800MHz CDMA數字移動系統中使用的碼型主要有PN碼與Walsh碼兩類3種：一是短PN碼（Short PN Code），也叫短碼，即周期為2¹⁵-1（或碼長為15位）的m序列偽隨機碼。二是長PN碼（Long PN Code），也叫長碼，即周期為2⁴²-1（或碼長為42位）的m序列偽隨機碼。三是沃爾什碼（Walsh Code），嚴格同步條件下為正交碼。

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一、短碼

1、短碼的產生

800MHz CDMA數字移動系統在前向鏈路使用短碼區分不同小區（或基站）。短碼由15級移位寄存器產生，其周期為2¹⁵-1（碼長為15位）。為了使用方便，當每個周期出現14個連續的0時人為插入一個0。這樣一來，短碼的碼長就變成2¹⁵=32768，按每移動一位為1個時延計算，可有32768個時延。一般稱15位全0狀態為短碼序列的零偏移短碼，15級移位寄存器從全0狀態開始，每循環移動1個PN（Pseudo-Noise，偽隨機噪聲或偽隨機碼）碼片，就產生一個短碼。稱經這樣移動得到的短碼與零偏移短碼之間，以碼片計算的差值為該短碼相對于零偏移短碼的相位，以PN碼片為計量單位。

2、短碼的選用

由于短碼的周期為2¹⁵，所以有2¹⁵個不同相位的短碼。由于空間傳播的時延以及多徑效應，并不是任何相位的短碼都可以用作基站的識別標志，而是每隔64個PN碼片取一個。稱這樣取得的短碼為基站的導頻PN，利用導頻PN碼的相關特性，移動臺可以方便地區分出不同的基站，導頻PN是基站的標志。不同的基站使用不同的導頻PN，但所有基站的導頻PN的零參考點是相同的。IS-95中共有32768/64 =512個導頻PN。為了計算方便，系統為每個導頻PN編了序號，稱為導頻PN偏移系數k。偏移系數k也是以64個PN碼片為單位的，因此共有512個偏移系數。k取值范圍是0~511。k=0的導頻PN序列從連續15個“0”結束后開始；k=1的導頻PN序列從連續15個“0”結束后64個碼片開始，以此類推。如不考慮復用同一時刻，同一系統內不同基站的導頻PN序列的相位各不相同。圖1-2顯示了短碼周期、偏移系數k、基站導頻PN、偶秒起點間的關系。

圖1-2：基站導頻PN與導頻PN偏移系數k

兩個連續偏移系數k之間是64個PN碼片。工程應用中有時認為64個PN碼片間隔過小，不足以區分不同基站。于是為了保證不同導頻PN之間具有足夠的相位差，引入導頻偏移遞增指數（PILOT_INC）。PILOT_INC表示兩個導頻PN之間的最小相位差，也即最小相位差是64×PILOT_INC個PN碼片。PILOT_INC的取值范圍為1~16。于是，工程中可使用的導頻PN的數量為512/PILOT_INC，最多為512個，最少為32個。

3、短碼的起點時間

這里要注意，所有基站使用的導頻PN序列是同一個PN序列，長度是一樣的，由于導頻PN是循環使用的，每個基站導頻PN的區別在于選取的開始點不同。

根據1.2288Mc/s的碼片速率和2¹⁵=32768個碼片的短碼周期，可計算出短碼周期時間為26.67ms，64個短碼相位的持續時間為52.08μs。實踐中，每個基站按照分給自己的偏移系數k，延遲規定的時間后開始生成自己的導頻PN序列。這里的關鍵是時間同步，即各個基站要在同一時刻開始計時。IS-95系統中各個基站的時間是通過GPS與UTC（時間協調時，以格林尼治時間為準）同步的，時間起點是1980年1月6日00:00:00。

在時間同步中，偶秒（偶數秒，例如：第0s，2s，4s，…，ns，n為偶數）是基本同步單位，基站每個偶秒與UTC同步一次。根據短碼的周期可知在一個偶秒（2s）時間內，短碼正好重復75次（26.67ms×75=2.00025s）。短碼PN序列在每個偶秒開始都是0偏移導頻PN序列（即PN(0)）。一個導頻PN序列的偏移（用碼片表示）等于其偏移系數k乘以64。例如，k=2，則導頻PN序列偏移為2×64=128碼片，此時，該導頻序列將在每個短碼周期起始后的2×52.08μs=104.16μs時刻開始啟動。

在800MHz CDMA數字移動系統的前向鏈路使用2個不同的導頻PN碼，一個用于1支路，一個用于P支路。由于基站信號在發射前被打上導頻PN標記，移動臺收到此信號后便能迅速識別出服務于自己的基站。在800MHz CDMA數字移動系統的反向鏈路也使用2個不同的PN短碼，一個用于1支路，一個用于P支路。但是這里的短碼不是用作導頻PN，僅僅是作為擾碼，實現信號隨機化。在反向鏈路中，所有移動臺的短碼相位都是相同的。關于短碼的一些參數歸納如下表1-3所示。

表1-3：短碼的一些參數

二、長碼

800MHz CDMA數字移動系統（IS-95系統）在反向鏈路使用長碼區分不同移動臺。m序列的自相關特性優異，當m序列的級數很大時，不同（延遲）相位的m序列可以看作相互正交的。因此，不同相位的m序列可以作為地址碼。

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實際上，通過調整m序列發生器中各個移位寄存器的狀態，可以得到不同相位的m序列。此外，還可以利用不同的掩碼得到不同相位的m序列，IS-95系統就是利用掩碼得到所需的長碼（m序列）。此種方法的結構如圖2所示。由于其碼片速率仍是1.2288Mc/s，長碼周期為41.4天。IS-95系統中只有一個長碼。圖2中的m序列輸出并不是序列發生器最后一級的狀態，而是所有各級的狀態在掩碼的控制下模2加的結果。而掩碼是系統為每個移動臺配備的一個互不相同的、42位碼長的m序列。也就是說，每個移動臺用自己的掩碼與唯一的長碼進行模2加，得到長碼的不同偏移，這里的掩碼起一個開關的作用，以便控制長碼發生器各級的狀態，習慣上也稱此長碼偏移為長碼。移動臺用此長碼偏移（或稱為長碼）作為自己身份的標志。

圖2：利用掩碼生成IS-95系統長碼

在IS-95系統中，長碼m=2⁴²-1序列發生器的結構如圖2所示，其生成多項式為

F=x⁴²+x³⁵+x³³+x³¹+x²⁷+x²⁶+x²⁵+x²²+x²¹+x¹⁹+x¹⁸+x¹⁷+x¹⁶+x¹⁰+x⁷+x ⁶+x ⁵+x³+x²+x+1

在整個IS-95系統中，上述生成長碼的多項式只有一個。在IS-95系統的前向鏈路使用長碼為尋呼信道和業務信道數據進行加密，同時進行數據的隨機化。應該注意，前向鏈路中各物理信道使用的長碼掩碼互不相同。在IS-95系統的反向鏈路使用長碼區分移動臺（在反向鏈路，區分了移動臺也就區分了物理信道），同時進行擴頻。

三、Walsh碼

IS-95系統在前向鏈路和反向鏈路都使用了Walsh碼，但使用目的不同。在前向鏈路，用Walsh碼區分不同的碼分物理信道，同時進行擴頻。在反向鏈路，用Walsh碼對數據進行多進制正交調制。

IS-95系統的反向鏈路沒有導頻信號，各個移動臺之間不容易實現良好同步，如使用Walsh碼，其互相關性能將達不到要求，故不能用其作為移動臺或信道的標識；再者，移動臺數量大，要求大量的地址資源，Walsh碼的地址數量不如長碼（偏移）。

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