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1、CDMA系统一.概述CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)称作码分多址。在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的，而是用各不相同的编码序列来区分的。或说是靠信号的不同形来区分的。从频域或时域观察，多个CDMA信号是互相重叠的。码分多址是以扩频技术为妹础，所谓扩频是把信息的频谱扩展到宽带中进行传输的技术。CDMA信号的产生包括调制和扩频两个步骤，可以先用待传送的信息比特刈•载波进行调制，再用伪随机系列(PN)扩展信号的频谱，也可以先用伪随机系列为待传送的信息比特相乘,把信
2、息的频谱扩展后，再对载波进行调制。这两种方式是等效的。适用于CDMA系统的扩频技术是直接序列扩频(DS),这巾CDMA系统称作直接序列扩频CDMA系统(DS-CDMA)o在直接序列扩频CDMA系统中，所有用户(或称信道)工作在相同的中心频率上，用户信息信号与高速率的伪随机码序列(PN序列或称码字)相乘得到宽带信号。不同的川户使用不同PN序列。这些PN序列相互正交，利用PN序列来区分不同的用户，如图0—1所示。得到的宽带信号再去调制载波信号的某个参量。▲玛字图0—1DS—CDMA示意图接收端要从收到的扩频信号中恢复出它携带的信息，必须经
3、过解扩和解调两个步骤。解扩就是接收端以与发送端相同的PN序列与接收到的扩频信号相乘，恢复出原频带信号；解扩后的信号再经过常规的解调，即可恢复出其中传送的信息。二.DS-CDMA移动通信原理图0-2为DS-CDMA移动通信系统原理框图。系统中采用包含N个正交的PN序列CI,C2,…，6作为地址码,分别与信码dl,d2,…,dn相乘或模2加实现扩频调制。信码速率fb(单位:b/s,比特/秒)、丿謹月Tb=l/fb；地址码速率fp(单位：c/s,子码/秒或码片/秒)、翩Tp=l/fp,地址码序列每周期包含p个子码元，序列周期T=pTp.通常
4、设置(0-1)(0-2)式中，K为正整数。式(0・1)、(0-2)表明，地址码速率fp是信息速率fb的KP整数倍，1个信码周期Tb対应K个地址码序列周期To信息码与地址码相乘后占据的频谱宽度扩展了KP倍。由N个正交地址码在一对双工载频上构成N个逻辑信道，可供N对用户同时通信。图中画出发端的N个用户及收端第1个用户。DS-CDMA系统的载波调制方式可采川调频或调相，以调相方式应川最广。以2PSK调制为例，发端川八1发射的信号为(0-3a)S](0=dx(f).C](Z).cos(oct上式屮，仏⑴心⑴是(-1,+1)域二元数据，则SI(
5、t)是0/兀调相的2PSK信号。故载波调制器就是模拟乘法器。式(0-3a)可写成如下形式S
6、(f)=d
7、(/).C](f).coscoet=[d](Z)•C]⑴]coscoct(0-3b)或S](r)=d](/).(?](r).coscoct=[d
8、(t)•cos(vct]•C](r)(0-3c)上式表明，发端的DS-CDMA射频信号，可通过先扩频调制再载波调制(式(0-3b))或先载波调制再扩频调制(式(0-3c))得到，二者是等效的。与此对应，收端也有二种等效的解调方案。本实验系统采用的方案是：发射机先扩频调制再载波调制，接收机先
9、解扩再解调。V相关运算信码dn地址码cn载波fc信码dl(fb)图0-2DS-CDMA移动通信系统原理框图发端n个用八发射在空中的信号在时域.频域完全混誓在一起，收端每一个用八都可收到。下血我们U接收机先解调再解扩的次序來推导码分多址的原理:收端第1个用户天线收到的信号NN(0-4)s(7)=工s'f)=工4.dj(f).Cj(f).cos0.ff=li=l解调后的信号NSex⑴二工A：©⑴心⑴(0-5)1=1经过与本地地址码cl(t)相关检测后输出信号d】=[：Sex(/).C](MNr=工A：』/(X(f).q(t)dt/=)上式
10、中,Tb为信码周期，故积分号中信码di(t)是常数可提出,得£咖卫)『co©⑴力Nrc,r)C]⑴drJ=1根据地址码的止交性关系Ri,j(C=£c,(r)•Cj(t-T)dt=0,iHj町得(0-6)d]=A：Q(/)K&(o)=側(0上式中&(o)=⑴力为Cl(t)的自相关函数峰值。d；经采样后得到方波形式的信码dl(t)o收端用户1从发端N个用户发射在空中，在时域及频域完全混叠的DS-CDMA信号屮，接收到发端川户1的信码。从以上可知，当若干个伪随机序列不同的扩频信号进入同一接收机时，只有伪随机序列与接收机本地产生的伪随机序列相
11、同而且同步的信号才能被接收机检测出來，其它信号类似于接收机的背景干扰(多址于扰)，只会对接收机输出信号的误码率有一定影响。即使有多个伪随机序列完全一样的信号，先后进入接收机，只要它们的相对时延差大于一个子码宽度(l/fp
