1、“.....,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,扩频通信技术扩频通信系统概述扩频通信,即扩展频谱通信,它与光纤通信卫星通信,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。这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的是信息的频谱扩展后形成宽带传输二是相关处理后恢复成窄带信息数据。正是由于这两大持点,使扩频通信有如下的优点抗干扰抗噪音抗多径衰落具有保密性功率谱密度低,具有隐蔽性和低的截获概率可多址复用和任意选址高精度测量等正是由于扩频通信技术具有上述优点,自年代中期美国军方便开始研究,直为军事通信所独占,广泛应用于军事通信电子对抗以及导航测量等各个领域。直到年代初才被应用于民用通信领域......”。
2、“.....各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术,扩频技术已广泛应用于蜂窝电话无绳电话微波通信无线数据通信遥测监控报警等系统中二扩展频谱通信的基本概念扩展频谱通信的定义所谓扩展频谱通信,可简单表述如下扩频通信技术是种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽频带的扩展是通过个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关在接收端则用同样的码进行相关同步接收解扩及恢复所传信息数据。信号的频谱被展宽了。我们知道,传输任何信息都需要定的带宽,称为信息带宽。例如人类的语音的信息带宽为,电视图像信息带宽为数。为了充分利用频率资源,通常都是尽量采用大体相当的带宽的信号来传输信息。在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。如用调幅信号来传送语音信息......”。
3、“.....这些都属于窄带通信。般的调频信号,或脉冲编码调制信号,它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几。扩展频谱通信信号带宽与信息带宽之比则高达,属于宽带通信。为什么要用这样宽的频带的信号来传输信息呢这样岂不太浪费宝贵的频率资源了吗采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。我们知道,在时间上有限的信号,其频谱是无限的。例如很窄的脉冲信号,其频谱则很宽。信号的频带宽度与其持续时间近似成反比。微秒的脉冲的带宽约为。因此,如果用限窄的脉冲序列被所传信息调制,则可产生很宽频带的信号。如下面介绍的直接序列扩频系统就是采用这种方法获得扩频信号。这种很窄的脉冲码序列,其码速率是很高的,称为扩频码序列。这里需要说明的点是所采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的,也就是说它与般的正弦载波信号样......”。
4、“.....扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用。在接收端用相关解调来解扩正如在般的窄带通信中,已调信号在接收端都要进行解调来恢复所传的信息。在扩频通信中接收端则用与发送端相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解调,恢复所传的信息。换句话说,这种相关解调起到解扩的作用。即把扩展以后的信号又恢复成原来所传的信息。这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号,而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程,会带来系列好处。弄清楚扩频和解扩处理过程的机制,是理解扩频通信本质的关键所在。扩频通信的理论基础长期以来,人们总是想法使信号所占领谱尽量的窄,以充分利用十分宝贵的频谱资源。为什么要用这样宽频带的信号来传送信息呢简单的回答就是主要为了通信的安全可靠。扩频通信的基本特点,是传输信号所占用的频带宽度远大于原始信息本身实际所需的最小有效带宽......”。
5、“.....任何信息的有效传输都需要定的频率宽度,如话音为,电视图像则宽到数兆赫。为了充分利用有限的频率资源,增加通路数目,人们广泛选择不同调制方式,采用宽频信道同轴电缆微波和光纤等,和压缩频带等措施,同时力求使传输的媒介中传输的信号占用尽量窄的带宽。因现今使用的电话广播系统中,无论是采用调幅调频或脉冲编码调制制式,值般都在十多倍范围内,统称为窄带通信。而扩频通信的值,高达数百上千,称为宽带通信。扩频通信的可行性,是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。信息论中关于信息容量的仙农公式为十式中信道容量用传输速率度量信号频带宽度信号功率白噪声功率式说明,在给定的传输速率不变的条件下,频带宽度和信噪比是可以互换的。即可通过增加频带宽度的方法,在较低的信噪比情况下,传输信息。扩展频谱换取信噪比要求的降低,正是扩频通信的重要特点......”。
6、“.....扩频通信可行性的另理论基础,为柯捷尔尼可夫关于信息传输差错概率的公式。式中差错概率信号能量。噪声功率谱密度因为,信号功率为信息持续时间噪声功率。为信号频带宽度信息带宽则式可化为式说明,对于定带宽的信息而言,用值较大的宽带信号来传输,可以提高通信抗干扰能力,保证强干扰条件下,通信的安全可靠。亦即式与式样,说明信噪比和带宽是可以互换的。总之,我们用信息带宽的倍,甚至倍以上的宽带信号来传输信息,就是为了提高通信的抗干扰能力,即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。扩频通信的主要性能指标处理增益和抗干扰容限是扩频通信系统的两个重要性能指标。处理增益也称扩频增益它定义为频谱扩展前的信息带宽与频带扩展后的信号带宽之比在扩频通信系统中接收机作扩频解调后,只提取伪随机编码相关处理后的带宽为的信息......”。
7、“.....因此,处理增益反映了扩频通信系统信噪比改善的程度。抗干扰容限是指扩频通信系统能在多大干扰环境下正常工作的能力,定义为其中抗干扰容处理增益信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比接收系统的工作损耗例如,个扩频系统的处理增益为要求误码率小于的信息数据解调的最小的输出信噪比,系统损耗,则干扰容限这说明,该系统能在干扰输入功率电平比扩频信号功率电平高的范围内正常工作,也就是该系统能够在接收输入信噪比大于或等于的环境下正常工作。三扩展频谱通信的主要特点由于扩频通信能大大扩展信号的频谱,发端用扩频码序列进行扩频调制,以及在收端用相关解调技术,使其具有许多窄带通信难于替代的优良性能,能在军转民后,迅速推广到各种公用和专用通信网络之中,主要有以下几项特点易于重复使用频率,提高了无线频谱利用率无线频谱十分宝贵......”。
8、“.....仍然满足不了社会的需求。在窄带通信中,主要依靠波道划分来防止信道之间发生干扰。为此,世界各国都设立了频率管理机构,用户只能使用申请获准的频率。扩频通信发送功率极低,采用了相关接收这高技术,且可工作在信道噪声和热噪声背景中,易于在同地区重复使用同频率,也可与现今各种窄道通信共享同频率资源。所以,在美国及世界绝大多数国家,扩频通信不需申请频率,任何个人与单位可以无执照使用。抗干扰性强,误码率低扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽,而收端又采用相关检测的办法来解扩,使有用宽带信息信号恢复成窄带信号,而把非所需信号扩展成宽带信号,然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这祥,对于各种干扰信号,因其在收端的非相关性,解扩后窄带信号中只有很微弱的成份,信噪比很高,因此抗干扰性强。如上述例子第二讲,当时,抗干扰容限......”。
9、“.....可以将信号从噪声的湮灭中提取出来。在目前商用的通信系统中,扩频通信是唯能够工作于负信噪比条件下的通信方式。对于宽带干扰和脉冲干扰在扩频设备中如何被抑制的物理过程,对于各种形式人为的如电子对抗中干扰或其他窄带或宽带扩频系统的干扰,只要波形时间和码元稍有差异,解扩后仍然保持其宽带性,而有用信号将被压缩,对于脉冲干扰,带宽将被展宽到,而有用信号恢复压缩后,保证高于干扰,由于扩频系统这优良性能,误码率很低,正常条件下可低到,最差条件下约,完全能满足国内相关系统对通道传输质量的要求。由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了,单位频带内的功率很小,信号湮没在噪声里,般不容易被发现,而想进步检测信号的参数如伪随机编码序列就更加困难,因此说其隐蔽性好。再者,由于扩频信号具有很低的功率谱密度,它对目前使用的各种窄带通信系统的干扰很小......”。
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