第5章无线通信传输理论案例.ppt

*/144 5.5.3 码分多址（CDMA）方式 码分多址（CDMA，Code Division Multiple Access）是一种利用信号结构的正交性来鉴别有用信号的多址方式。 在码分多址(CDMA)系统中，站址的划分是根据各站的码型结构不同来实现的。 一般选择伪随机(PN)码作地址码。一个地球站发出的信号，只能用与它相关的接收机才能检测出来。 CDMA实际是一种扩频系统。卫星通信中较适用的扩频系统有两种基本类型： 直接序列码分多址（CDMA／DS）系统，又叫做伪随机码扩频多址方式(SSMA)； 跳频码分多址(CDMA／FH)系统。 */144 5.5.3 码分多址（CDMA）方式 -1 1 -1 1 -1 -1 1 1 扩频 1 -1 1 -1 -1 1 */144 5.5.3 码分多址（CDMA）方式 -1 1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 解扩 -1 1 -1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 积分 电路 -4 4 0 0 判决 -1 1 */144 5.5.3 码分多址（CDMA）方式 */144 5.5.3 码分多址（CDMA）方式 直接序列码分多址（ CDMA／DS ）系统 只要收发两端PN序列码结构相同并同步，就可正确恢复原始信号。而干扰和其他地址码的信号与接收端的PN码不相关，因此在接收端非但不能解扩，反而扩展，形成的宽带干扰信号经中频窄带滤波后，对解调器来说表现为噪声。 具有很强的抗干扰能力和必威体育官网网址性，而且比其他多址方式简单、灵活、用户可随机参与通信。 */144 5.5.3 码分多址（CDMA）方式 跳频码分多址(CDMA／FH)系统 与CDMA／DS相比，其主要差别是发射频谱的产生方式不同，如图5-31所示。 （a）FH发射机 （b）FH接收机 图5-31 CDMA／FH系统方框图 */144 5.5.3 码分多址（CDMA）方式 CDMA方式的优点是：在扩频码相关特性较理想且扩频增益较高时，对干扰有很强的抑制能力；信号淹没在干扰之中，不易被发现，且采用特殊的扩频码相当于一次加密，必威体育官网网址性能较好；实现多址通信容易，各站设备都相同，只需变更地址码，使用比较灵活。 CDMA方式的缺点是：要占用很宽的频带，频带利用率较低；选择数量足够的地址码组有一定困难；接收时，对地址码的捕获与同步需要一定时间。 */144 5.5.4 空分多址（SDMA）方式 空分多址SDMA的基本特征是卫星天线有多个窄波束（又称点波束），它们分别指向不同的区域地球站，利用波束在空间指向的差异来区分不同地球站，如图5-32所示。 图5-32 SDMA方式示意图 */144 作业 4、9、10、11、12 参见图，发送端用一个码（扩频码）来调制信号，到解调端用相同的码来进行解调，即可还原原来的信号。而且调制过程也很简单，用扩频码去和信号相乘，（此处的相乘是用信号和扩频码的每一位进行相乘），这实际上提高了输出信号的速率，在时域信号速率的提高意味着频域信号带宽的展宽，这就是CDMA也被称为扩谱通信的原因。 在解调端，信号和相同的扩频码相乘，（不过，此处的相乘的两部分速率是一致的，即扩频码的第一位和信号的第一位相乘，扩频码的第二位和信号的第二位相乘。。。扩频码是循环的），这时我们可以看到，发送端的原始信号中的每一位在这里都变成了N位（N为扩频码的长度），这实际上是必然的，因为：X*1*1=X；X*(-1)*(-1)=X 。然后经过积分电路，可以看到，积分后的信号速率和初始的发送信号一致，但信号的幅度大了N倍，（此处的N倍即为CDMA系统的处理增益），这时进行判决，即可恢复出信号。这就是整个CDMA系统对信号处理的全过程。 那么，这个系统是如何实现多址的呢？我们可以参见图中红色的一组信号，在解调端如果用一个另外一组扩频码（和原来的扩频码正交）来解调信号，可以看到，解调出来的信号幅度为零，同样的道理，如果我们举例的系统接收到用它扩频码调制的信号，解调信号也为零。这样我们就可以多用户共享同一频段的同一时隙，不必象FDMA或TDMA必须通过划分频率或时隙来完成多址分配。 当然，实际系统中信号的处理过程远比这个例子中的复杂，但其最本质的东西在于此。 扩谱通信方式有跳时、跳频和直接序列扩谱三种方式。现在讲的CDMA主要指直接序列扩谱。 因此，CDMA系统为自干扰系统，CDMA的关键技术很大部分都是为了解决这个问题。 */144 5.3.2 衰落原因与分类 衰落的分类 按衰落周期的时间长短分： 慢衰落——常由大气折射的缓慢变化引起 快衰落——与大气中存在的波导、薄层以及湍流等引起的多径传播有关 */144 5.3.2 衰落原因