扩频系统使用的伪随机码PN码
86 (b) 第六章 扩频系统使用的伪随机码（PN码） 在扩展频谱系统中，常使用伪随机码来扩展频谱。伪随机码的特性，如编码类型，长度，速度等在很大程度上决定了扩频系统的性能，如抗干扰能力，多址能力，码捕获时间。
6.1 移位寄存器序列 移位寄存器序列是指由移位寄存器输出的由“1”和“0”构成的序列。相应的时间波形是指由“1”和“-1”构成的时间函数，如图6-1所示。
图6-1 （a）移位寄存器序列 （b）移位寄存器波形
移位寄存器序列的产生如图6-2 。主要由移位寄存器和反馈函数构成。移位寄存器内容为),,,(21nxxxf或1，反馈函数的输入端通过系数与移位寄存器的各级状态相
联（)(1)(0通或断ic）输出通过反馈线作为1x的输入。移位寄存器在时钟的作用下把反馈函数的输出存入1x，在下一个时钟周期又把新的反馈函数的输出存入1x而把原1x的内容移入2x，依次循环下去，nx不断输出。
根据反馈函数对移位寄存器序列产生器分类： (1) 线性反馈移位寄存器序列产生器（LFSRSG）：如果),,(1nxxf为nxx,,1
的模2
加。 (2) 非线性反馈移位寄存器序列产生器（NLFSRSG）：如果),,(1nxxf不是nxx,,1
的
模2加。
例1： LFSRSG：n=4，4314321),,,(xxxxxxxf
(a) 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1
图6-2 移位寄存器序列生成器 ),,,(21nxxxf 输出 1x2x3x4x
nx
…
反馈线 ……
移位寄存器 1c 2c 3c 4c nc 时钟 87
共16个不同状态，1111，0000为死态，每个状态只来自一个前置态。 例2： LFSRSG：n=4，4143214321),,,(,1,0,0,1xxxxxxfcccc 设初态为:1,1,1,14321xxxx，则移位寄存器状态转移图如下：
1x2x3x4x
输出
1111 输出 4c 1c cf 0000 1111 0111 1011 0101 1010 1101 0110 1001 0011 0100 0010 0001 1000 1100 1110 0000 1001 0100 0010 1010 0101 1110 0111 0011 0001 1000 1100 1011 0110 1101
1x2x3x4x 88
共16个状态，0000为死态，共有15个状态构成以15为周期的循环中，每个状态在一个周期中只出现1次。 例3： NLFSRSG：n=4，414321),,,(xxxxxxf
在16种状态中,1111,0000为死态，且0011，0001，0010，0000可来自不止一个前置态。
比较以上三例看出： (1) LFSRSG： 任一状态只来自一个前置态。 NLFSRSG：有的状态来自不止一个前置态。 (2) 对LFSRSG，例1中初态不同，则状态的转移路径也不同。例2中，对除“0”态以外的任一初态，状态转移路径均相同，且所经历的状态数为12n，即把除全“0”以外的状态全部穷尽。称此为最大长度线性反馈移位寄存器序列（简称m序列）。
6.2 m序列 6.2.1 m序列的性质
(1) n级m序列的长度为12nN，m序列的穷尽。如例2：1512,4nNn。 (2) 在m序列中，“1”的个数比“0”的个数多1，即为)1(21N，“0”的个数为
)1(21N。如例2中有8个“1”，7个“0”。
输出 4c 1c
41
xx
2x3x
4x
1x
cf
1011 1101 1110 0111 0011 0001
1111 1001 1100 0110 1010 0101 0010 0100 1000 0000 89
(3) 用宽度为n的窗口沿m序列滑动N次，每次移1位，除全“0”外，其它每种n位状态刚好出现一次。如例2。 (4) 在m序列中定义连续相同的一组符号为一个游程，把该相同符号的个数称为游程长度，则对任一m序列有： a) “1”的长度为n的游程只有1个,“0”的长度为n的游程为0个。如例2中有一个“1111”,无“0000”。 b) “1”的长度为(n-1)的游程为0个,“0”的长度为(n-1)的游程为1个。如例2中有一个“000”,无“111”。 c) “1”的长度为(n-2),“0”的长度为(n-2)的游程各为1个。如例2中有一个“11”，一个“00”。 d) “1”的长度为(n-3),“0”的长度为(n-3)的游程各为2个。如例2中有二个“1”，“1”，二个“0”，“0”。 e) “1”的长度为(n-4),“0”的长度为(n-4)的游程各为4个。例2中无法验证。 f) “1”的长度为k,“0”的长度为k的游程各为22kn个,其中1kn-1,
bnkank如如,1,
(5) 一个m序列与该序列的任意位相移后的序列模2加后仍为具有某种相移的该m序列。此性质为线形叠加性。 (6) 自相关函数是周期性的，双电平。
lNkkNllNkkRAC且,2,1,1,2,1,0,,0.1
)(
ACR为归一化自相关函数。
定义： ①在每个序列周期内“0”与“1”的数目最多差1 ②如(4)中符号的关联特性 ③在一个序列周期内，)(0,10常数ckRRACAC 满足以上三条者称为PN码。显然m序列是PN码。
例： n=4, KRAC非完全对准完全对准总位数不同位数相同位数1511)15(
6.2.2 自相关和互相关函数 在扩展频谱系统中，不管是通信系统还是测距系统，都非常注重研究扩频码的自相关和互相关特性。特别是在码分多址通信系统中，码序列的过大的自相关旁瓣和互相关峰值会使码捕获的虚警概率增加，对雷达系统（扩频方式）也是类似影响。 自相关函数定义为
dttftfRAC)()()(
)(tf为捕获序列，也常用)(tc表示
互相关函数定义为 dttgtfRCC)()()(
其中)(tf、)(tg为两个码序列。
——平衡性 ——随机性 90
对二进制时间离散码序列，自相关函数和互相关函数的计算可简化如下: 把两个码序列进行逐对和逐比特比较（模2加），则自相关（或互相关）值为一致比特数减不一致比特数，逐次改变从0—cnT)12(，则可得到自相关（或互相关）函数，如图6-3。如把相关值除以)12(n，称为归一化相关函数。显然，自相关函数的最大值为1。为了表示自相关和互相关特性的好与不好，引入“鉴别指数”(ID)，它表示最大自相关值与次最大自相关值之间的差值，或最大自相关值与最大互相关值之间的差
值。对于m序列，自相关鉴别指数nID2或1211n（最大相关值为12n，其它相关值)(cT为-1，鉴别指数越小，接收机的鉴别能力越强。两个码序列的互相关函数一般与具体码序列有关，不同的码序列互相关函数一般不相同，所以鉴别指数也不同。在码分多址通信中，对一组地址码中的任两个码序列之间的互相关特性都必须研究清楚，如有几种不同的互相关值，每种出现几次等。
例： 5级m序列：[5,3]与[5,2]（互为镜像，也称反码）的互相关峰值为11，鉴别指数为20(31-11)。[5,3]码与[5,4,32]码互相关峰值为7，鉴别指数为31-7=24,但在一周期内出现10次。
思考题：试讨论互相关值大小与出现次数对接收性能的影响（①只有两个地址码（功率相同和不同。②有多个地址码，但任两个地址码间的互相关值及分布均相同。③对m序列，参与反馈的数目为奇还是为偶？④如果考虑到地址码序列的电平不完全相同，结果如何？）
6.2.3 m序列的平均功率谱密度 m序列是一种伪随机序列，根据平稳随机过程理论，它的平均功率谱密度为其自相关函数的付氏变换，即
deRSj
ACR)()(
其中)(ACR为自相关函数，在一个周期内， 即ACcRNT,0如图6-4。
CCCCCCCCACNTTNNNTTNTnTNTNTR)1(1)11()1()1(10)11(1
-1 1 0 -1
12n
N N-1 N+1
)(cT
图6-3 m序列自相关函数
)(cT N N-1 1
0
图6-4
扩频技术原理
扩频技术原理扩频技术是一种在无线通信中广泛应用的调制技术，其原理是利用扩频序列将信号进行扩展，从而提高系统的抗干扰能力和安全性。
本文将从扩频技术的基本原理、应用领域和优势等方面进行阐述。
一、基本原理扩频技术的基本原理是利用宽带扩频信号来传输窄带信息信号。
在传输过程中，通过将窄带信号与扩频序列进行数学运算，使得信号的频谱得到扩展。
这样，原本窄带的信号就变得宽带化，从而提高了信号的抗干扰能力和安全性。
扩频序列是扩频技术的核心之一，它是一种特殊的数字序列，可以看作是一串由0和1组成的比特流。
扩频序列与原始信号进行逐比特运算，将原始信号扩展到更宽的频带上。
常见的扩频序列有伪随机码（PN码）和正交码等。
二、应用领域扩频技术广泛应用于无线通信领域，包括无线局域网（WLAN）、蓝牙、卫星通信、移动通信等。
在这些应用中，扩频技术能够有效提高通信系统的抗干扰能力，提高通信质量和可靠性。
在无线局域网中，扩频技术可以增加多用户同时接入网络的能力，提高网络的吞吐量和稳定性。
蓝牙技术中的扩频技术能够减小信号的功率，降低通信设备的功耗，延长电池寿命。
在卫星通信中，扩频技术可以提高信号的传输距离，扩大通信覆盖范围。
三、优势扩频技术相比于传统的窄带通信技术具有以下优势：1. 抗干扰能力强：扩频技术通过将信号扩展到更宽的频带上，使得信号在传输过程中更加稳定，能够有效抵抗多径干扰、频率选择性衰落等干扰现象。
2. 安全性高：扩频技术利用特殊的扩频序列对信号进行加密，使得信号在传输过程中难以被窃听和破解，提高了通信的安全性。
3. 多用户接入能力强：扩频技术能够在相同的频谱资源下支持多用户接入，提高了系统的容量和资源利用率。
4. 抗多径效应好：扩频技术通过信号的频带扩展，使得信号在多径传播环境中更加稳定，减小了多径效应对信号的影响。
四、发展趋势随着无线通信技术的不断发展，扩频技术也在不断演进和创新。
目前，扩频技术已经被广泛应用于5G通信、物联网、车联网等领域。
直扩与跳频比较
1.问题提出：直接序列扩频与跳频特性比较2.相关资料查询：直接序列扩频系统：直接序列扩频系统（DS）又称为伪噪声系统（PN），是将要发送的信息用伪随机序列扩展到一个很宽的频带上去，在接收端，用与发送端扩展用的相同的伪随机序列对接收到的扩频信号进行相关处理，恢复出原来的信号。
图2 -1 直接序列扩频原理图跳频：跳频系统（FH）的载频受一伪随机码的控制，不断地、随机地跳变，可看成载频按照一定规律变化的多频频移键控。
图2-2 跳频原理图3.特性比较：扩频方式优点缺点DS 1.通信隐蔽性好2.信号易产生，易实现数字加密3.抗多径干扰1.同步要求严格2.“远-近”特性不好FH 1.频谱利用率高2.有良好的“远-近”特性3.快跳可避免瞄准干扰1.信号隐蔽性差2.快跳频率合成器难做4.详细分析：直接序列扩频与跳频是通信中用得最多的扩频方式，由于这两种系统抗干扰机理不同，它们有各自不同的长处与不足，现就两种系统进行详细的分析：直接序列扩频的优点：1.通信隐蔽性好：由于信号经过扩频调制后频谱被大大扩展，使信号的功率谱密度大大降低，接收端接收到的信号谱密度比接收机噪声低，即信号完全淹没在噪声中，这样对其他同频段电台的接收不会形成干扰，信号也就不容易被发现，进一步检测出信号就更难，所以有非常高的隐蔽性。
2.信号易产生，易实现数字加密：直接序列扩频是对PN码的处理，PN码是一种周期码，可以预先确定并可重复地产生和复制，具有类似白噪声随机特性的二进制码序列，PN码序列中0,1出现的概率各为1\2，且在码长达到一定程度时会从其第一位开始循环，具有一定的规律性，所以实现起来比较容易。
3.抗多径干扰：直接序列扩频系统要用伪随机码的相关接收，只要多径时延大于一个伪随机码的切普宽度，这种多径不会对直扩系统形成干扰,甚至还可以用这些多径能量来提高系统性能。
直接序列扩频的缺点：1.同步要求严格：由于直接扩频的伪随机码速率比跳频伪随机码速率要高很多，而且码也长得多，因此，直扩对同步精度要求高。
跳频通信系统
一、引言
扩频通信系统因其具有频带利用率高、抗干扰能力强、频 率分配和组网灵活方便等特点，目前得到了广泛的重视, 并被 确认为第三代移动通信系统首选的多址方式。
扩频通信包括直扩（DS)、跳频(FH)和跳时(TH)三种频谱 扩展的方式。目前扩频码分多址系统的研究主要还是集中在 直扩系统（DS/SSMA）中, 对扩频通信中的其它扩频多址技 术--跳频扩频多址(FH/SSMA)和跳时扩频多址（TH/SSMA)用 于民用则缺乏足够的研究。
Tc＝rTb
Rc =R b/r
再经M进制调制后，MFSK的符号速率Rs=Rc/k,
符号间隔Ts=kTc.
其中，k=log2M
若每一符号L跳，则跳频速率Rh和每一跳的时隙Th为
Th=Ts/L=krTb/L
Rh=1/Th=LRb/(kr)=LRs
快速跳频系统
则跳频后的信号为：
s m ( t) R2 e p e{ x j{ 2 [ p fh i [ ( m 1 ) f] t m }]}
四、跳频通信系统
跳频技术由于其强劲的抗干扰能力在军事通信领域已得到 了广泛的应用。自70年代末第一台跳频电台问世以来，它在军 事领域的作用日益重要。目前随着对其关键技术研究的深入， 已开始将其应用在商用和民用。在无线通信系统中，用跳频码 分多址技术来提高系统容量已见报道【5】。
跳频可分为快、慢两种。快跳频是指一次发射信号期间有 不止一个频率跳变，即跳频速率大于或等于信息速率；反之则 称为慢跳频。目前使用的大多数跳频系统都采用的是慢跳频系 统。但由于快跳频信号的驻留时间很短，能更有效地抗跟踪式 干扰，世界各国竞先研究快速跳频系统。
由于DS/SSMA系统中的多址干扰，系统容量是受限的。近 来，跳频扩频多址(FH/SSMA)已得到极大的关注【1】 。
伪随机码的原理与应用
伪随机码的原理与应用1. 什么是伪随机码？伪随机码（Pseudorandom code）是一种非真随机生成的代码，通常由伪随机序列生成器生成。
它不是通过真正的随机过程产生的，而是使用算法生成的，因此被称为伪随机码。
伪随机码具有类似于真随机码的统计特性，但是其生成规则是可预测的。
2. 伪随机码的原理伪随机码的生成原理基于数学算法。
常见的伪随机码生成算法有线性反馈移位寄存器（LFSR）、梅森旋转算法等。
其中，LFSR是最常见的伪随机码生成算法之一。
LFSR是一种基于移位寄存器的随机数生成器。
它主要由一个寄存器和一个反馈系数构成。
通过不断的移位和异或运算，LFSR生成一个伪随机序列。
这个序列在统计特性上与真随机序列非常相似。
3. 伪随机码的应用伪随机码在数字通信、密码学、网络安全等领域有广泛的应用。
下面列举几个常见的应用场景：3.1 伪随机码的加密伪随机码可用于加密通信过程中的数据。
在加密过程中，发送方使用伪随机码对原始数据进行加密操作，然后将加密后的数据发送给接收方，接收方通过使用相同的伪随机码对加密数据进行解密操作，从而还原出原始数据。
3.2 伪随机码的扩频技术伪随机码在扩频技术中起到关键的作用。
扩频技术用于增加通信系统的抗干扰性能和保密性能。
发送方使用伪随机码对原始信号进行扩频，接收方通过使用相同的伪随机码对接收到的信号进行解扩，从而还原出原始信号。
3.3 伪随机码的随机性测试伪随机码的随机性是衡量其质量的重要指标。
在应用中，需要对生成的伪随机码进行随机性测试，以保证其符合随机性的要求。
常见的随机性测试方法包括序列统计方法、频谱分析方法等。
4. 伪随机码的优缺点伪随机码相比于真随机码具有一些优缺点。
下面分别列举：4.1 优点•生成速度快：伪随机码是通过算法生成的，因此生成速度非常快。
•可控性强：伪随机码的生成规则是可预测的，可以根据需要进行调整。
•长周期性：伪随机码的周期可以很长，可以满足大多数应用场景的需求。
cdma2000扩频-PPT精品文档
这两个层三消息比较庞大，请参照标准： Channel Assignment Message (层3标准realease c第1054～1065页) Extended Channel Assignment Message (层3标准realease c第1118～1177页)
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Walsh码：
前向：用作正交扩频 反向：用作正交调制 或 正交扩频（2000新增的）
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信道的区分
前向信道通过以下的东西来区分：
1: CDMA频率 2：分配给扇区的唯一的短PN码偏置 3：分配给用户的唯一的walsh码
BS通过Channel Assignment Message和Extended Channel Assignment Message通知MS。 其中， Extended Channel Assignment Message是cdma2000新增的，准正交函 数QOF由它来通知MS
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Cdma2000 扩频
网优部交流
赵东亮 2019.10.17
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说明
Cdma（code division multiple access）的含义是“码分多址”， 而IS-95A和cdma2000中用到的扩频码字有三种：walsh码、短PN码、 长PN码。 所以，了解这三种码在cdma系统中如何应用，就等于掌握了 cdma系统物理层的精髓。 本文档围绕这三种码字，阐述它们在cdma系统中的应用。 注： 短PN码也称之为导频PN码。 PN：Pseudo Noise，伪随机噪声 PN码包括长PN码和短PN码
扩频、加扰的定义与作用
扩频、加扰的定义与作用扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication）简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。
扩频通信技术在发端以扩频编码进行扩频调制，在收端以相关解调技术收信，这一过程使其具有诸多优良特性：1、抗干扰性能好：它具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力，有利于电子反对抗。
如果再采用自适应对消、自适应天线、自适应滤波，可以使多径干扰消除，这对军用和民用移动通信是很有利的。
2、隐蔽性强、干扰小：因信号在很宽的频带上被扩展，则单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低。
信号淹没在白噪声之中，别人难于发现信号的存在，再加之不知扩频编码，就更难拾取有用信号。
而极低的功率谱密度，也很少对其它电讯设备构成干扰。
扩频通信技术把被传送的信号带宽展宽，从而降低了系统在单位频带内的电波“通量密度”，这对空间通信大有好处。
国际无线电咨询委员会及国际电信联盟规定了空间通信系统在地面上产生“通量密度”的国际标准，以防止对地面通信的干扰。
例如规定在S波段内每4KHz频带内“通量密度”为-154dB/m2。
3、易于实现码分多址：扩频通信占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，是否浪费了频谱资源呢？其实正相反，是提高了频带的利用率。
正是由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到，这就给频率复用和多址通信提供了基础。
充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频编码，就可以区别不同用户的信号，众多用户，只要配对使用自己的扩频编码，就可以互不干扰地同时使用同一频率通信，从而实现了频率复用，使拥挤的频谱得到充分的利用。
常规的无线电通信是在频率上分配（称为频分）或从时间上分配（称为时分）给通信用户，使之在频段上或时间上互不相同，以使彼此互不干扰共用频谱资源。
扩频通信是以各用户使用不同的扩频编码来共用同一频率。
扩频通信伪随机码现状及发展趋势分析
２ ． １ Ｂ ｅ ｎ ｔ 序 列
自从Ｒ ｏ ｔ ｈ ａ ｕ ｓ 于１ ９ ７ ６ 年提 出Ｂ ｅ ｎ ｔ 函数这个 概 念 以来 ，由于其具 有许多 良好的性质 ，它在 编码 理论 （ Ｒ ｅ ｅ ｄ — Ｍ ｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 码） 和密码学 （ 序 列密码 的设计） 中得 到广泛 的应用 。 自１ ９ ８ ２ 年Ｏ １ ｓ ｅ ｎ ， Ｓ ｃ ｈ ｏ １ ｔ ｚ 和Ｗ ｅ １ ｓ ｈ 提 出Ｂ ｅ ｎ ｔ 序列簇（ 简 称Ｏ Ｓ Ｗ 序 列 簇） 以来 ， 由于 其具 有低相 关特 性等 良好 性 质 ，在通信 系统 中有 重大的应 用， 由此 引起 了
１ ． 引 言 的 。Ｇ ｏ ｌ ｄ 序列族 主要基 于Ｇ ｏ １ ｄ — ｌ ｉ ｋ ｅ 函数 来生 抗 噪声 ，抗干扰性 能。这类码 形优点是初始码 扩 频 通 信 系统 系统 中 ，伪随 机 码是 至 关 成 。由一条 短周 期Ｇ ｏ ｌ ｄ － １ ｉ ｋ ｅ 序列 可 以递 归地 型提 出的时 间比较 早 ，相应 的技 术 已经 比较 成 重 要的 …，其性 能的优劣将 直接关 系到系 统性 生成长周期 的Ｇ ｏ ｌ ｄ 一 １ ｉ ｋ ｅ 序列 。 熟 ，只要对原 理和 设备进行适 当的改进 ，便 可 能 的好坏 。简 单地说 ，伪随机码是 一种具有类 ２ ． ５ 相 控 序 列 以投入 使用 ，实用 价值 比较大 。但缺点是其 改 似 白噪声性质 的码 。白噪声具有优 良的相关特 在１ ９ ９ ５ 年，Ｇ ｏ ｎ ｇ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ 提 出相控序 列 的 善 的空间将会越来越 小 ，最终将 达不到未来通 性 ，但 至今无法 实现对其进 行放大 ，调制 ，检 构造方法 。相控序 列是一种新 型伪随机序 列， 信对伪随机码 的性能要求 。 测 ，同步及控制 等操作 。在 工程与 实践中 ，只 具有优异 的特性 。其最突 出的优 点是线性 复杂 二 是将 通信其他方面 的理 论应用到伪随机 能用 类似于带 限 白噪声 统计特性 的伪 随机码信 度极 大且序 列都 是０ — １ 平 衡的 ， 由于 相控序 列 码 中产 生新 的码形 。如多相正 交序 列就是 由多 号来逼 近 ，并作 为扩频通信 系统 的扩频 码 。由 有许多优 良性质 ，值得进一步研究 。 相序列 和正交序列 发展而来 ；截 短序 列是把其 于扩频码 具有类 似 白噪声 的性质 ，相 关函数具 ２ ． ６级联Ｎ ０ 序 列 他的伪 随机 序列进行 截短而形成 的伪 随机码序 有尖锐 的特性 ，功率谱 占据 很宽的频带 ，因此 １ ９ ９ ６ 年 ，Ｊ ｏ ｎ ｇ － Ｓ ｅ ｏ ｎ Ｎ ｏ 提 出了级联Ｎ ０ 序 列 。这样码 型的产生 可以突破伪 随机 码的一些
walsh码和PN码
• M序列是一种由线性反馈移位寄存器 产生的周期最长的序列。
• M序列的关键性质：周期很大时几乎 是正交的。
• 不同序列的不同相位标识不同的基站、 移动台和用户。 • PN长码标识不同用户 • PN短码标识不同基站 • Walsh码标识不同前向信道
• Walsh函数的定义 • Walsh码的应用
Wal（n，t） n表示序号 2N阶Walsh函数定义为:
• 用64阶Walsh函数进行前向扩频， 区分前向码分信道
• 反向正交调制
• • • •
伪随机序列 M序列 相位பைடு நூலகம்念 PN码在CDMA的应用
• 伪随机序列：具有类似噪声序列的性 质，是一种貌似随机但实际上有规律 的周期性二进制序列
CDMA码序列
5
1
PN码
在扩频通信系统中，扩频码常采用伪随机序列。伪随机序列常 以PN表示，称为伪随机码或伪码。 PN码具有类似噪声序列的性质，是一种貌似随机但实际上有 规律的周期性二进制序列。伪随机码的码型将影响码序列的相关 性，序列的码元（称为码片CHIP）长度将决定扩展频谱的宽度。 因此伪随机码的设计直接关系到扩频通信质量的好坏。
1）PN码的产生原理
CDMA（IS-95）中就是利用了MSRG来生成m序列。 m序列的正交性不如Walsh码，这体现在同一级数m序列的互 相关特性上。m序列的互相关性大于0，这也是使用Walsh码，而 不直接使用m序列的重要原因。 m序列的自相关性很强，当级数很大的时候，不同相位的m序 列可以看成是正交的。
1）PN码的产生原理
（1）简单式码序列发生器（SSRG） 其输入由移位寄存器中若干级的输出经模2加后得到，相当于反馈 输入，这些反馈输入中至少包括最后一级的输出。 用多项式来表达反馈输入，称为m序列的生成多项式。 f（x）=C0+C1x1+C2x2+……+ Cn-1xn-1+Cnxn f（x）代表反馈输入，xn代表第n级的输出，C0~Cn代表反馈。注 意公式中的加法为模2加，m序列发生器要求C0和Cn必须为1。
任务4 CDMA编码技术 任务5 CDMA切换技术 任务6 CDMA功率控制技术
任务7 CDMA接收和检测技术
问题引入
1. 在CDMA系统中，扩频过程实现的关键是采用了合 理实用的码序列，那么在CDMA系统中采用了哪些码序 列？ 2. 各种序列如何生成、有哪些特点、应用的领域是怎 样的？
3
前 言
图2-13
OVSF码树代移动通信系统WCDMA就是采用这种正交可变扩频码， 它对不同的速率和扩频因子均可保持下行信道间的正交性。 例：设用户甲信息速率为76.8kbit/s；用户乙信息速率为 153.6kbit/s；用户丙信息速率为307.2kbit/s。经扩频后3个用户扩 展到同一个码片速率1.2288Mbit/s。 不同周期长度即不同扩频比的Walsh正交设计的树形结构图如 图2-10所示：
CDMA信道编码及结构解析剖析
CDMA信道编码及结构解析随着亚太地区等新兴市场的潜力被大力开发，CDMA进入了高速发展期，在2002年一年中，全球共增用户数3400多万。
截至2004年2月，中国联通在CDMA用户已达2000万用户，成为全球第二大cdma移动通信运营商。
cdma技术体制上的优势使其成为移动数据通信的首选，即将到来的第三代移动通信（3G）技术都是基于cdma技术体制的。
cdma，即码分多址包含两个基本技术：一个是码分技术，其基础是扩频通信；另一个是多址技术。
将这两个基本技术结合在一起，并吸收其他一些关键技术，形成了今天码分多址移动通信系统的技术支撑。
本文将从这两个主要技术入手介绍cdma信道编码及前反向信道结构。
1扩频增益扩频调制是一种无线通信技术。
他所用的传送频带比任何用户的信息频带和数据速率都大许多倍。
用W表示传送带宽（单位为Hz），用R表示数据速率（单位为bit/s），W/R被称为扩展系数或处理增益。
W/R的值一般可以在一百到一百万的范围（20db—60db）。
1.1仙农容量公式（Shan non’scapacityequation）C=Blog2[1 + S/N]其中：B为传送带宽（单位为Hz）；C为信道容量（单位为bit/s）；S/N为信号噪声功率比。
1.2CDMA扩频增益传统通信系统通常压缩信号速率至尽可能小的带宽信道进行传送，cdma系统则采用宽带信道传送信号，以获得处理增益，提高信道容量，如图1所示。
根据仙农公式，增加信道带宽可以换取更高的信道容量或者是更低的信噪比，以提高收发双方通信的可靠性。
cdma扩频增益:当一个用户以9600bps速率进行语音通信时，cdma的信道带宽是1,228,800hz，处理增益为1,228,800hz/9600= 128 = 21 db。
以此推算，每当用户数增加一倍，信道处理增益下降3db，当用户数达到32个时，信噪比接近底线，达到单扇区容量极限。
实际上，cdma系统对单载波单扇区通话的用户数进行了限制，以确保系统处理增益可以保持在理想的水平。