原始信号和扩频码相乘以后，为什么带宽要扩展？

99qiezi

看书的时候看到的这段话，不理解原始信号和扩频码相乘以后，为什么带宽要扩展？

“扩频因子有1、2、4、8、……256、512之分，都是2的倍数，当SF=2时，一个原始信号位与2个码片相乘，频带扩展2倍；当SF=4时，一个原始信号位与4个码片相乘，频带扩展4倍……”

首先是我对基础概念的理解：

对于WCDMA来说，码片速率是3.84Mchip/s，也就是说每秒钟传3840000个码片。如果假设一个码片占用的时间是t（t=1/3840000秒）。

那么如果一个原始信号和一个SF=8的扩频码相乘，相当于原始信息的一位承载在了扩频后的8个码片上。

（而8个码片和1个码片的区别是：时间变成了8倍，而并不是把8个码片挤在和1个码片相同的时间里从而频率变成了8倍）

那么传送原始信号的一位，需要的时间就是8t。如果原始信号和一个SF=16的扩频码相乘，那么传送原始信号的一位，需要的时间就是16t。

所以也能解释了为什么扩频因子SF越大，原始信息传送的速率越小。

我的疑问是：

如果按照以上理解的话，我觉得扩频因子（SF）的增大，只是时间拉长了，和频率没有关系吧。为什么SF越大，带宽就越扩展？而且这个带宽的增大和SF的增大还是正比关系。

这也就是我不明白的地方，SF=2时，一个原始信号和2个码片相乘，为什么频带扩展2倍？

另外，既然频带的扩展是原始信号带宽乘以SF，那么假如原始信号的带宽是200kHz，乘以SF=2，只扩展到了400kHz？远没有达到5MHz？因为SF=2很小，所以实际传送信息的速率很快，同时占用的带宽又很窄（节省带宽）？这不就速率又快、资源又省？

十分感谢大家的帮助！

azimimao

通信技术你问我答 (积分兑奖)

LZ我有和你一样的疑问，不知道你是不是学通信的。

LZ的描述也是我的理解之一，另外一种理解可否认为数据*SF后，发送一个符号的码片在同一时间同时发送，但所需的最大带宽变成了SFN倍，也就是符号速率不变，SF越大，码片速率越大，所需带宽越大。这就是所谓的扩频吧。
如果使用小的扩频因子，一个符号单位所占的带宽就小于5M，可以同时发多个符号单位？ 也就是说使用小的SF可以提高符号速率。

azimimao

LZ还在不，一起讨论啊。

上面我理解的，举个例子。  
W的码片速率是3.84M，也就是说1秒钟传输3.84M个码片，如果使用的SF是256的话，那么符号速率就是3840K / 256 = 15Kps.  单位时间T内发送1个符号，扩频后需要发送256个码片，
如果使用的是SF128的话，那么码片速率就是30Kps。 发送1个符号，扩频后需要发送128个码片。但是由于W的码片速率不变，所以发送这个128个码片的时间是SF256的一半T/2，或者说在T内，我可以发送2个码片了。  这就导致符号速率*2。

这是时域上的理解，但放到频域上，我也不太清楚SF256跟128需要如何解释了。。。  难道是如果SF256占用了5M带宽的话，SF128只占用2.5M带宽，在5M的带宽上同时发送2组SF128的码片吗？？ 以此类推，如果是SF64的话，就是5M带宽上同时发4组码片吗？？

99qiezi

azimimao 发表于 2017-6-15 09:48
LZ我有和你一样的疑问，不知道你是不是学通信的。

LZ的描述也是我的理解之一，另外一种理解可否认为数据 ...

你3楼的回复我基本都同意。但是2楼的回复，我不同意“SF越大，码片速率越大”啊，我觉得3.84Mchip/s是恒定的啊。如果随着SF的不同，码片速率不同，那3.84指的是在SF等于几时候的码片速率？
还有，我觉得小SF可以提高符号速率的原因不是因为带宽小，而是因为它用更少的码片承载相同的符号，而一秒钟传送的码片数量是一定的，那单位符号消耗码片少的话，肯定传送的符号就多了。
如果以上我的理解没错的话，我就不理解为什么还会有大SF这个东西存在了：小SF对应的是高的符号速率，而小SF扩频后占用的带宽也比大SF扩频后占用的带宽小？那都用小SF好了，符号速率又高，占用带宽又小，多么完美的一举两得。如果真是这样的话，我不知道为什么还有人会用大SF。

azimimao

我2、3楼说的是一个事情。。。 3楼是举个例子

小的SF：发送一个符号占用的实际带宽小，那么在W固定5M的带宽下就可以发送更多的符号，速率提升。
大的SF：用一个最大的SF扩频后占用了W所有的5M带宽，同一时刻就只能发送一个符号了。