前言

上次提到，另起一章节简述CMDA（码分多址技术），将由这章节给大家娓娓道来

1. CDMA的历史背景

可能让你想不到的是，CDMA的发明人是好莱坞艳星海蒂.拉玛（Hedy Lamarr）。如图，放在现代，着实是一位美女

海蒂所学专业为通信专业，她的第一任丈夫是军火商，这使得他得以接触保密通信的课题。这也让他认识到：
可以通过不断地改变无线电波频率，防止信号堵塞的发生，从而防止敌方干扰。
1940年年初，他和作曲家乔治设计出了一个飞机导航系统。
1942年8月获得了美国的专利，专利2292387，这就是“调频通信技术”，可惜当时的美国军方完全不把他们的研究当回事，拒绝尝试，并未之保密。
1985年海蒂的发明被解密，高通公司把他的应用到民用通信当中，研制成功IS95系统，后来CDMA成为了第三代移动通信标准的多址技术，从而成就了一个巨无霸的高科技公司。

2. CDMA的技术演变

海蒂发明的是一个序列去控制通信的频率，属于跳频技术。现在使用的CDMA是属于直接序列扩频，核心思想是一致的。

下面讲一下调频技术和直接序列扩频技术的区别

跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum； FHSS)
收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式 ，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从而通信技术的实现方式来说，“调频”是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。
直接序列扩频技术（Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)
收发器直接用具有高码率的扩频码序列对信息比特流进行调制, 从而扩展信号的频谱, 在接收端, 用与发送端相同的扩频码序列进行相关解扩, 把展宽的扩频信号恢复成原始信息。一种直接序列扩频技术是使用异或运算将数字信息流与扩展码位流结合起来.

总结：跳频技术是信号频率在很宽的频带范围内跳变。直接序列扩频是信息信号的功率分散在很宽的频带内。（可以理解为FHSS是功率恒定，在不同频点上随机跳动。而DSSS是功率分散在一定带宽内）。

3. CDMA的理论推导

扩频

CDMA是用码（code）来区分用户的，所谓的码，就是一个1和-1构成的序列，例如1 1 -1 -1，就是一个长度为4的扩频码。
假设用户k数据为：

使用长度为Q的扩频码：

扩频后信号表达式：

最后，CkC^kCk的扩频矩阵：

换种方式理解可以如下
假如k用户的数据为1,1，扩频码为1,1，-1，-1。则扩频矩阵为

扩频后信号为：

解扩

在AWGN信道中，假设只有一个用户1，则接收信号为：

在AWGN信道中，相邻的符号之间没有干扰，因此可以独立处理。为表达简介，假设只有一个符号x1x^1x1 =[x1x^1x1]。则

对x1x^1x1的最优估计匹配滤波，即

4. CDMA小结

CDMA技术是第三代移动通信所采用的多址技术。CDMA受到重视的一个很重要的原因是扩频增益，因此得到的一个流行的说法是CDMA抗干扰能力很强。
但实际上，扩频增益是一个伪增益，并不能给系统的容量带来好处。CDMA的关键技术是Rake接收机，由此决定了CDMA是一个自干扰的系统，为了克服这个缺点，CDMA系统采用了功率控制、UFR和软切换等技术，在一定程度上弥补了这个缺点，但是却无法从根本上克服。

在下一章我们将讲讲CDMA系统中扩频增益、正交码和Rake接收机等等。

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