CDMA原理

　　導讀：CDMA是碼分多址的簡稱，碼分多址是數字技術的分支——是擴頻通信技術中發展起來的一種成熟的無線通信技術，今天小編和大家一起了解CMDA的過程及原理。

CDMA原理——特點

　　CDMA具有抗多徑干擾、抗窄帶干擾、抗認為干擾、抗多徑延遲擴展的能力。同時有提高蜂窩系統的通信容量和便于模擬與數字體制的共存與過渡等優點。與TDMA技術形成強勁的競爭力。

　　與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨特的優點，其中一部分是擴頻通信系統所固有的，另一部分則是由軟切換和功率控制等技術所帶來的。CDMA移動通信網是由擴頻、多址接入、蜂窩組網和頻率再用等幾種技術結合而成，含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全性高，同頻率可在多個小區內重復使用，所要求的載干比(C/I)小于1，容量和質量之間可做權衡取舍等屬性。這些屬性使CDMA比其它系統有非常重要的優勢。

　　系統容量大理論上CDMA移動網比模擬網大20倍。實際要比模擬網大10倍，比GSM要大4-5倍。

CDMA原理——基本單元及原理

　　Ⅰ RAKE接收機：

　　發射機發出的擴頻信號，在傳輸過程中受到不同建筑物、山崗等各種障礙物的反射和折射，到達接收機時每個波束具有不同的延遲，形成多徑信號。如果不同路徑信號的延遲超過一個偽碼的碼片的時延，則在接收端可將不同的波束區別開來。將這些不同波束分別經過不同的延遲線，對齊以及合并在一起，則可達到變害為利，把原來是干擾的信號變成有用信號組合在一起。這就是RAKE接收機的基本原理。

　　Ⅱ 功率控制：

　　在DS-CDMA系統中，不同用戶發射的信號由于距基站的距離不同，到達時的功率也不同。距離近的信號功率大，距離遠的功率小，相互形成干擾。這種現象稱為遠近效應。DS-CDMA系統要求所有用戶到達基站接收機信號的平均功率要相等才能正常解擴，功率控制就是為解決這一問題。它調整各個用戶發射機的功率，使其到達基站接收機的平均功率相等。功率控制的原理有兩種類型：開環控制與閉環控制。開環控制主要是用戶根據測量到的幀差錯概率來調整發射功率，而閉環功率控制則由基站根據收到移動臺發來的信號測量其信干比(SIR)發出指令，調整移動臺發射機的功率。對于下行鏈路的功率控制主要是用來減少對鄰小區的干擾。

　　Ⅲ 頻率間切換：

　　3G CDMA系統中在一個小區中有多個載波頻率。例如在熱點小區中，其頻率數要多于相鄰小區。同時在多層小區結構中，微小區有不同的頻率而不同于重疊在一起的宏小區，因此，存在不同頻率之間的切換。有效的處理過程可以采用壓縮模式或雙接收機對另一頻率進行測量。

　　Ⅳ 軟切換：

　　移動臺如果與兩個基站同時連接時進行的切換稱為軟切換。在CDMA系統中軟切換可以減少對于其它小區的干擾，并通過宏分集還可以改善性能。更軟切換則指的是一個小區內不同扇區問的軟切換。軟切換的原理如下：移動臺在上行鏈路中發射的信號被兩個基站所接收，經解調后轉發到基站控制器(BSC)，下行鏈路的信號也同時經過兩個基站再傳送到移動臺。移動臺可以將收到的兩路信號合并，起到宏分集的作用。因為處理過程是先通后斷，故稱為軟切換，而一般的硬切換則是先斷后通。

　　Ⅴ 多用戶信號檢測：

　　目前的CDMA接收機都是基于RAKE接收機原理，它將其他用戶的信號作為干擾來對待。在理想接收機中，如將所有用戶信號都檢測出來，則可把其他用戶信號從總信號中減掉，則保存有用信號。在DS-CDMA系統采用RAKE接收機時其容量是干擾受限的系統。多用戶信號檢測，或稱為聯合檢測與干擾消除技術則提供了一種有效地減少多址干擾的方法，從而增加了系統的容量。同時，它也能改善遠近效應，通過首先扣除近距離大信號干擾而達到。由于最佳多用戶檢測十分復雜，而在實際上很難實現。目前研究得最多的還是次最佳多用戶信號檢測器。

　　總結：CDMA有抗多徑干擾、抗窄帶干擾、抗認為干擾、抗多徑延遲擴展的能力。CDMA的擴頻通信系統所固有的，以及CDMA的軟切換和功率控制都是CDMA獨有的特點。