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