第三章CDMA的原理和應用(1)

• CDMA給多址接入信道提供了一種解決辦法
• 擴展頻譜MAC
  • 原因
    • 擴頻可以使信號隱藏在背景噪聲下，使其難以被發現
    • 可以消除碼間干擾和窄帶干擾
    • 多用戶共享相同的頻帶
  • 擴頻機制
    • 直接序列擴頻
    • 跳頻
    • 跳時

1直接序列擴頻

1.1過程

和一般過程的不同之處在於有一個$S_{ci}(t),$他有什麼作用呢？既然是要擴展頻譜，我們必然要讓原來的低頻信號變到高頻上去，即乘上比碼元週期小得多的時間週期的信號。如下圖所示

這樣做有什麼好處呢，我們可以通過觀察信號在頻域的表現來判斷。

解釋一下擴頻增益使窄帶干擾減小。可以看到調製後的信號經過擴頻在頻譜上展寬後，功率譜密度變小了，再經過解調，又恢復原來的樣子，但是因爲窄帶干擾只經過解調時候的擴頻，展寬之後就會變得很小，這樣信號加上窄帶濾波器之後很容易可以將噪聲的影響減小。
解調時候

前面的沒什麼問題，主要說明一下積分式的作用$z_0=\frac{d_0}{T_s}\int_0^{Ts}S_{ci}(t)\cdot S'_{ci}(t)dt$因爲經過擴頻之後，原來在$T_s$只有一個信號，幅度是一樣的，我們可以截取其中一個時間來進行譯碼，但是擴頻之後，解出來的是很多變化快的不同幅度的信號，所以我們要對其做自相關來求解出原來信號是什麼，這樣就對擴頻碼有所要求。

1.2擴頻碼字的特性

• 自相關$\rho(\tau)=\frac{1}{T_s}\int_0^{T_s}S_{ci}(t)S_{ci}(t-\tau)dt=\delta(t)$消除ISI
• 互相關$\rho_{ij}(\tau)=\frac{1}{T_s}\int_0^{T_s}S_{ci}(t)S_{cj}(t-\tau)dt=0$消除用戶間的干擾

1.2.1ISI消除的原理

• 發送的信號：$s(t)=d(t)S_{ci}(t)$
• 信道：$h(t)=\delta(t)+\delta(t-\tau)$
• 接收到的信號：$r(t)=s(t)+s(t-\tau)$
• 解擴以後接收到的信號：$r(t)S_{ci}(t)=d(t)S_{ci}^2(t)+d(t-\tau)S_{ci}(t-\tau)S_{ci}(t)$
• 解調時，積分後，由之前的式子可以知道$S_{ci}(t-\tau)S_{ci}(t)$在一個週期內積分是零
  因此，ISI被消除了

1.2.2多址干擾的消除

1.2.3產生碼字

怎樣儘可能地產生符合上述要求的碼字呢？準正交碼是一個不錯的選擇。

• 產生
  注意$c_i$和狀態之間的關係，下標大的$c_i$對應於靠前的狀態
  
  
• 優點
  • 無直流成分
  • 兩種符號交替產生的情況經常發生
  • 消除碼間干擾
  • 使得MAC干擾最小

2跳頻

它是多址技術，我們考慮他對ISI和用戶間干擾的消除情況

2.1跳頻頻譜特性

• BW由跳變的範圍決定
• 對於符號間干擾，窄帶干擾和多址干擾
  • 如果$d(t)$是窄帶的，就沒有符號間干擾，但是信道零點會影響某些跳頻信號
  • 多個用戶在一些跳頻點上會發生衝突
  • 窄帶干擾也會影響某些跳頻信號
• 慢跳頻與快調頻的比較
  • 快跳頻，每個符號都跳頻
    • 窄帶干擾，多址干擾和信道零點隻影響一個符號
    • 通過編碼的方式來糾正
  • 慢跳頻，幾個符號之後跳頻
    • 窄帶干擾，多址干擾和信道零點要影響多個符號
    • 可以平均來自其他小區的干擾

2.2快跳頻與直接序列擴頻的比較

• 符號間干擾
  • DS：用碼字的自相關係數消除符號間干擾
  • FH：一般已經消除
• 多址干擾
  • DS：利用碼字的互相關係數消除
  • FH：多址干擾會影響某些跳頻點，每增加一個新用戶會使更多的用戶受到影響，誤碼率變大
• 大功率窄帶干擾
  • DS：噪聲電平增加明顯
  • FH：與干擾發生衝突的跳頻點信息將丟失

3多址接入容量（看的不太懂）

大概說一下原理吧。
$P_e=f(\frac{S}{N_0+I(M)}),$求出f的表達式，知道$P_e$的要求後，就可以反解出M的值
例子也太複雜吧