扩频通信技术概述
无线扩频通信技术
北外英语本科专业北外英语本科专业是一个备受推崇的选择，它致力于培养具有深厚英语语言功底、广泛文化知识、扎实专业技能和优秀思维能力的人才。
本专业强调英语语言和文学的结合，同时注重培养学生的跨文化交际能力和国际视野。
专业课程是英语本科专业学生的核心部分，包括语言技能、语言理论、文学导论、文化交流和翻译理论与实践等。
学生将通过广泛而深入的课程学习，全面掌握英语语言和文学知识，同时培养批判性思维和独立思考的能力。
此外，学生还将参加各种实践活动，如课堂讨论、项目合作和模拟考试等，以增强其实践能力和团队合作能力。
此外，英语专业的学生也有机会参与各种文化活动和社团，如英语演讲俱乐部、戏剧社和国际文化交流协会等。
这些社团和活动为学生提供了跨文化交流和国际视野的机会，有助于培养学生的国际视野和跨文化交际能力。
在就业方面，英语专业的学生具有广泛的就业前景。
他们可以在教育、翻译、出版、外企和政府机构等领域找到工作。
许多学生选择从事英语教学工作，他们可以到国际学校或培训机构担任英语教师，或者自己开设辅导班。
此外，翻译工作也是一个热门的选择，学生可以从事商务谈判、合同签订和文件校对等工作。
出版行业也是英语专业学生就业的重要领域，他们可以在出版社或杂志社担任编辑或助理编辑。
对于想要报考该专业的学生，我们建议他们做好充分的准备，包括努力学习专业知识、积极参加课外活动、培养良好的人际交往能力等。
此外，学生还应该注重发展自己的兴趣爱好，如写作、演讲和团队合作等，这些能力将在未来的学习和工作中发挥重要作用。
总的来说，北外英语本科专业是一个高质量的教育选择，它注重培养学生的英语语言和文学知识，同时注重培养学生的跨文化交际能力和国际视野。
通过系统的课程学习和丰富的实践活动，学生将获得全面的发展，为未来的学习和职业生涯做好准备。
无线扩频通信技术
扰信号来说基本上不可能捕捉到传输信号，对于固定频率干扰也可以跳变一个频点避开。 当本方截获到地方的跳频序列后，迅速以同样的跳频序列施放干扰，由于跳频序列相同，预先设定的跳频序列就无法实现正常通信，这时只有通 过转换跳频序列才能恢复通信，但是又会被从新跟踪并干扰。 由于跳频通信本身也是属于宽带传输，按照仙农定理，它也可以实现低信噪比传输，即信号可以淹没在噪声里传输。 目前，跳频系统的同步时间基本在几百毫秒的水平，今后也必将越来越短。 现代通信的新领域，数字蜂窝移动通信，专用网络通信，室内无线通信，CDMA移动通信，无线局域网，无线广域网，“蓝牙”（短距离高速、 互通式信息传输）传输技术都是基于扩频通信体制的通信方式。 由于技术原因限制，还不能实现真正的话音点对多点业务，基本上都是依赖系统的叠加来实现。 其中无线调制解调器能够提供透明的数据通道，根据需要配置终端设备，可以支持多种数据业务，如，话音、数据、网络、图象等。 由于扩频通信技术有很多优点可以克服这些问题，并且可以提供更高的保密技术，因此，从80年代末， 联邦通信委员会（FCC）规划了ISM波段 并批准扩频通信使用该频段来，扩频通信技术得到了快速的发展和广泛的应用。 系统兼容性
兼容性是指，跳频通信系统可以与一个不跳频的定频再带通信系统在莫个固定频点上进行通信。 当然通信干扰与反干扰是一对矛盾，互相制约又互相促进发展。 因此，现代的网络技术为话音、数据、图象的综合业务提供了良好的平台。 它们都提供了高速的无线网络连接，可以广泛的应用于点对点或点对多点无线局域网、无线广域网连接或宽带无线接入。 当然通信干扰与反干扰是一对矛盾，互相制约又互相促进发展。 当然通信干扰与反干扰是一对矛盾，互相制约又互相促进发展。 跳频扩频通信技术-优点 由于无线扩频通信技术具有十分显著的优越性，极大的推动了该技术及其产品在军用、民用领域的发展和应用。 IP图象传输系统也由于传输效果比较好，设备简单，使用方便，已经得到了广泛的应用。 目前，应用了扩频通信技术的通用产品主要有两类，一是专门数据传输的扩频无线调制解调器，二是专门提供无线网络连接的无线网桥、无线网 卡、无线路由器。 由于技术原因限制，还不能实现真正的话音点对多点业务，基本上都是依赖系统的叠加来实现。 在此基础上，借助无线网络技术构建移动网络平台，便可以实现一种新的移动话音、数据、图象传输系统。 抗干扰能力强
扩频通信第二章
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工程上常以分贝(dB)表示, Gp＝10 lg(W／ΔF)
除了系统信噪比改善程度之外, 扩频系统的其他一 些性能也大都与Gp有关。因此, 处理增益是扩频系统的 一个重要性能指标。 一般来讲, 处理增益值越大, 系统 性能越好。
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扩频通信的性能指标
2. 抗干扰容限 抗干扰容限是指扩频通信系统在正常工作条件下 可以接收的最小信噪比, 即它反映的是系统对于噪声的 容忍情况,
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2.4 频率跳变(FH, Frequency Hopping)技术
1) 所谓跳频, 简单来讲, 就是用一定的码序列进行选择的 多频率频移键控。具体来讲, 跳频就是给载波分配一个固定 的宽频段并且把这个宽频段分成若干个频率间隙(称为频道 或频隙), 然后用扩频码序列去进行频移键控调制, 使载波频 率在这个固定的频段中不断地发生跳变。由于这个跳变的 频段范围远大于要传送信息所占的频谱宽度, 故跳频技术也 属于扩频。
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CDMA扩频通信的实现方法
按照频谱扩展的方式不同, CDMA扩频通信系统可以 分为基本CDMA和复合CDMA两种。 其中, 基本CDMA主 要包括直接序列扩频(DS)、跳频扩频(FH)和跳时扩频(TH) 三种方式。复合CDMA包括DS/FH、 DS/TH、 FH/TH等, 如图所示。
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CDMA扩频调制方式 1) 信号的频谱被展宽了 2) 采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频
谱 3)
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实现条件 由上述定义可知, 扩频技术必须满足两个基本要求: (1) 所传信号的带宽必须远大于原有信息所需的最小带宽; (2) 所产生的射频信号的带宽与原有信息无关。
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扩频通信的理论基础
扩展频谱以换取对信噪比要求的降低, 正是扩频通信的 重要特点, 并由此为扩频通信的应用奠定了基础。
扩频通信技术在实际中的应用
扩频通信技术在实际中的应用摘要：通过介绍扩频通信技术的概念及原理来研究它是如何在实际中应用的。
关键词: 扩频分类应用正文：一、扩频技术是近年发展非常迅速的一种技术，它不仅在军事通信中发挥出了不可取代的优势，而且广泛地渗透到了通信的各个方面，如卫星通信、移动通信、微波通信、无线定位系统、无线局域网、全球个人通信等。
扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)川简称“扩频通信”。
是将发送的信息展宽到一个很宽的频带上，这一频带比要发送的信息带宽宽的多，在接收端通过相关接收，从而将信号恢复到信息带宽。
扩频通信按其工作方式的不同，可分为直接序列扩频(DS)，跳频(FH)，跳时(TH)，以及它们的组合方式，如：FH／DS，TH／DS，FH／TH等。
不同的扩频技术，其抗干扰机理和对不同扰的抵抗能力是不同的。
直接序列扩频技术通过相关处理，降低进入解调器的信号功率来达到抗干扰目的；跳频系统依靠载频的随机跳变，以躲避方式对抗通信中的干扰。
直接序列扩频技术是目前应用较为广泛。
三、低轨卫星通信信道模型低轨口星通信信道是一种无线衰落时变信道。
其中，径衰落、阴影衰落及多普勒频移是影响低轨卫星信道的主要因素。
将低轨卫星通信的传播环境分为城市环境、开阔地带环境、农村及郊区环境三种，分别用瑞利信道、莱斯信道和C．I舶信道模璎来近似n-lo]。
2．1城市环境在此情况下，视线分冒可以认为是完全被建筑物阻挡吸收，直射分量：(f)为零，接收的信号为各条路径的散射分量之和，此时只存在多径衰落。
各途径传播的散射信号相互独立，而且散射信号的振幅之和是恒定的，合成信号的包络服从瑞利(Rayleigh)分布，其概率密度函数为，式中，r为接收信号的包络，，为平均多径功率，合成信号的相位服从[0，27r)的均匀分布，此时的信道属于瑞利信道。
当采用SystemVue软件建立其仿真模型时，可由JK信道子系统构成，设其多径数目为5，最大多普勒频移为20kHz。
扩频技术原理
扩频技术原理扩频技术，是一种在通信中广泛应用的调制技术，它通过将信号在频域上进行扩展，使其带宽变宽，从而提高了通信系统的抗干扰性能和传输速率。
扩频技术主要应用于无线通信、卫星通信、雷达系统等领域，成为现代通信技术中不可或缺的一部分。
一、扩频技术的基本原理扩频技术的基本原理是将原始信号通过乘法运算与扩频码相乘，从而实现信号的扩展。
扩频码是一种特殊的序列，通常是伪随机序列。
扩频码序列具有良好的互相关性，可以在接收端实现信号的解扩。
二、扩频技术的信号传输方式扩频技术有两种主要的信号传输方式：直接序列扩频和频率跳变扩频。
1. 直接序列扩频(DSSS)直接序列扩频是最常见的扩频技术之一，它将原始信号与扩频码进行乘法运算，通过改变扩频码的周期来改变信号的传输速率。
在发送端，原始信号被扩展成宽带信号，然后通过信道进行传输。
在接收端，接收到的扩频信号通过与扩频码的相关运算，得到原始信号。
2. 频率跳变扩频(FHSS)频率跳变扩频是另一种常见的扩频技术，它将原始信号通过频率跳变的方式进行扩展。
发送端将原始信号与扩频码进行乘法运算后，将信号的载频按照一定规律进行频率跳变。
接收端根据事先约定好的频率跳变规律，对接收到的信号进行解扩。
三、扩频技术的优点扩频技术具有以下几个优点：1. 抗干扰能力强：扩频技术通过将信号扩展到宽带，使得信号在频域上分散，降低了窄带干扰的影响，提高了通信系统的抗干扰能力。
2. 隐蔽性好：扩频技术将信号扩展到宽带，使得信号的功率密度降低，相对于窄带信号，扩频信号在频谱上更加分散，难以被敌方窃听。
3. 传输容量大：扩频技术通过将信号的带宽扩展，提高了信号的传输速率，可以同时传输多路信号。
4. 高精度定位：扩频技术在卫星导航系统中得到广泛应用，通过对接收到的多个扩频信号进行测距和测角，可以实现高精度的定位。
四、扩频技术的应用领域扩频技术在无线通信、卫星通信、雷达系统等领域广泛应用。
1. 无线通信：扩频技术在无线局域网(WLAN)、蓝牙、CDMA等无线通信系统中得到广泛应用，提高了通信系统的抗干扰性能和传输速率。
扩频通信技术
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Shannon 还 指 出 ： 在 高 斯 噪 声 的 干 扰 下 ， 在限平均功率的信道上，实现有效和可 靠通信的最佳信号是具有白噪声统计特 性的信号。这是因为高斯白噪声信号具 有理想的自相关特性，白噪声的自相关 函数具有 函数的特点，说明它具有尖 锐的自相关特性。
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2 扩展频谱通信模型
DS－SS中载波调制一般都采用BPSK 或DPSK。PSK调制信号可表示为：
ftm tco 0ts
m
t
1 1
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a k
d t
数据源
编码器
st
发射机
ct
cos0t
序列 发生器
射频 振荡器
可以直接写出发射系统的输出信号的表 达式为：
FH－SS实际上是一个“多频、选码和移频键 控”系统。
在跳频系统中控制频率跳变的指令码的速率， 没有直接序列扩频中的伪码速率高，一般为每 秒几十跳到几万跳。
FH－SS中扩展频带的宽度是由跳变的频率总 数N和频率跳变的最小间隔来决定的。
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跳频扩频
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跳频扩频图案
（2） 传输带宽主要由扩频函数决定，扩 频函数常用伪随机编码信号。
我们已熟知的各种调制方式，如调幅、 调频，数字调制中FSK、PSK、QAM和 MSK等都不属于扩展频谱系统的范畴。
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《无线扩频通信技术》课件
2 抗多径干扰和抗窄带 3 延时扩散和频率选择
干扰能力
性衰落
扩频信号具有良好的抗多 径干扰和抗窄带干扰能力， 保证了通信质量的稳定性。
扩频信号的延时扩散和频 率选择性衰落特性有助于 提高系统的抗干扰性能。
扩频调制和解调
扩频通信中常用的调制技术有BPSK、QPSK、DPSK等，解调技术包括非相干 解扩和协作解扩等方法，用于提高通信的可靠性。
Wi-Fi
在无线局域网中广泛使用的扩 频技术，为多用户提供高速宽 带接入。
Bluetooth
短距离无线通信技术，使用扩 频方式进行通信，用于连接手 机、耳机及其他设备。
扩频原理
扩频通信通过频率扩展和编码扩展实现信号的扩展。扩频码的生成和解扩过 程对于保证通信质量至关重要。
扩频信号特性
1 带宽和功率谱密度
《无线扩频通信技术》 PPT课件
无线扩频通信技术是一种在无线网络中广泛应用的通信技术。本课件介绍了 无线扩频通信技术的原理、特性、调制解调方法、网络架构以及当前和未来 的发展趋势。
什么是无线扩频通信技术
无线扩频通信技术是一种通过在通信中引入噪声，从而将信号扩展到更宽的频带上的技术。它具有抗干扰性强 和安全性高的优点，广泛应用于无线通信领域。
扩频网络
1
基站和终端设备
扩频网络由基站和终端设备组成，基站负责调度资源，终端设备进行通信。
2
网络结构和拓扑
扩频网络可以采用星型、网状等多种拓扑结构，根据应用需求进行配置。
3
资源分配和接入控制
扩频网络通过资源分配和接入控制，实现对通信资源的优化分配和管理。
扩频现状和趋势
扩频通信原理
扩频通信原理扩频通信是一种利用扩频技术进行通信的方式，它通过将信号在较大的频带上进行传输，从而提高了通信系统的容量和抗干扰能力。
在扩频通信中，信号被调制成具有较大带宽的信号，然后再通过扩频码进行调制，最终在信道上传输。
扩频通信技术在军事通信、卫星通信、移动通信等领域有着广泛的应用。
扩频通信的原理主要包括信号调制、扩频码调制、信道传输和解调等几个方面。
首先，信号调制是将要传输的信息信号调制成具有较大带宽的信号，一般采用正交频分复用（OFDM）技术或者直接序列扩频（DSSS）技术。
接着，扩频码调制是将调制后的信号再通过扩频码进行调制，这个扩频码是一种伪随机序列，可以将信号的频谱扩展到较大的频带上。
然后，调制后的信号通过信道进行传输，这个信道可能会受到多径效应、多普勒频移等影响，因此需要采用合适的信道编解码技术来提高通信质量。
最后，接收端需要对传输过来的信号进行解调和解扩频，最终还原出原始的信息信号。
扩频通信的优点在于它具有较强的抗干扰能力和隐蔽性，因为扩频信号在频域上具有较大的带宽，使得它对窄带干扰信号具有很好的抑制作用。
此外，扩频码是一种伪随机序列，使得只有知道正确的扩频码才能够解扩频，因此具有较强的隐蔽性。
另外，扩频通信还可以实现多用户的同时通信，因为不同用户可以使用不同的扩频码来进行通信，从而提高了通信系统的容量。
然而，扩频通信也存在一些缺点，首先是它需要较大的带宽资源，这在一些频谱资源紧张的情况下会显得不太合适。
其次，扩频通信的系统复杂度较高，需要采用较复杂的调制解调器和编解码器，从而增加了系统的成本。
此外，由于扩频信号的带宽较大，使得其在功率和能耗上也会有所增加。
总的来说，扩频通信作为一种重要的通信技术，在现代通信系统中有着广泛的应用。
它通过利用扩频技术，提高了通信系统的容量和抗干扰能力，具有很好的隐蔽性和多用户接入能力。
随着通信技术的不断发展，相信扩频通信在未来会有更广阔的应用前景。
扩频技术在无线通信系统抗干扰性能提升上的拓展框架解读
扩频技术在无线通信系统抗干扰性能提升上的拓展框架解读无线通信系统的发展和普及带来了无线通信频谱资源的竞争和干扰问题，为了提高系统的抗干扰性能，扩频技术成为一种有效的解决方法。
本文将从理论和实际应用两个方面对扩频技术在无线通信系统抗干扰性能提升上的拓展框架进行解读。
一、扩频技术概述扩频技术是一种通过在发送端将原始信号进行调制，使其占用较宽带宽的方法。
经过调制后的信号在传输过程中能够充分利用频率间的冗余资源，提高系统的抗干扰性能。
扩频技术有多种实现方式，包括直接序列扩频（DSSS）、频率跳变扩频（FHSS）和时隙跳变扩频（THSS）等。
二、扩频技术提升抗干扰性能的原理1. 抗窄带干扰能力提升：在窄带干扰的干扰频带内，扩频技术通过将原始信号调制到更宽的带宽，降低了干扰的功率密度，从而提高了系统接收性能。
2. 抗多径干扰能力提升：多径干扰是无线通信系统中常见的问题，扩频技术通过在信号传输过程中引入冗余数据，可以有效抵消多径干扰信号，提高系统的传输质量。
3. 抗频谱干扰能力提升：由于扩频技术的采用，信号在频域上的能量分布更加均匀，降低了频谱干扰的影响，提高了系统的抗干扰能力。
三、扩频技术提升抗干扰性能的拓展框架1. 多址技术与扩频技术的结合：在无线通信系统中，多址技术用于实现多用户之间的并行传输，而扩频技术能够降低多址干扰对系统性能的影响。
将多址技术与扩频技术结合，可以进一步提升系统的抗干扰性能。
2. 自适应传输技术与扩频技术的结合：自适应传输技术能够根据信道条件的变化动态调整传输参数，而扩频技术能够提高系统的抗干扰性能。
将自适应传输技术与扩频技术结合，可以在不同信道条件下灵活地选择合适的传输参数，进一步提高系统的性能。
3. 正交频分复用（OFDM）与扩频技术的结合：OFDM技术能够提高系统的频谱利用效率和抗多径干扰能力，而扩频技术能够提高系统的抗干扰性能。
将OFDM技术与扩频技术结合，在保证频谱利用效率和抗多径干扰能力的同时，进一步提高系统的抗干扰性能。
扩频通信技术概述
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扩频通信技术概述
直接序列扩频
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直扩系统组成框图(a) 发射 (b) 接收
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•直扩系统各点的波 形
扩频通信技术概述
直扩系统的特点和用途
n (1) 具有较强的抗干扰能力。 n (2) 具有很强的隐蔽性和抗侦察、抗窃听、抗测向
的能力。 n (3)具有选址能力，可实现码分多址。 n (4) 抗衰落，特别是抗频率选择性能好。 n (5).抗多径干扰。 n (6).可进行高分辨率的测向、定位。 n 直扩技术主要用于通信抗干扰、卫星通信、导航、
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扩频通信技术概述
n 1952年由林肯实验室研制出P9D型NOMACS 系 统，并进行了试验。
n 1955年生产成功并通过了测试。之后，美国 海军和空军开始验证各自的扩频系统，空军 使 用 名 称 为 “ Phatom” （ 鬼 怪 ， 幻 影 ） 和 “ Hush-Up” （ 遮 掩 ） ， 海 军 使 用 名 称 为 “Blades”（浆叶），美国海军采用跳频扩 频方案。
n 香农（Shannon）公式
n 信道容量是信道在无差错传输下所能达到的最大传 输速率。
n 信道容量具有如下的意义：
n 当传输速率不大于信道容量时，总可以找到一种方 法，实现无差错的传输。
n 但如果想要达到的传输速率大于信道容量，则无论 用什么方法，都不可能实现无差错传输。
n Shannon公式给出了信道容量与带宽和信噪比之间的 关系。
扩频通信技术概述
n 干扰与抗干扰技术的发展
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扩频通信技术概述
通信抗干扰技术
n 当前采用的抗干扰技术主要有以下几种。 n 1) 扩展频谱技术
浅谈扩频通信技术[文献综述]
![浅谈扩频通信技术[文献综述]](https://img.taocdn.com/s3/m/5cc18a8a804d2b160a4ec0bb.png)
文献综述电子信息工程浅谈扩频通信技术摘要：扩频通信技术是一种信息处理传输技术，它是利用与被传输数据无关的扩频码对被传输信号进行频谱扩展，使得扩展后的频谱占有远远超过被传送信息所必需的最小带宽。
扩频通信技术用于各种原因包括增强自然干扰和干扰，以防止检测，并限制功率流密度的安全通信设立的。
本文简要阐述了扩展频谱通信技术的基本原理、历史、现状以及发展趋势。
关键词：扩频通信；CDMA1、前言扩展频谱通信具有很强的抗干扰性，其多址能力、保密、抗多径等功能也倍受人们的关注，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。
扩频通信技术自50年代中期美国军方便开始研究，一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80年代初才被应用于民用通信领域。
2、扩频通信技术2、1扩频通信简介所谓扩展频谱通信，可以简单的描述成:“扩频通信技术是一种信息传输方式，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；频带的扩展是通过一个独立的序列码来完成的，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[1]。
”扩频通信是一种数字传输方式，扩频信号的带宽被展宽了，其带宽的扩展是通过扩频序列对被传信息进行调制实现的，在接收端使用相同的扩频序列对扩频信号进行相关解调，还原出被传信号[2]。
扩频通信的一般工作原理如图1所示。
其中信道编码器、信道解码器、调制器和解调器是传统数字通信系统的基本构成单元。
在扩频通信系统中除去了这些单元外，应用了相同的伪随机序列发生器，分别作用在发送前端的调制器与接收前端的解调器。
这两个序列发生器产生伪随机噪声(PN)二值序列，在调制端将传送信号在频域进行扩展，在解调端解扩该扩频发送信号。
图1 扩频通信系统基本框图在通信中采用扩频频谱技术有许多优点：具有较强的抗干扰能力；具有很强的隐蔽性和抗测向、侦察的能力；抗频率选择性衰落能力很强；具有多址能力，可实现码分多址；抗多径干扰；可进行高分辨率的测向、定位等。
移动通信 扩频通信
移动通信扩频通信移动通信扩频通信移动通信是指在移动环境中进行的无线通信，包括移动方式、移动互联网和移动广播等。
在移动通信中，扩频通信是一种常用的通信技术。
扩频通信的概念扩频通信是一种通过扩大信号频带宽度来传输信息的通信技术。
在传统的窄带通信中，信号的带宽较窄，容量有限。
而扩频通信则采用更宽的频带宽度，通过在发射端对信号进行扩频处理，使得信号的频谱分布更宽，从而增加了信号的容量。
扩频通信的原理扩频通信的原理可以简单地说明为将原始信号与一个高带宽随机序列进行乘积运算，然后通过传送带宽较宽的信号来传输数据。
在接收端，对接收到的信号进行解扩，恢复原始信号。
扩频通信的本质是在发送端和接收端之间加入了一个扩频码，在连续的时间内，将原始数据乘以扩频码，使得信号的带宽增加，即扩宽了带宽，从而使信号更容易传输，并有更好的抗干扰能力。
扩频通信的优点1. 抗干扰能力强：扩频通信采用了更宽的频带宽度，使得信号在频谱上分布更广，从而对窄带干扰有较强的抵抗能力。
2. 保密性较好：扩频通信中采用了扩频码进行信号传输，只有知道扩频码的接收方才能将信号解扩还原为原始信号。
扩频通信具有一定的保密性。
3. 抗多径效应：因为扩频通信的信号带宽增加，对多径传播的干扰也有一定的补偿作用，抗多径效应较好。
扩频通信的应用领域扩频通信技术广泛应用于移动通信领域，特别是在CDMA技术中得到了大规模的应用。
CDMA是一种采用扩频通信技术的数字无线通信系统，具有高容量、高速率和高质量的优点，适用于移动方式、移动互联网和移动广播等应用。
扩频通信技术还被应用于无线局域网、卫星通信、军事通信等领域，可以提高通信系统的容量和抗干扰能力。
扩频通信是一种通过扩大信号频带宽度来传输信息的通信技术，具有抗干扰能力强、保密性好、抗多径效应等优点，在移动通信和其他领域都有广泛的应用。
随着移动通信技术的发展，扩频通信将会继续发挥重要作用，在提高通信系统性能和用户体验方面发挥重要作用。
什么是扩频技术
扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication）简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。
扩频通信技术在发端以扩频编码进行扩频调制，在收端以相关解调技术收信，这一过程使其具有诸多优良特性。
1.什么是扩频技术扩频技术，它是一种信息传输方式，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；频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的，并与所传信息数据无关；在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。
扩频技术包括以下几种方式：直接序列扩展频谱，简称直扩（DS），跳频（FH），跳时（TH），线性调频（Chirp）。
此外，还有这些扩频方式的组合方式，如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。
在通信中应用较多的主要是DS、FH和FH/DS。
2.扩频技术分类1、直扩系统（DS）就是采用高码速率的直接序列（Direct Sequence）伪随机码在发端进行扩频，在收端采用相同的伪码（ＰＮ）进行相关解扩。
2、跳频系统（ＦＨ）就是采用跳频（FrequencyHopping）方式进行扩频，形象地说是采用特定的伪码控制的多频率移频键控。
3、跳时系统（ＴＨ）就是采用跳时（TimeHopping）方式进行扩频，形象地说是采用特定的伪码控制的多时片的时移键控。
4、混合系统就是直扩，跳频和跳时的相应组合即DS/FH/TH混合系统。
3.扩频技术的优缺点优点(1)抗干扰性能好，它具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力，有利于电子反对抗。
如果再采用自适应对消、自适应天线、自适应滤波，可以使多径干扰消除，这对军用和民用移动通信是很有利的。
(2)隐蔽性强、干扰小，因信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低。
信号淹没在白噪声之中，难以发现信号的存在，再加上扩频编码，就更难拾取有用信号。
扩频通信技术把被传送的信号带宽展宽，从而降低了系统在单位频宽内的电波“通量密度”，这对空间通信大有好处。
扩频通信技术概述
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直接序列-跳频混合扩频（DS/FH）
直接序列-跳频混合扩频系统可以看成是一个载波频率 作随机跳变的直接序列扩频系统，通信隐蔽性更好。
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(4)“远—近”效应。“远—近”效应对直扩 系统影响很大，而对跳频系统的影响就小得多。
(5)同步。由于直扩系统的伪随机码速率比跳 频的伪随机码速率要高得多，因此直扩系统的 同步精度要求高，因而同步时间也长，入网慢。 直扩同步时间一般在秒级，而跳频可以在毫秒 级完成，因此在同步方面，跳频优于直扩。
保密通信、测距和定位等方面。
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跳频扩频（frequency hopping spread spectrum, FHSS）
跳频扩频系统方框图
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跳频扩频示意图
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慢跳频系统跳频图案
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快跳频系统跳频图案 34
跳频系统可根据跳频速率分为快速跳频 (FFH)、中速频跳(MFH)和慢速跳频 (SFH)。
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1976年第一部扩频通信的概述性专著： Spread Spectrum Systems发表。
1978年在日本举行的国际无线通信咨询 委员会(CCIR)全会对扩频通信进行专门 研究。
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1982年美国第一次军事通信会议展示了 扩频通信在军事通信中的主导作用，报 告了扩频通信在军事通信各领域的应用， 并开始民用扩频通信的调查。
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5) 天线零相技术 这种技术是将天线方向图的零点对准干扰机, 而将
主瓣对准发信机, 这样, 对接收机而言, 既能接收 到有用信号, 又可将干扰信号大大地衰减, 从而达 到抗干扰的目的。 6) 分集技术 分集技术包括空间分集、 频率分集、 角度分集、 极化分集等。 其中扩频通信是其中发展较快应用广泛的一种技术。
扩频通信技术简介
如使用调幅信号传输，因为调制过程中 将产生上下两个边带，信号带宽需要达到信 息带宽的两倍，而在实际传输中，人们采用 压缩限幅技术，把广播语音的带宽限制在大 约为2×4500Hz=9KHz左右；采用边带压缩 技术，把普通电视信号包括语音信号一起限 制在1.2×6.5MHz=8MHz左右。即使在普通 的调频通信上，人们最大也只把信号带宽放 宽到信息带宽的十几倍左右，这些都是采用 了窄带通信技术。
由于扩频系统这一优良性能，其误码率 很低，正常条件下可达10-10，最差条件下也 可达10-6，远高于普通的微波通信的效果。应 该说，抗干扰性能强是扩频通信的最突出的 优点。
易于同频使用，提高了无线频谱利用率
无线频谱十分宝贵，虽然从长波到微波 都已得到开发利用，仍然满足不了社会的需 求。为此，世界各地都设计了频谱管理机构 ， 用户只能使用申请获得的频率，依靠频道 划分来防止信道之间发生干扰。
频谱的扩展的实现和直接序列扩频
目前常见的码型有以下三种： （1）M序列，即最长线性伪随机系列； （2）GOLD序列； （3） WALSH函数正交码。
频谱的扩展的实现和直接序列扩频
当选取上述任意一个序列后，如M序列， 将其中可用的编码，即正交码，两两组合，并 划分为若干组，各组分别代表不同用户，组内 两个码型分别表示原始信息"1"和"0"。系统 对原始信息进行编码、传送，接收端利用相关 处理器对接收信号与本地码型相关进行相关运 算，解出基带信号( 即原始信息)实现解扩，从 而区分出不同用户的不同信息。
扩频通信的基本原理
扩频通信的基本原理扩频通信是一种通过将信号的带宽扩大，从而使信号在传输过程中具有更高的抗干扰能力和更好的保密性的通信技术。
它在无线通信领域中得到广泛应用，特殊是在军事通信、卫星通信和挪移通信等领域。
扩频通信的基本原理是通过将原始信号与一个称为扩频码的序列进行数学运算，从而将信号的频谱展宽。
这个扩频码可以是伪随机码，也可以是正交码。
伪随机码是一种看似随机的序列，但实际上具有一定的规律性。
正交码则是一组相互正交的序列。
在扩频通信中，发送端将原始信号与扩频码进行乘法运算，得到扩频信号。
扩频信号的频谱展宽后，可以在更宽的带宽范围内传输，从而提高了信号的抗干扰能力。
同时，由于扩频码的存在，惟独接收端知道正确的扩频码，才干正确地解码出原始信号，从而实现了一定程度的保密性。
在接收端，通过将接收到的扩频信号与相同的扩频码进行乘法运算，可以将信号的频谱压缩回原始带宽范围内。
然后，通过滤波器等处理，可以将原始信号从扩频信号中提取出来。
扩频通信的优点是具有较好的抗干扰性能和保密性能。
由于信号的频谱展宽，使得信号在传输过程中更难受到窄带干扰的影响。
同时，由于扩频码的存在，使得惟独知道正确扩频码的接收端才干正确解码，提高了通信的保密性。
扩频通信的应用非常广泛。
在军事通信中，扩频通信可以提高通信系统的抗干扰能力，保证通信的可靠性。
在卫星通信中，扩频通信可以提高信号的传输效率和抗干扰能力。
在挪移通信中，扩频通信可以提高系统的容量和覆盖范围。
总结起来，扩频通信是一种通过将信号的带宽扩大，从而提高抗干扰能力和保密性的通信技术。
它的基本原理是通过将原始信号与扩频码进行数学运算，将信号的频谱展宽，然后在接收端通过与相同的扩频码进行运算，将信号从扩频信号中提取出来。
扩频通信具有较好的抗干扰性能和保密性能，广泛应用于军事通信、卫星通信和挪移通信等领域。
扩频通信原理chapter1
序言一．扩展频谱技术概述概念：所谓扩展频谱技术一般是指用比信号带宽宽得多的频带宽度来传输信息的技术。
一种典型的扩展频谱系统如图0-1所示：图0-1 典型扩展频谱系统框图它主要由原始信息，信源编译码，信道编译码（差错控制），载波调制与解调，扩频调制与解扩频和信道六大部分组成。
信源编码的目的是去掉信息的冗余度，压缩信源的数码率，提高信道的传输效率。
差错控制的目的是增加信息在信道传输中的冗余度，使其具有检错或纠错能力，提高信道传输质量。
调制部分是为使经信道编码后的符号能在适当的频段传输，如微波频段，短波频段等。
扩频调制和解扩是为了某种目的而进行的信号频谱展宽和还原技术。
框图中各点信号的时域和频域特性如图0-2所示。
与传统通信系统不同的是，在信道中传输的是一个宽带的低谱密度的信号。
为什麽要进行扩频？这是因为它具有一些独特的优点。
特点：1)抗干扰能力强，特别是抗窄带干扰能力。
2)可检性抵，(LPI---Low Probability of Intercept)，不容易被侦破。
3)具有多址能力，易于实现码分多址（CDMA）技术。
4)可抗多径干扰。
5)可抗频率选择性衰落。
6)频谱利用率高，容量大（可有效利用纠错技术、正交波形编码技术、话音激活技术等）。
7)具有测距能力。
8)技术复杂。
应用：基于以上这些特点，扩频技术首先应用于军事通信，现在也开始民用和商用。
1)卫星通信（多址，抗干扰，便于，降低平均功率谱密度）2)移动通信（多址，抗干扰，便于，抗多径，提高频谱利用率）3)无线本地环路4)GPS（选址，抗干扰，，测距）5)测试仪，干扰仪测时延，无码测试仪`````主要缺点：技术复杂，但是随着数字处理技术的发展，集成工艺进步，使扩频系统的实现变的简单，只需对扩展技术有一般的了解就可以从事扩频系统的设计工作。
因此，扩频技术在这些年发展非常迅速，由军用到民用，商用，围很广。
理论基础：扩展频谱技术的理论基础是信息论中的香农定理[1]其中C------信道容量（比特/秒）N-----噪声功率W----带宽（赫兹）S ---------信号功率当S/N 很小时（≤0.1）得到：在无差错传输的信息速率C 不变时，如N/S 很大，则必须使用足够大的带宽W 来传输信号。
扩频通信技术简介
卫星通信系统对通信的可靠性要求较高，扩频通信技术可 以通过提高信号的抗干扰能力和抗多径效应能力，保证通 信的可靠性。
大容量传输
卫星通信系统需要实现大容量的数据传输，扩频通信技术 可以通过采用高效的调制方式和多址接入技术，提高系统 的传输容量。
无线局域网（WLAN）中的应用
01
高数据传输速率
扩频通信基本原理
在发送端，扩频通信使用特定的扩频码对原始信号进行调制，将其频谱扩展至 更宽的频带范围内。在接收端，通过相同的扩频码对接收信号进行解扩，恢复 出原始信号。
发展历程及现状
发展历程
扩频通信技术经历了从直接序列扩频、跳频扩频到混合扩频 等多个发展阶段。随着无线通信技术的不断进步，扩频通信 技术也在不断发展和完善。
现状
目前，扩频通信技术已广泛应用于军事、民用等各个领域。 在军事领域，扩频通信技术主要用于提高抗干扰能力和保密 性；在民用领域，扩频通信技术则主要用于提高无线通信的 可靠性和数据术可应用于无线通信、卫星通信、移动通信、物联网等领域。其中， 在无线通信领域，扩频通信技术可用于提高抗干扰能力和数据传输速率；在卫星 通信领域，则可提高信号传输的抗干扰性和保密性。
高速移动环境下的性能问题
在高速移动环境下，由于多普勒效应等因素的影 响，扩频通信系统的性能会受到一定影响。解决 方法包括采用抗多普勒效应的技术、设计适用于 高速移动环境的扩频通信系统等。
05
扩频通信技术在现代通信系 统中的应用
移动通信系统中的应用
抗干扰能力强
扩频通信技术通过扩展信号的频谱，使得信号在传输过程中具有较 强的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中保证通信质量。
混合扩频技术
原理
混合扩频技术是将直接序列扩频、跳频扩频和跳时扩频等多种扩频方式相结合，形成一 种综合的扩频通信技术。通过混合使用不同的扩频方式，可以进一步提高通信系统的抗
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在非常短的时间内, 将要发送的信号发送出去, 其它时间处于静止状态, 使干扰机很难捕捉到 这种猝发信号, 因此具有很强的抗干扰的能力。
5) 天线零相技术
这种技术是将天线方向图的零点对准干扰机, 而将 主瓣对准发信机, 这样, 对接收机而言, 既能接收 到有用信号, 又可将干扰信号大大地衰减, 从而达 到抗干扰的目的。
扩频通信的发展经历
有关扩频通信技术的观点最早是在1941年由 好莱坞女演员海蒂.拉玛(Hedy Lamarr)和钢 琴家George Antheil提出的，并申请了美国 专利#2.292.387。不过，当时该技术并没有 引起美国军方的重视。
Hedy Lamarr
1949年美国的国家电话电报公司的子公司的联 邦电信实验室，Derosa和Rogoff提出设想并生 成出伪噪声信号和相干检测的通信系统，成功 地工作在New Jersey和California之间的通信 线路上。
输速率。 信道容量具有如下的意义： 当传输速率不大于信道容量时，总可以找到一种方
法，实现无差错的传输。 但如果想要达到的传输速率大于信道容量，则无论
用什么方法，都不可能实现无差错传输。 Shannon公式给出了信道容量与带宽和信噪比之间的
关系。
1948年6月到10月，香农在《贝尔 系统技术杂志》上连载发表了《通 讯的数学原理》。1949年，香农又 在该杂志上发表了《噪声下的通 信》。这两篇论文为信息论奠定了 基础。
通信抗干扰技术
当前采用的抗干扰技术主要有以下几种。 1) 扩展频谱技术
扩展频谱技术具有很强的抗干扰能力, 可以抗 击多种人为干扰, 是发展非常迅速的一种抗干
扰技术。 2) 开发强方向性的毫米波频段
在毫米波波段，频段很宽，采用视距传播，方 向性很强，有利于增加抗干扰性能。
3) 加密技术 加密技术用于防止传送的信息被敌方截获、
1976年第一部扩频通信的概述性专著： Spread Spectrum Systems发表。
1978年在日本举行的国际无线通信咨询 委员会(CCIR)全会对扩频通信进行专门 研究。
1982年美国第一次军事通信会议展示了 扩频通信在军事通信中的主导作用，报 告了扩频通信在军事通信各领域的应用， 并开始民用扩频通信的调查。
6) 分集技术
分集技术包括空间分集、 频率分集、 角度分集、 极化分集等。
其中扩频通信是其中发展较快应用广泛的一种技术。
什么是扩频通信
发送端将原信号展成带宽为原信号的成百上 千倍的低功率谱密度的宽带信号，在接收端 对接收信号进行解扩，恢复出原来的窄带信 号。
信号带宽是信息带宽的几百倍至几千倍。 发送端扩频，接收端解扩，在做无用功吗？
1950年Basore首先提出把这种扩频系统称作 NOMACS（Noise Modulation and Correlation Detection System）这个名称被使用相当长的时 间。
1952年由林肯实验室研制出P9D型NOMACS 系 统，并进行了试验。
1955年生产成功并通过了测试。之后，美国 海军和空军开始验证各自的扩频系统，空军 使用名称为“Phatom”（鬼怪，幻影）和 “Hush-Up”（遮掩），海军使用名称为 “Blades”（浆叶），美国海军采用跳频扩 频方案。
第一章 扩频通信概述
1.1 产生背景及历史回顾
扩频通信产生的背景—通信中的抗干扰 通信中的干扰类型 1）自然干扰： 大气噪声 热噪声 多址干扰 多径干扰 工业干扰 其他通信设备的同频干扰等
2）人为干扰
在军事应用中，敌对的双方为了降低对 方的通信效能而人为释放的强干扰。
人为干扰主要有: 单频干扰, 或称为固频干扰。 这种干扰的干
人们通常将香农于1948年10月发表 的论文《通信的数学原理》作为现 代信息论研究的开端。
由于在信息科学领域的卓越贡献， 香农被称为 “信息论之父”。
克劳德. 艾尔伍德. 香农(Claude Elwood Shannon 1916—2001)
关于Shannon公式的讨论 1）(S/N) → ∞ 2） B → ∞
(5) 转发式干扰。 这种干扰首先把有用 信号接收下来, 再经放大和噪声污染后 发送出去, 对有用信号实施干扰。
(6) 宽带阻塞式干扰。这种干扰是在整 个信号的通信频带内施放很强的干扰信 号，其干扰功率与带宽成正比，使通信 一方在整个通信频带内都无法保证正常 的通信。
干扰与抗干扰技术的发展
扰频率fJ正好对准对方的通信频率fs, 即 fJ=fs, 形成同频干扰。
窄带干扰。 这种干扰的干扰频率fJ对准对方 的通信频率fs, 干扰信号的频带很窄, 可以
与有用信号频带相比拟。
(3) 正弦脉冲干扰。 这种干扰类似于单 频干扰, 不同点在于其发送是以脉冲形 式发送的, 其峰值功率较强。
(4) 跟踪式干扰。 由一个频率跟踪系统 和干扰机组成, 先测定通信频率, 然后 将干扰机干扰信号频率对准通信频率进 行干扰。
同年第一部扩频通信的理论性专著 Coherent Spread Spectrum 问世。
1985年之后民用扩频通信GPS 卫星通信系统 CDMA
1.2 扩频通信的理论基础
香农（Shannon）公式 信道容量是信道在无差错传输下所能达到的最大传
扩频通信的理论依据
根据shannon公式可得出 C≈1.44(S/N)B 这说明在一定的信道容量条件下, 可通
过增加信号带宽来减小发送信号功率, 也可通过增加发送信号功率来减小信号 带宽。也就是说, 在信道容量不变的条 件下, 信号功率和信号带宽可以互换。
例 1 某一系统的信号带宽为8 kHz, 信 噪比为7, 求信道容量C。 在C不变的情 况下, 信号带宽分别增加一倍和减小一 半, 求此信号功率的相对变化为多少？