码分多址是指以不同的伪随机码来区别基站。各基站使用同一频率并在同一时间进行信息传输的技术。

由于发送信号时叠加了伪随机码。使信号的频谱大大加宽。采用这种技术的通信系统也称为扩频通信系统。它是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术。能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求。

具有频谱利用率高。话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点。[3]

码分多址是各发送端用各不相同的、相互正交的地址码调制其所发送的信号。在接收端利用码型的正交性,通过地址识别(相关检测),从混合信号中选出相应的信号。[4]

码分多址的特点是:网内所有用户使用同一载波、占用相同的带宽、各个用户可以同时发送或接收信号。 图1 CDMA

码分多址通信系统中各用户发射的信号共同使用整个频带,发射时间又是任意的,各用户的发射信号在时间上、频率上都可能互相重叠。因此,采用传统的滤波器或选通门是不能分离信号的,这样对某用户发送的信号,只有与其相匹配的接收机,通过相关检测器才可能正确接收。[4]

如图1所示。

扩频原理如下图2所示。由图2可见,发射端是将待传输的信息码 经编码后,先对伪随机码 进行扩频调制,然后再对射频进行调制,得到输出信号为:

式中: 的速率(chip/s)为 , 的速率(bit/s)为 。通常 远大于 ,因而调制后的扩频信号带宽主要取决于 带宽。

图2 扩频原理框图

信号通过无线传输后,将会受到噪声和其他信号的干扰。因此,接收端所收到的信号除有用信号外,还包含有干扰信号。即:

式中 为噪声和干扰信号的总和。

接收机接收到的信号先用相干载波进行解调。

经宽带(带宽约为码片速率)滤波后,得:

并将 与本地伪随机码 相乘,即进行解扩处理。因 与发端的 码完全一致,所以输出信号 再经基带滤波器,基带滤波器的带宽为信号 的带宽,远小于解扩之前的宽带滤波器带宽,而还是宽带信号,经基带滤波后就只剩下很小一部分噪声功率。处理后为,其信号功率不变。所以解扩输出的信噪比要比解扩输入的信噪比大得多。再经解码器,就恢复成原始信号[5] 。如图3所示。

图3 IS-136数字蜂窝系统的时隙结构

图4 扩频信号接收解扩框图

CDMA的技术原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码序列(PN)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,对接收的宽带信号做相关处理,把宽带信号转换成原信息数据的窄带信号,即解扩,以实现信息通信。CDMA码分多址技术完全满足现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等要求,正受到越来越多的运营商和用户青睐。

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