1.2.2 时分多址

时分多址是在一个带宽的无线载波上，按时间（或称为时隙）划分为若干时分信道，每一用户占用一个时隙，只在这一指定的时隙内收（或发）信号，故称为时分多址。此多址方式在数字蜂窝系统中采用，GSM系统也采用了此种方式。

TDMA是一种较复杂的结构，最简单的情况是单路载频被划分成许多不同的时隙，每个时隙传输一路突发式信息，TDMA中关键部分为用户部分，每一个用户分配给一个时隙（在呼叫开始时分配），用户与基站之间进行同步通信，并对时隙进行计数。当自己的时隙到来时，移动台就启动接收和解调电路，对基站发来的突发式信息进行解码。同样，当用户要发送信息时，首先将信息进行缓存，等到自己时隙的到来.在时隙开始后，再将信息以加倍的速率发射出去，然后又开始积累下一次突发式传输。

TDMA的一个变形是在一个单频信道上进行发射和接收，称之为时分双工（TDD）。其最简单的结构就是利用两个时隙，一个发一个收。当移动台发射时基站接收、基站发射时移动台接收，交替进行。TDD具有TDMA结构的许多优点：突发式传输、不需要天线的收发共用装置等等。它的主要优点是可以在单一载频上实现发射和接收，而不需要上行和下行两个载频，不需要频率切换，因而可以降低成本。TDD的主要缺点是满足不了大规模系统的容量要求。 1.2.3 码分多址

码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式，它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息，也就是说，允许用户之间的相互干扰。其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息。有多少个互为正交的码序列，就可以有多少个用户同时在一个载波上通信。每个发射机都有自己唯一的代码（伪随机码），同时接收机也知道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波器，接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码（这个过程称为解扩）。

CDMA按照获得带宽信号所采取的调制方式分为直接序列扩频（DS）、跳频（FH）和跳时（TH），如下0所示：

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频率DSFHTH时间

图1-4 三种CDMA扩频方式概念示意图

1.3 扩频通信原理

1.3.1 扩频通信基本概念

所谓扩展频谱通信，可定义如下：扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息所必需的最小带宽；频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。

此定义包括四方面的内容： (1) 信号的频谱被展宽了；

(2) 信号频谱的展宽是通过扩频码序列调制的方式实现的.我们知道，在时间上有限的信号，其频谱是无限的.信号的频带宽度与其持续时间近似成反比，因此，如果用很窄的脉冲序列被所传的信息调制，则可产生很宽的频带信号.这种很窄的脉冲码序列，其码速率是很高的，称为扩频码序列；

(3) 采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的，也就是说它与一般的正弦波信号一样，丝毫不影响信息传输的透明性，扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用；

(4) 在接收端用相关解调来解扩。 1.3.2 扩频通信的基本原理

扩频通信的基本原理如图 1-5所示：

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图1-5 扩频通信基本原理

在发端输入的信息(比特率 bit)先经过信息调制形成数字信号(符号率symbol），然后由扩频发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱(码片率chip)。展宽后的信号调制到射频发送出去，在收端接收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去解扩，最后经信息解调，恢复成原始信息输出。由此可见，一般的扩频通信系统都要进行三次调制和相应的解调。一次调制为信息调制，二次调制为扩频调制，三次调制为射频调制，以及相应的信息解调，解扩和射频解调.按照扩展频谱的方式不同，现有的扩频通信系统可分为：直接序列（DS）扩频，跳频（FH）扩频，跳时（TH）扩频，线性调频（Chirp）扩频，以及上述几种方式的组合。 1.3.3 扩频通信的理论基础

在扩频通信中采用宽频带的信号来传送信息，主要是为了通信的安全可靠，这可用信息论和抗干扰理论的基本观点来解释。

信息论中的仙农（Shannon）公式描述如下： 其中 C------信道容量（比特/秒） N-----噪声功率 W----信道带宽（赫兹） S---------信号功率

此公式原意是说：在给定信号功率 S 和白噪声功率 N 的情况下，只要采用某种编码系统，我们就能以任意小的差错概率，以接近于 C 的传输信息的速率来传送信息。但同时此公式也指出，在保持信息传输速率 C 不变的条件下，我们可以用不同频带宽度 W 和信噪功率比 S/N 来传输信息。换句话说，频带 W 和信噪比 S/N是可以互换的。如果增加频带宽度，就可以在较低的信噪比的情况下用相同的信息率以任意小的差错概率来传输信息。甚至在信号被噪声湮没的情况下，只要相应地增加信号带宽，也能保持可靠的通

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信.此公式指明了采用扩展频谱信号进行通信的优越性，即用扩展频谱的方法以换取信噪比的增益。下图 1-6显示出了扩频和解扩的全过程

图1-6 扩频、解扩原理图

由此，我们可以看出，扩频通信具备以下优点： ? 隐蔽性和保密性好

? 多个用户可以同时占用相同频带，实现多址 ? 抗衰落、抗多径干扰 ? 抗干扰能力强

1.4 CDMA码序列

地址码和扩频码的设计是码分多址体制的关键技术之一。具有良好的相关特性和随机性的地址码和扩频码对码分多址通信是非常重要的，对系统的性能具有决定的作用，它直接关系到系统的多址能力，关系到抗干扰、抗噪声、抗截获的能力及多径保护和抗衰落的能力，关系到信息数据的隐蔽和保密，关系到捕获与同步系统的实现。

在CDMA中需要采用地址码来区分不同的地址，其中主要有以下四种不同类型： (1)用户地址：用于区分不同移动用户；

(2)多速率(多媒体)业务地址：用于多媒体业务中区分不同速率类型的业务； (3)信道地址：用于区分每个小区或每个扇区内的不同信道； (4)基站地址：用于区分不同基站或扇区。

其中：(1)、(2)多用于反向信道，以移动台为主；(3)、(4)多用于正向信道，以基站为

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