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CDMA(码分复用 / 码分多址)

CDMA(Code Division Multiple Access)是一种允许多个用户在同一频段、同一时刻同时传输数据的复用技术,通过不同的码片序列区分用户。

基本原理

每个用户分配唯一的 \(m\) 位码片序列(chip sequence)。

发送规则: - 发送比特"1":发送码片序列本身 - 发送比特"0":发送码片序列的反码(每位取反)

信道叠加:所有用户的信号在信道中线性叠加。

解码:规格化内积

接收端用发送方的码片序列与接收到的叠加信号做规格化内积:

\[S \cdot c^* = \frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} s_i \cdot c_i^*\]

结果: - \(= +1\):该用户发送了"1" - \(= -1\):该用户发送了"0"(逻辑0在码片中用-1表示) - \(= 0\):该用户未发送数据

码片序列的正交性

各用户码片序列必须相互正交:

\[\frac{1}{m} \sum_{i=1}^{m} c_i \cdot d_i = 0 \quad (c \neq d)\]

这是CDMA能正确解码的数学基础。

与其他复用技术对比

技术 区分用户的方式 主要应用
FDM(频分) 不同频带 电话、广播
TDM(时分) 不同时隙 ISDN、PCM
WDM(波分) 不同波长 光纤骨干网
CDMA(码分) 不同码片序列 3G蜂窝、GPS、WiFi

参见

  • [[02-物理层]] — 复用技术全貌
  • [[09-无线网络]] — CDMA在3G中的应用
  • [[奈奎斯特定理与香农定理]] — 信道容量上限