信道 • 在CDMA中分为前向和反向信道 • 前向是从基站到移动台 • 反向是从移动台到基站
东信网络内部资料
第22页
前向信道
• • • • • 前向链路有四种，用来传送语音和命令。它们是: 导频信道Pilot channel 同步信道 Sync channel 寻呼信道 Paging channel 业务信道 Traffic channel
为什么要用功率控制?由于信道地址码的互相关作用将产生多址效应和远近效应?多址效应指任何一个信道将受到其它不同地址码干扰?远近效应指距离接收机近的信道将严重干扰距离接收机远的信道的接收使近端强信号掩盖远端弱信号所以必须根据距离自动地精确调整移动台的发射功率东信网络内部资料第35页功率控制的实现?功率控制有三种方式?反向开环功率控制?反向闭环功率控制?前向功率控制?开环和闭环功率控制同时进行东信网络内部资料第36页反向开环功率控制?完全是ms自己进行的功率控制?根据接收功率的变化估计下行传输损耗迅速调节自身发射功率只是ms对发送电平的粗略估计?只是ms对发送电平的粗略估计因此动态范围大因此动态范围大东信网络内部资料第37页反向闭环功率控制?由于上下行传输损耗通常相差较大因此反向开环功率控制不精确因此有必要引入一种补充手段?反向闭环apc因收到基站snr的反馈信息所以称闭环环?反向闭环apc根据基站接收snr决定移动台发送功率保证基站收到的信号足够强同时对其它信道干扰最小东信网络内部资料第38页前向功率控制?bts根据ms提供的测量结果调整对每个ms的bts发射功率?其目的是对路径衰落小的ms分配较小的正向链路功率而对那些远离基站和误码率高的ms分配较大的正向链而对那些远离基站和误码率高的ms分配较大的正向链路功率东信网络内部资料第39页软切换?软切换意即先切换再断开相对于硬切换的先断开再切换而言?在切换的过程中同时接收两个基站的信号犹如收到的是不同路径传来的多径信号?犹如收到的是不同路径传来的多径信号?可利用cdma系统中的分集接收装置处理?对话音接收没有影响大大降低了掉话率?可增强接收信号电平提高载干比?不需要交换收发频率只须对引导pn码的相位作调整东信网络内部资料第40页多径效应东信网络内部资料第41页rake接收用来克服多径效应将不同时延的信号解调后对齐相加增强接收效果
cdma 的工作原理
cdma 的工作原理
CDMA（Code Division Multiple Access）是一种基于编码的多
址技术，其工作原理如下：
1. 频率复用：CDMA系统中，多个用户共享同一个频率带宽。
每个用户被分配一个唯一的编码（码片）来区分其数据信号。
2. 扩频：用户的信号在发送之前通过扩频技术进行编码。
这种编码通过将用户的信号与一个高速码片相乘，将信号变为高速码片的调制。
3. 并行传输：所有用户的扩频信号被同时传输。
4. 接收端解码：接收端收到经过信道传输后的信号，利用事先共享的编码信息对信号进行解码。
每个用户的解码器只能提取特定编码的信号，而对其他码片的干扰信号则表现为噪声。
5. 接收端频率估计：接收端通过使用自动频率控制（AFC）技术来对接收信号的频率进行估计和校正，以保证信号的稳定和准确。
6. 解码：解码器提取出原始的用户信息信号，并将其恢复为原始的数据。
CDMA的工作原理充分利用了噪声和干扰的特性，使多个用
户能够在同一频率带宽上同时进行通信。
这种技术在移动通信
领域得到广泛的应用，提高了频谱利用率、抗干扰能力和通信系统的容量。
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。
cdma原理
cdma原理
CDMA（Code-Division Multiple Access）是一种多用户共享数字无线通讯系统技术，它能同时在同一频段上提供多用户访问，采用编码技术来增加系统容量，并通过增加信号
元素来改善个性化频谱使用，从而提高语音传输速度和质量。
CDMA的基本原理是将每一个给定的用户的信号加入一系列编码。
在信号发射到空中之前，它用某一特定的数字信息代码进行编码，而信号发射到空中后，接收端则将它们解码，从而识别出发射端发给接收端的信号。
不同用户的信号可以通过不同的编码来区分，使得
它们之间不会冲突。
这样就可以在同一个频率上处理多个信号，实现多用户共享。
另外，CDMA系统采用多层信号码序列作为基本编码，而每一层的码序列表示同一种信号的不同版本，因此每一层的码序可以单独使用，也可以与其他码序混合使用，从而得到
各种不同的组合信号，这使CDMA系统的容量可以大大的提高，比传统的无线通讯技术更
加灵活，能够容纳更多的用户。
CDMA还提出了多块信道的概念，实现更高效率的信息传输。
也就是说，CDMA系统中，信息可以以多段状态传输，即发射端可以将一个信号分为多段传输。
这样可以减少干扰，
降低噪声，提高语音质量。
此外，CDMA还采用多元信道结构，使通道不受频率限制，可实现多载波个性化服务，通常用于数据/多媒体服务，如移动视频会议等，使系统的容量更加充分的利用。
总的来说，CDMA系统的优势在于改善了调制解调器的质量，增加了系统的容量，减少了干扰，提高了信号传输效率，降低了时延，从而为用户提供更好更优质的移动通讯体验。
CDMA移动通信基本原理
f
解扩频后的信号频谱
白噪声
6
CDMA 多用户通信原理示意图
输入信号 #1 #2
扩频编码
A+0
解扩频
功率合成 输出信号
#1 #2
X
User A
User A Walsh 0
User B Walsh 1
User C Walsh 2
B+1 C+2
D+3
Walsh 0
X
Walsh 1
X
User B User C
9
1、覆盖范围大
覆盖半径是标准GSM的2倍。 覆盖1000 km2： GSM需要200个基
站，CDMA只需50 个基站。 在相同覆盖条件下，基站数量大为
减少，投资将相应减小。
10
2、容量大
决定CDMA系统容量的主要参数有：处理增 益、所需的信噪比、话音激活系数、频率复 用系数和扇区数目等。 CDMA系统容量高的原因是由于它的频率 复用系数远远超过其他制式的蜂窝系统，频 谱利用率高，另一主要因素是它使用了话音 激活技术。
第五章 CDMA基本原理
1
一、CDMA的基本概念
所谓CDMA，即在发送端使用各不相同的、 相互（准）正交的伪随机地址码调制其所发送 的信号；在收端则采用同样的伪随机地址码从 混合信号中解调检测出相应的信号。
800M CDMA频段是： 移动台：825MHz～835MHz 基 站：870MHz～880MHz
25
CDMA功率控制简介
功率控制的作用
• 克服远近效应、阴影效应 • 针对不同用户需求，提供合适的发射功率 • 提高系统的容量
功率控制的目标
cdma扩频通信原理
cdma扩频通信原理CDMA（Code Division Multiple Access）是一种扩频通信技术，它利用码分多址技术实现多用户同时接入同一频段进行通信。
在CDMA系统中，每个用户都被分配一个唯一的码片序列，通过这个码片序列来区分不同用户的通信信号，实现了用户之间的隔离和同时通信的能力。
本文将介绍CDMA扩频通信的原理及其相关内容。
首先，我们来了解一下CDMA扩频通信的基本原理。
在CDMA系统中，所有用户共享同一频段，但每个用户使用不同的码片序列进行通信。
当一个用户发送数据时，数据会通过其独特的码片序列进行扩频，然后在整个频段上进行传输。
接收端根据发送端使用的码片序列来解扩频，从而提取出原始数据。
由于每个用户的码片序列都是正交的，因此它们之间不会相互干扰，从而实现了多用户同时通信的能力。
CDMA扩频通信的原理可以通过一个简单的比喻来理解。
想象一个房间里有很多人在说话，每个人都使用不同的语言。
其他人可能听到了所有人的声音，但只有懂得对应语言的人才能理解其中的内容。
这就好比CDMA系统中的用户共享同一频段，但通过独特的码片序列来区分不同用户的通信信号。
除了多用户同时通信的能力，CDMA扩频通信还具有抗干扰能力强的优点。
由于每个用户的码片序列都是正交的，即它们互相垂直，因此即使在同一频段上发送的信号相互干扰，接收端仍然可以正确地解扩频提取出原始数据。
这种抗干扰能力使得CDMA系统在复杂的无线环境中表现出色，特别适用于城市等高干扰环境。
此外，CDMA扩频通信还具有较高的安全性。
由于每个用户都有自己的码片序列，因此未经授权的用户很难窃听到通信内容。
这为CDMA系统的安全性提供了一定的保障，特别适用于一些对通信安全性要求较高的场景。
总的来说，CDMA扩频通信是一种具有多用户同时通信、抗干扰能力强和较高安全性的通信技术。
它通过利用码片序列来实现用户间的隔离和同时通信的能力，是当前无线通信系统中广泛应用的一种技术。
CDMA基本原理概述
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。
CDMA移动通信原理
SME
SME
Di Pi
VLR G VLR
PSTN ISDN PSPDN
信道结构
采用调频的多址技术.业务信道在不同 频段分配给不同的用户。
TACS、AMPS
FDMA
Power
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 GSM、DAMPS
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
目录
扩频通信原理
CDMA系统工作原理 CDMA系统关键技术
扩频通信原理
CDMA多址技术的原理是基于扩频技术. 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。
接收端由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
TDMA
Power
CDMA
Power
频分多址
时分多址
码分多址
M序列的基本性质
伪随机序列 周期：P=2^r-1，r为移位寄存器级数 M序列和其移位后的序列逐位模二加，所得序列还是M序列，只 是初相不同 两个不同相位的M序列，当周期 P 很大时，这两个序列几乎是 正交的
M序列自相关性非常好，所以CDMA中选择M序列PN码作为地址码 不同相位的M序列几乎正交，所以CDMA中用来为每一用户的业务 信道分配了一个相位
WALSH CODES
# ---------------------------------- 64-Chip Sequence -----------------------------------------0 0000000000000
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CDMA 多址方式
t t t 码
f
f
f
FDMA
TDMA
CDMA
CDMA多址方式的特征
不同的高速扩频码作为不同用户的地址码序列 地址码相互正交 CDMA信号在频率、时间和空间上重叠
CDMA基本原理—基本概念
CDMA (码分多址)
Code Division Multiple Access 利用不同的编码序列识别不同用户，即使用不同的 信号波形区分不同的用户
CDMA的基础
扩频通信技术 多址技术
CDMA基本原理—扩频通信
扩频通信技术
扩频通信的基本概念 扩频通信的理论基础 数字信号扩频原理 扩频的实现方法
的形状与单矩形脉冲完全一样; 第1零点处的频率正好为该周期性脉冲的传输速率1/Tb
数字信号扩频原理
扩展周期性脉冲的频谱方法
将频谱的1/Tb第1零点向无限远推，即增大1/Tb的值； 减小数字脉冲的持续时间，缩小Tb的值。 减小Tb值等价于提高数字信号的传输速率1/Tb，扩展 了信号的频谱。
该窄脉冲序列称为扩频信号，即扩频码序列；
接收端相关解调解扩
接收端则用与发送端完全相同的扩频码序列与收到的扩频信号进
行相关解扩,恢复所传信息。
扩频通信理论基础
问题的提出：
在传统的通信系统中, 我们总是想方设法使信号所占频谱尽 量窄，以充分提高十分宝贵的频率资源的利用率。那么为什 么还要用宽频带信号来传输窄带信息呢?
扩频增益
扩频系统的抗干扰性能 Bw / Bs 定义：GP=Bw / Bs • 扩频系统的处理增益，反映了扩频系统信噪比的改善 程度。
抗干扰容限
M = Gp – [L + (S / N0)o] • 物理意义：正常通信条件下，系统能承受的干扰高出 信号的分贝数； • CDMA数字蜂窝移动通信系统正常工作的最低信噪比 要求为7 dB。
问题的回答：
为了通信的安全可靠，提高抗干扰能力和系统容量。扩频 通信的理论基础为信息论和抗干扰理论； 利用扩频实现码分多址方式。在传统的TDMA和FDMA之 外又提供了一种新的多址方式。
扩频通信理论基础
扩频通信是以信息论的仙农(Shanon)公式理论发展起来 的一种通信方式；
仙农公式： C = B log2 (1+ S/N) • C为信道容量, 单位为b/s；B为传输的信号频带宽度，单位为Hz； S为信号平均功率, N为噪声平均功率；
Tb di (t)
扩频调制 （乘法器）
y(t)
扩频解调 （乘法器）
di (t)
TC
Ci (t)
TC
Ci (t)
数字信号扩频原理
接收的信号为：
yr（t）= di（t）·C i（t）
解扩输出信号
dr（t）= yr（t）· C i（t） = di（t）·C i（t）·C i（t） = di（t）
S N S Bw P / f e f E / n0 f Bs Bw N Bs
信号的传输差错概率是输入信号的信噪比和信号带宽与信息带 宽之比二者乘积的函数 再次说明看出信噪比和带宽是可以互换的。 同样说明了通过增加带宽可换取信噪比的好处。
宽带扩频信号
解扩信号
扩频通信定义的三个概念
发送信息的频谱被展宽
发送的信息通过扩频，将信号能量扩展到很宽的频带上，使扩频 通信的信号带宽与信息带宽之比则高达l00~1000, 属于宽带通信；
扩频方法：扩频码序列调制
数字脉冲信号宽度越窄,其频谱就越宽。如果很窄的脉冲序列被所 传信息调制, 则可产生很宽频带的信号；
扩频的实现方法
DS-SS：直接序列扩频
发端直接用高速码序列去扩展输入信息的带宽
FH：跳频
用扩频码序列去进行频移键控调制,使载波频率不断地跳变；
发端信息码序列与扩频码序列组合构造的不同码字控制频率合成器，
使其输出频率根据码字的改变而改变,形成了频率的跳变。
TH：跳时
用一定码序列进行选择的多时片时移键控； 时间轴分为多个时片，哪个时片发射信号由扩频码序列进行控制。 由于发送信号采用的时片很窄，也就展宽了信号的频谱。
数字信号扩频原理
数字信号的波形与频谱
幅度为+1，持续时间为Tb的数字矩形脉冲R(t) 经Fourier变换后 的频谱为是sinx/x类型的函数
第1零点位于1/Tb，表示该信号的能量集中在第1零点内。它 所占的频带宽度与Tb的大小相关，当脉冲越宽，其频谱带
宽越窄。
数字信号扩频原理
幅度为+1和-1，持续时间为Tb的周期性脉冲R(t)，其频谱包络
扩频抗干扰原理
扩频解调器利用本地地址码的相关性作解扩处理,有用信号频谱被恢复为窄带谱; 窄带干扰信号则在解扩过程中被扩展成为宽带谱。解调后有用信号为窄带谱,无 用信号和干扰为宽带谱,可以借助于解调后滤波器去除带外的无用信号,带内的 信噪比就可以大大提高,起到了抑制干扰和无用信号的目的。
扩频增益与抗干扰容限
仙农公式反映的重要结论：
• 频带B和信噪比可以互换； • 增加信号的频带宽度, 可在较低的信噪比的条件下以任意小的差错 概率来传输信息； • 采用扩频信号进行通信的优越性在于用扩展频谱的方法可以换取 信噪比上的好处。
扩频通信理论基础
信息传输差错概率的公式
Pe f（E / n0） Pe是信号能量E与噪声功率谱密度n0之比的函数
扩频通信的基本概念
扩频通信
SS: Spread Spectrum，指扩展频谱的通信
扩频通信定义
扩频通信技术是一种信息传输方式；
发端采用扩频码调制,使信号所占的频带宽度远大于所传信息必 须的带宽 收端采用与发端相同的扩频码进行相关解调和解扩，恢复所传信 息数据。
窄带信号 扩频调制 已调扩频信号 扩频解调 窄带信号
字码序C（t）对用户低速信息数据调制 • 低速信息数据的脉冲持续时间为Tb，其时间长度 是TC的N倍。 Tb = N ·TC • 高速码序C（t）乘上信息数据d（t），最后得到 的信号y（t）频谱与高速码序的频谱相同，起到 频谱扩展的作用。y（t）= di（t）Ci（t）