11.2.3  处理增益和干扰容限

1．处理增益Gp

在扩频系统中，传输信号经过扩频和解扩的处理，系统的抗干扰性能得到提高，这种扩频处理得到的好处，称之为扩频系统的处理增益，其定义为接收相关处理器输出与输入信噪比的比值，即

由此可见，直扩系统的处理增益为扩频信号射频带宽与传输的信息带宽的比值，或为伪随机码速率与信息速率的比值，即直扩信号的扩频倍数。在一般情况下，发送信息的带宽是不变的，要提高扩频系统的抗干扰能力，就应该提高扩频系统的处理增益，即提高扩频用的伪随机码的速率。

当处理增益提高到一定程度时，不能再靠提高伪随机码速率的方法来提高系统的处理增益，而应考虑用别的办法，比如可以降低信息速率，而且可能更为有效一些。

2．干扰容限Mj

所谓干扰容限，是指在保证系统工作正常的条件下，接收机能够承受的干扰信号比有用信号高出的分贝数。用Mj表示

式中 为系统内部损耗； 为系统正常工作时要求的最小输出信噪比； 即系统的处理增益。

干扰容限直接反映了扩频系统接收机可能抵抗的极限干扰强度，即只有当干扰机的干扰功率超过干扰容限时，才能对扩频系统形成干扰。因而干扰容限往往比处理增益更确切地反映系统的抗干扰能力。

3．码分多址

多址接入或多址联接是多用户无线通信网中按用户地址进行连接的问题。在移动通信系统中，基站覆盖区内存在许多移动台，移动台必须能识别基站发射的信号中哪一个是发给自己的信号，基站也必须从众多的移动台发射信号中识别出每一个移动台所发射的信号。由此可见，多址(接入)技术在数字蜂窝移动通信中占有重要的地位。

多址接入方式的数学基础是信号的正交分割原理。无线电信号可以表达为时间、频率和码型的函数，即可写作：

其中是码型函数， 是时间 和频率 的函数。

当以传输信号的载波频率不同来区分信道建立多址接入时，称为频分多址方式(FDMA)；当以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入时，称为时分多址方式(TDMA)；当以传输信号的码型不同来区分信道建立多址接入时，称为码分多址方式(CDMA)。图11-4分别给出了N个信道的FDMA、TDMA和CDMA的示意图。

CDMA(Code Division Multiple Access)是使用一组正交(或准正交)的伪随机噪声(PN)序列(简称伪随机码)通过相关处理来实现多个用户共享空间传输的频率资源和同时入网接续的功能，即码分多址。CDMA只能由扩频调制来完成，而扩频调制并不意味着CDMA。

CDMA的特点包括以下几点：

CDMA系统的许多用户共享同一频率。

通信容量大。

由于信号被扩展在一较宽频谱上，因而可以减小多径衰落。

在CDMA系统中，信道数据速率很高。

平滑的软切换和有效的宏分集。

低信号功率谱密度。

图11-5为DS-CDMA系统的原理图。

各用户的数据字符先使用各自的特征波形进行扩频，然后用载频的调频信号对扩频信号进行调制，再发射到无线信道中去。因此，接收信号可表示为：

其中 为第i个用户的数据信息，取值 1； 为第i个用户的扩频波形，取值 1； 为第i个用户的载波幅值； 为第i个用户的载波的随机相位，在 内均匀分布； 为第i个用户的随机时延，在 内均匀分布； 为码元间隔； 为加性高斯白噪声。

假定针对第 个用户的数据字符进行解扩和解调。为此，接收信号 分别乘以 和 。令接收机与第 个用户的信号正确同步，则可以求得相关接收机的输出 。

【责任编辑：董书 TEL：(010)68476606】

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