CDMA的工作原理
发布时间:2014/8/21 20:17:09 访问次数:4095
例如,向量S为(-1—1—1+1 +1—1+1 +1),同时设向量丁为(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1一1),这相当于丁站的码片序列为00101110。将向量S和丁的各分量值代入(2-3)式就可看出这两个码片序列是正交的。不仅如此, S19145BY向量S和各站码片反码的向量的内积也是O。另外一点也很重要,即任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1:①注:GSM (Global System for Mobile)即全球移动通信系统,是欧洲和我国现在广泛使Ij的移动通信体制。而一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是一1。这从(2-4)式可以很清楚地看出,因为求和的各项都变成了一1。
现在假定在一个CDMA系统中有很多站都在相互通信,每一个站所发送的是数据比特和本站的码片序列的乘积,因而是本站的码片序列(相当于发送比特1)和该码片序列的二:进制反码(相当于发送比特0)的组合序列,或什么也不发送(相当于没有数据发送)。我们还假定所有的站所发送的码片序列都是同步的,即所有的码片序列都在同一个时刻开始。利用全球定位系统GPS就不难做到这点。
现假定有一个X站要接收S站发送的数据。X站就必须知道S站所特有的码片序列。X站使用它得到的码片向量S与接收到的未知信号进行求内积的运算。X站接收到的信号是各个站发送的码片序列之和。根据上面的公式(2-3)和(2-4),再根据叠加原理(假定各种信号经过信道到达接收端是叠加的关系),那么求内积得到的结果是:所有其他站的信号都被过滤掉(其内积的相关项都是0),而只剩下S站发送的信号。当S站发送比特1时,在X站计算内积的结果是+1,当S站发送比特0时,内积的结果是一1。
图2-18足CDMA的工作原理。设S站要发送的数据是l 10三个码元。再设CDMA将每一个码元扩展为8个码片,而S站选择的码片序列为(-1 -1 -1 +1 +1—1+1+1)。S站发送的扩频信号为Sx。我们应当注意到,S站发送的扩频信号Sx中,只包含互为反码的两种码
片序列。T站选择的码片序列为(-1 -1 +1—1+1 +1 +1—1),T站也发送1 1 0三个码元,而T站的扩频信号为Tx。因所有的站都使用相同的频率,因此每一个站都能够收到所有的站发送的扩频信号。对于我们的例子,所有的站收到的都是叠加的信号最+瓦。
当接收站打算收S站发送的信号时,就用S站的码片序列与收到的信号求规格化内积。这相当于分别计算S.Sx和S* Tx。显然,S.Sx就是S站发送的数据比特,因为在计算规格化内积时,按(2-3)式楣加的各项,或者都是+1,或者都是-1;而S*Tx -定是零,因为相加的8项中的+1和-1各占一半,因此总和一定是零。
例如,向量S为(-1—1—1+1 +1—1+1 +1),同时设向量丁为(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1一1),这相当于丁站的码片序列为00101110。将向量S和丁的各分量值代入(2-3)式就可看出这两个码片序列是正交的。不仅如此, S19145BY向量S和各站码片反码的向量的内积也是O。另外一点也很重要,即任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1:①注:GSM (Global System for Mobile)即全球移动通信系统,是欧洲和我国现在广泛使Ij的移动通信体制。而一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是一1。这从(2-4)式可以很清楚地看出,因为求和的各项都变成了一1。
现在假定在一个CDMA系统中有很多站都在相互通信,每一个站所发送的是数据比特和本站的码片序列的乘积,因而是本站的码片序列(相当于发送比特1)和该码片序列的二:进制反码(相当于发送比特0)的组合序列,或什么也不发送(相当于没有数据发送)。我们还假定所有的站所发送的码片序列都是同步的,即所有的码片序列都在同一个时刻开始。利用全球定位系统GPS就不难做到这点。
现假定有一个X站要接收S站发送的数据。X站就必须知道S站所特有的码片序列。X站使用它得到的码片向量S与接收到的未知信号进行求内积的运算。X站接收到的信号是各个站发送的码片序列之和。根据上面的公式(2-3)和(2-4),再根据叠加原理(假定各种信号经过信道到达接收端是叠加的关系),那么求内积得到的结果是:所有其他站的信号都被过滤掉(其内积的相关项都是0),而只剩下S站发送的信号。当S站发送比特1时,在X站计算内积的结果是+1,当S站发送比特0时,内积的结果是一1。
图2-18足CDMA的工作原理。设S站要发送的数据是l 10三个码元。再设CDMA将每一个码元扩展为8个码片,而S站选择的码片序列为(-1 -1 -1 +1 +1—1+1+1)。S站发送的扩频信号为Sx。我们应当注意到,S站发送的扩频信号Sx中,只包含互为反码的两种码
片序列。T站选择的码片序列为(-1 -1 +1—1+1 +1 +1—1),T站也发送1 1 0三个码元,而T站的扩频信号为Tx。因所有的站都使用相同的频率,因此每一个站都能够收到所有的站发送的扩频信号。对于我们的例子,所有的站收到的都是叠加的信号最+瓦。
当接收站打算收S站发送的信号时,就用S站的码片序列与收到的信号求规格化内积。这相当于分别计算S.Sx和S* Tx。显然,S.Sx就是S站发送的数据比特,因为在计算规格化内积时,按(2-3)式楣加的各项,或者都是+1,或者都是-1;而S*Tx -定是零,因为相加的8项中的+1和-1各占一半,因此总和一定是零。