CDMA - 技术

耙形接收机

由于宽带无线信道的挑战性，反射会导致原始传输信号以不同的幅度、相位和延迟产生多个副本（多径）。如果信号分量在彼此的每个码片周期内到达，则可以使用耙形接收机进行调整和组合。耙形接收机利用多条路径的多样性原理。下图显示了耙形接收机方案。

耙形接收机处理多个多径信号分量。相关器输出被组合以实现更好的可靠性和通信性能。基于单个相关的比特判决可能会产生较大的比特错误率，因为相关器处理的事实上多径分量可能会受到褪色的破坏。如果相关器的输出因衰落而损坏，则其他输出可能不会损坏，并且可以通过加权过程来降低损坏信号的影响。

沃尔什码

沃尔什码最常用于 CDMA 应用中的正交码。这些码对应于一个称为哈达玛矩阵的特殊方阵的行。对于长度为 N 的一组沃尔什码，它包含 n 行以形成一个 n × n 沃尔什码的方阵。

IS-95 系统使用 64 阶沃尔什函数矩阵。此矩阵的第一行包含一个全零字符串，后续每一行包含比特 0 和 1 的不同组合。每一行都是正交的，并且对二进制比特具有相等的表示。在 CDMA 系统中实现时，每个移动用户使用矩阵中 64 个行序列之一作为扩频码。并且，它在所有其他用户之间提供零互相关。此矩阵递归定义如下：

其中 n 是 2 的幂，表示矩阵 W 的不同维度。此外，n 表示对该矩阵中所有比特进行逻辑非运算。三个矩阵 W_2, W_4, 和 W_8, 分别显示维度为 2、4 和 8 的沃尔什函数。

64 阶沃尔什矩阵的每一行对应一个信道号。信道号 0 映射到沃尔什矩阵的第一行，即全零码。此信道也称为导频信道，用于形成并估计移动无线信道的冲激响应。

要计算序列之间的互相关，我们需要将比特转换为矩阵以形成 ± 1 值的反义词。但是，同一 CDMA 信道上的所有用户可以使用一个公共的长 PN 序列同步到一个码片间隔的精度。它还用作数据加扰器。

• 沃尔什码是一组具有良好自相关特性和较差互相关特性的扩频码。沃尔什码是 CDMA 系统的支柱，用于开发 CDMA 中的各个信道。

• 对于 IS-95，有 64 个可用码。

  • 码 `0’ 用作导频，码 `32’ 用于同步。

  • 码 1 到 7 用于控制信道，其余码可用于业务信道。如果不需要，码 2 到 7 也可用于业务信道。

• 对于 cdma2000，存在多种沃尔什码，其长度各不相同，以适应不同无线配置的不同数据速率和扩频因子。

• 64 种正交比特模式之一，速率为 1.2288 Mcps。

• 沃尔什码用于识别每个单独传输的数据。在正向链路上，它们定义 CDMA 频率内的正向码信道。

• 在反向链路上，所有 64 个码都由每个反向信道用于携带信息。

请查看以下插图。它展示了如何使用沃尔什码进行多路复用。