【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來移動(dòng)通信系統(tǒng)中必然會(huì)引進(jìn)先進(jìn)的多載波CDMA系統(tǒng)，本文作者通過對(duì)多載波CDMA系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究，并將MC-CDMA與DS-CDMA及OFDM之間的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的分析與總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】多載波CDMA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析總結(jié)

一、前言

CDMA（碼分多址技術(shù)）具有多地址、穩(wěn)健的抗衰落性、高抗干擾能力、軟切換等特點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。為了解決信息在傳輸過程中不同傳輸階段傳輸速率矛盾的問題，多年前就有人提出了結(jié)合OFDM和CDMA的優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)法案，這也就是現(xiàn)在的多載波CDMA技術(shù)，多載波CDMA系統(tǒng)具有很高的頻譜利用率。它成功的避免了數(shù)據(jù)在高速傳播的過程中碼間干擾大的問題，在發(fā)送端和接收端，利用快速傅立葉變換（FFT）很容易產(chǎn)生和恢復(fù)這些多載波信號(hào)，而無須增加發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的復(fù)雜性。

二、OFDM與CDMA結(jié)合的三種方案

多載波CDMA技術(shù)主要有MC-CDMA和DS-CDMA兩種方式，MC-CDMA稱為頻域擴(kuò)頻，DS-CDMA稱為時(shí)域擴(kuò)頻。

2.1MC-CDMA方案

MC-CDMA技術(shù)是在頻域上把每個(gè)符號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻，擴(kuò)頻后把每一個(gè)碼片調(diào)制到一個(gè)子波上面，如果偽碼的長度大于PN則調(diào)制到一個(gè)子波上面。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾时容^高的情況下，系統(tǒng)中往往會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)選擇性衰落的現(xiàn)象，這就需要在信息傳輸之前就對(duì)信息符進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)化之后在進(jìn)行頻域擴(kuò)頻。保證每一個(gè)傳輸子波在高頻傳輸情況下不會(huì)產(chǎn)生選擇性衰落、還有通過選擇子波的載波個(gè)數(shù)和保護(hù)的時(shí)間間隔來實(shí)現(xiàn)增加系統(tǒng)抗頻率衰落的穩(wěn)健性，這些都是多載波系統(tǒng)應(yīng)該必須具備的技術(shù)特性。

2.2MC-DS-CDMA方案

MC-DS-CDMA技術(shù)把輸入信息數(shù)據(jù)比特，對(duì)比特話的數(shù)據(jù)先經(jīng)過串/并變換，把并行傳輸?shù)男畔⒚柯吠瑫r(shí)經(jīng)過相同的短碼擴(kuò)頻，把擴(kuò)頻后的信息調(diào)制到不同的子載波上，相鄰的子帶有1/2的重疊，且保持正交關(guān)系。由于擴(kuò)頻后的帶寬限制在一個(gè)子帶內(nèi)，因此一般選擇較短的擴(kuò)頻碼。

MC-DS-CDMA是在時(shí)域進(jìn)行信號(hào)的迭加，頻譜分布形狀和MC-CDMA相同。由于進(jìn)行了串/并變換，降低了碼速率，所以不僅抑制了ICI，而且還解決了ISI問題。

2.3MT-CDMA方案

MT-CDMA技術(shù)重要的環(huán)節(jié)就是OFDM信號(hào)的產(chǎn)生，OFDM信號(hào)主要通過輸入數(shù)據(jù)流經(jīng)過串/并變換，在調(diào)制到不同的子載波上形成的，由于該信號(hào)產(chǎn)生的每一個(gè)子波載波之間有1/2重疊，并且滿足正交性。由于MT-CDMA方案使用與子載波數(shù)目成正比的更長的擴(kuò)頻碼，因此與通常的單載波DS-CDMA方案相比，該系統(tǒng)可以容納更多的用戶。

2.4CDMA系統(tǒng)特性比較

CDMA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，相比較與單載波DS-CDMA而說，較長的碼片周期，更易得到序列同步，多址干擾（MAI）小，抗MAI能力強(qiáng)。多載波CDMA的缺點(diǎn)，需要很嚴(yán)格的多載波系統(tǒng)頻率和同步，同步的誤差會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的快速惡化。

三、MC-CDMA與DS-CDMA及OFDM的關(guān)系

3.1MC-CDMA與DS-CDMA的關(guān)系

由于時(shí)域擴(kuò)頻和頻域擴(kuò)頻之間具有對(duì)偶性，可以把MC-CDMA的擴(kuò)頻碼經(jīng)過傅立葉變換得到DS-CDMA的擴(kuò)頻碼。這種對(duì)偶性使得在擴(kuò)頻碼的選擇和接收技術(shù)方面兩者可以互相借鑒。由于多載波信號(hào)會(huì)產(chǎn)生較高的峰值功率與平均功率的比值，所以在選擇MC-CDMA擴(kuò)頻碼時(shí)，除了要考慮尖銳的自相關(guān)特性和較低的互相關(guān)特性外，還要使MC-CDMA信號(hào)的峰值平均功率比限制在一定范圍內(nèi)。

3.2MC-CDMA與OFDM的關(guān)系

在OFDM中，不同的子載波對(duì)應(yīng)不同的信息符號(hào)，為了防止某個(gè)子載波受深衰落而出錯(cuò)，必須在OFDM符號(hào)的一幀內(nèi)采用糾錯(cuò)保護(hù)，這就要求子載波的個(gè)數(shù)能提供編碼所需的冗余量。在MC-CDMA中同一個(gè)信息符號(hào)中不同擴(kuò)頻碼片（Chip）采用不同的子載波，因此一個(gè)信息符號(hào)有多個(gè)不同的子載波，它可以不采用糾錯(cuò)編碼，而且還具有頻率分集的效果。另外，OFDM與MC-CDMA正交性能上也存在差異。OFDM中，僅依靠子載波之間的正交性；而MC-CDMA中，不僅子載波之間存在正交性，而且不同用戶擴(kuò)頻碼之間也存在正交性，因此，信號(hào)正交性是雙重的。

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