码分复用(CDM)是一种通过正交编码区分信号的复用技术，利用伪随机码(如Walsh码、Gold码)对用户数据进行扩频调制，使多路信号共享同一频带且互不干扰。其核心优势包括抗干扰性强(通过扩频增益抑制窄带噪声)、保密性高(依赖码型解密)及软容量特性(用户数动态可调)，典型应用包括3G通信(CDMA2000)、卫星导航(GPS)及军事抗干扰通信。CDM与时分/频分复用的本质差异在于以码域而非时频域划分信道资源。
一、码分复用的主要优点
抗干扰能力强
码分复用(CDM/CDMA)通过扩频技术将信号频谱展宽，降低了单位频段内的信号功率密度，从而有效抵抗噪声、多径干扰和窄带干扰。即使信号在传输中受到部分频段干扰，接收端仍可通过正交码恢复原始数据。这一特性使其在复杂电磁环境(如城市通信、军事场景)中表现优异。
频谱利用率高
与频分复用(FDM)和时分复用(TDM)不同，CDMA允许所有用户共享同一频段和时间资源，仅通过正交码区分信号。这种设计避免了传统复用技术中频谱或时间的硬性划分，显著提升了频谱利用率。
高系统容量和灵活性
理论上，系统容量仅受正交码数量和信噪比限制。用户数量的增加不会直接导致信道划分(如FDM中频段分割)，而是通过码片序列的正交性动态调整。这种特性使其在蜂窝网络等动态用户场景中更具优势。
安全性和保密性
每个用户的信号由唯一正交码调制，未掌握码片的第三方难以解码。扩频后的信号功率密度低，类似白噪声，隐蔽性强，最初被用于军事通信。此外，不同用户间的正交性也减少了窃听风险。
抗多径衰落和覆盖扩展
扩频技术使信号在更宽的频带上传播，多径效应的影响被分散，接收端可通过相关器提取主信号能量，抑制多径干扰。同时，低功率密度信号可实现更远覆盖，适合大范围无线通信。
支持移动性和动态资源分配
用户无需严格同步或固定时隙/频段，移动过程中仍能保持通信质量。系统可根据用户需求动态调整码片分配，支持灵活的带宽分配。
二、码分复用的主要缺点
实现复杂性与硬件成本高
需要精确的正交码生成、同步和解码电路。例如，接收端需通过高速相关器计算码片序列内积，这对芯片算力和功耗要求较高，早期设备成本显著高于FDM/TDM系统。
远近效应（Near-Far Problem）
若不同用户与基站距离差异较大，近端用户的高功率信号可能淹没远端用户的弱信号。需引入复杂的功率控制算法(如闭环功率控制)以平衡信号强度，增加了系统复杂度。
用户数量增加导致性能下降
当用户数超过正交码容量或码片正交性不理想时，多用户干扰(MAI)加剧，误码率上升。尽管可通过长码片(如128位)缓解，但会牺牲传输速率。
传输速率受限
扩频技术将原始信号带宽扩展数十至数百倍(如m=64或128码片/比特)，导致有效数据速率降低。例如，若码片速率为1.2288 Mcps(CDMA2000标准)，单用户理论峰值速率仅约144 kbps。
同步要求严格
码片序列的相位对齐对解码至关重要。在高速移动或恶劣信道条件下，同步误差可能导致信号完全无法恢复，需额外设计同步信道和算法。
部署和运维成本高
需全网统一规划码片分配，基站间需协调码资源以避免冲突。光通信中码分复用(OCDM)还存在光分束损耗问题，需高功率激光器和精密光器件。
三、总结对比
| 维度 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 抗干扰能力 | 抗窄带干扰、多径衰落、噪声能力强 | 远近效应需复杂功率控制 |
| 频谱效率 | 用户共享全频段，利用率高 | 扩频导致单用户速率低 |
| 安全性 | 信号隐蔽性高，难以窃听 | 需安全机制管理码片分配 |
| 系统容量 | 动态调整用户数，理论上无硬性上限 | 实际容量受正交码数量和干扰限制 |
| 移动性支持 | 无需固定时隙/频段，适合动态环境 | 同步要求高，移动中易失步 |
| 部署成本 | 长期运维成本低（无需频谱切割） | 初期硬件成本高（需专用芯片、精密器件） |
四、典型应用场景
移动通信：3G(CDMA2000)、4G/5G(作为辅助多址技术)。
卫星通信：抗干扰和高覆盖率特性适合卫星链路。
军事通信：利用扩频隐蔽性和抗干扰能力实现安全传输。
光纤通信（OCDM）：通过光编码提升光纤带宽利用率，但受限于光器件成本。
综上，码分复用是一种在复杂环境中平衡容量、安全性和抗干扰能力的技术，但其实现复杂性和速率限制使其更适用于特定高需求场景。
