什么是码分复用

就是给用户M  bit(位)码片,然后并且给所有的码片正交,对于任意两个不同的两个码片都有


设M为8 ,设该码片  S   为00011011, 拥有该码片的用户发送1时就发送00011011,当用户发送0是就取反发送11100100,内积计算时把00011011转化为(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1),可以得到


其中  为  的反码。

利用上面的式子我们知道,当接收端使用码片  对接收到的数据进行内积运算时,结果为 0 的是其它用户发送的数据,结果为 1 的是用户发送的比特 1,结果为 -1 的是用户发送的比特 0。

码分复用需要发送的数据量为原先的 m 倍。因为本来可以发1、0、-1来表示用户发送的数据0和1以及其他用户发送的数据,现在需要用m位来表示用户和其他用户发送的数据;


### 码分复用中的正交覆盖码 #### 正交覆盖码的概念 在码分多址(CDMA, Code Division Multiple Access)系统中,正交覆盖码是一种特殊的编码方式。这种编码使得不同用户的信号可以在同一频率和时间上共存而不互相干扰。通过分配给每个用户一组独特的伪随机噪声序列作为地址码,这些序列之间具有良好的自相关性和互相关性特性[^1]。 #### 工作原理 当发送端要传输数据时,会先将待发的信息比特流与预先设定好的特定长度的二元序列相乘调制。接收方接收到混合后的复合信号后,则利用相同的本地复制版本对该信号解扩处理。由于各个站所使用的地址码相互间保持严格意义上的统计独立——即所谓的“正交”,因此即使多个站点同时发射也不会造成冲突或串扰现象发生。 #### 应用场景 - **移动通信**:第三代及其后续标准下的蜂窝电话网络普遍采用了基于Walsh函数构建起来的一组完备集来实现前向链路接入控制; - **卫星通讯**:为了提高频谱利用率并减少地面站之间的潜在干扰,在地球同步轨道上的转发器通常也会采用类似的机制来进行下行广播业务管理; - **无线局域网(WLAN)**:尽管IEEE802.11协议族主要依赖于其他类型的多重访问策略比如CSMA/CA等完成介质竞争解决工作,但在某些特殊情况下仍然可以见到此类方法的身影; ```python import numpy as np def generate_orthogonal_codes(num_users): """Generate orthogonal codes using Walsh matrix.""" walsh_matrix = hadamard(2**(int(np.ceil(np.log2(num_users))))) return walsh_matrix[:num_users] # Example usage of generating 4 user's orthogonal code sequences. codes = generate_orthogonal_codes(4) print(codes) ```
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