引言

大家好，码分复用又称为码分，多址复用，简称为CDMA，是蜂窝移动通信中迅速发展起来的一种信号处理方式。CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求，在第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出相应的技术。当初的想法是防止敌方对己方通信的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰的一个通信技术，后来由美国高通公司更新成为商用的技术。

文章目录

• 3.码分复用技术
• 4.波分复用技术

3.码分复用技术

在CDMA中，它允许所有的站点同时在整个的频带上进行传输，也就是每个用户可以在同一时间内使用同样的频带进行通信，那么彼此之间又是如何来进行区分？实际上它是采用了按照码片序列来划分信道的方法，去区分每个用户的数据。那接下来我们就来说一下码片的事情。

每个用户被指派一个唯一的m bit的码片序列，这个用户你可以理解成一部手机，如果它要发送比特1，那么就发送自己的m bit的码片序列，那如果说发送比特0的情况下就发送自己的码片序列的二进制反码。

对于每个用户来说，实际上单位时间发送的数据是原来的m倍了，所以它占用的频带的宽度也提高到了原来的m倍，也就是采用了扩频技术。

那再回想一下我们前面学习信道容量的时候讲过的香农公式，也就是信道容量

C=W*log2(S/N),如果我们要保持信道容量C不变的情况下，那么在带宽W提高到了原来m倍的情况下，信噪比S/N可以降低，也就是可以降低信号的发送功率，这也说明了为什么CDMA它具有隐蔽性，并且早期能用于军事中。

在这里我们假设m等于8（实际上码片序列可能远远不止八位），比如某个用户S被分配到的8 bit的码片序列是00011011，当发送比特1的时候就发送对应的码片序列00011011，但当发送比特零的时候，它实际上发送的是它的码片序列的二进制的反码，也就是11100100。

那同时我们从向量的角度可以把S站的码片序列表示为-1-1-1+1+1-1+1+1,那为什么要这样表示？就是为了给大家说明每个站被分配到的码片序列，它并不是说随随便便分的，而是经过严密的计算来得到的。

这么做是为什么？是因为不同站它所分配到的码片序列是成正交的关系。那什么是正交？就是说任意两个站它的码片向量对应位相乘，再相加，它的代数和为零。比如我们前面已经说过，假设S站的马片向量表示为-1-1-1+1+1-1+1+1，那对于另外一个用户T用户他分配到的码片序列是00101110，也就是对应着我们现在所看到的-1-1+1-1+1+1+1-1，这样的一个码片向量，那我们把这两个站的码片序列对应位相乘，第一位和第一位相乘，第二位和第二位相乘一直到第八位，然后再把乘积求和，那大家可以计算一下，就是两者第一位的乘积是+1，第二位的乘积也是+1，第三位的乘积是-1，第四位的乘积是-1，以此类推你会发现最终计算出来的代数和等于0。

S站和T站都要发送数据110

那为什么要这样分配？我们通过一个例子来进一步的给大家说明CDMA的原理。假如现在你周围有两个手机用户，S站和T站都要发送数据110，那么我们可以看出每个站在发送比特1的时候发送的是自己的码片序列，发送比特0的时候发送的是自己的码片序列的反码。

发送自己的码片序列

发送码片序列的反码

由于所有用户都使用相同的频率来发送，这样作为一个第三方的你会同时收到两个用户发送信号的叠加，也就是Sx再加Tx。

两个用户发送信号的叠加

当你打算接收S站发送的信号的时候，就用S站的码片序列与收到的信号对应位相乘再相加，然后再除以m也就是去求规格化的内积，大家可以自己做一下，最后计算的结果应该是原始的发送的数据110。

规格化的内积

又因为不同站的码片序列是成正交的关系，所以说S乘以Tx后对应位相乘再相加就为0了，也就是当你只想接收S站发送的信号的时候，尽管你会收到同一个频段内所有的信号的叠加，但是对于其他用户的信号不会对你产生影响，类似于许多人共同的使用一个大会议室一样，就是两两之间都在交谈，但是由于每个人分到的是不同的码片序列，相当于是每个人使用不同的语言，那所以你仍然可以清楚地去听到同伴在说什么，其他人的发言对你不会有太大的影响。

信号的叠加但互不干扰

4.波分复用

我们知道由于网民的数量是越来越多，人们对网络的需求和依赖也是越来越高，显而易见，对于运营商们他也迫切的需要大量的网络容量来满足顾客日益增长的服务需求，那么波分复用技术也就应运而生了。

波分复用是在光纤成缆的基础上实现的大容量传输技术，其实它本质上是一种光的频分复用，因为所用的频率比较高，习惯上就用光的波长来表示，名字也就变成了波分复用。

采用波分复用技术以后，这种技术它在一根光纤上使用不同的波长来传输多路光信号，波分复用技术可以进一步的去提高光纤的传输容量，满足通信需求量的迅速增长和多媒体通信。

我们现在在图中看到的这样单根光纤可以传送八种波长，每一波长如果速率是2.5Gb/s，那么就可以构成20Gb/s的传输系统，在发送端经过复用器汇合在一起，偶合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术。

那在接收端经过解复用器将各种波长的光载波分离，然后由光接收机做进一步处理，已恢复出原始的信号。

密集波分复用经常被用来描述支持巨大数量信道的系统，密集没有什么确切的或者明确的定义，比如单根光纤可以传送160个以上的波长，那可以最大限度的利用光纤传输的带宽，这是WDM也是密集波分复用技术特有的优点，所以密集波分复用技术的出现更是极大地推动了计算机网络和因特网的发展！