在CDMA中,每个用户分配一个扩频码,扩频码之间相互正交(Walsh码)或准正交(m序列),每个用户的信息比特与自己的扩频码相乘获得待发送信号。比如一个4阶的Hadamard矩阵表示为 H4=[11111−11−111−1−11−1−11],\boldsymbol{H}_4 = \left[\begin{array}{cccc}
% \begin{bmatrix}
1 & 1& 1 & 1 \\
1&-1 & 1 & -1\\
1&1 &-1& -1 \\
1 &-1&-1 &1
% \end{bmatrix}
\end{array}\right],H4=⎣⎢⎢⎡11111−11−111−1−11−1−11⎦⎥⎥⎤, H4\boldsymbol{H}_4H4的列向量相互正交,把它们分给四个用户。假设基站发给4个用户的信息比特分别为[1,−1,−1,1][1,-1,-1,1][1,−1,−1,1],那么基站发送的信号序列表示为 x=[11111−11−111−1−11−1−11][1−1−11].\boldsymbol{x} = \left[\begin{array}{cccc}
% \begin{bmatrix}
1 & 1& 1 & 1 \\
1&-1 & 1 & -1\\
1&1 &-1& -1 \\
1 &-1&-1 &1
% \end{bmatrix}
\end{array}\right] \left[\begin{array}{c}
% \begin{bmatrix}
1 \\
-1\\
-1\\
1
% \end{bmatrix}
\end{array}\right].x=⎣⎢⎢⎡11111−11−111−1−11−1−11⎦⎥⎥⎤⎣⎢⎢⎡1−1−11⎦⎥⎥⎤. 在接收端,各个用户用自己的码字与x\boldsymbol{x}x做相关运算,即可提取出基站发给自己的信息,这个过程用矩阵表示为x^=14H4Tx.\hat{\boldsymbol{x}} = \frac{1}{4}\boldsymbol{H}_4^\text{T}\boldsymbol{x}.x^=41H4Tx.
OFDMA的IDFT和DFT过程分别与CDMA的扩频和解扩过程类似此类似,只是将扩频码换成了复指数序列。 假设4个子载波分别承载4个用户的信息,发射端的IDFT过程相当于CDMA的扩频,由公式(1)可知发送端生成OFDM信号的过程表示为 x=F4X=[w(0,0)w(0,1)w(0,2)w(1,3)w(1,0)w(1,1)w(1,2)w(1,3)w(2,0)w(2,1)w(2,2)w(2,3)w(3,0)w(3,1)w(3,2)w(3,3)][X[0]X[1]X[2]X[3]],\begin{aligned}\boldsymbol{x} &= \boldsymbol{F}_4\boldsymbol{X} \\
&= \left[\begin{array}{cccc}
% \begin{bmatrix}
w(0,0) & w(0,1)& w(0,2) & w(1,3) \\
w(1,0)& w(1,1) & w(1,2) &w(1,3)\\
w(2,0)&w(2,1) &w(2,2)&w(2,3) \\
w(3,0) &w(3,1)&w(3,2) &w(3,3)
% \end{bmatrix}
\end{array}\right] \left[\begin{array}{c}
% \begin{bmatrix}
X[0] \\
X[1]\\
X[2]\\
X[3]
% \end{bmatrix}
\end{array}\right],
\end{aligned}x=F4X=⎣⎢⎢⎡w(0,0)w(1,0)w(2,0)w(3,0)w(0,1)w(1,1)w(2,1)w(3,1)w(0,2)w(1,2)w(2,2)w(3,2)w(1,3)w(1,3)w(2,3)w(3,3)⎦⎥⎥⎤⎣⎢⎢⎡X[0]X[1]X[2]X[3]⎦⎥⎥⎤, 其中,w(n,k)=ejk2π4nw(n,k) = e^{jk\frac{2\pi}{4}n}w(n,k)=ejk42πn,F4\boldsymbol{F}_4F4是傅里叶矩阵,X[k]X[k]X[k]表示发送给第kkk个用户的QAM符号,kkk也索引子载波频率,nnn索引时域采样点。接收端的DFT过程是做相关运算提取目标信息,相当于CDMA的解扩,公式表示为 x^=14F4Hx.\hat{\boldsymbol{x}} = \frac{1}{4}\boldsymbol{F}_4^\text{H}\boldsymbol{x}.x^=41F4Hx.
OFDMA与CDMA的相似之处
于 2024-07-06 10:52:30 首次发布
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