通信系统中的抗干扰技术

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1、直接序列扩频技术1通信系统中的主要干扰无线传输极易受到各种其他无线电波的干扰。不管是GSM系统还是CDMA系统，都是干扰受限系统，干扰的大量存在会极人地影响网络的通信质量和系统的容量。移动通信系统中主要存在以下干扰：同频干扰，临频干扰，互调干扰，多址干扰，噪声干扰。2主要的抗干扰技术目前主要的抗干扰技术有：扩频技术，功率控制技术，间断传输技术，多用户检测技术等。本文主要讨论扩频技术屮的直接序列扩频技术。3直接序列扩频技术的优势与应用3.1扩频技术原理扩频通信作为一种信息传输方式，其信号所占有的频

2、带宽度远大于所传信息必需的最小带宽，频带展宽通过编码及调制的方法实现，与所传信息数据无关。在接收端用和同的扩频码进行和关解调来解扩及恢复所传信息数据。扩频技术具有伪随机编码调制和信号相关处理两大特点。扩频通信方式具有很多优点，如抗干扰、抗噪声、抗多径衰落、低功率谱密度下工作、有保密性、可多址复用和任意选址、高精度测量等。扩频通信从利用电磁波来看，与一般现有的常规通信方式不同。扩频通信用伪随机编码把基带信号的频谱进行扩展，形成和当宽带的低功率谱密度信号发射。使用不同的伪随机编码，不同通信用户可在同

3、一频段、同一时间工作，互不影响或影响极小。常规通信是在频段上细分或吋间上细分给通信用户，彼此互不干扰地分别使用。信息数据序列｛an｝经普通数据调制之后变成带宽为B1的信号x（t），用扩频序列发生器产生的伪随机编码（PN码）去对基带信号作扩频调制，形成带宽为B2（B2》B1）、功率谱密度极低的扩频信号y⑴后再发射。众多的通信用户，使用各自不同的伪随机编码，可以同时使用带宽为B2的同一频带。在接收端，首先使用与扩频信号发送者相同的伪随机编码作扩频解调处理，把宽带信号恢复成通常的基带信号，再使用通常的

4、通信手段，解调出发送来的信息数据序列｛an｝显然，接收端不知道发送的扩频信号所使用的伪随机编码时，要进行扩频解调是非常难办、甚至是不可能的。这就实现了信息数据的保密通信。如果接收端用某一伪随机编码接收某一发送来的信号时，通信信道中的另一些伪随机编码调制的扩频信号不能在该接收端的扩频解调处理器中形成明显的信号输出，即不会对接收端的扩频解调处理形成干扰。这样，接收端使用不同扩频信号发送者所用的不同伪随机编码作扩频解调，就可得到不同发送者发送来的信息数据，实现多用户(或多址)通信。3.2主要的扩频技术

5、扩频通信系统是最有代表性的扩频通信技术应用，它的基本工作方式有：(1)直接序列扩频(DirectSequenceSpreadSpectrum)工作方式：直扩方式(DS方式)；(2)跳变频率(FrequencyHopping)工作方式：跳频方式(FH方式)；(3)跳变吋间(TimeHopping)工作方式：跳吋方式(TH方式)。上述三种基本工作方式，最常用的是直扩方式、跳频方式两种。实际系统屮,仅使用单一工作方式不能达到所希望的性能时，往往使用两种或两种以上工作方式的混合形式。扩频通信的主要特征是

6、使用比发送的信息数据率高得多的伪随机编码，扩展作为基带信号的信息数据频谱，成为极低功率谱密度的宽带信号。接收端使用相关处理方法，把要接收的宽带扩频信号，恢复成基带信号。这些特征使扩频通信信号不易受干扰，也不容易干扰他人，信号隐蔽，有保密性；多重扩频信号能共用同一频带，可采用随机多址通信方式，通信寻址简单方便，有较好的过负荷能力，能和其他的通信方式混合使用；有高精确度的测距、定位能力。因此，扩频通信技术主要应用于通信、测距及与此相关的领域。扩频通信的理论依据是信息论屮的香农公式，可由卜式表示：C=

7、Wlog2(1+S/N)式中：C一信道容量；W—信道带宽；S/N—信噪比。这个公式表示：在给定信号功率S和白噪声功率N的情况下，只要采用某种编码系统，就能以任意小的差错概率，以接近于C的速率来传送信息。式屮W为频带宽度，C称为信道容量。这个公式指出：在保持信息传输速率C不变的条件下，可以用不同频带宽度W和信噪功率比S/N来传输信息。也就是说，频带W和信噪比S/N是可以互换的。如果增加频带宽度，就可以在较低的信噪比的情况下用相同的信息率以任意小的差错概率来传输信息。甚至在信号被噪声淹没的情况下，只

8、要相应地增加信号带宽，也能保持可靠地通信。这一公式指明了采用扩展频谱信号进行通信的优越性，即用扩展频谱的方法以换取信噪比上的好处。3.3直接序列扩频技术直接序列扩频系统中用的编码序列通常是伪随机序列或叫伪噪声(PN)码，要传送的信息经数字化后变成二元数字序列。在直接序列系统屮通常对载波进行相移键控调制。当扩频信号采用相移键控调制后由天线发射，在接收机中要用一个和发射机中的伪随机码同步的本地码，对接收信号进行解扩，解扩后的信号送到解调器，经解调后便恢复出发送的信息。直接序列扩频系统当中，调制方式经