CDMA(Code Division Multiple Access)
CDMA(Code Division Multiple Access)是一种数字通信技术,其核心原理是使用不同的编码方式将多个信号混合在同一频带上进行传输。CDMA在收到序列后,通过一系列计算过程来还原出发送的数据,具体步骤如下:
一、编码与发送
- 编码:在发送端,每个用户的信号首先通过独特的伪随机码(也称为扩频码)进行编码。伪随机码是一种具有良好相关性性质的序列,通过与原始数据进行某种运算(如按位异或运算),实现对信号的扩展。
- 混合:编码后的信号再与载波信号(一般是高频正弦波)相乘,将所有用户的信号混合在一起进行传输。由于每个用户的信号都使用不同的伪随机码进行编码,因此混合后的信号会具有不同的频谱特征。
二、接收与解码
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接收:在接收端,接收到的是所有用户发送的混合信号。
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解码:为了还原出某个特定用户发送的信号,接收端需要使用与该用户相同的伪随机码进行解码。这通常涉及以下几个步骤:
- 内积运算:接收端使用特定用户的伪随机码与接收到的混合信号进行求内积的运算。由于伪随机码具有两两正交的特性(即不同用户的伪随机码之间的内积为零),因此通过内积运算可以滤除掉其他所有用户的信息,只剩下目标用户的信息。
- 判断发送比特:根据内积运算的结果,可以判断出发送的比特值。具体来说,如果内积为正(如+1),则表示发送的比特值为“1”;如果内积为负(如-1),则表示发送的比特值为“0”。如果内积为零,则表示该用户在当前时刻没有发送数据。
三、示例说明
假设有三个用户S、T、M共用一个站点,他们分别使用不同的伪随机码进行编码和发送数据。接收端在接收到混合信号后,可以分别使用S、T、M的伪随机码进行内积运算,从而还原出他们各自发送的数据。
例如,如果S发送了比特“1”,则接收端使用S的伪随机码与混合信号进行内积运算的结果应该为正(如+1),从而判断出发送的比特值为“1”。同样地,对于T和M发送的数据也可以进行类似的计算。
四、总结
CDMA通过为每个用户分配唯一的伪随机码,并利用伪随机码的正交性来实现多用户之间的信号分离和还原。在接收端,通过内积运算可以滤除掉其他用户的信息,从而准确地还原出目标用户发送的数据。这种技术具有较高的频谱利用率和抗干扰能力,能够支持多用户同时进行通信。