CNA 7.4 (Transmission multi-utilisateurs en CDMA : du code étalé au signal récupéré)

Introduction au CDMA et à l'étalement du signal

Présentation générale

• Bonjour à tous, cette vidéo explore les transmissions numériques, en se concentrant sur l'étalement du signal dans la technique CDMA.

• L'utilisation de codes d'étalement avec des propriétés d'orthogonalité permet la coexistence de plusieurs utilisateurs sur une même bande de fréquence sans interférences.

Concepts clés

• Les codes d'étalement sont générés pour garantir leur efficacité dans les systèmes d'accès multiples grâce à leurs propriétés spécifiques.

• Le CDMA (Code Division Multiple Access) diffère des techniques classiques comme le FDMA et le TDMA, permettant à tous les utilisateurs de partager la même bande de fréquence simultanément.

Mécanisme d'étalement des signaux

Processus d'étalement

• Chaque utilisateur multiplie sa donnée par son code d'étalement avant transmission, ce qui augmente la bande passante tout en assurant la séparation des utilisateurs.

• Les signaux étalés s'additionnent linéairement dans le canal pour former un signal composite que reçoit la station de base.

Fonctionnement au récepteur

• La station utilise les mêmes codes pour désétaler le signal composite et récupérer chaque donnée utilisateur indépendamment.

Désétalement et récupération des données

Étapes du désétalement

• La station applique un produit terme à terme entre le signal composite et chaque code pour extraire les données individuelles.

• Grâce aux propriétés orthogonales des codes, seul le terme utile associé à l'utilisateur ciblé reste significatif après corrélation.

Exemples pratiques

• Quatre utilisateurs transmettent simultanément avec différents codes orthogonaux, permettant une transmission sans interférence sur la même bande de fréquence.

Conclusion sur l'efficacité du CDMA

Résumé final

• Chaque code a un nombre spécifique de chips correspondant aux bits qu'il contient; cela assure une séparation efficace entre les utilisateurs lors de transmissions simultanées.

Étude de l'étalement des signaux en CDMA

Introduction à l'étalement des signaux

• Le principe d'étalement consiste à diviser le signal par le nombre de bits, permettant ainsi de déduire que FS est égal à 2.

• Pour chaque bit de données, si la valeur est +1, la séquence d'étalement C1 est insérée telle quelle ; si c'est -1, la séquence est inversée.

Exemples d'utilisateurs et leurs codes d'étalement

Utilisateur 1

• L'utilisateur 1 utilise un code d'étalement C1 composé de 8 + 1. Son signal final contient 32 chips résultant des quatre bits étalés.

Utilisateur 2

• L'utilisateur 2 a pour code C2 une séquence alternée. Les bits -1 sont étalés par C2 inversé et les bits +1 par C2 tel quel, produisant également un signal final de 32 chips.

Utilisateur 3

• Le code d'étalement C3 pour l'utilisateur 3 suit une logique similaire : les bits +1 sont étalés normalement tandis que les -1 sont inversés, aboutissant aussi à un signal de 32 chips.

Utilisateur 4

• L'utilisateur 4 utilise le code C4 avec une alternance spécifique. Chaque bit est traité selon sa polarité pour produire un signal final identique en taille aux précédents.

Formation du signal composite

• Après avoir étalé les données des quatre utilisateurs, celles-ci sont sommées pour créer un signal composite unique qui représente la superposition des signaux étalés.

Processus de désétalement

• La station de base multiplie le signal reçu par le code correspondant à l'utilisateur ciblé afin d'isoler ses données.

• Cette multiplication met en évidence la contribution du signal grâce à l'orthogonalité des codes, réduisant ainsi l'impact des autres utilisateurs.

Récupération des données utilisateur

• Pour chaque bit, une sommation sur les chips correspondants permet d'obtenir la valeur du bit après division par le nombre total de chips (8).

• Ce processus est répété pour tous les utilisateurs (C2, C3 et C4), garantissant que chaque contribution soit isolée malgré la superposition simultanée.

Conclusion sur CDMA et son efficacité

• La technique CDMA permet plusieurs transmissions simultanées sur la même bande grâce aux codes orthogonaux.

• Le désétalement assure une récupération fiable des données individuelles tout en optimisant l'utilisation du spectre dans les systèmes sans fil modernes.