擴頻技術的理論基礎:
shannon定理:在高斯白噪聲干擾條件下,通信系統的極限傳輸速率(信道容量)為:
式中;B為信號帶寬,S為信號平均功率,N為噪聲功率,C為信道容量。
在信道容量一定是,信噪比和帶寬是可以互換。
擴頻技術的分類:
(1)、直接序列擴頻(DSSS)
CDMA碼片速率:1.2288MCPS CDMA信號速率:9.6kbit/s
CDMA系統采用直接序列擴頻。
擴系統是將要發送的信息用偽隨機(PN)序列擴展到一個很寬的頻帶上,在接收端,用與發端擴展用的相同的偽隨機序列對接收到的擴頻信號進行相關處理,恢復出原來的信號。干擾信號好由於與偽隨機序列不相關,在接收端被擴展,是落入信號頻帶內的干擾信號功率大大降低,從而提高了系統的輸出信噪比,達到抗干擾的目的。
在CDMA系統中,擴頻主要為了加擾和區分信道
區分信道稱為正交擴頻碼
用作加擾的碼稱為擾碼,但碼間不完全正交
Walsh碼和m序列:
正交擴頻碼:Walsh碼
擾碼:m序列
Walsh碼是有限的,不同的基站都會使用Walsh碼,所以使用擾碼來區分基站,這樣來自不同基站的信號就可以看作是噪聲。
CDMA中同時使用了兩種m序列——短碼和長碼
短碼:
周期為2^15-1
用於下行鏈路中,使得不同小區的信號正交化(不同的小區使用相同的m 序列,但是相位不同,也就是PN_Offset不同)
用於上行鏈路中,使用的m序列相位相同,用作擴頻用途
一般有512個不同相位,間隔64個碼片,不同時間偏置跟自身相關性非常小,所以可以用不同相位來相互區分
長碼:
周期為2^42-1
用在下行鏈路中和上行鏈路中,根據每個手機的唯一掩碼,決定長碼的相位來區分不同用戶
每個用戶都有一個唯一的掩碼,也對因一個長碼的唯一相位,並且不會重復
CDMA中的Walsh碼:
長度為64bit
在下行中用來區分不同信道
在上行中僅用作正交調制