通信原理 第五版 第10章 码分多址分解

显然上面4个码组中的任意两组之间是两两正交。
沃尔什码的生成可以通过哈达玛 (H a d m a r d ) 矩阵来生成
1 1 1 1 1 1 1 1 M2 M4 1 1 1 1 M 2 1 1 1 1 M2 1 1 , M 2 M2 1 1
m 2 1
n
例
c
0
c
1
c
s2
1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0
2
c
s1
0Байду номын сангаас0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0
3
c
s0
4
s3
初始状态：
0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0
0 1 2 n1
cn x ci x i
i 0
n
c0
s3
c1
s2
c2
s1
c
3
s0
c4
f ( x) 1 x3 x 4
结论：能产生周期最长 m 2n 1 的线性移位寄存器的结构由其本 原多项式决定，该本原多项式应该满足： (1) f (x) 是既约多项式，即不能再进行因式分解 的多项式 (2) f (x) 可整除尽 x 1, m 2 1；
CDMA的优点： 1、抗干扰能力强，保密性强；
2、不象FDMA那样对载波频率需要严格控制；
3、不象TDMA那样需要全网的精确的定时和同步，而由各条 线路自行解决； 4、各用户可随机接入，而不象FDMA和TDMA各用户都以固 定暂用某个频段或时隙；
5、容量比FDAM大20倍,比TDMA大4～5倍。
3. 对地址码的要求： (1) 有足够多地地址码；
4
s3
初始状态： 1 0 0
0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0
不能产生周期为15的m序列
c0 1
c
sn-1
1
c
sn-2
2
cn1
cn 1
s0
s1
2 n 1 n
线性反馈移位寄存器结构
特征多项式： f ( x ) c c x c x c x
型）相互正交或准正交，FDMA、TDMA、SDMA、CDMA。
码分多址(CDMA)
一、基本原理: 是发射端用各自不相同的，互相正交(或准)正交的地址码调 制其所发送的信号，在接收端利用码型的(准)正交性，通过 地址识别(相关检测)，从混合信号中选出相应的信号。 1.特点：网内所有用户使用同一载波，占用相同的带宽，各 用户可以同时发送或接收信号；即在时间上、频率上都可能
(3)扩频多址：由于网内所有用户使用同一载波，同时接收或发送信号， 这样在接收机的输入信号干扰比将远小于 1，这是传统的调制解调方 式所无能为力的。为把各用户间的相互干扰降到最低限度，并且使各 用户占用相同的带宽，码分多址必须与扩展频谱(扩频)技术相结合，使 在信道传输的信号所占频带极大的展宽(一般占百倍以上)，接 收端将与本地地址码完全一致的宽带信号还原为窄带信号而选出，其 它与本地地址码无关的信号则仍保持或扩展为宽带信号而被滤出。
(2) 具有尖锐的自相关特性；
(3) 有处处为零的互相关特性 (或尽可能小的互相关特性）； (4) 不同码元数平衡相等 （序列平衡）；
(5) 尽可能大的复杂度 ；
(6) 工程上容易实现。
二、码的正交性及沃尔什码
信号正交的概念：

T
0
si ( t ) sj( t )dt =0， i j , i , j 1, 2, 3,
第十章
码分多址(CDMA)
多路传输是指利用一个信道同时进行多个信息传输的一种技术，
也称多路复用，多路一般属于点对点传输方式;
多址传输是指一个通信网中，不同地址的各个用户之间通过
一个公用的信道进行的通信,也称多址连接。
实现多路与多址传输的理论基础是信号的分割技术，使信号
的某种参量(如射频频率，信号的出现时间或空间，信号的码
1 n x ( j ) xi xi j ， j =0,1, 2......n 1 n i 1
它表明码组x与其移位 j 次以后的码组间的关联程度
3. 沃尔什码：
例：
s1 ( t ) ( 1, 1, 1, 1), s3 ( t ) ( 1, 1, 1, 1), s2 ( t ) ( 1, 1 1, 1) s4 ( t ) ( 1, 1, 1, 1)
M 2n
Mn Mn
Mn Mn
三、伪随机序列码 伪随机噪声具有类似随机噪声的一些统计特性，但又便于重 复产生和处理，它具有随机噪声的优点，又避免了它的缺点， 目前广泛应用的伪随机噪声都是由数字电路产生的周期序列， 称为伪随机序列，m序列就是伪随机序列中的一种。 1. m序列伪随机码 m序列是最长线性移存器序列，即它是由带线性反馈的移位寄 存器产生的周期最长的一种序列，一般来说，一个n级的反馈 移存器可能产生的最长周期为：
24 －1＝15 周期
c
0
c
1
S3
c
S2
2
c
S1
3
c
S0
4
可以产生周期为15的m序列
初始状态： 1000 0100 0010 1001 1100 0110 1011 0101 1010 1101 1110 1111 0111 0011 0001 1000
c
0
c
1
c
s2
2
c
s1
3
c
s0
0 0 0 1 0 1 0
m
1. 码组的互相关函数： 设长为n的编码中码元只取值+1和－1，
定义x和y两个码组的互相关函数为：
X =( x1, x 2, x 3.... xn)
1 n ( x; y ) x i yi n i 1
Y =( y1, y 2, y 3.... yn)
2. 码组的自相关函数 一个长为n的码组 x 定义其 自相关函数(系数)为：
相互重叠，因此采用传统的滤波器或选通门是不能分离信号
的，对于某个用户发送的信号，只有与其匹配的接收机通过 相关检测才可能正确接收。
2. 实现码分多址，必须具备下列条件：
(1)地址码的优选：要有足够多地地址码，且相关性足够好 (即强的自 相关性和弱的互相关性)，这是码分的基础。 (2)地址码的捕获与相关检测的实现：在接收端，所产生的本地地址 码，不但在码型结构上与发送端发来的地址码一致，而且在相位上要 完全同步，用本地码对收到的全部信号进行相关检测，从中选出所需 信号，这是码分多址的主要环节。