码分多址 (CDM)


码分多址 (CDM) 是一种使用扩频通信的多路复用技术。在扩频通信中,窄带信号通过分频的方式扩展到更大的频带或多个信道。它不会限制带宽的数字信号或频率。它不易受干扰,因此提供了更好的数据通信能力和更安全的专用线路。

码分多址 (CDMA)

当使用 CDM 允许来自多个用户的多个信号共享公共通信信道时,该技术称为码分多址 (CDMA)。每个用户组都被赋予一个共享码,个体对话被编码成数字序列。数据可在共享信道上访问,但只有与特定代码关联的用户才能访问数据。

概念

每个通信站都被分配一个唯一的代码。这些代码站具有以下特性:

  • 如果一个站的代码乘以另一个站的代码,结果为 0。

  • 如果一个站的代码乘以自身,结果为一个正数,等于站的数量。

该通信技术可以用以下例子解释:

假设有四个站 w、x、y 和 z,它们被分配了代码 cw、cx、cy 和 cz,需要分别传输数据 dw、dx、dy 和 dz。每个站将其代码乘以其数据,所有项的和在通信信道中传输。

因此,通信信道中的数据为 dw·cw + dx·cx + dy·cy + dz·cz

假设在接收端,站 z 想要接收站 y 发送的数据。为了检索数据,它将接收到的数据乘以站 y 的代码 dy

data = (dw . cw+ dx . cx+ dy  . cy+ dz . cz  ) . cy
	  =	dw . cw . cy + dx . cx . cy+ dy . cy . cy+ dz . cz . 
cy
	  =0 + 0 + dy . 4  + 0 = 4dy

因此,可以看出站 z 只接收到了来自站 y 的数据,而忽略了其他代码。

正交序列

分配给站的代码是精心生成的代码,称为码片序列或更常用的正交序列。这些序列由 +1 或 -1 组成。它们具有一定的特性,以便能够进行通信。

这些特性包括:

  • 一个序列有 *m* 个元素,其中 *m* 是站的数量。

  • 如果一个序列乘以一个数字,所有元素都乘以该数字。

  • 要乘以两个序列,将对应的元素相乘并求和以得到结果。

  • 如果一个序列乘以自身,结果为 *m*,即站的数量。

  • 如果一个序列乘以另一个序列,结果为 0。

  • 要添加两个序列,我们添加对应的元素。

让我们通过一个例子来确定上述特性。

考虑以下四个站 w、x、y 和 z 的码片序列:

[+1 -1 -1 +1],[+1 +1 -1 -1],[+1 -1 +1 -1] 和 [+1 +1 +1 +1]

  • 每个序列都有四个元素。

  • 如果 [+1 -1 -1 +1] 乘以 6,我们得到 [+6 -6 -6 +6]。

  • 如果 [+1 -1 -1 +1] 乘以自身,即 [+1 -1 -1 +1]·[+1 -1 -1 +1],我们得到 +1+1+1+1 = 4,这等于站的数量。

  • 如果 [+1 -1 -1 +1] 乘以 [+1 +1 -1 -1],我们得到 +1-1+1-1 = 0

  • 如果 [+1 -1 -1 +1] 加到 [+1 +1 -1 -1],我们得到 [+2 0 -2 0]。

常用的正交码是 **沃尔什码 (Walsh codes)**。

更新于:2019-07-30

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