cdma通信原理培训new

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1、CDMA通信原理培训工程部:邓小丁2008-8-26CDMA的含义CDMA：CodeDivisionMultipleAccess即码分多址接入。它是以扩频通信技术为基础的。WCDMA即宽带码分多址接入也是以扩频通信技术为基础的。CDMA基本原理1321TimeTime30kHz30kHzFrequencyFrequencyFDMATDMA(3时隙)•1个用户/窄带信道•3个用户/窄带信道•C/I在中频滤波前为负，滤波后为正•C/I在中频滤波前为负，滤波后为正Time1.23MHzFrequencyCDMADS-CDMAWalshCode•N用户/宽

2、带信道•C/I在中频滤波后也为负，但在解扩后为正•可以认为解扩是最后一次滤波一、码分多址技术基础�扩展频谱通信的含义扩频通信技术是一种信息传输方式，在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需的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。a、信号频谱被扩宽了。但容量却提高了。b、采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。采用大约0.814us脉冲（带宽为1.2288MHz)来直接序列扩频。扩频码只是起到扩展信号频谱的作用，并不影响所传数据的透明性。c、在接收端用相关解调来解扩。在接收端用与发送端完全相同的扩频码序列进行

3、相关解扩。一、码分多址技术基础�扩展频谱通信的主要特点1、抗干扰能力强。扩频系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干扰能力越强。因其信号频带展宽了，干扰方也必须在更宽的频带上去干扰，就必须提高干扰功率。如果频带变宽100倍，则干扰功率必须提高100倍！2、隐蔽性好。扩频系统扩展了频谱，所以其功率密度很低，甚至湮没于噪声中，所以别人很难发现有信号存在，而且对其他窄带系统干扰很小。可在原有窄带的频段内进行扩频通信，提高频谱利用率。3、可以实现码分多址。扩频通信提高抗干扰性能，但占用了频带宽的代价。但是，如果让许多用户共用这一宽频带，则可极大提高频带的利用

4、率。在扩频码序列中利用正交或准正交的扩频码序列之间的相关特性，给不同用户分配不同的扩频码，可一、码分多址技术基础以区分不同用户。这样在一宽频带上许多用户可以同时通信而互不造成严重干扰。虽然码分多址占用较宽频带，但平均到每个用户占用带宽来计算，则频带利用率高。在FDMA的AMPS系统、TDMA的GSM系统和CDMA的蜂窝系统中，CDMA系统容量最大，为FDMA的20倍，TDMA的4倍。4、抗衰落、抗多径干扰无线道信不可避免会出现慢衰落、快衰落等现象。在频域上看，快衰落会产生频率选择性衰落。扩频系统具有潜在的抗频率选择性衰落的能力，这是因为扩频频谱已经

5、很宽，频谱密度很低，如在传输中小部分频谱衰落时，不会造成信号严重畸变。还可以采取把多个路径来的同一码序的波形相加合成，从而能有效克服多径效应。信息论�香农公式前面提到扩频将信号带宽扩宽了，但频谱资源却是宝贵的，为什么还要用宽频信号传输窄带信号呢？目的就是为了安全可靠。香农公式表示了带宽与信噪比互换关系：C=Blog2(1+S/N)。C为信道容量，单位为b/s;B为信号频带宽度，单位为Hz；S为信号平均功率，单位为W；N为噪声平均功率，单位为W。公式表明：在给定信号功率和白噪声功率N的情况下，只要采用某种编码系统，就能以任意小的差错概率，以接近于C的

6、传输速率来传送信息。反过来，在保持信息传输速率C不变的条件下，可以用不同频带宽度B和信噪功率比（信噪比）来传输信息。即如果增加信号频带宽度，就可以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。所以扩频能够以大的带宽来换取低的信噪比。抗干扰性理论�柯捷尔尼可夫公式信息传输差错概率公式：Pe≈f(E/n0)(1-1)。公式表明，差错概率Pe是信号能量E与噪声功率谱密度n0之比的函数。设信息持续时间为T，或数字信息的码元宽度为T，则信息带宽为Bm=1/T（1-2）。信号功率则为S=E/T(1-3)。设扩频信号的带宽为B，则噪声功率为N=n0B(1-

7、4)。将式（1-2）~（1-4）代入到(1-1)中，可得:Pe≈f(STB/N)=f(S/N*B/Bm)。上式表明差错概率Pe是信噪比（S/N）和信号带宽与信息带宽之比（B/Bm）二者乘积的函数。同样，可以增加信号带宽的方法来换取低信噪比。由信息论和抗干扰理论中的两个公式可以看出，将信息带宽扩展100倍或更多，来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力。即在强干扰条件保证可靠安全地通信。这就是扩频通信的基本思想和理论依据。处理增益和抗干扰容限�处理增益我们可以用系统输出信噪比与输入信噪比二者之比来表征扩频系统的抗干扰能力。各种扩频系统的抗干扰能力大体

8、上都与扩频信号带宽B与信息带宽Bm之比成正比。即Gp=10lg(B/Bm)。Gp称为扩频系统的处理增益，它表示了扩频系统信