1扩频通信技术简介

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1、1扩频通信技术简介扩频通信，即扩展频I•普通信(SpreadSpectrumCommunication),它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列：SpreadSequence)调制,实现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。随着无线通信的广泛应用，无线频道变得非常拥挤，频道资源非常紧张，干扰繁多、严重。曲丁•扩频通信技术有很多优点可以克服这些问题，并H可以提供更高的保密技术，因此，从80

2、年代末，美国联邦通信委员会(FCC)规划了TSM波段并批准扩频通信使用该频段，扩频通信技术得到了快速的发展和广泛的应用。2扩频通信技术基本原理扩频技术的基木理论根据是信息论中的香农(C.E.Shannon)公式，它可以表示为:C=Wxlog2(1+S/N)式中，C是信息的传输速率(bit/s),W是信道带宽，S是信号功率，N是噪声功率。由此可知，对任意给定的噪声信号比，只要增加用于传输信息的带宽，理论上就可以增加在信道中无误養地传输的信息率。为了提髙信息的传输速率C,可以从两种途径实现，即加大带宽W或提高信噪

3、比S/N。换旬话说，当信号的传输速率C—定时，信号带宽W和倍噪比S/N是可以互换的，就是说増加带宽就可以在较低的信噪比的情况下以相同的信息率來可靠的传输信息，快至在信号被噪声淹没的情况下，只耍相应地增加信号带宽，仍然保持可靠的通信。扩频通信就是用宽带传输技术來换取信噪比上的好处，这就是扩频通信的基本思想和理论依据。扩频通信少一般的无线电通信系统相比，主要是在发射端增加了扩频调制，而在接收端增加了扩频解调的过程。在发射端利用一组速率远高于信号速率的伪随机噪声码(PseudoNoiseCode,PN码)对原信号码

4、进行扩频调制，一般是将信号扩展至儿兆宽的频带上，然后将扩频后的信息调制到空间传输的载频上进行发送，通常发射的载频是千兆的数屋级，在接收端经解调后，利用相同的呱码进行解扩，把铺开的信号能量从宽带上收拢回来，凡与PX码相关的宽带信号经解调还原为原來的窄带信号，而其它与PN码不和关的宽带噪声仍维持宽带，解调后的窄带信号再经窄带滤波后，分离出有用信号，而大部分噪声信号则被滤掉，这样使信噪比得以极大的提高，误码率人人降低。3扩频通信的分类n前常用的扩频通信实现方法主要有：直接序列扩频(DirectSequenceSpr

5、eadSpectrum)>跳频(FrequencyHopping)>跳吋(TimeHopping)>宽带线性调频(ChipModulation)等方式。以上方法中最常用的是直接序列扩频和跳频。3.1直接序列扩频技术直接序列扩频，就是用高码率的扩频码序列在发端直接公扩展信号的频谱，在收端直接使用相同的扩频码序列对扩展的信号频谱进行解调，还原出原始的信息。直序扩频系统的解扩采用相关解扩，这是它与常规无线通信解调方式的根本不同。在接收端，接收信号经过放人混频后，经过与发射端相同H同步的PN码进行相关解扩，把扩频信号

6、恢复出窄带信号，再对窄带信号进行相干解调解出原始信息序列。用11位码长的扩频码来说，直接序列扩频与解扩的过程简单说就是，如果采用的信源发出T”，则扩频调制为一个序列单元，如T1100010010”：信源发出“0”，则扩频调制为一个反相的序列单元，如与上面对应的反相序列“00011101101”。在接收端，收到序列“11100O10010”则恢复为"1”，收到序列“00011101101”则恢复为“0”o直序扩频技术的优点在于：(1)抗干扰能力强。扩频解调器实际上是一个相关器，扩频信号通过相关器后能有效的恢复，

7、干扰信号(包插瞄准性干扰和宽带于扰)，山于与本地PN码不相关而被相关器抑制掉。(2)具有强的抗多径干扰能力。由扩频序列的自相关甫数的特性知道，当两个接收信号序列相对时间超过码元宽度时，相关器输出只为码长的倒数，因此能被很人程度地抑制掉。⑶对其它电台干扰小，抗截获能力强。由于信息信号经过扩频调制后频谱被人人扩展，使信号的功率谱密度人人降低，接收端接收到的信号谱密度比接收机噪声低，即信号完全淹没在噪声中，这样对其它同频段电台的接收不会形成干扰，信号也就不容易被发现，特别适合应用丁•军事领域的通信。(4)可以同频工

8、作。由丁采用相关解调，只要每部通信机的扩频码(PN)不同，儿部通信机就可以使用同一载频而不会有相互干扰，只是增加多一点背景噪声而已。(5)便于实现多址通信。由于不同的扩频码是正交或接近止交的，彼此相互影响很小，所以可以把不同的扩频码作为用户的地址码，则很容易实现码分多址(CDMA)通信。移动通信系统采用CDMA方式，理论上对以使通信容量比bl前的蜂矣式通信容量提高20倍。3.2跳频扩频通信技术跳频扩