扩频通信系统的分类

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1、扩频通信系统的分类扩频通信系统的关键问题是在发信机部分如何产生宽带的扩频信号，在收信机部分如何解调扩频信号。根据通信系统产生扩频信号的方式，可以分为下列几种。1直接序列扩展频谱系统直接序列扩展频谱系统（DirectSequeceSpreadSpectrumCommunicationSystems，DS-SS），通常简称为直接序列系统或直扩系统，是用待传输的信息信号与高速率的伪随机码波形相乘后，去直接控制射频信号的某个参量，来扩展传输信号的带宽。用于频谱扩展的伪随机序列称为扩频码序列。直接序列扩展频谱通信系统的简化方框图参见图1-5。在直接序列扩频通信系统中，通常对载波进

2、行相移键控（PhaseShiftKeying，PSK）调制。为了节约发射功率和提高发射机的工作效率，扩频通信系统常采用平衡调制器。抑制载波的平衡调制对提高扩频信号的抗侦破能力也有利。在发信机端，待传输的数据信号与伪随机码(扩频码)波形相乘(或与伪随机码序列模2加)，形成的复合码对载波进行调制，然后由天线发射出去。在收信机端，要产生一个和发信机中的伪随机码同步的本地参考伪随机码，对接收信号进行相关处理，这一相关处理过程通常常称为解扩。解扩后的信号送到解调器解调，恢复出传送的信息。时钟源乘法器调制器发射机载波发生器伪码发生器混频器本地振荡器时钟源伪码发生器调制器解调器中频滤

3、波器数据数据(a)(b)图1-5直接序列扩频通信系统简化图(a)发射系统；(b)接收系统2跳频扩频通信系统跳频扩频通信系统是频率跳变扩展频谱通信系统（FrequecyHoppingSpreadSpectrumCommunicationSystems，FH-SS）的简称，或更简单地称为跳频通信系统，确切地说应叫做“多频、选码和频移键控通信系统”。它是用二进制伪随机码序列去离散地控制射频载波振荡器的输出频率，使发射信号的频率随伪随机码的变化而跳变。跳频系统可供随机选取的频率数通常是几千到个离散频率，在如此多的离散频率中，每次输出哪一个是由伪随机码决定的。频率跳变扩展频谱通信

4、系统的简化方框图参见图1-6。调制器混频器解调器中频滤波器数据数据频率合成器伪码发生器时钟源(a)(b)混频器发射机时钟源伪码发生器指令译码器发中频振荡器指令译码器频率合成器图1-6频率跳变扩频通信系统简化方框图(a)发射系统；(b)接收系统频率跳变扩频通信系统与常规通信系统相比较，最大的差别在于发射机的载波发生器和接收机中的本地振荡器。在常规通信系统中这二者输出信号的频率是固定不变的，然而在跳频通信系统中这二者输出信号的频率是跳变的。在跳频通信系统中发射机的载波发生器和接收机中的本地振荡器主要由伪随机码发生器和频率合成器两部分组成。快速响应的频率合成器是跳频通信系统的

5、关键部件。跳频通信系统发信机的发射频率，在一个预定的频率集内由伪随机码序列控制频率合成器(伪)随机的由一个跳到另一个。收信机中的频率合成器也按照相同的顺序跳变，产生一个和接收信号频率只差一个中频频率的参考本振信号，经混频后得到一个频率固定的中频信号，这一过程称为对跳频信号的解跳。解跳后的中频信号经放大后送到解调器解调，恢复出传输的信息。在跳频通信系统中，控制频率跳变的指令码(伪随机码)的速率，没有直接序列扩频通信系统中的伪随机码速率高，一般为几十b/s~几kb/s。由于跳频系统中输出频率的改变速率就是扩频伪随机码的速率，所以扩频伪随机码的速率也称为跳频速率。根据跳频速率

6、的不同，可以将跳频系统分为频率慢跳变系统和频率快跳变系统两种。假设数据调制采用二进制频移键控调制，Tb是一个信息码元比特宽度，每秒数据调制器输出两个频率中的一个。每隔秒系统输出信号的射频频率跳变到一个新的频率上。若＞，这样的频率跳变系统称为频率慢跳变系统。现举例说明频率慢跳变系统的工作过程，参见图1-7。0111000100010111Bb01Tc时间TbBbBRF频率001110f1f2f3f4f5f6f7f8图1-7频率慢跳变系统频率跳变示意图TbTc时间BbBRF频率1101001Bbf1f2f3f4f5f6f7f8f9f10f11f12f13f14f15f16图

7、1-8频率快跳变系统频率跳变示意图图1-7中，，，。数据调制器根据二进制数据信号选择两个频率中的一个，即每隔秒数据调制器从两个频率中选择一个。频率合成器有8个频率{，，，，，，，}可供跳变，每传送3个比特后跳变到一个新的频率。该频率跳变信号在收信机中同本地参考振荡信号进行下变频，参考本振频率的集合为{，，，，，，，}，下变频后的中频信号集中在频率为、宽度为的频带中。在频率慢跳变系统中，频率的跳变速度比数据调制器输出符号的变化速度慢。若在每个数据符号中，射频输出信号的频率跳变多次，这样的频率跳变系统就叫做频率快跳变系统。图1-8给出了频率快