c语言 cdma编码正交的8位码片,关于码分多址CDMA正交码片序列的进一步说明
在信道复用一节,教材上介绍了码分复用,也就是大家常说的码分多址。这不仅在军用和民用通信系统中有广泛应用,而且也是网络期末考试的必考内容,因为只有码分多址涉及了一点简单的计算,例如教材第二章附的习题第16题。
下面来介绍码分多址的基本概念。
首先来介绍码片序列的有关概念。
m 位码片序列就是把m 个1或—1排列起来,可以表示为码片序列向量S=(a 1 a 2 … a m ?1 a m ),其中a i ∈{ —1, 1},i 在1 和m 之间。
两个码片序列向量的乘积可以这样定义:S 1=(a 1 a 2 … a m ?1 a m ) , S 2=(b 1 b 2 … b m ?1 b m ),S 1×S 2=(1/m ) a i b i m i=1
两个码片序列向量正交就是指两个码片序列向量的乘积为0。
码片序列向量S=(a 1 a 2 … a m ?1 a m )的反码S T 就是把S 中的—1变成1, 1变成—1。
下面有三个结论
结论1 任一个码片序列向量S 和该码片序列向量自身的乘积为1.
结论2 任一个码片序列向量S 和该码片序列向量反码的乘积为—1.
结论3 如果一个码片序列向量S 和另一个码片序列向量T 正交,则S 与T 的反码T T 也正交。
有n 个通信站之间要进行相互通信,现在给每个站分配一个m (一般取2的幂数)位码片序列向量S=(a 1 a 2 … a m ?1 a m ),其中a i ∈{ —1, 1},i 在1 和m 之间。这些每个站分配的码片序列必须满足两两相互正交。
在给每个通信站分配好相互正交的码片序列向量后,每个站就可以发送数据了。一个通信站,如果发送比特1,就发送它自己的码片序列,如果发送比特0,就发送它自己的码片序列的反码。各个站可以同步同时发送数据0或1。如果A 站想要接受B 站发送的信息,只要知道B 站码片序列S B 即可。假设B 站和C 站同时发送,则A 站接受的信号是B 站和C 站发送码片序列叠加之和。假设B 站想发1,就发了B 的码片序列S B ,C 站想发—1,就发
了C 的码片序列的反码S C T ,A 站接受的信号就为M=S B +S C T ,A 站用B 站码片序列S B 去乘M ,
即可知道B 站发了什么,S B ×M=S B ×(S B +S C T )=S B ×S B +S B ×S C T =1+0=1,因为S B 与S C 正
交,由结论3,S B 与S C T 也正交,所以A 站在多个站都在发信息的情况下筛选出了B 站发的信
息。
上面简单介绍了码分多址的通信过程,下面来对两个码片序列向量正交进一步说明。我们先来定义一些概念。
S 1=(a 1 a 2 … a m ?1 a m ), S 2=(b 1 b 2 … b m ?1 b m )
a i ∈{ —1, 1},
b i ∈{ —1, 1}
如果a i b i =—1,即a i 与b i 不同,则称a i 和b i 是一个 “异对”
有两个码片序列向量S 1,S 2,它们之间的“异对数”就是指使a i b i =—1成立的i 的个数。 例如S 1=(1 1 —1 —1),S 1=(—1 1 1 —1),大家可以数一数,它们的异对数是2,第1 位和第3位不同。
有一个简单的定理:如果两个m 位的码片序列向量正交,当且仅当这两个码片序列向量的 异对数为m/2.
证明很简单,异对数为m/2,同对数必为m/2,一个异对产生一个—1, 一个同对产生一个1,相加时正好抵消,所以正交。
下面有一个问题,如果码片序列向量的位数为m ,则这个码片序列系统可以满足多少个通信站之间的通信,也就是所有m 位的码片序列向量中最多可以找出多少个两两相互正交的码片序列?我猜想最多有log 2m+1个,应该是正确的,大家如果数学好的话,可以简单证
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