码分多址(CDMA)通信技术
第12章码分多址
2、实现码分多址，必须具备下列条件： 、实现码分多址，必须具备下列条件：
地址码的优选：要有足够多地地址码，且相关性足够好（ 地址码的优选：要有足够多地地址码，且相关性足够好（即强的自相 关性和弱的互相关性），这是码分的基础。 ），这是码分的基础 关性和弱的互相关性），这是码分的基础。 地址码的捕获与相关检测的实现：在接收端，所产生的本地地址码， 地址码的捕获与相关检测的实现：在接收端，所产生的本地地址码， 不但在码型结构上与发送端发来的地址码一致， 不但在码型结构上与发送端发来的地址码一致，而且在相位上要完 全同步，用本地码对收到的全部信号进行相关检测， 全同步，用本地码对收到的全部信号进行相关检测，从中选出所需 信号，这是码分多址的主要环节。 信号，这是码分多址的主要环节。 扩频多址：由于网内所有用户使用同一载波，同时接收或发送信号， 扩频多址：由于网内所有用户使用同一载波，同时接收或发送信号， 这样在接收机的输入信号干扰比将远小于1 这样在接收机的输入信号干扰比将远小于1 ，这是传统的调制解调 方式所无能为力的。为把各用户间的相互干扰降到最低限度， 方式所无能为力的。为把各用户间的相互干扰降到最低限度，并且 使各用户占用相同的带宽，码分多址必须与扩展频谱（扩频） 使各用户占用相同的带宽，码分多址必须与扩展频谱（扩频）技术 相结合，使在信道传输的信号所占频带极大的展宽（ 相结合，使在信道传输的信号所占频带极大的展宽（一般占百倍以 ），接收端将与本地地址码完全一致的宽带信号还原为窄带信号 上），接收端将与本地地址码完全一致的宽带信号还原为窄带信号 而选出， 而选出，其它与本地地址码无关的信号则仍保持或扩展为宽带信号 而被滤出。 而被滤出。
1 2 2 6 6 18 16 48 60
1 2 16 2048 6.70188× 107 1.44115× 107 1.32922× 1036 2.26156× 1074 1.30935×10131
CDMA
CDMA系简化框图 CDMA系统移动台简化框图
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CDMA系统原理 CDMA系统原理
图6-10 CDMA系统基站简化框图 CDMA系统基站简化框图
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CDMA系统原理 CDMA系统原理 CDMA系统的通信过程如下： CDMA系统的通信过程如下： （1）建立 链路 （2）通话
无线传输技术 开关多波束智能天线：结构较简单，整个区域 由数目确定的多个并行波束覆盖，每个波束的 指向和宽度是固定的，用户在小区内移动，基 站选择某个波束使接收信号最强。 自适应阵天线：采用多天线阵元结构形成全向 天线，系统采用数字信号处理技术识别用户信 号的到达方向，并在此方向形成天线主波束。 返回
CDMA系统原理 CDMA系统原理 技术关键：在码分多址通信系统中，各 收端必须传输本地地址码，该本地码的 码型结构与对端发码一致，且相位完全 同步。用本地码对所收全部信号进行相 关检测，从而选出所需的信号。
码分多址传输技术
例如：共有四个站进行码分复用通信，4个站的 码片序列为 A (-1 A：(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) B：(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1) C：(-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1) D：(-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1) 现收到码片序列S为(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)，判 断为那个站发的，发送的信号是什么。
通用分组无线业务
在GSM系统中，若采用电路交换，每条GSM信道 GSM系统中，若采用电路交换，每条GSM信道 只能提供9.6 kbit/s或14.4kbit/s的传输速率。若多 只能提供9.6 kbit/s或14.4kbit/s的传输速率。若多 条信道组合在一起（最多8 条信道组合在一起（最多8个时隙），虽可提供更 高速率，但只能被单一用户独占。 采用分组交换的GPRS可灵活运用无线信道，使其 采用分组交换的GPRS可灵活运用无线信道，使其 为多个GPRS数据用户所共用，提高了无线资源的 为多个GPRS数据用户所共用，提高了无线资源的 利用率。GPRS 最多可将8 利用率。GPRS 最多可将8个时隙组合在一起，可 提供高达171.2 kbit/s的带宽，可供多个用户同时 提供高达171.2 kbit/s的带宽，可供多个用户同时 共享。
专题3：码分多址(CDMA)通信
（接收端）
与cos( 0 t )相应的一路解调系统相 乘器之输出信号为
g1 t cos 0 t g 2 t sin 0 t cos 0 t 1 1 g1 t 1 cos 2 0 t g 2 t sin 2 0 t 2 2 低通滤波器后滤除 0附近的高频信号，只留 g1 t 信号。 2 下
低通
g1 t
g 2 t
相乘 （发送端）
低通
g 2 t
（接收端）
X
第
解调
g1 t
3 页
相乘 cos 0 t sin 0 t
相乘 cos 0 t sin 0 t 相乘
低通
g1 t
g 2 t
相乘 （发送端）
低通
g 2 t
解调 输出 g1(t)
专题3
码分多址通信
一．定义
码分：利用一组正交码序列来区分各路信号。
第 2 页
二．码分复用的理论依据
码分复用：利用自相关函数抑制互相关函数的特性来选 取正交信号码组中的所需信号，因此也称为正交复用。
三．码分复用的原理
调制
g1 t
相乘 cos 0 t sin 0 t
相乘 cos 0 t sin 0 t 相乘
5 页
五．码分复用的应用——码分多址通信
码分多址通信（CDMA: Code Division Multiple Access） 假设在移动通信系统的小区范围内k个用户与基站通信， 其中第k个用户的发射机简化原理如下图所示：
X
第
发射机简单原理
a k t 调制 cos 0 t 调制 c k t s k t
CDMA技术介绍
CDMA技术介绍1 CDMA的概念CDMA是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access）。
在移动通信系统中，由于许多移动台要同时通过一个基站和其它移动台进行通信，因此必须对不同的移动台和基站发出的信号赋予不同的特征，以使基站能从众多的移动台信号中分辨出是哪个移动台发出的信号，同时各个移动台也能识别出基站发出的多个信号中哪一个是属于自己的，解决该问题的办法称为多址方式。
多址方式的基础是信号特征上的差异。
有了差异才能进行识别，能识别了才能进行选择。
一般情况下，信号的这种差异可以体现在某些参数上，如信号的工作频率、信号的出现时间以及信号所具有的特定波形等。
因此就产生了以下几种多址方式：FDMA（频分多址）－不同用户分配在时隙（出现时间）相同、工作频率不同的信道上；TDMA（时分多址）－不同用户分配在时隙不同、频率相同的信道上；CDMA（码分多址）－各个用户分配在时隙和频率均相同的信道上，以伪随机正交码（PN码）序列来区分各用户。
对于移动通信网络而言，由于用户数和通信业务量激增，一个突出的问题是在频率资源有限的条件下，如何提高通信系统的容量。
由于多址方式直接影响到移动通信系统的容量，所以采用何种多址方式，更有利于提高这种通信系统的容量，一直是人们非常关心的问题，也是当前研究和开发移动通信的热门课题。
经过多年的理论和实践证明，三种多址方式中：FDMA方式用户容量最小，TDMA方式次之，而CDMA方式容量最大。
CDMA对每个用户信号实现带宽扩展。
CDMA技术的最早应用是在军事通信领域，而对其在移动通信中应用的重视，始于80年代末期。
理论表明CDMA 系统扩频信号的强抗扰特性，可用来提高系统容量。
此外功率控制、话音激活、无线分区、纠错编码也可用在CDMA系统中以增加系统容量，其容量将比现有的FDMA方式大20倍，比TDMA方式大4倍，进而为CDMA技术在移动通信领域开辟了广阔的应用前景。
cdma原理
cdma原理
CDMA技术是一种无线通信技术。
它的全称是Code Division Multiple Access，意为码分多址。
这种技术是用来区分并处理在同一频率下的多个通信信号。
相比于其他通信技术，CDMA有着许多优势。
CDMA的原理是通过为每个用户分配唯一的码序列来实现信号分离。
在发送数据之前，数据会被翻转和编码，然后和码序列相乘。
这样操作后，每个用户的数据都会成为一个特定的序列。
在接收端，接收机会使用相同的码序列进行解码，来提取出第一步所编码的数据。
由于CDMA技术采用了码序列的不同，不同用户之间的通信信号是完全重叠的。
但是，通过使用不同的码序列，接收机可以分离出正确的信号。
这使得CDMA在信号干扰和隐私保护方面有着很好的优势。
另外，CDMA还具有自适应功率控制的能力。
这意味着在通信时，发送和接收端会动态地调整功率水平来提高传输质量，并减少对其他用户的干扰。
这种功率控制策略可以使CDMA 系统具备更好的频谱利用率。
CDMA技术广泛应用于移动通信中，特别是在第三代（3G）和第四代（4G）移动通信中得到了广泛采用。
通过CDMA技术，多个用户可以在同一频段上进行通信，大大提高了通信效率和容量。
此外，CDMA技术还支持高速数据传输，使得用户能够享受到更快的网络连接速度。
总之，CDMA技术通过码分多址的原理，实现了多个用户在同一频率下的同时通信。
其优势包括信号分离、抗干扰能力强和频谱利用率高等。
在移动通信领域，CDMA技术发挥了重要的作用，为用户提供了更高效和可靠的通信服务。
码分多址(CDMA)移动通信
码分多址（CDMA）移动通信由于第三代移动通信的空中接口的标准大多是基于cdma技术的，本文详细的介绍了一下CDMA技术的发展历程，它的主要特点以及当前占主流地位的两种宽带cdma技术的主要异同。
以及WCDMA与第二代技术相比所具有的优点。
一、CDMA技术的发展历程CDMA即码分多址，起源于扩频技术。
由于扩频技术具有抗干扰能力强、保密性能好的特点，80年代就在军事通信领域获得了广泛的应用。
为了提高频率利用率，在扩频的基础上，人们又提出了码分多址的概念，即在同一频带内，利用不同的地址码来区分无线信道。
尽管人们已经看到这种技术的诸多优越性，但实现起来的难度较大。
1990年。
美国的Qualcomm公司在曼哈顿区进行了小型实验，虽然只有三个基站和两个原始的移动台，但已证明许多性能都是成功的，1990年7月将“CDMA数字空中接口标准窝双模式移动台一基站兼容标准”第一草案提交给有关的厂家。
1993年，美国通信工业协会（TIA）正式通过CDMA的空中接口标准--TA IS－95，Qualcomm公司已经设计开发了用于CDMA系统的超大规模集成电路芯片作为系统用户设备和基站的元件，并于1995年生产出CDMA的基础设备和配套设备。
目前，CDMA作为新兴的蜂窝移动通信技术，已被众多的通信设备制造商和移动通信运营商看好。
可提供CDMA设备的厂商已有MOTOROLA LUCENT NORTFIQUALCOMM、三星电子等四十多家。
同时，CDMA也在世界各地加快了商用化的进程。
例如，在香港世界上第一个CDMA商用网已于1995年9月向公众提供服务。
其后，韩国、美国、俄罗斯、巴西等国家也相继开通了CDMA商用网。
在中国也利用800MHZ 频段，组建了 CDMA移动通信网--一中国电信长城网"，在北京、广州、上海、西安等地开通。
1998年 3月，中国联通公司的第一个CDMA试验网在天津首次开通，在上海和广州的试验网也正在建设之中。
CDMA通信原理知识介绍
CDMA（码分多址）是一种多址接入技术，允许多个用户在同一频段上同时进行通信。 它通过给每个用户分配一组独特的扩频码（也称为伪随机码或扩频序列），来区分不同 的用户信号。CDMA技术的核心在于扩频，即将信息数据与扩频码进行调制，扩展信
号带宽，使信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力。
CDMA技术的发展历程和应用领域
05 CDMA通信的优势与局限 性
CDMA通信的优势
抗干扰能力强
CDMA采用扩频技术，能够有效抑制干扰信 号，降低误码率。
保密性好
CDMA中的扩频编码具有很好的保密性，能 够实现安全的无线通信。
频谱利用率高
CDMA允许用户在相同的频段上共享频率资 源，提高了频谱利用率。
软切换和软容量
CDMA支持软切换技术，提高了通信的稳定 性和覆盖范围。
04 CDMA通信的关键技术
功率控制技术
总结词
功率控制技术是CDMA通信中的重要技术之一，用于平衡不同用户之间的干扰和信号强度，确保通信质量。
详细描述
在CDMA通信系统中，多个用户共享相同的频谱资源，因此需要有效地控制各个用户的发射功率，以减小相互之 间的干扰。功率控制技术通过动态调整用户的发射功率，保证接收端能够可靠地接收信号，同时降低对其他用户 的干扰。
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CDMA与其他通信技术的融合与比较
CDMA与OFDMA的融合
将CDMA的扩频技术与OFDMA的高效频谱利用技术 相结合，实现更高速的数据传输。
CDMA与MIMO的融合
利用MIMO技术提高CDMA系统的空间分集增益和 容量。
CDMA与毫米波通信的融合
探索在毫米波频段应用CDMA技术，以实现超高速 无线通信。
软切换技术
td-cdma
td-cdmaTD-CDMA技术概述引言TD-CDMA（时分码分多址）是一种无线通信技术，结合了时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）两种方式。
它是一种用于移动通信的数字化技术，旨在提供更高的数据传输速率和更好的通信质量。
本文将对TD-CDMA技术进行详细介绍，包括其原理、特点以及在通信领域的应用。
一、TD-CDMA技术原理1. 时分多址（TDMA）TDMA是一种多址技术，它将时间划分为若干时间片，每个时间片分配给不同的用户，使它们能够在同一频带上并行传输数据。
每个用户在一个时间片内独占带宽进行传输，然后让出给其他用户使用。
这种方式实现了多用户共享资源的目的。
2. 码分多址（CDMA）CDMA是一种多址技术，它将数据编码为序列，并将不同用户的数据通过不同的编码序列进行扩频。
在接收端，通过解码还原出原始数据。
CDMA技术允许多个用户在同一频带上同时传输数据，每个用户的数据通过不同的编码序列进行区分。
3. TD-CDMA的结合与优势TD-CDMA技术将时分多址和码分多址两种技术结合起来，兼具它们的优势。
在TD-CDMA系统中，时间划分为若干时间帧，每个时间帧划分为若干子帧，每个子帧划分为若干时隙。
每个用户在一个时隙内使用不同的编码序列进行传输，而每个时隙内同时进行多个用户的传输。
这样，TD-CDMA系统可以充分利用时间和频率资源，提供更好的通信质量和更高的传输速率。
二、TD-CDMA技术特点1. 高频率复用TD-CDMA技术采用时分多址和码分多址相结合的方式，使得频率资源得到了更高效的利用。
通过时间的复用和频率的复用，可以同时支持多个用户在同一频带上进行数据传输，提高了通信系统的频率复用率。
2. 抗干扰能力强TD-CDMA技术利用码分多址的特点，用户之间采用不同的编码序列进行数据传输，因此用户之间的数据互不干扰。
同时，通过时分多址的方式，不同用户在不同的时间片进行传输，减小了用户之间的干扰。
这些特点使得TD-CDMA系统具有较强的抗干扰能力。
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码分多址(CDMA)通信技术介绍
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摘要：CDMA蜂窝通信系统问世以来，一方面收到许多人的支持和赞扬，另一方面也受到许多人的怀疑与非难。
目前，CDMA蜂窝通信系统的发展非常迅速，已成功地应用于第二代和第三代移动通信系统中，其优势已成为人们的共识。
1993年7月美国Qualcomm公司开发的CDMA蜂窝体制被采纳为北美数字蜂窝标准，定名为IS—95。
IS—95的载波频带宽度为1.25MHz，信道承载能力有限，仅能支持声码器语音和话带内的数据传输，被人们成为窄带码分多址（N—CDMA）蜂窝通信系统。
与此同进，受第三代移动通信发展的驱动，世界上许多国家纷纷提出许多CDMA通信系统的方案与建议。
如cdma2000、WCDMA、TD—SCDMA等，其中，cdma2000是IS—95的发展[1]。
关键字：CDMA；码分多址；通信系统；
引言
CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，CDMA允许所有使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)，且把其他使用者发出讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞(collision) 问题。
CDMA中所提供语音编码技术，通话品质比目前GSM好，且可把用户对话时周围环境噪音降低，使通话更清晰。
就安全性能而言，CDMA不但有良好的认证体制，更因其传输特性，用码来区分用户，防止被人盗听的能力大大增强。
Wideband CDMA(WCDMA)宽带码分多址传输技术，为IMT-2000的重要基础技术，将是第三代数字无线通信系统标准之一[2]。
1 CDMA的概念
CDMA系统是基于码分技术（扩频技术）和多址技术的通信系统，系统为每个用户分配各自特定地址码。
地址码之间具有相互准正交性，从而在时间、空
间和频率上都可以重叠；将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制，使原有的数据信号的带宽被扩展，接收端进行相反的过程，进行解扩，增强了抗干扰的能力[3]。
CDMA系统属于自干扰系统。
CDMA系统只接收地址码一样的部分，其他部分变成噪音
2 CDMA技术的产生
CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。
第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。
1995年，第一个CDMA商用系统（被称为IS-95A）被美国高通（Qualcomm）公司运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验。
3 CDMA技术的发展历史
CDMAONE是基于IS-95标准的各种CDMA制造厂家的产品和不同运营商的网络构成的一个家族概念，也是国际CDMA发展组织的一个品牌名称。
近年来，蜂窝移动通信系统的发展经历了一个从模拟网到数字网，从频分多址（FDMA）到时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的过程模拟移动通信技术发展较早，已是比较成熟的技术。
1983年推出的美国的AMPS系统，1985年推出的英国的TACS系统，都是FDMA（频分多址）模拟系统，两者大体类似，只是前者为800MHz系统，频道间隔为30kHz，控制信号传输速率为10kb/s；后者为900MHz，频道间隔为25kHz，控制信号传输速率为8kb/s；但是随着移动通信技术的日益发展和用户对通信服务要求的日益增高，模拟移动通信的弊端也日渐突出，诸如体制混杂，不能国际漫游，不能提供ISDN业务，频率利用率低，用户容量有限，设备成本高，手机体积大等。
随后发展起来的泛欧GSM、DECT，加拿大的CT3系统均为TDMA数字网，其中GSM系统解决了模拟系统中存在的一些根本性技术缺陷，在网络性能和容量上较模拟网有了很大的改善，因此备受推崇。
然而，从1992年开始，在美国又出现了一种全新的数字蜂窝移动通信系统——CDMA系统，该系统采用码分多址直接序列扩频（DS/SS CDMA）技术，比较而言该系统有两大突出优点：一是系统抗干扰能力强；二是系统容量
增大。
上述这些特点使得CDMA蜂窝移动通信系统将在个人通信中发挥巨大的作用。
并且，CDMA技术以其独有的特点和优势已被确认中，最有代表性的是GSM系统和窄带CDMA系统。
这两大系统在目前世界数字移动通信市场拥有主要份额。
GSM系统的空中接口采用的是时分多址（TDMA）的接入方式，而窄带CDMA采用的是码分多址接入方式，从当前人们对无线接入方式的认识角度来讲，码分多址接入技术有其独特的优越性。
N-CDMA最先是由美国的高通公司提出的，并于1980年11月在美国的圣地亚哥利用两个小区基站和一个移动台，对N-CDMA进行了首次现场试验。
1990年9月高通发布了CDMA公共空中接口规范的第一个版本。
1992年1月6日，TIA开始准备CDMA的标准化。
1995年正式的N-CDMA标准出台了，即IS-95A。
为了适应更高比特速率业务的要求，1996年开始对IS-95A进行了进一步的发展，于1998年又制定了IS-95B的标准。
IS-95A标准在一个业务信道上只能使用一个扩频码，而IS-95B为了获得更高的比特速率可以连续使用8个码字，这样可提供的最大比特速率为115.2kb/s。
为了促进CDMA技术的发展，1994年成立了CDMA发展组织（CDG：CDMADevelopment Group）。
1998年IS-95在美国、香港、新加坡、韩国投入商用，其中韩国成为了最大的市场。
从概念上讲，CDMAONE是指基于IS-95标准和产品的总称，包括：蜂窝系统、PCS和WLL（无形本地环路）等。
基于IS-95的标准包括：IS-99、IS-657、IS-95B、IS-95C和IS-95HDR等，CDMAONE可以提供无线数据业务，可直接接入Internet标准协议，支持所有的TCP/IP/PPP协议。
IS-95C支持的数据速率可达64kb/s。
IS-95HDR可在一个15~95的RF信道上传输1.25Mb/s的数据。
并提出了完全满足第三代移动通信系统IMT-2000要求的CDMA2000标准，并兼容原有IS-95系统；总之，CDMAONE无线系统向CDMA2000标准的演进，CDMA 开发小组为实现若干基本系统功能而工作。
这些技术要求包括：
支持直接扩展和多载波前向链路；
物理层支持1×,3×和3×N的所有数据速率；
支持1.25，5，10，…，5×NMHz等信道宽度；
根据ITU IMT-2000目标，MAC，RLP和分组数据定义高达2Mb/s。
其他技术要求还包括TIA/EIA95B与语音业务、声码器、信令结构的后向兼容性，以及TIA/EIA-95B的私密性、鉴别和加密功能等。
4 CDMA技术发展趋势
伴随着国内运营商的重组，CDMA技术重新受到国内业界的关注。
目前，总的来看CDMA技术的演进主要包括以下3个方向。
首先，考虑到cdma20001x网络自身演进的要求，业界制定了cdma20001x 后续标准。
同时，为了满足系统在现有频段上扩展无线宽带数据能力以及在无线数据系统上承载各类应用服务(如V oIP/PSVT等)的需要，业界制定了cdma20001xEV-DO Rev. 0/A/B标准。
此外，为了进一步满足在不同频段/带宽上无线宽带能力的要求和系统演进的需要，业界基于OFDMA技术制定了UMB(UltraMobileBroadband)标准[4]。
参考文献
[1] 李建东,郭梯云，邬国扬. 移动通信(第四版). 西安电子科技大学出版社. 2011
[2] 百度百科. /view/6055.htm2012-04-20
[3] 张晓林，国强，窦峥. CDMA移动通信技术. 哈尔滨工程大学出版社. 2010
[4] 张玉凤. CDMA网络技术发展现状和趋势. 中国泰尔实验室。