扩频通信
所谓扩频通信 ，可简单表述如下：它是一种信息传输体例，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必须的最小带宽；频带的展宽是通过编码及调造的办法实现的，并与所传信息数据无关；在领受端则用不异的扩频码停止相关解调来解扩及恢复所传信息数据。扩频手艺包罗以下几种体例：间接序列扩展频谱，简称曲扩（DS），跳频（FH），跳时（TH），线性调频（Chirp）。此外，还有那些扩频体例的组合体例，如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。在通信中利用 较多的次要是DS、FH和FH/DS。 扩展通信手艺具有以下特征 ： 1. 很强的抗骚乱 才能 因为将信号扩展到很宽的频带上，在领受端对扩频信号停止相关处置即带宽压缩，恢复成窄带信号。对骚乱 信号而言，因为与扩频伪随机码不相关，则被扩展到一很宽的频带上，使进进 信号通频带内的骚乱 功率大大降低，响应的增加了相关器的输出信号/骚乱 比，因而具有很强的抗骚乱 才能。其抗骚乱 才能与其频带的扩展倍数成反比，频谱扩展得越宽，抗骚乱 的才能越强。 2. 可停止多址通信 扩频通信自己就是一种多址通信体例，称为扩频多址（SSMA－Spread Spectrum Multipe Access），现实上是码分多址（CDMA）的一种，用差别的扩频码构成差别的网。固然扩频系统占用了很宽的频带，但因为各网可在统一时刻共用统一频段，其频谱操纵率以至比单路单载波系统还要高。CDMA是将来全球小我通信的一种次要的多址通信体例。 3. 平安保密 因为扩频系统将传送的信息扩展到很宽的频带上往 ，其功率密度随频谱的展宽而降低，以至能够将信号沉没 在噪声中。因而，其保密性很强，要截获或窃听、侦查如许的信号长短常困难的，除非摘 用与发送端所用的扩频码且与之同步后停止相关检测，不然对扩频信号是力所不及的。因为扩频信号功率谱密度很低，在许多国度，如美、日、欧洲等国度对公用频段、如ISM频段，只要功率谱密度称心 必然的要求，就能够不经批准利用该频段。 4. 抗多径骚乱 在挪动通信、室内通信等通信情况下，多径骚乱 长短常严峻的，系统必需具有很强的抗骚乱 才能，才气包管通信的通顺。扩频手艺具有很强的抗多径才能，它是操纵扩频所用的扩频码的相关特征来到达抗多径骚乱 ，以至可操纵多径能量来进步系统的性能
什么是扩频手艺？原理是什么？有什么体例
1、扩展频谱通信简称扩频通信，其特征 是传输信息所用的带宽远大于信息自己带宽；
2、工做原理：在发端输进 的信息先经信息调造构成数字信号，然后由扩频码发作器产生的扩频码序列往 调造数字信号以展宽信号的频谱。展宽后的信号再调造到射频发送出往 。 在领受端收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由当地产生的与发端不异的扩频码序列往 相关解扩。再经信息解调、恢复成原始信息输出；
3、常用的扩频手艺次要有三个办法，即曲序扩频、跳频扩频、跳时扩频以及线性调造。但是在现实利用的过程中，常摘 用它们的混合。
扩频的简介在发端输进 的信息先经信息调造构成数字信号，然后由扩频码发作器产生的扩频码序列往 调造数字信号以展宽信号的频谱。展宽后的信号再调造到射频发送出往 。 在领受端收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由当地产生的与发端不异的扩频码序列往 相关解扩。再经信息解调、恢复成原始信息输出。
由此可见，—般的扩频通信系统都要停止三次调造和响应的解调。一次调造为信息调造，二次调造为扩频调造，三次调造为射频调造，以及响应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比力，扩频通信就是多了扩频调造息争扩部门。 发送端
1）发送端输进 的信息颠末信息调造构成数字信号。
2）由扩频码发作器产生的扩频码序列对数字信号停止扩展频谱。
3）射频发作器数字信号转换成模仿信号，并通过射频信号发送出往 。 领受端
1）在领受端，将收到的射频信号由高频变频至电子器件能够处置的中频，并把模仿信号转化成数字信号。
2）由扩频码发作器产生的和发送端不异的扩频码对数字信号停止解扩。
3）将数字信号解调成原始信息输出。 间接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工做体例，简称曲扩(DS)体例。
所谓间接序列(DS-DirectSequency)扩频，就是间接用具有高码率的扩频码序列在发端往 扩展信号的频谱。而在收端，用不异的扩频码序列往 停止解扩，把展宽的扩频信号复原成原始的信息。间接序列扩频的原理如图所示。
用窄脉冲序列对某一载波停止二相相移键控调造。假设 摘 用平衡调造器，则调造后的输出为二相相移键控信号，它相当 于载波按捺的调幅双边带信号。图中输进 载波信号的频次为fc，窄脉冲序列的频谱函数为G(C)，它具有很宽的频带。平衡调造器的输出则为两倍脉冲频谱宽度，而fc被按捺的双边带的展宽了的扩频信号，其频谱函数为fc+G(C)。在领受端利用 不异的平衡调造器做为解扩器。可将频谱为fc+G(C)的扩频信号，用不异的码序列停止再调造，将其恢复成原始的载波信号fc。 跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum)工做体例，简称跳频(FH)体例。
所谓跳频，比力切当的意思是：用必然码序列停止抉择 的多频次频移键控。也就是说，用扩频码序列往 停止频移键控调造，使载波频次不竭地跳变，所以称为跳频。
简单的频移键控如2FSK，只要两个频次，别离 代表传号和空号。而跳频系统则有几个、几十个、以至上干个频次、由所传信息与扩频码的组合往 停止抉择 掌握 ，不竭跳变。
右图为跳频的原理示企图。发端信息码序列与扩频码序列组合以后根据差别的码字往 掌握 频次合成器。 跳时扩频(Time Hopping Spread Spectrum)工做体例，简称跳时(TH)体例。
与跳频类似，跳时(TH－TimeHopping)是使发射信号在时间轴上跳变。起首把时间轴分红许多时片。在一帧内哪个时片发射信号由扩频码序列往 停止掌握 。能够把跳时理解为：用必然码序列停止抉择 的多时片的时移键控。
因为摘 用了窄得良多的时片往 发送信号，相对说来，信号的频谱也就展宽了。右图是跳时系统的原理方框图。在发端，输进 的数据先存储起来，由扩频码发作器的扩频码序列往 掌握 通－断开关，经二相或四相调造后再经射频调造后发射。在收端，由射频领受机输出的中频信号经当地产生的与发端不异的扩频码序列掌握 通－断开关，再经二相或四相解调器，送到数据存储器和再按时后输出数据。只要收发两头在时间上严厉 同步停止，就能准确地恢复原始数据。 线性调频(ChirpModulation)工做体例，简称Chirp体例。
假设 发射的射频脉冲信号在一个周期内，其载频的频次做线性改变 ，则称为线性调频。
因为其频次在较宽的领带内改变 ，信号的频带也被展宽了。那种扩频调造体例次要用在雷达中，但在通信中也有利用 。右图中是线性调频的示企图。
发端有一锯齿波往 调造压控振荡器，从而产生线性调频脉冲。它和扫频信号发作器产生的信号一样。在收端，线性调频脉冲由婚配滤波器对其停止压缩，把能量集中在一个很短的时间内输出，从而进步了信噪比，获得了处置增益。婚配滤波器可摘 用色散延迟线，它是一个存储和累加器件。其感化机理是对差别频次的延迟时间纷歧样。假设 使脉冲前后两头的频次经差别的延迟后一同输出，则婚配滤波器起到了脉冲压缩和能量集中的感化。婚配滤波器输出信噪比的改进 是脉冲宽度与调频频偏乘积的函数。一般，线性调频在通信中很少利用 。 在上述几种根本的扩频体例的根底上，能够组合起来，构成各类混合体例。例如DS/FH、DS/TH、DS/FH/TH等等。一般说来，摘 用混合体例看起来在手艺上要复杂一些，实现起来也要困难一些。但是，差别体例连系起来的长处是有时能得到只用此中一种体例得不到的特征。例如DS/FH系统，就是一种中心频次在某一领带内跳变的间接序列扩频系统。其信号的频谱如图所示。
关于DS/TH体例，它相当 于在扩频体例中加上时间复用。摘 用那种体例能够包容更多的用户。在实现上，DS自己已有严厉 的收发两头扩频码的同步。加上跳时，只不外增加了一个通－断开关，其实不增加太多手艺上的复杂性。关于DS/FH/TH，它把三种扩频体例组合在一路，在手艺实现上必定是很复杂的。但是关于一个有多种功用要求的系统，DS、FH、TH可别离 实现各自特殊 的功用。
因而，关于需要同时处理诸如抗骚乱 、多址组网、按时定位、抗多径和远－近问题时，就不能不同时摘 用多种扩频体例。
扩频和未扩频的区别扩频能够提拔信号传输量量
信号的传输，素质上是能量的传输，扩频相关于非扩频，是扩展了能量散布的频谱，其更大的益处在于降低了频谱
中某个/某段频次被骚乱 的可能性。在大量同频、近频信号同时传输时，同频、近频信号会相互骚乱 ，频谱扩展后
，同样的发射功率即同样的能量输出下，单元频段的能量散布大幅降低，如许也相当 于布景噪声的下降，对进步信
噪比具有积极的意义。假设 在一个绝对清洁没有骚乱 的电磁情况下，扩频相关于非扩频就没有任何优势了。但在现
实中，越是常用的通讯频次，骚乱 也就越重，那时扩频的意义也就越发闪现出来了。
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