信道复用技术之码分复用

2020730第一次修改：提升了图片的清晰度
1. 首先来说说什么是信道复用
信道复用，顾名思义，就是把多个用户使用的信道合并在一条信道，即一条信道承载着多个用户传输数据的任务；
ps：信道：数据信息传输的媒介
2.信道复用的必要性
对于广域网传输中的信道（因特网核心部分）来说，信道的数据率很大，而单个用户使用的数据量很小（相比），为每一个单独开一条信道既不划算，也不省力，因此信道复用的概念出现了；
3.信道复用的分类
常见的信道复用方法有：频分复用、时分复用、统计时分复用以及波分复用（光纤）。
这几种都好理解，今天要说的是目前市面上手机通信常用的码分复用，你也可以叫他码分多址。
4.码分复用的工作过程
用一个例子来说明。
有三部通信设备，S, T和X，我们把它们称作站。每一个站都可以独立的发送和接收消息，我们以X接收S发送的消息来说明过程；

基本概念：

（1）在信道中传输一个比特所用的时间叫做比特时间，显然，比特时间和信道中数据传输速率有关，我们把一个比特时间划片分成m为短的间隔，叫做码片。（码分复用的第一个槽点就出来了：占用信道空间增多 1 bit —> m bits，且随着站的增多还会增长，为什么？看下面）
（2）在应用中，我们为每一个站都分配一个m位码片序列，这个序列是他独有的，这就是为什么会增加空间，独有。同时，任何两个站之间的序列向量都是正交的，实际中我们可以使用伪随机码序列（不是重点，移位寄存器产生，数字逻辑这块没学好（对不起王老师），有兴趣的同学百度）。
正交，即

我们还知道，一个向量与其自身求规格化内积值恒为1，即：

同理，序列向量与其反码序列求内积值恒为-1（m个-1相加除以m）；
（3）当某一个站发送比特信息时，发送1会发送码片原序列，发送0会发送码片反码序列；（这一点十分重要）

演示：

首先我们将比特1数据定为1,0定为-1方便做内积操作；
X准备接收S发送的信号，则X需要拿到S的码片序列，此时假设X的接收范围内，有S站和T站正在工作，此时X会收到S与T的叠加信号，即Sx+Tx，X拿S的序列与收到的Sx+Tx做内积，即：

此时由于S和总信号中的Tx无关，因此求内积之后既不是1也不是-1，表示这不是一个有效的比特信息，直接过滤。可参考下图理解：

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信道复用技术之码分复用

基本概念：

演示：

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