扩频通信技术在实际中的应用
扩频通信技术及其应用
另外， 在跳频通信系统中，由于用多个频率的 信号传送同一信息．实际上还起到了 频率 分集的作用． 在目 前民用数字蜂窝移动通信及部分军用通信设备中， 经常采用简单的跳频技 术作为抗多径干扰的一种手段。 １ 、保密性好 ． ３ 扩频通信系统可以 在很低的功率谱密度条件下很好地工作， 甚至信号电平在一定噪声的 “ 淹没”下也能 进行通信。同时系统又采用了难以 破译的伪随机码，因 此系统具有很强的隐
当｛ 卜｛ 时，即它们各项相等， ｝ ‘ ｂ 则自 相关函数
ｐ ， ｐ 生 ａ＿ （ 艺ａ ｔ ） ＝
ｍ序列与其移位序列的 ２ 模 和序列仍是一个ｍ序列。 级移位寄存器总共有２ 个可能 而ｒ ＇ 的不同状态， ＇ 这２ 个不同的状态中 包括了 所有由ｒ 个元素构成的不同 组合，其中０ Ｉ 和 等可
越大。
显然，使用不同的伪随机编码可以实现多址通信。
图１
扩频通信系统模型
３ 伪随机码 ， 由 １ 看出， 图 可以 伪随机码发生器是构成扩频通信系统不可缺少的 重要组 成部分。 伪随 机码具有类似白 噪声的性质，随机变化，但又是周期的、有规律的．可以 人为地加以 产生和 复制。 通常由 二进制移位寄存器来产生。伪随机码的 相关函数具有尖锐特性，功率谱占 据很
占有带宽与原始信号带宽 （ 特速率） 或比 无关。 ｃ） ２ 解调过程是由接收信号和一个与发端扩频码同步的信号 进行相关处理来完成的。
即 扩频通信是将 传送的信息数据用 机 Ｐ 调制， 现频 伪随 码（ Ｎ码） 实 谱扩展后再传输： 接收
端则采用同 样的Ｐ Ｎ码进行相关处理及解调， 恢复原始信息数据。 设Ｂ代表系统占 。 有带宽 （ 信号带宽）． 。 Ｂ 代表原始信号带宽 （ 信息带宽），则通常认 Ｂ ． － ＿＿、‘ Ｂ ＿ 二 ， 、 ＿ ， ＿ ， 一‘￣． ， Ｂ ．＿、Ｌ ‘、，‘， ， ＿． ．
扩频技术原理
扩频技术原理扩频技术是一种在无线通信中广泛应用的调制技术，其原理是利用扩频序列将信号进行扩展，从而提高系统的抗干扰能力和安全性。
本文将从扩频技术的基本原理、应用领域和优势等方面进行阐述。
一、基本原理扩频技术的基本原理是利用宽带扩频信号来传输窄带信息信号。
在传输过程中，通过将窄带信号与扩频序列进行数学运算，使得信号的频谱得到扩展。
这样，原本窄带的信号就变得宽带化，从而提高了信号的抗干扰能力和安全性。
扩频序列是扩频技术的核心之一，它是一种特殊的数字序列，可以看作是一串由0和1组成的比特流。
扩频序列与原始信号进行逐比特运算，将原始信号扩展到更宽的频带上。
常见的扩频序列有伪随机码（PN码）和正交码等。
二、应用领域扩频技术广泛应用于无线通信领域，包括无线局域网（WLAN）、蓝牙、卫星通信、移动通信等。
在这些应用中，扩频技术能够有效提高通信系统的抗干扰能力，提高通信质量和可靠性。
在无线局域网中，扩频技术可以增加多用户同时接入网络的能力，提高网络的吞吐量和稳定性。
蓝牙技术中的扩频技术能够减小信号的功率，降低通信设备的功耗，延长电池寿命。
在卫星通信中，扩频技术可以提高信号的传输距离，扩大通信覆盖范围。
三、优势扩频技术相比于传统的窄带通信技术具有以下优势：1. 抗干扰能力强：扩频技术通过将信号扩展到更宽的频带上，使得信号在传输过程中更加稳定，能够有效抵抗多径干扰、频率选择性衰落等干扰现象。
2. 安全性高：扩频技术利用特殊的扩频序列对信号进行加密，使得信号在传输过程中难以被窃听和破解，提高了通信的安全性。
3. 多用户接入能力强：扩频技术能够在相同的频谱资源下支持多用户接入，提高了系统的容量和资源利用率。
4. 抗多径效应好：扩频技术通过信号的频带扩展，使得信号在多径传播环境中更加稳定，减小了多径效应对信号的影响。
四、发展趋势随着无线通信技术的不断发展，扩频技术也在不断演进和创新。
目前，扩频技术已经被广泛应用于5G通信、物联网、车联网等领域。
扩频通信在煤矿井下通信和安全中的应用
建立矿井完善的移动通信系统 曾是煤矿广大工人 、干部梦寐以求的幻想 ．该系统对于提高现代矿井 自 动化程度 ，提高劳动生产率，加强安全防护等有着非常重要的意义．矿井通信作为现代矿区通信技术的重 要 组成部分 ，现在 亟待开发 、研究 、完善 和提高
目前 ，矿井移动 通信 的 主要形 式有动 力线载波 通信 、漏泄无 线通信 和感 应通信 等 ．动力线 载波 通 信在
维普资讯
第２ ７卷第 １ 期
２０ ０ ２年 ２ 月
煤
炭
学
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Ｊ ｑ ＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＯＬ Ｒ ＂ ＮＡ ＯＡＬ Ｓ Ｃ ＯＣＩ Ｙ ＥＦ
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２ ０ ０２
文 章 编 号 ：２ ３ ９ ３２ ０ 】 一０ ８ —０ ０ ５ —９ ９ （０ ２ 叭 ０８ ４
扩 频 通 信 在 煤 矿 井 下 通 信 和 安 全 中 的 应 用
吴明 张 觅， 威 捷， 张
（ 北京石袖化１ 学院 信息工程学院 ， ： 北京 １ ２ Ｄ ０６ ０
摘
要 ：总结 了我 国煤矿 通 信 ，尤其 是 井 下通 信 多年 存在 的 问题 ，指 出扩 额 通信 的 抗 干扰 能 力
我们所熟知的各种调制方式 ，如 Ａ Ｍ，Ｆ Ｏ Ｋ，Ｆ Ｋ Ｓ Ｍ， Ｏ Ｓ ，Ｐ Ｋ等不属于扩频通信范畴 一般频谱须
扩展 约 １０倍 或 者更高 ，才 称为扩 频通 信 ． ０
２ ２ 直接 系到扩频通信 系统 模型 ．
现在 以伪随机 码序列作 为扩频 函数 的直接序 列扩展频 谱通 信为例 ，来 研究其 系 统模型 图 １为其基本
３ 以内 ，传输 线架设 和维护需 花一 定代价 ０ｍ
浅谈扩频通信在无线局域网中的应用
关键 词 ： 扩频； 调制； 解调； 频带； 无线局域网
中 图分 类号 ：Ｎ １．２ Ｔ ３３１ Ｔ ９４４ Ｐ ９ ．
文 献标识 ￣ ： ｉＡ Ｕ ２ Ｊ ＂
文章 编号 ： ０ —９ ３２０）２ ０ ５— ４ １ ８ ５ ６（０ ７０ —０ ６ ０ ０
引 言
扩展频谱通信技术又称扩频通信技术是近年发 展非常迅速的一种技术 ， 扩频通信技术是一种信息传 输方式 ， 采用该方式 ， 传输通 信信号所需频带与传输 其 中的有用信息 占用频带相 比要宽得 多， 它具有抗干
浅谈扩频通信在无线局域网中的应用
韩辉珍
（ 武夷 学院 计算机科学与工程系 ， 福建 武夷 山 ３ ４ ０ ） ５３０
摘要 ： 本文阐述扩频通信的工作原理及 目 前无线局域 网的特点和主要传输方式， 并就扩频通信的四种工作方式、 扩频
技 术的特点和扩频技 术在无线局域 网中的应 用前景等作 了介绍
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 ， 可以用 图 １ 和图 ２ 以说明。对于 加 各种形式人为的（ 电子对抗中） 如 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
位之差 ，就可以精确测 出扩频信号往返的时间差 ， 从 而算 出二者之间的距离。 测量的精度决定于码片的宽 度， 也就是扩展频谱 的宽度 。 码片越窄， 扩展的频谱越
基 础 【。 ２ １
总之 ， 我们用信息带宽的 １０倍 ， ０ 甚至 １０ 倍 以 ００ 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。
２ 扩频通信技术的主要特点
移动通信扩频实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解移动通信扩频技术的原理和基本概念。
2. 掌握扩频通信系统的组成和信号处理过程。
3. 通过实验验证扩频通信的抗干扰性能和频谱利用率。
4. 分析扩频通信在移动通信中的应用优势。
二、实验原理扩频通信是一种通过将信号扩展到较宽的频带上的通信技术，其基本原理是将信息数据通过一个与数据无关的扩频码进行调制，使得原始信号在频谱上扩展，从而提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。
扩频通信的主要特点如下：1. 扩频：通过扩频码将信号扩展到较宽的频带上，提高信号的隐蔽性。
2. 抗干扰：由于信号频谱较宽，抗干扰能力强，可抵抗多径干扰、噪声等影响。
3. 频谱利用率：扩频通信采用码分复用（CDMA）技术，可充分利用频谱资源。
4. 分集：通过扩频码的不同，可实现信号的分集接收，提高通信质量。
三、实验设备1. 移动通信实验平台2. 信号发生器3. 信号分析仪4. 通信控制器5. 通信终端四、实验内容1. 扩频信号的产生（1）设置信号发生器，产生原始信号。
（2）选择合适的扩频码，进行扩频调制。
（3）观察扩频后的信号频谱，验证扩频效果。
2. 扩频信号的接收（1）设置通信控制器，模拟移动通信环境。
（2）将扩频信号发送到接收端。
（3）接收端对接收到的信号进行解扩频，恢复原始信号。
（4）观察解扩频后的信号，验证解扩频效果。
3. 抗干扰性能测试（1）在接收端加入噪声，观察信号变化。
（2）调整噪声强度，测试扩频信号的抗干扰性能。
4. 频谱利用率测试（1）设置多个扩频信号，进行码分复用。
（2）观察频谱，验证频谱利用率。
五、实验结果与分析1. 扩频信号的产生实验结果表明，通过扩频码调制，原始信号在频谱上得到了有效扩展，验证了扩频通信的基本原理。
2. 扩频信号的接收实验结果表明，接收端能够成功解扩频，恢复原始信号，验证了扩频通信的解扩频效果。
3. 抗干扰性能测试实验结果表明，扩频信号在加入噪声后，信号质量仍然较好，证明了扩频通信的抗干扰性能。
跳频扩频的原理和应用
跳频扩频的原理和应用1. 跳频扩频的原理跳频扩频（Frequency Hopping Spread Spectrum）是一种通过在通信中不断改变载波频率来实现抗干扰和安全性的技术。
它主要通过以下原理来实现：1.频率跳变：跳频扩频系统在通信过程中会周期性地改变使用的载波频率。
频率跳变可以将信号在不同频率上进行传输，以减少信号在特定频率上的干扰。
2.扩频技术：跳频扩频系统还会使用扩频技术，将原始信号进行扩频。
扩频技术会在发送端对原始信号进行调制，将其扩展到较宽的频带上。
接收端会利用和发送端相同的扩频码对信号进行解码，还原出原始信号。
3.码片序列：扩频技术中使用的扩频码片序列是跳频扩频系统中的核心要素。
这些码片序列在发送端与接收端之间必须保持同步。
扩频码片序列的特点是具有良好的相关性，使得接收端可以通过将收到的信号与预期的码片序列进行比较，从而检测出有效的信号。
跳频扩频技术的原理在一定程度上提高了系统的抗干扰能力和安全性，常用于无线通信、军事通信、无线局域网等领域。
2. 跳频扩频的应用跳频扩频技术在现代通信领域得到广泛应用，以下是几个常见的应用场景：2.1 无线局域网（WLAN）跳频扩频技术在无线局域网中使用，可以提供更可靠、稳定的数据传输。
由于跳频扩频技术能够在不同的频率上进行传输，可以避免单一频率上的干扰，从而提高无线网络的抗干扰能力和传输质量。
2.2 蓝牙技术蓝牙技术中的传输方式就是基于跳频扩频技术的。
蓝牙设备会在跳频序列中选择一段频率范围，然后进行频率跳变进行数据传输。
这种方式不仅提高了蓝牙设备之间的通信质量，也增强了蓝牙设备的抗干扰能力。
2.3 军事通信由于跳频扩频技术能够有效抵御敌人的频率干扰和窃听，因此在军事通信中得到广泛应用。
军方可以利用跳频扩频技术提供安全可靠的通信，保障敏感信息的传输。
2.4 移动通信跳频扩频技术在移动通信中也有广泛的应用，尤其是在CDMA（Code Division Multiple Access）系统中。
浅析扩频通信技术的应用及其系统的工作原理
胡
煜
ＨＵ Ｙｕ
（ 桂林 电子科技大学 信 息与通信 学院 ，桂林 ５ １ ０ ） ４ ０ ４
摘
要 ： 由于扩频技术 具有很强的抗 干扰性 能、低功 率密度隐蔽传 输 、信息保 密传输、任意选 址等 特 点 ，在通信 、测 距 、定位 、控 制等诸多领域 使用时都有 其独特优点 ，因而在国际上受到普遍 关注而迅猛发展 。目前 ，各个 国家纷纷提 出了在数字蜂 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 、报警等各种 系统中。本文 首先分析 了扩频通信技术 的应 用情况 ，然后介绍 了 直接序列 扩频通信 系统 的工作原理 。
务ｌ 勺 化 秒
浅 析扩频通信技术的应用及其系统的工作原理
Ｂｒｅｆａｎ ｙｓ ｓ ｆ ｉ ａｌ ｉ ｏｒａｐｐｌ ｉ ｃａｔｏｎｓ ａｎｄ ｙ ｅｍ ｅｒ ｉ ｉ ｓ ｓｔ ｏｐ ａｔｎｇ ｉ ｐｌ ｐｒｎｃｉ ｅｓ ｏｆｓｐｒ ｅａｄ
ｓｐｅｃ ｒ ｔ ｕｍ ｃｏｍ ｍ ｕｎｉ ｔｏｎ ｃａ ｉ ｓ
关键词 ： 扩频 通信技术 ；系统 ；工作原理 中图分类号 ：Ｔ ９ ４ Ｎ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０－０ ３ （ ０ ２ ２下 ） ０ ５ —０ ９ １４２１）（ 一 ０９ ３ ０
Ｄ ｉ１ ．９ ９ Ｊ ｉ ｎ １ ０－０ ３ ．０ ２ ２下 ） １ ｏ： ３ ６ ／ ． ｓ ．０ ９ １ ４ ２ １ ．（ ．９ ０ ｓ
信 用 户 ，彼 此 互 不 干 扰 的 分 别 使 用 。而 扩 频 通 信 用 伪 随机 编 码 把 基 带 信 号 的 频 谱 进 行 扩 展 ，形 成
浅谈扩频通信在无线局域网中的应用
功率谱密度低 、 信号 便于隐藏和保 密等特点， 被 广泛 的应用于 将干扰 排斥在接 收通道以外来 达到抗干扰的 目的。 跳频相当于 移动 通信 领域 ， 使得无 线通信的信号强度、抗干 扰性 以及安全 瞬时窄带通信系统 ， 不会得到直接序 列扩频的处理增益。 优点 性都得 到了极大的飞跃 。 扩频通信系统 的重 要参数是扩频通信 是抗干扰 ， 跳频越高抗干扰的性能越好。 系统 的处理增益Ｇ Ｐ ， 是扩频信号带宽与原始信号带宽的比值 ， 一 １ ． ３跳时 （ Ｔ Ｈ ） 般Ｇ Ｐ 值远大于１ Ｏ 。
与跳频相似 ， 是使发射信号在时 间轴上跳 变。 跳 时也可以 扩频 通信 是基于信息论和抗干扰理论 的信息传输方 式， 它 看成是 一种 时分系统 ， 不 同的在于它不是在一帧中固定分配 ～ 与卫星通信、 光纤通信一 同被誉为信息时代 的三大高技 术通信 定位置 的时片， 而是由扩频码序列控制 按一定规律跳变位 置的
ห้องสมุดไป่ตู้
要： 本 文介绍 了 无 线局域 网和扩频 通信 技 术的理论 基础 和工作方 法， 对扩 频通信技 术在 无线局 域 网中的应 用及 牦 董进行 了 分析。
关键 词： 无 线局 域 网； 扩频 通信； 处理增益 ； 直扩 ； 跳 频
随着越 来越 多的Ｗ ｉ Ｆ ｉ 智能手机和终端的出现 ， 无线局 域网 或称之 为伪 随机 的带宽信号； 载 波的带宽比调制数据 的带宽要 （ Ｗ Ｌ Ａ Ｎ ） 成为宽带数据业务的主要承载方式 。 无线局域 网是相当便利 的数 据传 输系统， 利用射频 技术，
传输 方式 。 扩频 通信系统可 以认为是扩频和解扩 的变 换对， 其 时片。 跳时系统 的处理增益是一帧 中所分 的时片数。 物理 模型如图ａ 、图ｂ 所 示，（ ａ ） 发射；（ ｂ ） 接 收： １ ． ４脉冲调频 模 拟磁 带地 震记 录 的一种 方式 。 发信 端发 出射 频脉 冲信 号， 在每一脉冲周期中频 率按某种方 式变化 。 在收信端用色散 滤波器解调信号， 使进入滤 波器的宽脉冲前后经 过不同时延而 同时到达 输出端。 这 种记录方 式不受与记录条件有关 的幅度畸
浅谈扩频通信在无线接入网中的应用
通信技术及应用
鬻 骧
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扩 厂
黎 ０ 。 摹 橐
一 箍 ≥ 待 一
一
刘新 建 聊城大学物理科学与信息工程学院
摘 要 ： 文 阐述 扩 频 通 信 技 术 的 工 作 原 理 及 目前 无 线 接 入 网 的特 点 和 无 线 本 地 环 路 的基 本 结 构 ， 对 扩 频 通 信 技 本 并
２ １年 第 ３期 （ 第 ２ ） １ ０ 总 ５期 ５
通信技术及应用
或散射 。 这些 反射或 散射 的信号 与直 达路径 信号在 接
收端 相互 干涉造 成 干扰 。 由于扩频 系统 中采 用 的 Ｐ Ｎ 码具 有 很好 的 自相 关 性 ， 相关 性 很 弱 ， 接 收端 解 互 在
Ｃ Ｗｌｇ（ ＋ ） ＝ ｏ ２１
ｌ
由于利 用 了扩 展频 谱技 术 ， 信 号扩展 到很 宽 的 将
频带 上 ， 接收 端对 扩频 信号 进行 相关 处理 即带 宽压 在 缩， 使其 恢复 成 窄带信 号 。 采用 直接 序列扩 频技术 后 ， 对 频率 相 同的干 扰信 号来 说 ， 干扰 信号被 扩 展到很 宽 的频带 上 ，使 进 入信 号频 带 内的 干扰功 率 大大 降低 ，
扩 频通 信 具 有许 多窄 带 通 信难 以替 代 的优 良性 能 ， 得 它能迅 速 推广 到各 种公 用 和专用 通信 网络 之 使 中。简单来 说 主要有 以下 几项特 点 。
３１ 抗 同频 干 扰 性 能 好 ．
２ 扩 频 通 信 技 术 的基 本 理 论
扩展 频谱 通信 （ｐｅｄ Ｓ ｅｔ ｍ Ｃ ｍ ｎｃｔ ｎ Ｓ ｒａ ｐ ｃ ｕ ｏ ｍｕ ｉａ ｏ ， ｒ ｉ 简称 扩频 ） 技术 是 在初 始端 采用 扩频 编码 序 列调制 的 方式 将信 号 的频谱 展宽 ， 接收 端通 过相 应 的解扩 技 在 术将 原信 号还原 。 扩频通 信 的理论基 础是 香农 定理 ：
扩频通信发展
扩频通信技术最初是在军事抗干扰通信中发展起来的［3］，后来又在移动通信中得到广泛的应用［4］，因此扩频技术的历史经历了两个发展阶段，而目前它在这两个领域仍占据重要的地位。
1. 在军事通信中的应用扩频通信系统是在50年代中期产生的，其最初的应用包括军事抗干扰通信、导航系统、抗多径实验系统以及其它方面［5］。
扩频技术的最初构想是在第二次世界大战期间形成的。
在战争后期，干扰和抗干扰技术成为决定胜负的重要因素。
战后得出了“最好的抗干扰措施就是好的工程设计和扩展工作频率”的结论。
跳频通信的思路就是在这段时期出现的：如果对窄带信号使用编码的频率控制，则可以使其在任何时间占据宽频段中的任何一部分，这样敌人要进行干扰就必须维持很宽的频段。
另一方面，直序扩频则起源于导航系统中高精度测距。
真正实用的扩频通信系统是在50年代中期发展起来的。
麻省理工学院林肯实验室开发的扩频通信系统F9C-A/Rake系统被公认为第一个成功的扩频通信系统，在该系统的研制过程中，首次提出了瑞克(RAKE)接收的概念并成功应用，该系统也是第一个真正实用的宽带通信系统。
第一个跳频扩频通信系统BLADES也在这段时期研制成功，在该系统中第一次利用移位寄存序列实现纠错编码。
在此期间，喷气实验室（JPL）在其空间任务中完成了伪码产生器的设计以及跟踪环路的设计。
自从扩频通信的概念在50年代开始成熟以后，此后的二十多年扩频通信技术仍得到很大的发展，但都只是局部的发展，如硬件的改进和应用领域的拓展。
而个人通信业务（PCS）的发展终于使扩频技术迎来了另一次大发展的机遇。
2. 在民用通信中的应用一直到80年代初期，扩频通信的概念都只是在军事通信系统中得到应用，这种状况到了80年代中期才得到改变。
美国联邦通信委员会（FCC）于1985年5月发布了一份关于将扩频技术应用到民用通信的报告［6］。
从此，扩频通信技术获得了更加广阔的应用空间。
扩频技术最初在无绳电话中获得成功应用，因为当时已经没有可用的频段供无绳电话使用，而扩频通信技术允许与其它通信系统共用频段，所以扩频技术在无绳电话的通信系统中获得了其在民用通信系统中应用的第一次成功经历。
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。
扩频通信技术原理及其应用
２ 频 扩 频 和 跳 时 扩 频 。 Ｊ １ 直 接 序 列扩 频 （ Ｓ Ｓ ｃ Ｓ ｑ ｅ ｃ Ｓ ａ ） Ｄ Ｓ ．Ｄｉ ｔ ｅ ｕ ｎ ｅ ｐｅ ｄ ｒ ｅ ｒ
率 ，～ 个 是 控 制 时 间 ，即 跳 时 扩 频 是 用 扩 频 码 片 启 闭键
扩 频 通 信 技 术 是 上 世 纪 ４ 年 代 发 展 起 来 的 一 种 通 信 率 甚 至 淹 没 在 噪 声 之 下 也 是 可 能 的 。扩 频 通 信 就 是 用 宽 Ｏ 技 术 ．起 初 主 要 是 用 来 为 战争 环 境 下 的 军 队提 供 安 全 可 带 传 输 技 术 换 取 信 噪 比 降 低 来 实 现 可 靠 性 传 输 的 ，这 就 靠 的 通信 服 务 其 独 特 的信 号 传 输 原 理 从 根 本 上 克 服 了 是 扩 频 通 信 的基 本 思 想 。 可 以采 用 频 谱 宽 度 与 功 率 谱 密 所 传统 通信体制易受干扰 的致 命缺陷 所 以一直 以来都是 度 的 关 系示 意 图来 理 解 扩频 通 信 ，如 图１ 示 。
Ｃ
．
可 以从 两 种 途 径 实现 ． 即加 大信 道带 宽 ｗ或 提 高 信 哚
捌牢｜ ’ 频率ｒ ｆ１ 传 输 过 程 中 ，受 到 ｃ狂 （）解 例 后 ，噪 声 的 功 率 谶 密 度 ｄ 噤 声 于扰 的情 况 降 ， 信 息 的 功 率 辩 密 度 ｋＹ’ ｔ， 原 嫣 信 息被 恢 复
地 位 ．就 更 加 值 得 我 们 去 深 入 研 究 和 探 讨 ， 以便 在 原 有 基础 上 寻 求 更 大 的突 破 。
ｆ） 始 信 息 ａ原
频率ｆ 颧 带ｆ （）调 制 后 ，频 率 扩 媵 ， ｂ
信 息的功率 游密度 降 ｒ
扩频通信技术及应用
科 学 财 富
扩频通信技术及应用
刘瑾瑾 ， 李培培 ， 臧 俊 杉
（ 长安大 学 信 息学院 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ） 摘 要： 扩频 通信， 即扩展频谱 通信（ Ｓ ｐ ｒ ｅ ａ ｄ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ Ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ， 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。 扩频通信是将待传送的信 息数据被伪随机编码调制， 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 。 随着 无线通信 的广泛应用， 无线频道变得非常拥挤 ， 频道资源非常紧张 ， 干扰繁多、 严重 。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８ ０年代 末， 美 国联邦通信委员会（ Ｆ Ｃ Ｃ ） 规划 了 Ｉ Ｓ Ｍ波 段并批准扩频通信使用该频段， 扩频通信技术得到 了快速的发展和广泛的应用。 关键 词 ： 扩 频 通信 ， 伪 随 机 编 码 调 制
一
、
扩 频 通信 的特 点
扩频信号是不可预 测的、 伪随机 的宽带信 号， 其带宽远大 于要传输的 数据带宽 ， 同时接 收机 中必须有与宽带载波同步的副本 。扩频系统具有 以
下特点：
１ ． 抗 干 扰 性 强
由此 可见， 扩频通信系统有 以下两个特 点： （ １ ） 传输信号的带宽远远大于被传输的原始信 息信号 的带宽 ； （ ２ ） 传输信号的带宽主要 由扩频 函数决定 ，此扩频 函数通常是伪 随机 （ 伪噪声） 编码信 号。 扩 频 通 信 与 一 般 的无 线 电通 信 系 统 相 比 ， 主 要 是 在 发 射 端 增 加 了 扩 频 调制 ， 而 在 接 收 端 增 加 了扩 频 解 调 的过 程 。在 发 射 端 利 用 一 组 速 率 远 高 于 信 号 速 率 的伪 随机 噪 声 码 （ Ｐ ｓ ｅ ｕ ｄ ｏ Ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ Ｃ ｏ ｄ ｅ ， Ｐ Ｎ码 ） 对 原 信 号 码 进 行 扩 频 调制 ， 一般是将 信号扩展至几兆 宽的频 带上 ， 然后将 扩频后的信 息调 制到 空 间传输 的载频 上进行发送 ， 通常 发射的载频是 千兆 的数量级 ， 在接 收端 经解调后 ， 利用相同的 Ｐ Ｎ码进行解扩， 把铺开的信号能量从宽带上收拢 回 来， 凡与 Ｐ Ｎ码 相关 的宽带信 号经解 调还原为 原来的窄 带信号， 而 其它与 Ｐ Ｎ码不相关的宽带噪声仍维持 宽带 ， 解调 后的窄带信号再经窄带滤波后 ， 分离出有用信号 ， 而大部 分噪声信号则被滤掉 ， 这样使信 噪比得 以极大 的
无线扩频通信技术的实践应用研究
无线扩频通信技术的实践应用研究作者：李宁姜恒千来源：《数字技术与应用》2012年第12期摘要：扩频通信拥有信号质量高、抗干扰性强、保密性好、系统容量大等优点，近年来从军事通信领域迅速渗透到民用通信领域，在经济建设和社会生活中起着巨大的作用。
本文以列车通信系统为例，从实践应用层面就无线扩频通信技术进行了探讨。
关键词：无线扩频通信技术实践应用中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0014-011、引言扩频通信技术是扩展频谱通信技术的简称，这一技术最早在二次世界大战期间被提出，并在军事领域不断发展壮大。
直到上世纪八十年代以后，随着无线通信被广泛应用，无线通信频道资源已经远远不能满足通信的需要，干扰日益严重。
为此，美国联邦通信委员会规划了ISM 波段并批准其使用扩频通信。
由于扩频通信拥有信号质量高、抗干扰性强、保密性好、系统容量大等优点，迅速在民用通信各个领域被广泛应用，在经济建设与社会民生方面起着巨大的作用。
2、无线扩频通信常用技术常规无线通信载波频谱较窄，扩频通信技术通过专门的数字调制技术，可以将信息扩展到很宽的频带上进行传输。
常用的扩频技术有直接序列扩频技术、跳频扩频技术、跳时扩频技术、线性调频扩频技术几种，在具体应用中还可以将这几种技术组合在一起应用。
不同的扩频方式有着不同的抗干扰原理，也有着各自的优点与不足，很难说什么扩频方式更为优秀，仅能根据实践条件来综合考虑，选择最适合的扩频方法。
目前较为常用的扩频方式有直接序列扩频方式和跳频扩频方式两种。
相对来说，跳频通信技术抗干扰能力较强，多应用于军事领域，如海湾战争中多国部队所采用的就是跳频通信技术。
而直接序列扩频技术则拥有较长的通信距离。
实际上，现代通信领域的室内无线通信、CDMA移动通信、蓝牙、数字蜂窝移动通信等都是基于扩频通信技术的通信方式。
3、直接序列扩频技术直接序列扩频技术是目前应用较为广泛的一种扩频技术，包括如美国国防卫星通信、GPS 全球定位系统、数据中继卫星系统、航天飞机通信跟踪系统等所采用的都是直接序列扩频技术。
直接序列扩频技术在无线通信中的应用
直接序列扩频技术在无线通信中的应用汇报人：日期:CATALOGUE目录•引言•直接序列扩频技术概述•无线通信中的直接序列扩频技术•直接序列扩频技术的性能分析•直接序列扩频技术在无线通信中的实际应用案例•结论与展望引言0102背景介绍研究目的研究意义研究目的和意义直接序列扩频技术概述具有抗干扰能力强、抗多径干扰能力强、低截获概率、保密性好、组网灵活等优点。
扩频技术的定义和特点扩频技术特点扩频技术定义直接序列扩频技术原理伪随机噪声码直接序列扩频技术的原理提高通信系统的抗干扰能力提高通信系统的安全性提高通信系统的可靠性实现高速数据传输直接序列扩频技术的应用优势无线通信中的直接序列扩频技术抗干扰能力强低功耗高速数据传输030201无线通信中的扩频技术需求1 2 3采用伪随机噪声码作为扩频码调制扩频信号发射扩频信号直接序列扩频技术在无线通信中的实现方式抗干扰能力强低功耗高速数据传输直接序列扩频技术在无线通信中的优势直接序列扩频技术的性能分析抗干扰性能分析抗干扰性能抗衰落性能保密性直接序列扩频技术可以有效地抵抗各种形式的截获和攻击，如码字捕获、同步攻击等。
安全性隐身性能保密性能分析抗多径性能分析多径干扰01抗多径能力02适应能力03直接序列扩频技术在无线通信中的实际应用案例增强信号抗干扰能力实现低功率通信实现隐蔽通信在移动通信中的应用案例增强信号抗干扰能力提高安全性在无线局域网中的应用案例提高雷达分辨率直接序列扩频技术可以将雷达信号扩展到更宽的频带中，从而使得雷达可以分辨更小的目标。
增强抗干扰能力直接序列扩频技术能够降低单位频带内的信号强度，从而增强雷达信号抗干扰能力，提高雷达的检测精度。
在雷达信号处理中的应用案例结论与展望通过对直接序列扩频系统的仿真和分析，发现该技术在高斯白噪声和多径干扰环境下具有优良的性能表现。
在直接序列扩频技术的应用中，伪随机序列的产生和处理是关键技术之一，也是未来研究的重要方向。
直接序列扩频技术能够有效地抵抗无线通信中的多径干扰和窄带干扰，提高通信的可靠性和保密性。
扩频通信技术发展状况及其在煤矿的应用
煤炭 一 直是 我 国 的主要 能源 ，我 国的煤 炭资 源大 都 埋藏 较深 ，需要 采用 井 工开 采 。 在井 工 开采 中 ，通信 工 作 非常 重要 ，它 关 系 到煤 矿 的安 全生 产和 矿 工 的生命 安 全 ，必 须 引起 高度 重视 。扩频 通信 技 术是 近 几十 年来 逐渐 发 展起 来 的一种 比较 先进 的通 信技 术 ， 具有 抗干 扰 能 力强 等诸 多优 点 。本 文拟 在 回 顾我 国煤 矿 井 下通信 发 展状 况 的基 础上 ，对 将扩 频通 信 技术 引入 到 煤矿 井 下通信 中进 行 探讨 。
Ｉ ． ． 逼信王猩…………………………．
扩 频通信技 术发展 状况 及其在煤矿 的应 用
天地 （ 常州 ）自动化 股份有 限公 司 叶学伟
【 摘要 】 目前，我国的煤矿 井下通信 主要采用有线通信 方式，该 通信方式存在很 多不足。文章对将扩频通信技术 ｇ ｆ 入到煤矿井 下通信 中进行 了探讨 。介 绍 了扩频通信的原 理、优 点和在国内外的发展状况 ，最后对该技术在 煤矿 行业的应用现状及 发展趋势进行 了 分 析。 【 关键词 】扩频通信技 术；煤矿 ；井下通信
１ ． 目前 我 国煤矿井 下通信 中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在 的问题
目前 ，我 国 的矿 井移 动通 信系 统 主要 由 三种 通信 形 式组 成 ， 即泄漏 无 线通 信 、感 应 通信 和 动力 线载 波 通信 。 泄漏 通信 电线铺 设 复杂 ，费用 昂贵 ，信 号接 收范 围 窄 ，只局 限 在离 导线 ４ ０ ｍ 以内的范 围 ，而且还 需要敷 设 专用 传输 线 ，这 些 缺 点限制 了该系 统 的推 广 应用 ；感 应 通信 信 号不 稳 定且 有大 量 杂音 ， 因而 也 无法 成 为井 下 的主 流通 信系 统 。动 力 线载 波通 信 系 统 目前在 架 线 电机车 上 有一 定 的应 用 ，但 同样存 在很 多 的这 样或 那样 的缺 点不 足，难 以广泛应 用 。
扩频通信技术原理及其应用
图4 SINCGARS RT 1523E型电台 编码技术，50%的频点受 干扰时仍可维持通信；法国P R4G跳频电台，跳速为400跳 ／秒，可自动避开被干扰的频率点；以色列的C N R9000， 内嵌了G P S模块，同步组网数达64个；美国研发的单信 道低空无线电系统(SINCGARS：Single-Channel Ground and Airborne Radio System)系列电台（如图4），跳频速率超过 100跳／秒，系统在30M H z～88M H z的频段内拥有2320个可 选通道，具有核电磁脉冲防护能力，电台分为机载、车载 和背负式等，目前装备于美国陆军、空军、海军及海军陆 战队，是超短波跳频电台中产量最大、服役时间最长、经 历实战检验最多的一种堪称经典的通信设备。
46 中国无线电 2010年第3期
免重传，如果接收机不知道扩频码片，那么它就不能正 确接收信息，接收信号表现为低功率的宽带噪声，所以 直接序列扩频适用于可靠安全的军事通信。
现在，3G移动通信技术已经悄然进入我们普通手机 用户的视野，该技术以传统CDMA技术为基础。
3.2 军用跳频电台
军用跳频电台按工作频段可分为短波跳频电台和超 短波跳频电台。短波跳频电台的通信距离可达数百至上 千公里。上世纪70年代，短波跳频电台正式登上军事舞 台，目前已发展到第三代。具有代表性的主战装备有： 美国S C140车跳速为10跳／秒，10秒内可建立通 信；以色列H F2000跳频电台，跳速为15～20跳／秒，可 预置10张频率表[6]。
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
直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用
直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用一、直接序列扩频技术的应用背景信息交流是人类要进行和进步所必不可少的.随着人类的,信息系统也逐渐成了覆盖全球的信息网。
从十九世纪人们对电缆通信的初步发明开始，伴随着科学技术的不断，通信技术突破了最初的有线通信,出了无线通信技术。
无线通信靠电磁波来进行信息，不用架线，更具灵活性，因而被迅速推广和。
但无线通信由于其传输环境的复杂性，在传输过程中会遇到各种各样的反射体以及来源于其它无线电波的干扰，会极大的影响甚至改变信号的传输信息,因此，无线通信抗干扰技术便应运而生.直接序列扩频技术作为主要的抗干扰技术之一,产生于二十世纪五十年代,其发明之初主要被应用于军事领域。
在世界格局动荡的那个年代，扩频抗干扰技术主要用来敌方的恶意干扰，维持军事系统安全不被侵入，其作用的重要性由此可见.ﻭ二、直接序列扩频技术直接序列扩频技术是指利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。
该技术作为一种信息传输方式，通过编码及调制的方法将频带展宽，使得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,与所传信息数据无关，这样便可以有效提高频率资源的利用率，且使所需要传达的信息安全、准确的传达.ﻭ该技术主要是通过发端、信道和接收端三部分来实现的。
其工作原理为：将需要传输的数字信号在发端输入以后，首先通过扩频码发生器产生的扩频序列将输入的数字信号进行调制,以扩宽其信号频谱，扩频码序列一般采用PN 码。
然后将扩宽后的信号调制到射频发生器发射出去。
调制方式多采用BＰSK、ＤPSＫ、Ｋ等方式.发出的信号在接收端的本地射频发生器接收到信号后立即进行解调，此后再由本地的扩频解调设备产生与发端相同的扩频序列进行信号解扩，使信号恢复到原信号进行输出，从而实现信息的传输。
三、直接序列扩频技术的理论基础无线通信技术自以来，伴随着科学技术的飞速也迅速。
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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。
2．2开阔地带环境在此情况下，直射波完全不受阻挡，接收信号是恒定的视线分量与多径散射分昔之和。
此时信号包络服从莱斯(Rician)分布，信道表现形式是莱斯信道。
其包络的概率密度函数为式中，A。
为稳定的视线分量的幅度，厶为零阶第一类贝塞尔修正函数。
相位的概率密度为式中，为西(菇)标准正态分布的概率积分，A2／2为直射分量功率，％2为散射分量功率。
可以用莱斯因子K为定义直射分量与散射分量之间的功率之比，即表征了多径散射对信号分布的影响。
K=2箜o．2 (4)将式(4)代入式(3)得：脚，=菇+警[2一erfc(“08西·K)](一7r<西<仃) (5)式中，e毋(算)表示误差函数。
将式(4)代入式(2)可得其包络的概率密度函数为P(r)=2r“可；xp[一K一(1+K)r2]．，0(2r／K(K+1))(r≥O) (6)莱斯因子K与卫星仰角有密切的关系，文献[10]给出了其计算的经验公式及参数值，当仰角为30度时，K=1i。
当采用SystemVue软件建立其仿真模型时，可由Rician信道子系统构成，并设其相关时间为50微秒，莱斯因子为1ldB。
2．3农村及郊区环境在这种情况下，接收到的信号是由受到阴影作用的直射信号分量和不受阴影作用的纯多径信号分量组成的，这种信道模型又称为C．Loo模型。
接收到的信号可表示为：r(t)=z(t)-s(t)+d(￡) (7)式中，r(t)为接收到的信号；；(t)为直射波信号；s(t)表示阴影衰落；d(t)为纯多径信号。
由于多径信号服从瑞利分布，阴影衰落服从对数正态分布，联合瑞利分布函数和对数正态分布函数，可以得到接收信号包络的概率密度函数为：⋯ r r 1^¨卜丁历烈i麟p [一掣一％导]．，o(嚣b)出(8) 。
2do 260 。
”、o⋯“⋯7式中，，o(·)为零阶贝塞尔函数，60表示平均多径功率，p表差。
文献[1 1]给出了计算b。
4t、do的公式及经验值，当仰角为30度时，弘为一5．045、do为2．7。
当采用SystemVue软件建立其仿真模型时，可由JK信道子系统、正态分布函数及指数函数子系统构成，设多径数目为5，最大多普勒频移为20kHz，正态分布的均值为一5．045、方差为2．7。
3 混合DS／FH扩谱方案混合DS／FH扩谱方案是将直接序列扩谱与跳频扩谱有机结合起来，虽然在设计和研制上比单独的蓖接序列扩谱和跳频扩谱系统复杂得多，但在这种结合中直接序列扩谱的低检测概率特性和跳频扩谱的频率分集特性都能够被利用，有利于将信号隐藏起来，同时电子干扰系统很难将信号的一次跳频与下一次跳频联系在一起，从而使跳频驻留关联非常因难，可用于降低频率选择性衰落的影响¨“。
混合DS／FH扩谱方案的原理框图如图1所示。
图1 混合DS／FH扩谱方案的原理框图工作原理如下：第k用户的数据信号B。
(￡)在基带单元内完成信源编码、交织、MFSK数据调制后变为b。
(t)，然后在中频f上完成扩频调制，再与由PN码控制的频率合成器输出的跳变信号完成跳频调制，输出宽带跳变信号s。
(t)，可由式(9)表示¨⋯，式中，P为第k用户信号的功率，驴(t)为直扩码的码片波形，a。
(t)为第k用户的直扩码Z为直扩中心频率Z(z)，0(t)为第k用户扩频调制信号的相位，Ot。
(t)为由第k用户跳频图案决定的相位波形。
接收机接收经低轨卫星一151—万方数据信道衰落以及受干扰信号干扰的扩跳信号变为，(t)，先经带通滤波、放大后与本地频率合成器输出的正交及同相信号进行混频、滤波，完成正交解跳，输出中频直扩信号rdl(t)及，扣(t)，同时经数字匹配滤波、视频积累提取同步信号，控制本地频率合成器及本地PN码产生器，然后对匹配滤波值进行处理，完成数据解扩，经判决后恢复出原始信息d。
(t)。
Sk(f)=以Pk(f)妒(t)吼(f)·CO${2w[‘C+五(t)]t+0‘+a^(t)} (9)假设h(I)为低轨卫星信道的冲激响应，则接收信号r(t)可由式(10)表示，式中，J(t)为干扰信号，n(f)为均值为0，方差为％／2的背景噪声，o表示卷积运算。
置r(t)=Σs^(t)@h(t)+．，(￡)+，l(f)__二、扩频增益和抗干扰容限扩频通信系统由于在发送端扩展了信号频谱，在接收端解扩还原了信息，这样的系统带来的好处是大大提高了抗干扰容限。
理论分析表明，各种扩频系统的抗干扰性能与信息频谱扩展后的扩频信号带宽比例有关。
～般把扩频信号带宽w 与信息带宽AF之比称为处理增益GP，即：它表明了扩频系统信噪比改善的程度，除此之外，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。
系统的抗干扰容限MJ定义如下：式中： (S／N)。
=输出端的信噪比，式中工。
为系统内部损耗，包括射频、解扩及放大电路引起的信噪比损失，一般应小于2～3dB：(S／N)。
是系统正常工作时要求的最小输出信噪比，由信息恢复所允许的误码率等因素决定。
干扰容限直接反映了扩频系统接收机可能抗的极限干扰强度。
只有当系统输入端的干扰功率低于干扰容限时，系统才能正常工作。
因此，干扰容限往往比处理增益更能确切反映系统的抗干扰能力。
三、扩频的应用DS- QPSK短波猝发扩频通信系统DS-QPSK系统原理框图扩频，即扩展频谱(ss)，它与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的3大高技术通信传输方式。
扩频技术是将待传送的信息数据被伪随机编码调制，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。
扩频通信有抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、隐蔽性高、截获概率低、可多址复用和任意选址等优点。
1常见扩频抗干扰技术概述1．1直接序列扩频系统直接序列扩频(DSSS)，简称直扩，就是将要传输的信息经过伪噪声(PN)序列编码后对载波进行调制。
因为PN序列的速率远大于要传输信息的速率，所以已调信号的频谱宽度将远大于要传送信息的频谱宽度，达到扩频的效果。
直接序列扩频自身具有抗干扰的能力．各种干扰和有用信号同时进人接收机，有用信号频谱被恢复为窄带谱；由于干扰与本地扩频信号不相关，故在解扩过程中被削弱。
这样有用信号为窄带谱，干扰信号为宽带谱，可以借助于解调后的基带滤波器去除带外的干扰信号。
带内的信噪比就可以大大提高，起到抑制干扰的目的。
1．2跳频通信系统跳频通信(FHSS)也是扩频通信中的一种重要方式，它是一种“躲避”式抗干扰通信系统，其载波频率在PN码的控制下跳变，所以称为跳频通信。
跳频通信系统的工作原理是：在发射端．先对输入的信码进行基带调制，然后再与PN序列控制下的频率合成器产生的本振信号(射频载波)进行混频，得到伪随机眺变的射频信号。
在接收端，用与发端相同的PN序列控制本地频率合成器，将接收的信号与本地频率合成器的信号混频，得到基带调制信号，然后再进行基带解调，恢复出信码。
1．3二维扩频系统二维扩频通信是近几年提出的一种新的扩频通信方式，二维扩频系统分别在时域、频域上对数据信号进行频谱扩展，是传统的时域扩频、频域扩频的推广。
由于二维扩频系统采用了两组扩频码．充分利用了两种一维扩频的特性，能使系统有更大的处理增益、更强的多址能力和较好的抗衰落性能。
针对传统的二维扩频技术，文献[2]提出了一种广义的二维扩频系统模型，通过分析，给出二维扩频系统在存在加性噪声情况下进行理论分析的一般方法，对二维扩频系统的性能分析有一定的指导意义。
1．4自编码扩频系统数字通信中传输的数字信息往往先经过扰码后再调制载波。
其目的是为了便于收端的同步。
因此。
信道上传输的数字信息呈现某种随机性。
如设法增强数字信息的随机变化特性。
并从不断变化的随机数据流中获得扩频序列，就可以避免完全依赖PIN序列、混沌序列进行频谱扩展的情况。
较好地保证扩频序列的随机性、动态变化性和信号的低截获率．这种扩展频谱的通信方式称为自编码扩频(SESS)，是一种抗干扰能力更好的安全通信方式。
2经典扩频系统的改进措施2．1直扩系统的改进措施2．1．1采用多电平直扩技术多电平直扩的基本原理就是以比需要高得多的速率产生原始的二元扩展码。
以便获得一定的处理增益，然后通过一个低截获频率的低通滤波器输出，产生一种多电平幅值的扩频码。
分析表明：所提出的扩频码。
能消除易使常规DS／BPSK信号泄漏的有害谱线，同时它也易于产生码周期很长，并且有良好自相关和互相关特性的多种不同的码序列。
2．1．2采用混沌序列作为扩频序列混沌序列作为直扩系统中的扩频序列有许多重要的优点：混沌序列不是二进制。
但其相关特性非常类似于随机二进制的相关特性；与m序列和Gold码序列相比。