cdma究竟是怎么把同一频率和时间上的叠加在一起的信号解调出来的?(请详细,举例)

Posted 2023-04-30

相关处理.的具体算法是什么?

CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术，其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995年，第一个CDMA商用系统运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区，包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。在美国和日本，CDMA成为国内的主要移动通信技术。在美国，10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。到今年4月，韩国有60%的人口成为CDMA用户。在澳大利亚主办的第27届奥运会中，CDMA技术更是发挥了重要作用。
CDMA技术的标准化经历了几个阶段。IS-95是cdmaONE系列标准中最先发布的标准，真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A，这一标准支持8K编码话音服务。其后又分别出版了13K话音编码器的TSB74标准，支持1.9GHz的CDMA PCS系统的STD-008标准，其中13K编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长，1998年2月，美国高通公司宣布将IS-95B标准用于CDMA基础平台上。IS-95B可提供CDMA系统性能，并增加用户移动通信设备的数据流量，提供对64kbps数据业务的支持。其后，cdma2000成为窄带CDMA系统向第三代系统过渡的标准。cdma2000在标准研究的前期，提出了1X和3X的发展策略，但随后的研究表明，1X和1X增强型技术代表了未来发展方向。

CDMA技术的标准化，推进了这项技术在世界范围的应用。目前，在美国、韩国、日本等国家，CDMA技术已获得了较大规模的应用。在一些欧洲国家，一些运营商也建起了CDMA网络。据CDG(世界CDMA发展集团)统计，1996年底CDMA用户仅为100万；到1998年3月已迅速增长到1000万；截至1999年9月，用户数量已超过4000万。2000年初全球CDMA移动电话用户的总数已突破5000万，在一年内用户数量增长率达到118%。CDG表示，目前亚洲已经成为CDMA市场增长的主要动力，亚洲地区CDMA用户数量比一年前增长88%，达到2800万。美国地区的增长率更是高达143%，达到1650万，但用户绝对数量要低于亚洲，在亚太地区，中国香港、日本、韩国、澳大利亚、泰国、印度、菲律宾、新西兰、孟加拉国等许多国家和地区都已建有CDMA商用网络，用户数量已超过2100万户。增长率位于第三的是中美洲和南美洲，CDMA用户数量达到500万。CDG还表示，今后全球CDMA市场中，中国大陆地区的增长潜力最大，估计2003年中国大陆市场的用户数量可以达到4000万。

CDMA是移动通信技术的发展方向。在2G阶段，CDMA增强型IS95A与GSM在技术体制上处于同一代产品，提供大致相同的业务。但CDMA技术有其独到之处，在通话质量好、掉话少、低辐射、健康环保等方面具有显著特色。在2.5G阶段，CDMA2000 1X RTT 与GPRS在技术上已有明显不同，在传输速率上1X RTT高于GPRS，在新业务承载上1X RTT比GPRS成熟，可提供更多的中高速率的新业务。从2.5G向3G技术体制过渡上， CDMA2000 1.X向CDMA20003.X过渡比GPRS向WCDMA过渡更为平滑。
CDMA所具优势
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(1) 系统容量大
理论上，在使用相同频率资源的情况下，CDMA移动网比模拟网容量大20倍，实际使用中比模拟网大10倍，比GSM要大4-5倍。

(2) 系统容量的配置灵活
在CDMA系统中，用户数的增加相当于背景噪声的增加，造成话音质量的下降。但对用户数并无限制，操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外，多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。
这一特点与CDMA的机理有关。CDMA是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，打个比方，将带宽想像成一个大房子，所有的人将进入惟一的大房子。如果他们使用完全不同的语言，他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰。在这里，屋里的空气可以被想像成宽带的载波，而不同的语言即被当作编码，我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度，在保持高质量通话的同时，我们就可以容纳更多的用户。

(3) 通话质量更佳
TDMA的信道结构最多只能支持4Kb的语音编码器，它不能支持8Kb以上的语音编码器。而CDMA的结构可以支持13kb的语音编码器。因此可以提供更好的通话质量。CDMA系统的声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。另外，TDMA采用一种硬移交的方式，用户可以明显地感觉到通话的间断，在用户密集、基站密集的城市中，这种间断就尤为明显，因为在这样的地区每分钟会发生2至4次移交的情形。而CDMA系统“掉话”的现象明显减少，CDMA系统采用软切换技术，“先连接再断开”，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。

(4) 频率规划简单
用户按不同的序列码区分，所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。

(5)建网成本低
CDMA技术通过在每个蜂窝的每个部分使用相同的频率，简化了整个系统的规划，在不降低话务量的情况下减少所需站点的数量从而降低部署和操作成本。CDMA网络覆盖范围大，系统容量高，所需基站少，降低了建网成本。
CDMA数字移动技术与现在众所周知的GSM数字移动系统不同。模拟技术被称为第一代移动电话技术，GSM是第二代，CDMA是属于移动通讯第二代半技术，比GSM更先进。

CDMA技术持点

1．CDMA是扩频通信的一种，他具有扩频通信的以下特点：

（1）抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法比拟的。
（2）宽带传输，抗衰落能力强。
（3）由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多，因此信号好像隐蔽在噪声中；即功率话密度比较低，有利于信号隐蔽。
（4）利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。
（5）多个用户同时接收,同时发送.

2．在扩频CDMA通信系统中，由于采用了新的关键技术而具有一些新的特点：

（1）采用了多种分集方式。除了传统的空间分集外。由于是宽带传输起到了频率分集的作用，同时在基站和移动台采用了RAKE接收机技术，相当于时间分集的作用。
（2）采用了话音激活技术和扇区化技术。因为CDMA系统的容量直接与所受的干扰有关，采用话音激活和扇区化技术可以减少干扰，可以使整个系统的容量增大。
（3）采用了移动台辅助的软切换。通过它可以实现无缝切换，保证了通话的连续性，减少了掉话的可能性。处于切换区域的移动台通过分集接收多个基站的信号，可以减低自身的发射功率，从而减少了对周围基站的干扰，这样有利于提高反向联路的容量和覆盖范围。
（4）采用了功率控制技术，这样降低了平准发射功率。
（5）具有软容量特性。可以在话务量高峰期通过提高误帧率来增加可以用的信道数。当相邻小区的负荷一轻一重时，负荷重的小区可以通过减少导频的发射功率，使本小区的边缘用户由于导频强度的不足而切换到相临小区，使负担分担。
（6）兼容性好。由于CDMA的带宽很大，功率分布在广阔的频谱上，功率话密度低，对窄带模拟系统的干扰小，因此两者可以共存。即兼容性好。
（7）COMA的频率利用率高，不需频率规划，这也是CDMA的特点之一。
（8）CDMA高效率的OCELP话音编码。话音编码技术是数字通信中的一个重要课题。OCELP是利用码表矢量量化差值的信号，并根据语音激活的程度产生一个输出速率可变的信号。这种编五马方式被认为是目前效率最高的编码技术，在保证有较好话音质量的前提下，大大提高了系统的容量。这种声码器具有8kbit／S和13kbit／S两种速率的序列。8kbit／S序列从1.2kbit／s到9.6kbit／s可变，13kbit／S序列则从1.8kbt／s到14.4kbt／S可变。最近，又有一种8kbit／sEVRC型编码器问世，也具有8kbit／s声码器容量大的特点，话音质量也有了明显的提高。

移动通讯技术分类

移动通信系统有多种分类方法。例如按信号性质分，可分为模拟、数字；按调制方式分，可分为调频、调相、调幅；按多址连接方式分，可分为：
频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)。

目前中国联通、中国移动所使用的GSM移动电话网采用的便是FDMA和TDMA两种方式的结合。GSM比模拟移动电话有很大的优势，但是，在频谱效率上仅是模拟系统的3倍，容量有限；在话音质量上也很难达到有线电话水平；TDMA终端接入速率最高也只能达到9.6kbit/s；TDMA系统无软切换功能，因而容易掉话，影响服务质量。因此，TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入，而CDMA多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等，正受到越来越多的运营商和用户的青睐。
目前，中国联通拥有了CDMA业务。

关于GSM与CDMA手机辐射问题

众所周知，由于CDMA (IS-95) 系统中采用快速的反向功率控制、软切换、语音激活等技术，以及IS-95规范对手机最大发射功率的限制，使CDMA手机在通信过程中辐射功率很小而享有"绿色手机"的美誉。但最近有一些报导对"绿色手机"提出了质疑，认为GSM手机与CDMA手机辐射相当，其基本观点是GSM手机只有八分之一的时间产生辐射，因此GSM手机与CDMA手机的SAR值 (人体单位质量吸收的射频功率) 大体相当。

究竟GSM手机和CDMA手机辐射功率谁大谁小或相差多少，为得出实际的客观的比较结果，由一家国际著名的CDMA技术权威公司和国内某知名的GSM网络优化公司工程技术人员于2001年12月上旬沿北京市二环路全线进行了CDMA和GSM现网中手机发射功率的测试。测试结果表明，在二环路上CDMA手机平均发射功率为2.4 dBm(1.72mW), GSM手机平均发射功率为28.9dBm(773 mW)，考虑到GSM手机只在八分之一时间内发射，GSM 手机在时间上的等效平均发射功率可减少到19.85dBm(96.63mW)。由此而见，CDMA手机的平均发射功率相当于GSM手机在时间上的等效平均发射功率的1.78%。

一、CDMA和GSM系统对手机发射功率要求比较

我们先来了解一下CDMA和GSM相关技术规范对手机发射功率的要求。目前普遍使用的GSM手机900MHz频段最大发射功率为2W (33dBm)，1800MHz频段最大发射功率为1W(30dBm)，同时规范要求，对于GSM900和1800频段，通信过程中手机最小发射功率分别不能低于5dBm和0dBm。CDMA IS-95A规范对手机最大发射功率要求为0.2W～1W(23dBm～30dBm)，目前网络实际上允许手机的最大发射功率为23dBm (0.2W)，规范对CDMA手机最小发射功率没有要求。

在实际通信过程中，在某个时刻某个地点，手机的实际发射功率取决于环境，系统对通信质量的要求,语音激活等诸多因素, 实际上就是取决于系统的链路预算。在通常的网络设计和规划中, 对于基本相同的误帧率要求, GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9dB左右，由于CDMA系统采用扩频技术, 扩频增益对全速率编码的增益为21dB, (对其他低速率编码的增益更大), 所以对解扩前信号的等效载干比的要求小于 -14dB! (CDMA系统通常要解扩后信号的值为7dB左右)。

我们再来比较一下GSM和CDMA手机发射功率的初始值的取定及功率控制机制。手机与系统的通信可分为两个阶段，一是接入阶段，二是话务通信阶段。对于GSM系统，手机在随机接入阶段没有进入专用模式以前，是没有功率控制的，为保证接入成功，手机以系统允许的最大功率发射 (通常是手机的最大发射功率)。在分配专用信道(SDCCH或TCH)后，手机会根据基站的指令调整手机的发射功率，调整的步长通常为2dB。调整的频率为60ms一次。

对于CDMA系统，在随机接入状态下，手机会根据接收到的基站信号电平估计一个较小的值作为手机的初始发射功率, 发送第一个Access Probe，如果在规定的时间内没有得到基站的应答信息，手机会加大发射功率，发送第二个Access Probe，如果在规定时间内还没有得到基站的应答信息，手机会再加大发射功率。这个过程重复下去，直到收到基站的应答或者到达设定的最多尝试次数为止。在通话状态下，每1.25ms 基站会向手机发送一个功率控制命令信息，命令手机增大或减少发射功率, 步长为1dB。

由上面的比较可以看出，考虑到CDMA系统其他独有的技术, 如软切换、 RAKE接收机对多径的分集作用、强有力的前向纠错算法对上行链路预算的改善等, CDMA系统对手机的发射功率的要求比GSM系统对手机发射功的要求要小得多。而GSM手机在接入过程中以最大的功率发射，在通话过程中功率控制速度较慢，所以手机以大功率发射的机率较大。而CDMA手机独特的随机接入机制和快速的反向功率控制，可以使手机平均发射功率维持在一个较低的水平。上述的定性分析结论在后面的实际测量中得到了验证。

二、路测试验描述和结果分析

路测实验进行了CDMA和GSM手机在实际通信过程中发射功率的测试。CDMA测试手机和GSM测试手机同时拔打1861, 汽车内收音机调整到适当音量，模拟双向通话。车速40km左右。GSM手机每480ms抽样一次，CDMA手机每20ms抽样一次。试验测得的结果是： CDMA手机的线性平均发射功率为2.4dBm (1.72 mW),以最大功率 (23dBm, 0.2瓦) 发射的概率为0.2%；GSM手机的线性平均发射功率为28.9dBm (773 mW)，以最大功率(2瓦W)发射的概率为21.8%。值得注意的是目前北京市区的北京移动GSM网络已相当成熟，基站间距较小，GSM手机可以较小功率发射，而CDMA网络处于发展阶段, 网络优化后, 对CDMA手机发射功率的要求会更小。

三、手机安全辐射标准与手机发射功率

手机辐射对人体的影响尚在不断的观察与研究之中, 国外有大量相互矛盾的研究报告, 目前尚未有全面的科学的结论。目前国际上(包括美国FCC， NCRP，欧洲的CENEIEC)普遍采用的标准是SAR值(SPECIFIC ABSORPTION RATE)，它指的是人体单位质量吸收的射频功率。 (公式略)

由于手机在通话时靠近人的脑部(不带耳机)，手机辐射天线与人脑的距离通常小于15cm。人脑处于天线辐射的近场，由于人体组织结构的复杂性，理论上计算天线辐射功率与人体内场强分布的关系非常困难。但根据电磁场理论，有一点是可以肯定的，在天线结构以及手机和人体相对位置一定的情况下，天线输出功率越大，在人体内形成的电场强度越高，人体吸收的射频辐射功率越大。目前测量SAR值一个重要方法是使用人体组织等效模型，利用探头来测量受射频辐射的人体内的实际场强值。

对SAR要求较严的是FCC标准，对30MHz-15GHz频段推荐了两类辐射标准：

1. 受控制的辐射极限：

0.4mw/g(人体平均值)，峰值8mw/g(对任何1克人体组织平均)，平均时间6分钟；

2. 非控制的辐射极限

0.08mw/g(人体平均值), 峰值1.6mw/g(对任何1克人体组织平均)，平均时间30分钟。

手机辐射属于人不能控制射频源的非控制辐射。

需要特别指出的是，目前进行的手机SAR测试得到的结果，均是在手机以最大发射功率和全速率移动的情况下得到的。CDMA手机最大发射功率为 0.2W, GSM手机最大发射功率为2W，但GSM手机只在1/8的时间发射，而SAR值的测定是一个较长时间的平均，因此，GSM手机和CDMA手机在这种情况下的SAR值相近是不足为奇的。我们不能因为在这种极限情况下CDMA手机和GSM手机SAR值相当而武断地认为在实际的通信过程中CDMA手机和GSM手机辐射也相近。因为在实际通信过程中，GSM手机和CDMA手机都不会总是以最大功率发射，特别是CDMA手机以全速率，最大功率发射的概率极小。从前面路测的统计结果来看，GSM手机以大功率发射的概率远远大于CDMA 手机大功率发射的概率，CDMA手机的平均发射功率远远小于CDMA手机的最大发射功率，也远远小于GSM手机的平均发射功率，因此，在实际通信过程中的 CDMA手机对人体辐射的实际SAR值将大大低于CDMA手机标称的SAR值，也远低于GSM手机实际的SAR值。

另一方面, 客观地说, 目前广泛采用的SAR标准可能不能够全面反应手机辐射对人体的影响。因为该标准是根据电磁辐射对人体的热效应制定的。事实上, 电磁波, 特别是低频脉冲电磁波对人体辐射的非热效应也日益引起人们的关注, GSM手机发射产生的低频脉冲电磁波已经影响到精密医疗设备, 助听设备的正常使用, 是否对人体也有害, 目前尚无定论。为避免GSM手机的上述缺陷, 第三代移动通信系统的终端设备发射的将都是象CDMA手机一样连续的无线电波而非脉冲电波。

由于CDMA和GSM的技术体制对CDMA和GSM手机的发射功率的要求以及初始发射功率值的取定以及功率控制机制不同，在实际通信过程中， CDMA手机的平均发射功率远远低于GSM手机的平均发射功率。现网实测证实，CDMA手机的平均发射功率比GSM手机的发射功率小 500多倍，考虑到GSM手机只在八分之一时间内发射，在同等时间内，CDMA辐射的能量比GSM手机辐射的能量小60倍以上。

手机辐射的安全标准SAR值是在手机以最大功率发射的情况下得出的，在这种情况下GSM手机和CDMA手机的SAR值相当是完全正常的。由于 CDMA手机在实际通信过程中的平均发射功率远远小于CDMA手机的最大发射功率，也远小于GSM手机的平均发射功率，因此CDMA手机对人体的实际辐射远远低于手机最大发射功率下的SAR值，而且在使用过程中不辐射低频无线电波, CDMA手机是名副其实的"绿色手机"! 参考技术A 在一个CDMA系统中实现的一种码分多址（CDMA）解调方法，包括下列诸步骤： （a）顺序地将所有输入数据存储到一个预定的第1存储器之中，上述输入数据被M倍过采样，并且经过N条路径，其中M和N都是预定的正整数； （b）为N条路径中的每一条产生各PN代码，并将各PN代码存储到一个预定的第2存储器之中； （c）产生对应于一个过程增益L的一个周期的各传输沃尔什代码，并顺序地存储到一个第3存储器之中； （d）将存储在第1存储器之中的诸数值之一以及存储在第2存储器之中的诸数值之一乘以一个复数共轭数值； （e）执行一次控制操作，以便将各PN代码存储到第2存储器的一个预定地址上，并执行一次控制操作，以便从第1、第2和第3存储器输出针对N条路径中的每一条的数据； （f）将步骤（d）的结果数值乘以存储在第3存储器之中的一条对应路径的数据的各传输沃尔什代码； （g）针对待处理的N条路径中的每一条，将步骤（f）的结果数值累积性地求和L次，其中L对应于过程增益； （h）针对待处理的N条路径中的每一条，将步骤（d）的结果数值累积性地相加X次，对步骤（d）的结果数值进行复数共轭运算，其中X对应于各沃尔什代码的数据位数； （i）通过输入步骤（f）的结果数值以及步骤（h）的结果数值，并将步骤（f）的结果数值乘以步骤（h）的结果数值，来获得一组N个数据； （j）通过顺序地输入在步骤（i）中所获得的N个数据并仅取出实数数值，来顺序地获得一组N个数值； （k）对在步骤（i）中所获得的数据累积性地求和N次；以及 （l）通过对步骤（k）的结果的逻辑值进行辨识，基于所辨识的各逻辑值来判断各比特的数值。本回答被提问者采纳 参考技术B CDMA的原理：CDMA是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽 信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制， 使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端由 使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号 换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信
看一下《计算机网络》吧，算法忘了 参考技术C 分两种情况
1种是cdma系统中其他人的信号，另一种是其他系统的窄带信号。
如果这2种信号被手机收到，解扩后都是一个高频，随机的信号，被当作噪音处理。
所以，楼主的问题是同一频率的信号，也就是第一种情况和自己需要的信号叠加后
通过解扩，是自己需要的信息叠加上噪音，经过去噪处理，就只剩下自己需要的信息了。

我们的大脑，究竟是怎么建立稳定视觉世界的？

看” 似乎是一个简单的过程，只要睁开眼睛我们就能看到周围的世界。睁开眼睛你可以看到川流不息的人海，你可以看到五彩斑斓的花朵，你可以看见车水马龙的大街。一切都是那么自然，不过你有没有思考过“看” 是怎么完成的呢？我们是怎么能够把景色净收眼底的呢？心理学家和认知神经科学家们其实在这个领域耕耘无数载，“看”的科学被他们称之为视觉研究。

一切心理过程都有着神经科学的表现。当我们的眼睛上视网膜（retina）接收到光线时候，它会把看到的光线转化为电信号，通过神经元之间的信息传递，往大脑皮层而去。经过对外侧膝状体（LGN）的中继，视觉信息达到了大脑皮层。首先接收信息的就是初级视觉皮层（V1），它会分析所看见物体的大小，方向，边缘等信息。之后，视觉信息会被个个大脑区域逐步分析，比如下颞叶皮层（IT）会分析看到的东西是什么，而中颞区皮层（MT）会分析所看到东西的运动和位置信息。最终，我们的大脑会汇总看到的一切，解读出我们眼前的事物。按照神经科学以及人工智能的巨擎 David Marr所言：“视觉正是信息处理过程”，我们在 “看” 世界的时候，就是视觉信息在视觉处理脑区内被逐步分析解读的过程。

    

图 1、这张图是我们视觉系统的简化图。其结构已经非常复杂。

研究眼底的视网膜正是研究视觉过程的“窗户”。视觉起始于眼睛底部的视网膜。在视网膜上有视杆和视锥两类光感受器，他们对于不同波长的光线敏感程度不同，于是我们能看到五彩斑斓的景象。事实的确如此，不过视网膜只不过是视觉的起点。光线会汇聚在眼睛底部的视网膜区域。在这里，我们有两类光感受器：视杆细胞（柱状）以及视锥细胞（椎状）。有趣的是，视杆和视锥细胞其实分布在视网膜的最后。它们接收到光线之后，会把这部分能量转化为电信号向前面的神经节细胞传递。是不是有点像叶绿体把光转化为能量？让我们反思下戴维·马尔的洞察，视觉神经系统的每一层都是在做信息处理，比如光感受器就是把光信号转化为生物电信号。虽然整个视觉系统每一层的信号转换，以及方式方法不同，不过在抽象的角度看，他们都在做类似的事情。

之所以感受光线的神经元在排布在视网膜最后，有一个很不错的解释。因为光线的传递过程中，眼内各种半透明的结构都会导致光线的反射、折射、和衍射。越多曾半透明结构，更大可能导致成像模糊。而光感受器在最后几层可以有效地减少各类光学干扰。不过当然，排在光感受器前面的神经节细胞等神经元也会影响到光的接受。

    

视网膜上成像最清晰的地方就是中央凹（foveal）了。在这里，只有视锥细胞。而且在视锥细胞之前没有任何神经元影响成像。因此光学干扰被压低到最小。但是为什么只有视锥细胞没有视杆细胞呢？这就是视网膜的有趣之处：视锥细胞接收到的的清晰度更高。虽然每个眼球内视网膜上的光感受器有一亿多个，不过只有六百万个是视锥细胞，其余是视杆细胞。视锥细胞对于亮光敏感，也对色彩敏感。我们看到的世界大多数是视锥细胞为我们提供的。视锥细胞大多出现在中央凹。它们基本与参与中继的神经节细胞一一对应，保证传递信息的精确。但是视杆细胞往往在中央凹之外，他们的成像也不够清晰，上百个视杆细胞才会与一个神经节细胞对应，这样能保证信息强度足够大（毕竟在模糊的情况下，传递的信息也是很模糊，通过这样的“举手表决”可以加强信息的强度）。

之所以我们能看到颜色，还得归功于视锥细胞。科学家把视锥细胞分为三类，根据他们所敏感的光线波长分为S（短波），M（中波），和L（长波）三种。下图就是这三类细胞对于不同波长光的敏感程度。可见光正是一个光谱带，短波更加蓝，因此S型视锥细胞对于蓝色的光线更敏感。不过色彩知觉可远比这个复杂，还得涉及到细胞感受野的拮抗理论，还有视觉皮层的一些工作方式。学海无涯，哪怕简单的视觉也是如此复杂。

视网膜接收到的信息会通过视神经向大脑皮层传去。我们的左右半脑其实处理的都是对侧的信息。在这里我得要给大家普及下更加正确的说法：在不同半脑的初级感觉皮层（视觉，听觉，触觉），的确是更倾向于接收对侧的信息，但是同侧信息也有；而在高级处理皮层就对双侧信息都加以处理。用更科学的术语来说，我们看下右眼，它能接收颞侧信息（在这里就是右边，靠近太阳穴的那一侧的信息），也可以接收鼻侧信息（用右眼看鼻子是不是能看到左侧的信息？）。这两类信息会在视交叉做一个交叉。总归左边的信息输到右侧大脑，反之亦然。经过传递与预处理，视网膜上的信息最终会抵达初级视觉皮层。也就是大脑的最后端枕叶区域。从这里开始，大脑正式开始对视网膜接收到的信息进行处理。

首先接收到信息的就是初级视觉皮层（V1）。在这里的神经元可以从视网膜提供的信号中恢复出颜色信息，方向信息，以及边缘信息。按照伦敦大学学院的李兆平教授的观点，初级视觉皮层提供了一张‘看’到的特征图。不过初级视觉皮层，顾名思义，它的处理还是很初级的。在它之后的V2皮层会对于初级视觉皮层的信息进行线性与非线性转置（根据Freeman团队与2013年在《自然》杂志上的研究成果），从而恢复出更为复杂的信息：材质信息。再之后，视觉信息兵分两路。其中关于运动，位置，方向的信息更多地向中颞叶皮层（MT）而去以抵达顶叶；这被称为背侧通路（图上绿色部分）。而分析视觉信息的内容（比如这是什么汽车，这是什么树）会被传递到v4皮层最终抵达下颞叶皮层（IT）；被称为腹侧通路（图上紫色部分）。

    

背侧通路和腹侧通路的划分假说，得要说到著名科学家Leslie Ungerleider。她通过摧毁猕猴的部分脑区的方法发现了两个通路的功能不同。在腹侧受损之后，猕猴没法判断两个图案是否一致；但是在背侧受损之后，猕猴就不能判断某个特别的图案是在左边还是右边。

在腹侧和背侧通路上，视觉的处理就非常的复杂了。倘若在初级视觉皮层，神经元的处理可以用数学公式来描述的话，在腹侧通路上的下颞叶皮层的活动对于我们来说还是无法用数学模型表达

。这种数学描述就是所谓的计算视觉：像物理学一样，用数学模型来解释复杂的处理过程。所以，在上世纪六、七十年代时候，当以Hubel和Wiesel两位诺奖得主为代表生理学家摸清楚初级视觉皮层的功能时候，计算机学界的科学家以及用电脑模拟人脑指日可待。但是我们到现在还没有能力彻底地描述腹侧通路，可以说前路漫漫。

视觉已经是神经科学中探索最为广泛与深刻的一部分，但它依旧迷雾重重。哪怕是聪明的科学家们都没有办法避免科研道路上的挑战。在2017年，视觉科学协会（Vision

Science Society）年度大会上，来自明尼苏达大学的Kendrick Kay教授提到他的研究取向：“不要用我们自己的视觉系统来研究人类的视觉系统。” 简单说来，“看”这件事情太过轻松和简单，会让我们有时候低估了视觉的复杂性。

参考技术A 我们的大脑中是有很多个视觉神经连接到眼球，而眼球通过视觉传播，再从视觉神经传递给大脑，最后就有了我们所看到的画面。 参考技术B 我们的大脑究竟是怎样建立视觉世界的？这个我们的大脑首先要根据眼睛首先根据我们的视觉看到外面收的学校以及色彩以及它的三维成像所决定的 参考技术C 现实世界的物体在光反射后从眼睛进入后反馈到大脑形成影像，经过长期进化，人的大脑慢慢的有了可以辨别物体的能力，通过基因遗传给后代，形成稳定的视觉世界。 参考技术D 我们的大脑建立起稳定视觉世界是由于视觉神经很稳定，而且眼睛收到的画面能投射在视觉神经。