扩频通信的特点和优势

扩频通信的特点和优势 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

扩频通信的特点和优势

扩频通信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，具有较强的抗干扰能力和较好的保密性能，20 世纪 70年代以来扩频通信的理论和应用方法得到了很大的发展，近年来随着移动通信技术发展，扩频通信已经成为第三代移动的核心技术之一。

扩频通信具有以下几个特点

• 1、抗干扰能力强

扩频信号的不可预测性，使扩频通信系统具有很强的抗干扰能力。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽，所以使信噪比很低，甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下，仍然能不受外界干扰。信号的频谱被扩展的越宽，处理增益越高，抗干扰能力就越强。此外，对于单频及多载波信号的干扰，其他伪随机调制信号的干扰，以及脉冲正弦信号的的干扰等，扩频系统都有抑制干扰提高信噪比的作用。简单的说，若将频带展宽

10 倍，在总功率不变的情况下，其干扰强度只是原来的 1/10。而一般频谱带宽至少是信

息带宽的几十倍甚至更高。另外，由于接受端采用了伪随机序列进行相关检测，即使采用同类型信号进行干扰，如果不能检测出有用信号的伪随机序列，干扰也起不了太大作用。

抗干扰性能强是扩频通信最突出的优点。

2、隐蔽性好、低截获性

由于扩频信号的频谱被展宽到很宽的频带上，单位带宽的功率也随之降低，信号功率密度很低，信号被淹没在噪声中、难以被发现，因而不易被敌方截获；加之扩频编码，就更难获取有用信号，而且扩频信号的功率密度极低，对周围的电信设备产生干扰的可能性极小。

3、保密性好

在一定的发射功率下，扩频信号分布在很宽的频带内，无线信道中有用信号功率谱密度很低，有用信号被淹没在噪声下，而且不同的通信在发射时采用不同的扩频序列，只有接受方知道扩频序列的具体内容，其他不知道地接受方几乎不可能破译，因此扩频技术能很好的保证通信的可靠性。

4、抗多路径干扰性能好

多路径干扰是电波传输过程中因遇到各种非期望反射体（如电离层、高山、建筑物等）引起的反射或散射，在接受端的这些反射或散射信号与直接路径信号相互干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程，从多径信号中分离出最强的有用信号，或者将多径信号中的相同码序列信号叠加，这样就可以有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象，是扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

5、易于实现码分多址

由于扩频通信要用伪随机序列进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的伪随机序列做相关的解扩才能恢复出信号，这就给频分复用和多址通信提供了基础。充分利用不同码型的伪随机序列之间的自相关特性和互相关特性，分配给不同用户不同的伪随机序列，就可以区别不同用户的信号，众多用户，只要配随使用自己的伪随机序列，就可以互不干扰的同时使用同一频率通信，从而实现了频分复用，使拥挤的频谱得到充分利用。发送者可用不同的伪随机序列，分别向不同的接收者发送数据。同样，接收者用不同的伪随机序列，就可以接收到不同发送方送来的数据，实现了多址通信。

6、能精确的定时和测距

我们知道电磁波在空间传播速度是固定不变的。人们自然会想到如果能够精确测量电磁波在两个物体之间传播的时间，也就等于测量两个物体之间的距离。在扩频通信中如果扩展频谱很宽，则意味着所采用的伪随机序列速率很高，每个码片所占用的时间就很短。当发射出去的扩频信号在被测物体反射回来，在接受端接跳出伪随机序列，然后比较收发两个码序列相位之差，就可以精确测出扩频信号往返的时间差，从而算出两者之间的距离。测量精度取决于码片的宽度，码片越窄，精度越高。

扩频通信的优势

（1）扩频通信具有消息隐蔽性、低截获概率和抗干扰等能，对军事通信有很大应用潜力。国外军事通信已经装备使用 HF、VHF和UHF频段的跳频电台，直接序列扩频电台也开始进入实用阶段。

（2）利用不同的预定扩频码（地址码）序列，可以在相同频段实现码分多址（CDMA）和选址通信，在卫星通信和室内有线、无线通信中得到使用。

（3）直接序列扩频信号具有同距离无关的高分辨率测距能力，在全球定位系统（GPS）和深空探测中得到应用