信道复用技术与CDMA原理

俞武嘉

副教授信道复用技术与CDMA原理-《计算机网络与通信》本节内容概述频分复用时分复用波分复用码分复用信道复用技术概述“复用”是将若干个彼此独立的信号，合并为一个可在同一信道上传输的复合信号的方法。

作用：提高信道利用率定义与作用为何需要复用技术？信道A1A2B1B2C1C2信道信道共享信道A1A2B1B2C1C2复用分用频分复用（

FDM）多车道的高速公路路宽车窄，因此可划分多个并行的车道频分复用（

FDM）所有用户在同样的时间占用不同的频率带宽资源用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带频分复用特点频率时间频率1频率2频率3频率4频率5时分复用（

TDM）频率时间BCDBCDBCDBCDAAAATDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）

每一个用户周期性地占用一个TDM帧中固定的时隙各用户是在不同的时间占用同样的频带宽度时分复用特点波分复用（

WDM）波分复用就是光的频分复用（c=f*λ）波分复用特点1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm20Gb/s复用器分用器EDFA120km光调制器光解调器码分复用（CDM）码分多址：CodeDivisionMultipleAccess熟悉的名词：CDMA码分复用（CDM）频分复用：各用户同时分频通信

时分复用：各用户同频分时通信前述小结有没有一种方法，可以使不同用户能在同一信道上进行

既同时又同频的通信？困难：同时同频会造成信号的混杂，使得接收方无法从复合信号中恢复出各用户的原始信号。问题思考码分复用（CDM）一道初中物理题我们为何想到采用运动速度的正交合成/分解？为何要分解到两个垂直（正交）的方向上？疑问如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度v前进，则当拉绳与水平方向成θ角时，被吊起的物体的速度为多少？码分复用（CDM）启示合速度v复合信号分速度vm用户信号如果各用户发送的信号能形成“正交”关系，则由它们“混杂”而成的复合信号，便能通过对应的数学方法重新分解得到各个原始的分量。从现象上看，各个信号混叠而并未发生干扰。码分复用（CDM）CDMA技术对信号采用“正交编码”。每个站被指派一个唯一的码片序列，如8bit的码片序列。如发送比特1，则发送自己的8位码片序列。如发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。

CDMA基础原理

s站的8bit码片序列是00011011

发送比特1时，就发送序列00011011，

发送比特0时，就发送序列11100100。s站的码片序列：(-1-1-1+1+1-1+1+1)示例码分复用（CDM）每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交。两个不同站s、t的码片序列正交，就是码片向量S和T的规格化内积为0。

CDMA基础原理

s站的码片序列：(-1-1-1+1+1-1+1+1)

t站的码片序列：(-1-1+1-1+1+1+1-1)示例码分复用（CDM）任一码片向量和该码片向量自己的规格化内积为1。任一码片向量和该码片反码的向量的规格化内积为-1。

CDMA基础原理若想得到某站发送的信息，可将复合信号与该站的码片序列做内积运算。结果为0：表明没有该站的信号结果为1：表明该站站发送了1结果为-1：表明该站站发送了0原理总结码分复用（CDM）

s站的码片序列：(-1-1-1+1+1-1+1+1)

t站的码片序列：(-1-1+1-1+1+1+1-1)

现收到的复合信号码片为（00+2-20+20-2），（00-2+20-20+2），（-1-1-1+1+1-1+1-1）问：

S站是否发送了数据？发送的数据什么？练习示例码分复用（CDM）m

个码片复合信号110S站数据码元比特ts站的码片序列Stt规格化内积-111s站发送的信号Sxtt站发送的信号Txtt小结内容：频分复用、时分复用、波分复用和码分复用

重点：码分多址（CDMA）