CMDA实验指导_原创精品文档.pdfVIP

码分复用及相关性仿真软件实验

一、实验目的

1、了解CDMA编译码方法；

2、理解PN码、Gold码、Walsh码自相关性和互相关性及它们在CDMA编码中的作

用；

3、掌握码分复用与解复用的原理；

二、实验原理

1、CDMA中地址码和扩频码

根据Shannon编码定理可知，为了增强抗干扰能力，特别是抗多径干扰能力，发送的信

号要具有白噪声统计特性，尖锐的自相关特性。同时为了实现多址通信，不同用户的信号间

必须正交或者准正交。

但是由于随机信号的不可复制性，接收端无法恢复原始的发送序列，所以采用一个周期

性的、足够随机的序列来逼近白噪声性能。这就是伪随机序列，也被成为PN码。

CDMA技术是建立在正交编码、相关接收的理论基础上，运用扩频通信技术解决无线

通信选址问题的技术。CDMA系统利用自相关性大而互相关性小的码序列作为地址码，在

信道中许多用户的宽带信号相互叠加在一起进行宽带传输，同时还叠加有干扰及噪声，系统

利用本地产生的地址码对接收到的信号及噪声进行解调，凡是与本地产生的地址码完全相关

的宽带信号可还原成窄带信号（相关检测），而其它与本地地址不相关的宽带信号与宽带噪

声仍保持宽带。解调信号经窄带滤波后，信噪比得到极大提高，将所需的信号分离出来。

在CDMA系统中，伪噪声序列的互相关函数和自相关函数一样重要，每个用户都分配

给一个特定的伪噪声序列，为了抑制多个用户共用同一频道引起的同信道干扰，要求不同用

户使用的伪噪声序列的互相关系数尽可能小。因此，CDMA系统利用自相关性大而互相关

性小的周期性码序列作为地址码，与用户信息数据相乘，在信道中许多用户的宽带信号相互

叠加在一起进行宽带传输，同时还叠加有干扰及噪声，在接收端，系统利用本地产生的地址

码根据相关性的差异对接收到的信号及噪声进行解调，凡是与本地产生的地址码完全相关的

宽带信号可还原成窄带信号。

常见的扩频码或地址码主要有m序列、Gold序列、Walsh序列等。

其中m序列优点是：它的自相关特性和白噪声的自相关特性相似。虽然它是预先可知

的，但性质上和随机序列具有相同的性质，具有周期性。缺点是m序列之间的互相关函数

值并不理想。它可以用作扩频码，但不能用作地址码。

Gold码序列具有较为优良的自相关和互相关特性，构造简单，产生的序列数多。即可

以用作地址码也可以用作扩频码。

Walsh函数的互相关特性很好，但是自相关特性并不理想。它可以用来作不同用户的地

址码。

2、码分复用的模块简介

码分复用的模块框图如图1所示。

图1码分复用的模块框图

图2是码分复用系统中各点的波形，其中d~d为4路信号的数据波形，

14

W~W为4路信号的地址码，它们是正交码。分别为[1111]，[1-11-1]，[11

14

-1-1]，[1-1-11]。a~a表示信号1、2、3、4与扩频码相乘（如信号取值为

14

1、0则为模2加即异或）后的信号。信道中传输的复用信号为e。在接收端，复

用信号分别好本路的解扩码相乘、求和，经过抽样判决恢复出的数据J~J。

14

图2码分复用的各点信号

3、各种序列的自相关和互相关波形

1）、m序列自相关(周期为31，具有尖锐的峰值)

2）、m序列互相关(周期为31)

3）、Gold序列自相关

4）、Gold序列互相关

5）、Walsh序列自相关(周期为8)

6）、Walsh序列互相关(周期为8)

三、实验任务

1、自相关性对抗多径、互相关性对码分