CDMA技术介绍 cdma是什么网络类型( 二 )


功率正交类似于用三棱镜来分解白光,利用滤波器将混合的信号一一分开;能量正交类似于化学试验的萃取,需要添加辅助信号,最后获得指定信号的能量信息 。
附带说一下,能量正交并不是CDMA技术的专利,OFDM技术的本质也是能量正交 。
如何区分地址码?
了解了CDMA的码分原理后,接下来我们来了解如何来区分地址码 。
地址码的区分需要经过三个步骤:分辨码、锁定码以及分离码 。
分辨码就是从混合有多个码的信号中找到某个指定的地址码 。
锁定码就是跟踪指定码的变化,也就是与指定的地址码同步的过程 。
分离码就是同步后,从混合有多个地址码的信号中分离出某个指定的地址码 。
值得注意的是,实际系统根据需要,可以只实现可分辨,比如雷达测距、GPS定位,而不是一定要做到可分离 。
最后我们来了解如何来评估地址码的区分能力 。
码的种类很多,选择合适的码作为地址码,就需要评估码的区分能力 。前面说了,区分包含两层含义:可分辨以及可分离 。可分辨意味着可以从混合有不同地址的多个信号中找到某个地址码;可分离意味着可以从混合信号中分离出某个地址码 。显然,后者的要求更高,而且需要前者的帮助 。
如何衡量码的可分辨性呢?衡量码的可分辨性采用自相关指标,该指标越高,代表码的分辨性能越好,越容易被匹配,越不容易被误判 。
如何衡量码的可分离性呢?衡量码的可分离性采用互相关指标,该指标越高,代表码的可分离能力越好,越容易筛选出来,越不容易被干扰 。
值得注意的是,自相关性与互相关性两个指标是独立的 。
讲了这么多CDMA的内容,最后我们来看移动通信系统中的码是怎么构造的 。
如何构造码?

  • 在移动通信系统中,常用的地址码有哪些呢?
  • 目前没有一种地址码是两全其美,使得可分辨性以及可分离性都是最优的 。地址码要么是可分辨性出类拔萃,要么是可分离性出类拔萃 。
    PN伪随机序列(又称伪噪声)的可分辨性非常好,只要码足够长,就可以很方便地匹配 。常用的PN伪随机序列有m序列、M序列,用于cdma2000系统中,还有一些变种,比如Gold码,用于WCDMA系统和LTE系统中 。
    正交码的可分离性也就是正交性非常好,只要能同步,不同的正交码之间就是正交的,完全没有干扰 。典型的正交码是Walsh码 。
    因此,PN码是易分辨的地址码,正交码是易分离的地址码 。
    移动通信系统中同时需要分辨以及分离码,因此必须同时采用以上两种地址码,才能达到目的 。通常,PN伪随机序列用于外部地址码,也就是作为设备码;Walsh码用于内部地址码,也就是作为信道码 。
  • 地址码是如何生成的呢?
  • PN码很长,数量又多,好在生成的方式简单,通常都用移位寄存器即时生成 。
    由于Walsh的长度有限,Walsh码采用波形发生的方式生成,也就是把Walsh序列的每个码的取值保存在存储器中,需要时再读出来 。
  • 地址码的数量有多少?
  • 地址码的数量与地址码的类型有关 。
    Walsh码的数量与其阶数有关,阶代表序列的长度,多少阶就有多少种 。由于Walsh码通常不超过256,因此数量不多 。
    PN伪随机序列中m序列的数量与序列的长度相关,同样是有多长,就有多少种 。PN伪随机序列的数量通常上千,百万、千万更是比比皆是,实际使用时会截取其中的一段 。
    LTE抛弃了CDMA吗?
    这算是一个花絮,或者是一个彩蛋,内容来自《LTE教程:结构与实施》 。
    CDMA技术介绍 cdma是什么网络类型

    文章插图
    CDMA技术介绍 cdma是什么网络类型

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    大家都听说过这样的说法:LTE是4G,采用了OFDM技术,抛弃了CDMA技术,比基于CDMA技术的3G要高大上 。进而引申,说LTE之所以要抛弃CDMA技术,是为了避免高通CDMA专利的垄断 。这些观点,言之凿凿,是很多人耳熟能详的观点,也是很多人认可的观点 。
    可是,与大家想象的不一样,其实LTE技术并没有抛弃CDMA技术,CDMA技术依然在LTE系统中发挥着作用 。这是究竟怎么回事呢?
    为了讲清这个问题,我先简单介绍一下CDMA技术 。
    CDMA,大家都知道是码分多址的缩写,因此码在CDMA技术中扮演了举足轻重的角色 。CDMA技术中使用了两种码,一种是正交码,又称为信道化码;另外一种是扩频码,是伪随机序列,又称为扰码 。

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