擴(kuò)頻通信的技術(shù)特征及運(yùn)用原理論文

1、摘要擴(kuò)頻通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中新的通信方式，它具有較強(qiáng)的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能，頻譜利用率高。本文介紹了擴(kuò)頻通信的工作原理、特點(diǎn)、及其發(fā)展應(yīng)用。關(guān)鍵詞擴(kuò)頻通信原理特點(diǎn)發(fā)展應(yīng)用一.擴(kuò)頻通信的工作原理在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成 數(shù)字信號(hào)，然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以在接展寬信號(hào)的頻譜.展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。收端收到的寬帶射頻信號(hào)，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相 同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)，再經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出?？梢?，一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。次調(diào)制為信息調(diào)制.二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào).解擴(kuò)和

2、射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較,多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征1數(shù)字傳輸方式；2傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬；3帶寬的展寬，是利用與被傳信息無關(guān)的函數(shù)擴(kuò)頻函數(shù)對被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的；4接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)解擴(kuò)，求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)也稱偽隨機(jī)碼調(diào)制和對信號(hào)相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測的.偽隨機(jī)的寬帶信號(hào)，其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息帶寬，同時(shí)接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。1抗干擾性強(qiáng)擴(kuò)頻信號(hào)的不可預(yù)測性,使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進(jìn)行

3、干擾，干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過程中擴(kuò)展了信號(hào)帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號(hào)功率低于干擾信號(hào)功率的情況下，仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信，擴(kuò)展的頻譜越寬，其抗干擾性越強(qiáng)。2低截獲性擴(kuò)頻信號(hào)的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號(hào)的功率密度很低，偵察接收機(jī)很難監(jiān)測到,因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。3抗多路徑干擾性能好多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體如電離層、高山、建筑物等引起的反射或散射.在接收端的這些反射或散射信號(hào)與直達(dá)路徑信號(hào)相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會(huì)嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過程，利用擴(kuò)頻碼序列間的相 關(guān)特性，在接收端解擴(kuò)

4、時(shí).從多徑信號(hào)中分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，或 將多徑信號(hào)中的相同碼序列信號(hào)疊加，這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號(hào)衰落現(xiàn)象，使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。4保密性好在一定的發(fā)射功率下，擴(kuò)頻信號(hào)分布在很寬的頻帶內(nèi)，無線信道中有用信號(hào)功率譜密度極低，這樣信號(hào)可以 在強(qiáng)噪聲背景下，甚至在有用信號(hào)被噪聲淹沒的情況下進(jìn)行可靠通信,使外界很難截獲傳送的信息.要想進(jìn)一步檢測出信號(hào)的特征參數(shù)就更難了.所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時(shí)，對不同用戶使用不同碼，旁人無法竊聽通信，因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。易于實(shí)現(xiàn)碼分多址在通信系統(tǒng)中，可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò) 頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互

5、相關(guān)特性，接收端利用相關(guān)檢測 技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò)，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分 不同用戶的信號(hào)，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時(shí)通話而互不干擾。三.擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用在過去由于技術(shù)的限制，人們一直在走增加信號(hào)功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了 70年代,偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但作為相關(guān)器的碼環(huán)的鐘頻只能做到幾千赫茲也 無助于事.近幾年，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，幾十兆赫茲，甚至 幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí)，擴(kuò)頻通信獲得 極其迅速的發(fā)展.通信的發(fā)展史又到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由用信噪比換帶 寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò) 頻通信.最佳通信系

6、統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī).幾十年來，最佳 接收理論已經(jīng)很成熟，但最佳發(fā)射問題一直沒有很好解決，偽碼擴(kuò)頻 是一種最佳的信號(hào)形式和調(diào)制制度，構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī).因此，有了 最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識(shí)，人們就不難預(yù)測擴(kuò)頻 通信的未來前景從9年代無線通信開始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信 的年代-擴(kuò)頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通 信，碼分多址已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個(gè)人通信 以及各種無線本地環(huán)路，發(fā)揮越來越大的作用接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用 戶線.用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng)，逐步發(fā)展.演變和升級而形成的-現(xiàn) 代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分傳輸網(wǎng).交換網(wǎng)和接入網(wǎng)由于接入網(wǎng)發(fā)展較 晚

7、，往往成為電信發(fā)展的瓶頸，各國都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展，因此各 類接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生.由于1頻段的開放性，經(jīng)營者和用戶不 需申請授權(quán)就可以自由地使用這些頻段，而無線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻 段2. 4002. 483正是全世界通用的頻段，包括80211協(xié)議架構(gòu)的無線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段.在無線接人系統(tǒng)中，擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)抗干擾性強(qiáng).頻點(diǎn)問題容易處理、價(jià)格比較便宜-而且，擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對有線接入技術(shù)來說，有成本低.使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢，在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用。擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面-語音接入點(diǎn)對點(diǎn)；數(shù)據(jù)接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(wǎng)接入。四.結(jié)語擴(kuò)頻通信是通信的一個(gè)重要分支和發(fā)展方向，是擴(kuò)頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)、理論可行性及典型的工作方式。擴(kuò)頻通信的強(qiáng)抗干擾性.低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性 等特點(diǎn)，使它的應(yīng)用迅速從軍用擴(kuò)展到民用通信中，它的易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn)，使它能與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)完美結(jié)合，發(fā)