《現代電子技術》2001年第12期網絡與通信碼分多址方案分析李廷軍曹建平徐宇如李春勝李幸(海軍航空工程學院電子工程系煙臺264001)摘要闡明了碼分多址聯接方式的基本原理●給出了碼分多址聯接方式的方案，并對碼分多址聯接方式的很強的的抗干擾能力，較好的保密性，靈活的實行多址聯結等主要特點進行了分析和討論。關鍵詞碼分多址 擴頻相關在現代通信中已被廣泛應用的多址聯接方式相關處理,把地址碼相一致的信號還原為窄帶信號選有:頻分多址聯接方式(FDMA)和時分多址聯接出，而把地址碼不同的其它非需要信號仍保持或擴展方式(TDMA)。這里所要討論的碼分多址聯接方式為寬帶信號濾去。這就是CDMA最基本的原理。用一(CDMA)和他們相比，雖然在通信的有效性方面顯句話來說，就是借不同地址碼擴頻調制寬帶傳輸，用得不足，但在抗干擾性、保密性和多址聯接的靈活相應地址碼相關窄帶識別。采用碼分多址體制通信系性等方面則領先一籌。統原理示意圖，如圖1所示。1基本原理二進制信碼十基帶單元+信息調制+擴頻調制H發(fā)射機碼分多址聯接方式在原理.上和個↑▼FDMA, TDMA截然不同。它不像后者載波發(fā)生器| 地址碼發(fā)生器信道那樣簡單地依靠對信道的某一有用參量(工作頻率或工作時間)進行互不重迭的分割來4基帶單元H信息解調擴頻解調t接收機|4實現各通信點之間的多址互連。恰恰相| 載波發(fā)生器地址碼發(fā)生器同步單元反，它允許各發(fā)送端要發(fā)的信號均可占用同一頻帶、同一時間,像數字信號基帶傳輸中碼分多路復用(CDM)那樣,巧妙圖1碼分多址體制通信系統原理示意圖地借助于具有相關良好特性的不同碼序列對各通信點所發(fā)的各信號進行擴展頻譜的處理,經要實現碼分多址，基本條件是:信道傳輸后,在各接收端則用相應的地址碼分別進行(1) 要有數量足夠多、相關特性足夠好的周期參考文獻究所1 Next - Generation Modems. Gilbert Held, 19995侯波亨.VHDL硬件描述語言與數字邏輯電路設計2李貴山，戚德虎. PCI局部總線開發(fā)者指南6 Xilinx Foundation Series 3. li Help Content,3喬長閣，邊計年，薛宏熙. VHDI.簡明教程http: //www. xilinx. com4 VHDI,語言100例詳解。北京理工大學ASIC研.中國煤化工作者簡介寧春陽 女， 現在正在攻讀西安電子科技大學通信工程.MYHC N M H G數字通信方面的科研工作，目前的研究方向是數字通信與信號處理。張輝西安電子科技大學通信工程學院教授。29碼分多址方案分析.性地址碼，保證各發(fā)送端所要發(fā)送的各個載波都可一頻帶，只是不能共用同一地址碼;分配到互不相同的地址碼，這是進行“碼分”的基(2)各信號都利用各自的地址碼進行擴頻傳輸;礎。地質碼的自相關性與互相關性通常用自相關函(3)接收時利用地址碼的相關性和窄帶濾波器數與互相關函數來描述。它們的定義分別為:區(qū)分不同信號。為此，CDMA在通信的有效性、設備的經濟性R,(r)=|. a;(t) ●a;(t + r)dt(1)等方面付出了一-定的代價，但在通信的可靠性、靈R,(r) =(Ta;(t)●a;(t + r)dt(2)活性等方面卻換取了一系列意義重大的優(yōu)點:式中:a;(t),a;(t)分別表示碼集內任意兩個不同的(1)具有很強的抗干擾能力這 是CDMA方式一個最突出的優(yōu)點。對FDMA、TDMA來說，抗二進制地址碼序列，其值域為{1, . - 1};T為地址碼周期的時間寬度,若一周期中包含干擾能力差則是它們共同的一大缺點。CDMA區(qū)分信號與干擾的能力直接表現在解擴器輸出的信號干有M位碼元,每個碼元寬度為0,則T = M0;擾功率比相對于輸人端的改善程度。通常，就把解τ為相對時延,若兩序列保持幀同步,則τ= 0;擴器輸出端與輸人端的信號千擾功率比之值定義為若保持位同步,則τ= KO,(K = 0,1,2,.)。在r="處理增益”(記為Gp ),作為表征- -條擴頻通信線KO并取0= 1的條件下，式(1), (2)可簡化為:路所具有的分辨信號與干擾能力的強弱的一個重要R(r)=M一M2(3)參數，即:Ri(r)=M;一M2(4)(S/N)。_ S。/N。式中:M,和M;分別為相乘的兩序列間在一周期內Gp=.(S7N);= S;/N(5)相對應的各碼元取值相同與不同的位數。式中: (S/N)。為解擴器輸出端的信號噪聲功率比;(2)必須用各個地址碼分別對各個待發(fā)信號進(S/N);為解擴器輸人端的信號噪聲功率比;行擴頻處理，使傳輸的需占頻帶極大地展寬(一般S.,N。分別表示解擴器輸出端的信號和干擾應達幾百倍以上)。這一步，把不同地址碼分別與不功率;同待發(fā)信號的頻譜擴展結合起來，為各個接收端的S,N;分別表示解擴器輸人端的信號和干擾功區(qū)分信號完成了實質性的準備。在地址碼符合要求率。的條件下，傳輸頻帶擴展得愈寬，則信號的功率密.若信號通過解擴器沒有損耗,即S。=S,則度愈小，相關處理后能通過窄帶濾波器的非需要成Gp = N:/N。分的功率就愈小，愈有利于對信號的區(qū)分。若解擴前信號沒有被擴展的帶寬為Bss,解擴后信(3)在各個接收端，必須利用一個與要接收的號需占帶寬為B,且干擾的功率譜密度在解擴前后那個載波中所含的地址碼完全一致的本地地址碼?？山瓶醋骶鶆蚍植紩r，則:對收到的所有信號進行相關處理或相關檢測，把地N。≈(N;/Bss)●B(7)址碼之間相關性的不同轉化為信號頻譜需占頻帶寬所以:窄的差別,然后用窄帶濾波器從中選出需要的信號。gp≈Bss/B(8)這是完成碼分多址的最重要環(huán)節(jié)，它把前面準備好用分貝表示則為:了的識別不同信號的可能性轉變成現實性。[G,]≈10 1g(Bss/B) dB(9)綜合上述可以看出:從涉及的理論基礎來說，式中: 8p為處理增益的真值;CDMA是建立在正交編碼理論、相關接收理論的基G,為處理增益的分貝數。礎上?？梢?在一定條件下,處理增益g,大致等于解擴前后的信號需占帶寬比。若線路在擴頻與解擴處2主要特點理過中國煤化工量受到一定損失或對CDMA和其他方式相比，具有如下3個主要特干擾MHCNMHG弱等。處理增益的實點:際值將低于式(9) 的計算結果，這種情況可等效地(1)系統內傳送的各信號可在同一時間占用同看作線路存在著一定的內部(下轉第33頁)《現代電子技術》2001年第12期.網絡與通信i; = Socket. ReceiveBuf(Buffer, BitmapSize );3結束語FMemBitmap. WriteBuffer (Buffer,i);FreeMem(Buffer); .該軟件經過嚴格調試并在實踐中得到驗證，系IF FMembitmap. Size = BitmapSize thenBegin統穩(wěn)定,性能良好,很好地實現了Internet上的屏幕Bitmap: = TBitmap. Create ;廣播，為網絡教學、網絡會議及其他應用提供了良Bitmap. Width := Round (800 * Control Comm.好的借鑒。and. Quaity/5);Bitmap. Height : = Round(600 * Control Comm .參考文獻and. Quality/5);FMembitmap. Position:=0;1 Steve Teixeira Xavier Pacheco著,任旭鈞,王永Bitmap. LoadFromStream(FmemBitmap);生，馮澤波等譯. Delphi5開發(fā)人員指南.北京:Canvas. CopyRect(RECT(0,0, 800,600) ,bitmap. can .機械工業(yè)出版社，2000， 7vas ,Rect(0.0,Bitmap. Width ,Bitmap. Height));FMemBitmap. Free2徐新華. COM CORBA和Internet編程技術.北Bitmap. Free; .京:人民郵電出版社，1998End ;3 Harold Davis著,宋建云,段子瑞等譯. DELPHIIF canexit then Close;//如不繼續(xù),退出FOR WINDOWS大全.北京:電子工業(yè)出版社，Else Socket. SendBuf ( FControlCommand, SizeOf(RCommand));1996//結束事件處理(上接第30頁)工作頻帶都相同，其所有設備幾乎完全相同，這不損耗。例如:某擴頻系統的Bss/B = 1000,內部損耗但便于制造，也非常便于調整，這也是CDMA的一I=2dB,要求解擴器輸出的[S/N.]≥10dB,則解個不可忽視的優(yōu)點。擴器輸人端允許的最低信擾比為:N Ji.min= (9].- (Gp-l)=- 18dB (10) .隨著通信技術的發(fā)展，用戶的迅速擴大，面臨這就是說，解擴器輸人的最低信擾比為-18 dB時，的主要問題就是通信頻道的擁擠。采用CDMA多址亦即解擴器輸人端干擾電平比信號大18dB時，系聯接方式能解決這一矛盾。既適用于各種通信系統，統仍可正常工作。更適用于軍用衛(wèi)星通信。(2)具有了較好的保密通信能力由于采用了擴頻調制，在信道中傳輸的載波與噪聲、干擾的功率比很低(約為一20dB左右),信號幾乎完全淹沒在.1樊昌信等.通信原理.北京:國防工業(yè)出版社，噪聲和干擾中，不易被敵方收到。另外，用獨特的1988地址碼進行擴頻調制，相當于一次加密，增加敵方2洪福明，通信系統.西安電子科技大學出版社，破譯的困難。這是碼分地址方式的另一重要優(yōu)點。1990(3)實現多址聯結較靈活方便與 FDMA、3王士林等.現代數字調制技術.北京:人民郵電TDMA相對比，CDMA系統內的各條線路具有較出版社，1987大的獨立性，都可以隨機地接通或斷開;只要在系(美)斯普里凱爾JJ著,白延隆等譯.數字衛(wèi)星.統通信容量許可的范圍內，增開線路或改變某些線民郵由出版補。1980路的地址碼，都是很方便的;同時，由于各條線路中國煤化工TYHCNMHG33