扩频通信发展

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1、扩频通信技术鉍初是在军事抗干扰通信中发展起来的［3］，后来乂在移动通信中得到广泛的应用［4］,因此扩频技术的历史经历丫两个发展阶段，而n前它在这两个领域仍占据秉要的地位。1.在军事通信中的应川扩频通信系统是在50年代中期产生的，其朵初的应用包括军事抗干扰通信、导航系统、抗多径实验系统以及其它方面［5］。扩频技木的最初构想是在第二次世界大战期间形成的。在战争后期，干扰和抗丁•扰技术成为决定胜负的重要因素。战后得出了“最好的抗干扰措施就足好的工程设计和扩展工作频率”的结论。跳频通信的忍路就是在这段时期出现的：如果对窄带信号使用编码的频率控制，则吋以使其在任何时间占据宽

2、频段中的任何一部分，这样敌人要进行十扰就必须维持很宽的频段。一方而，直序扩频则起源于导航系统中高精度测距。真:il•:实用的扩频通信系统是在50年代中期发展起來的。麻省理工学院林冉实验室开发的扩频通信系统F9C-A/Rake系统被公认为第一个成功的扩频通信系统，在该系统的研制过程中，首次提出丫瑞兑（RAKE）接收的概念并成功应用，该系统也是笫一个真正实用的宽带通信系统。第一个跳频扩频通倌系统BLADES也在这段吋期研制成功，在该系统屮第一次利川移位寄存序列实现纠错编码。在此期间，喷气实验室（JPL）在艽空间任务中完成了伪码产生器的设计以及跟踪环路的设计。自从扩频通

3、信的概念在50年代开始成熟以此f•的二十多年扩频通信技术仍得到很大的发展，但都只是局部的发展，如硬件的改进和应用领域的拓展。而个人通倌业务（PCS）的发展终于使扩频技术迎來了另一次人发展的机遇。2.在民用通信中的应川一直到80年代初期，扩频通信的概念都只是在军事通信系统中衍到应用，这种状况到了80年代巾期冰得到改变。美国联邦通信委员会（FCC）于1985年5月发介了一份关于将扩频技术应川到W川通信的报告［6］。从此，扩频通信技术获得了更加广阔的应用空间。扩频技术鉍初在无绳电话中获得成功应用，因为当时已经没冇可用的频段供无绳电话使用，而扩频通信技术允许与艽它通信系统

4、北•用频段，所以扩频技术在无绳电话的通信系统中获得了其在民用通信系统中应用的第一次成功经历。而真正使扩频通倌技术成为当今通信领域研究热点的原因是码分多址（CDMA）的应川。90年代初，在第一代模拟蜂窝通信系统的®础上，出现丫PCS研究的热潮。要实现PCS并考虑其长期发肢，需要FCC为其分配100-200MHz的带宽，而与频鸱分配相关的一个秉要技木因素就是多址技木。当吋频谱资源的分配已经是非常拥挤，不存在还未分配且叮川的一段宽达100MHz的频谱资源。要为PCS分配4川的频段就只奋2种方案：一足为PCS分配一段专用频谱，使正在使用该频谱的用户换到芄它的频段；另一种办

5、法就是让PCS与其它用户共享一段频谱［7］。采取第一种方案将要遇到巨大的政治和经济肌碍：当吋只有政府使用的一些频段还比较宽松，因此只能是让政府用户换用其它频段來为PCS腾出频谱资源；同吋换川频段意味着己旮没备的射频部分耑要改造。因此第二种方案成为合理的选择。扩频技术为共享频谱提供了可能。使用扩频技术能够实现码分多址，即在多用户通信系统中所有用广共享同一频段，似是通过给毎个用广分配不冋的扩频码实现多址通信。利川扩频码的tl相关特性能够实现对给定川户信号的正确接收；将其他川户的信号看作干扰，利用扩频码的互相关特性，能够冇效抑制用户之间的干扰。此外由于扩频用户具冇类似白

6、噪声的宽带特性，它对其它共享频段的传统用户的干扰也达到敁小。巾于采用CDMA技术能够实现与估统用户共享频谱，因此它也就成为PCS首选的多址方案。随着PCS以及蜂窝移动通信的发展，CDMA技术已经成为不可或缺的关键技术。扩频通信技术也在民用通倌中找到更为广阔的应川空间，而关于CDMA技术的研究热潮也一直延续到现在。四、扩频技术的现状1.扩频技术的研究现状扩频技术由于其木身具备的优良性能而得到广泛应用，到FI前为止，K•敁主要的两个应用领域仍是军事抗千扰通倍和移动通信系统，而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用鉍多的扩频方式。一般而言，跳频系统主要在军事通信中对

7、抗故意干扰，在卫星通信中也用于保密通信，而直扩系统则主要是一种民用技术。对跳频系统的分析，现在仍集中在其对抗各种T•扰的性能方而，如对抗部分边带T扰［8］以及多频干扰［9］等。而直扩系统，即DS-CDMA系统，在移动通信系统中的应用则成为扩频技术的主流。欧洲的GSM标准和北美的以CDMA技术为某础的IS-95都在第二代移动通信系统（2G）的应用中取得了巨大的成功。而在目前所有建议的第三代移动通信系统（3G）标准中（除了EDGE）都采用了某种形式的CDMA。因此cdma技术成为n前扩频技术屮研究最多的对象，其屮乂以码捕获技术和多川户检测（MUD）技术代表了目前扩频技

8、术研究的现