CDMA的码分原理介绍 cdma是什么( 二 )


通常信号有两种正交的方式:频率正交或者时间正交 。在任意一个时刻 , 不同的信号要么工作频率不同 , 要么工作的时间不同 , 彼此错开 , 这就实现了正交 , 从而可以分离出不同的信号 。比如GSM系统就是一个典型的例子 。
但是地址码的正交完全是另外一回事 , 在任意一个时刻 , 不同的码同时、同频率混杂 , 无法简单地分离 。因此 , 地址码是怎么实现正交 , 从而实现分离的 , 一直是困扰很多人的大问题 。
原来 , 前面我们理解的频率、时间上正交是简单的正交 , 称为功率正交 。而地址码的正交不是基于功率正交 , 是一种复杂的正交 , 理解起来是有一些困难 。
那么码到底是如何通过正交来分离的呢?实际上码的正交是通过能量正交来实现的 , 也就是不同的码的能量在频域上的分布是不一样的 , 由此可以分离 。相当于我们前面说的气质不同 , 从而卓然不群 。码质不同 , 从而正交 。
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 。