《CDMA原理介绍》课件

原理介绍CDMACDMA是一种无线通信技术，广泛应用于移动电话、卫星通信和其他无线通信系统WD基本原理CDMA扩频技术码分复用正交码CDMA采用扩频技术，将窄带信号扩展到更利用不同的码字区分不同的用户信号，实现用户使用的码字相互正交，确保不同用户信宽的频谱上，以此增强抗干扰能力多个用户共享同一频段号不会相互干扰系统结构CDMACDMA系统包含基站、移动台和网络管理中心三个主要部分基站负责与移动台进行信号传输，网络管理中心负责管理整个网络，包括用户认证、呼叫控制、资源分配等移动台是用户使用的手机，负责与基站进行通信扩频技术核心原理信号隐藏抗多径衰落扩频技术将窄带信号扩展到更宽的频扩频后的信号如同被“隐藏”在更宽的频扩频技术能克服无线信道中的多径衰谱，有效降低信号功率密度，提高抗干谱中，不易被其他信号干扰，增强保密落，提高信号传输的可靠性扰能力性码分复用独特码片序列同步传输

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22.每个用户分配一个唯一的码片所有用户信号以相同的速率同序列，用于区分不同的用户信步传输，确保码片序列的正确号对齐正交码片解码分离

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44.不同的码片序列相互正交，保接收端利用用户的码片序列进证不同用户信号不会相互干行解码，将不同用户的信号分扰离出来软手机原理用户身份认证用户通过网络验证身份，获取使用权限语音数据传输语音数据通过网络传输到网络服务器，实现手机功能网络服务器处理网络服务器处理语音数据，并发送至目标设备接收方接收信号接收方接收处理后的语音数据，实现通话正交码码间正交性信号分离码片序列正交码是指不同码片之间的相互正交关系正交码可以有效地分离来自不同用户的信正交码由一组特定的码片序列构成，每个码号，避免信号相互干扰片代表一个特定的信号扩频码选择正交性自相关性互相关性随机性不同的用户使用不同的扩频扩频码的自相关性应该很高，不同用户使用的扩频码之间的扩频码的随机性越高，越难被码，这些码之间应该相互正这样可以提高信号的识别度互相关性应该很低，这样可以截获和破解，从而提高了系统交这样可以确保用户之间扩频码的自相关性是指同一码减少用户之间的干扰互相安全性扩频码的随机性是不会相互干扰在不同时间段内的相似程度关性是指两个不同码在相同时指码序列的无规律性间段内的相似程度信号传播路径CDMA系统中，信号从基站发射到移动终端，再从移动终端发射回基站，形成了完整的信号传播路径此路径受多种因素影响，例如地形的起伏、建筑物的阻挡、以及无线电波的衰减等发射1基站发射信号传播2无线电波通过空气传播接收3移动终端接收信号反馈4移动终端向基站发送信号信号在传播过程中会受到多径效应的影响，造成信号的衰减和干扰因此，需要采用各种技术来克服这些问题，例如功率控制、多径抑制等接收端信号分析信号接收基站信号通过无线信道传播至移动终端滤波与放大接收机进行滤波，去除噪声，放大信号强度解扩操作用接收端的扩频码与接收到的信号进行解扩，还原数据信号解码与复用解码接收到的数据，并根据信道复用技术分离不同用户的数据流同步与信号检测同步过程1CDMA系统需要将接收信号与发送信号进行同步，才能正确解码信息同步方法2主要有两种同步方法时序同步和码同步，分别对应接收信号和发送信号的时序和码片序列对齐信号检测3同步完成后，接收机需要通过信号检测方法判断接收信号是否为有效信息，并进行解码处理功率控制机制目的原理实现方法优势控制每个用户发射功率，防止根据用户的信号质量和位置，基站根据用户的信号强度，发有效抑制用户间干扰，提升系用户之间的干扰，提高系统容调整发射功率，确保良好通信送功率控制命令，调整用户的统容量，延长电池寿命，降低量质量，同时降低对其他用户的发射功率系统运行成本干扰多径效应分析信号衰落信号失真

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22.多径传播会导致信号叠加，产不同路径的信号到达时间不生衰落现象同，导致信号失真信号干扰信号延迟

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44.多径传播会造成同频干扰，降信号在不同路径传播，导致信低系统性能号延迟系统容量分析频谱利用效率CDMA技术通过扩频技术将信号扩展到更宽的频谱，从而提高频谱利用率与传统FDMA和TDMA技术相比，CDMA可以实现更高的频谱效率3-4100%倍数效率CDMA的频谱利用率可达传统技术的3-4倍CDMA可以实现接近100%的频谱利用效率扩频增益分析信号干扰抑制频谱利用率通信距离提升扩频增益可有效抑制来自其他用户和噪声的通过扩频，将信号能量分散在较宽的频谱扩频增益可以增强信号强度，提高信号传输干扰，提高系统抗干扰能力上，提高频谱利用效率，支持更多用户同时距离，扩展系统覆盖范围接入网络规划CDMACDMA网络规划是一个复杂的系统工程需要综合考虑各种因素，才能有效地提高网络覆盖率、容量和服务质量网络覆盖1确保信号覆盖范围，满足用户需求基站选址2根据人口密度、地形地貌、建筑物分布等因素，选择合适的基站位置频段分配3合理分配不同频段，避免干扰，提高系统容量功率控制4根据用户距离基站距离，调整发射功率，降低干扰网络优化CDMA小区规划优化调整小区覆盖范围，平衡负荷，提高网络容量功率控制优化降低干扰，提高信号质量，提升用户体验干扰抑制技术利用各种技术，抑制干扰，提高系统容量和信号质量频谱资源优化高效分配频谱资源，提高频谱利用率，提升系统容量业务质量优化优化话音、数据业务质量，提升用户满意度信号强度控制控制目的功率控制方法CDMA系统中，信号强度控制是保证所有用户以最优的功率进常见的功率控制方法包括开环功率控制和闭环功率控制，前者行通信，从而提高系统容量和效率根据预设的规则调整功率，后者根据接收信号强度进行实时调整信号强度测量功率控制算法系统通过接收信号强度（RSSI）或信噪比（SNR）来衡量信号强功率控制算法根据信号强度测量值和预设的阈值来调整发射功度，并根据测量结果来控制发射功率率，以确保信号质量的同时避免对其他用户造成干扰干扰抑制技术多用户干扰多径衰落干扰抑制技术CDMA系统中，多个用户在同一时间段内使信号在传播过程中会遇到各种障碍物，造成•均衡技术用相同的频谱，会造成用户之间的相互干多径传播，导致信号叠加形成衰落•RAKE接收机扰•多用户检测反向链路分析信号接收1移动台发送数据信号到基站，基站接收反向链路信号，进行功率控制和干扰抑制等处理信号解码2基站对反向链路信号进行解码，获取移动台发送的数据信息，包括话音、数据等信息传输3解码后的数据信息被传输到核心网络，实现用户之间的通信，完成反向链路分析过程正向链路分析基站1基站将数据传输到手机发射信号2基站使用扩频码进行信号发射手机接收3手机接收到信号并进行解扩正向链路是基站到手机的传输路径基站通过发射信号并使用扩频技术来确保手机可以接收数据手机接收到信号后，需要进行解扩操作才能获得原始数据软硬切换技术信号强度质量比较

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22.手机信号强度在不同位置有所系统会比较当前基站和目标基差异当信号弱到一定程度站的信号质量，选择信号更时，需要进行切换强、质量更好的基站进行切换切换类型切换过程

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44.切换可以是硬切换或软切换，当手机信号弱时，系统会启动硬切换会导致语音中断，软切切换流程，寻找新的基站，并换可以保持通话不断线进行切换话音编码技术语音压缩语音质量通过去除语音信号中的冗余信保证压缩后的语音信号保持清晰息，降低数据量，提高传输效度，不影响通话质量率编码标准符合国际标准，确保不同设备之间的兼容性，方便互通系统性能分析指标描述目标值接通率用户呼叫成功接通的概率99%掉话率用户呼叫过程中掉线发生的概率1%话音质量语音清晰度和无噪声干扰程度MOS

4.0以上数据传输速率用户数据传输的速率100kbps以上延迟数据传输的时延小于100ms系统容量优化基站密度流量控制功率控制用户行为基站密度是系统容量的关键因实施流量控制策略，合理分配优化功率控制算法，减少干分析用户行为模式，优化网络素，增加基站数量可以提高覆网络资源，防止网络过载扰，提高系统容量配置，提升用户体验盖率和容量业务质量指标掉话率呼叫建立成功率语音质量数据传输速率反映通话过程中信号中断的频指成功建立呼叫的比例评估通话声音的清晰度和自然指数据传输的速率和稳定性率度更高的成功率意味着更可靠的降低掉话率可提高用户体验网络连接良好的语音质量可提升用户满高传输速率和稳定性有利于网意度络应用应用案例分享CDMA技术广泛应用于移动通信领域，例如GSM、LTE等CDMA技术的应用提升了移动通信的效率和质量，提高了用户体验CDMA技术在其他领域也有应用，例如无线传感器网络、导航系统等CDMA技术在未来移动通信技术发展中将发挥更重要的作用，为用户提供更优质的移动通信服务发展趋势CDMA网络融合物联网应用车联网应用5G未来CDMA技术将与5G网络技术深度融合，随着物联网技术的快速发展，CDMA将在物CDMA技术可用于车联网应用，实现车辆之为用户提供更高速率、更低延迟和更可靠的联网领域发挥重要作用，支持各种智能设备间的通信，提高道路安全性并优化交通管通信服务和传感器之间的通信理总结与展望CDMA技术已经取得了显著进展，并广泛应用于现代通信领域未来，CDMA技术将继续发展，以满足不断增长的通信需求，并为用户提供更优质的通信服务。