浅谈扩频通信技术的特点及其应用

合集下载

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。

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。

浅析扩频通讯的原理及运用

浅析扩频通讯的原理及运用浅析扩频通讯的原理及运用摘要：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，近年来随着移动通信技术开展，扩频通信已经成为第三代各领域通信系统的核心技术之一。

本文阐述了扩频通讯原理及运用。

关键词：扩频；原理；运用扩频技术到目前为止，其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统，而跳频系统与直扩系统那么分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。

一般而言，跳频系统主要在军事通信中对抗成心干扰，在卫星通信中也用于保密通信，而直扩系统那么主要是一种民用技术。

1 扩频通信简介扩频通信是将待传的信息数据被扩频序列编码调制，实现频谱扩展后再传输；接收端采用同样的编码进行解调及相关处理，恢复原始数据。

扩频通信系统发端简化为调制和扩频，收端简化为解和解调，收发端两侧各有一个完全相同的伪随机码发生器，要求收发端的PN码精确同步，系统的其他环节合并到信道中。

扩频通信从电磁波角度来看，是与一般现有的常规方法完全不同的。

常规的通信是在频段上细分或时间上细分给通信用户，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，形成相当带宽的低功率谱密度信号发射。

使用不同的伪随机编码，不同通信用户可在同一频段、同一时间工作，互相影响极小。

因此，扩频通信在调制、解调上也与众不同。

信息数据经通常的数据调制后变成带宽为B1的信号，用扩频序列发生器产生的伪随机编码去对数字频带信号作扩频调制，形成带宽为B2，功率谱密度极低的扩频信号发射。

众多的通信用户，使用各自不同的伪随机编码，可以同时使用带宽为B2 的同一频带。

在接收端，首先使用与扩频信号发送者相同的伪随机编码作扩频解调处理，把带宽信号恢复成通常的数字频带信号，再使用通常的通信处理手段解调出发送来的信息数据。

显然，假设接收端不知道发送的扩频信号所使用的伪随机编码时，要进行扩频调制是非常困难的甚至是不可能的。

直接扩频通信技术介绍与实践

保密性好：由于信号的频谱被扩展，不易被检测和窃听，因此具有较高的保密性。
抗多径干扰能力强：扩频通信技术能够利用相关器在接收端抑制多径干扰，提高通信质量。
易于实现多址通信：通过不同的扩频码，可以实现多个用户在同一频段上的通信，具有较高的频谱利用率。
军事通信
无线电定位
添加标题
功能：同步系统的主要功能是提供时间基准和频率基准，确保信号在时频域上的正确解扩和解调。
组成：同步系统通常包括时间同步器和频率同步器两部分，分别用于提供时间基准和频率基准。
作用：同步系统的精度和稳定性直接影响到直接扩频通信系统的性能，因此是实现高质量通信的关键因素之一。
直接扩频通信技术的实践案例
直接扩频通信技术介绍与实践
汇报人：XXX

目录
添加目录标题
直接扩频通信技术概述
直接扩频通信技术的基本组成
直接扩频通信技术的实践案例
直接扩频通信技术的发展趋势与展望
添加章节标题
直接扩频通信技术概述
直接扩频通信技术是一种无线通信技术，通过将信息信号扩展到更宽的频带上进行传输，以实现抗干扰和保密通信。
直接扩频通信技术的发展趋势与展望
5G和未来的6G通信技术中，直接扩频通信技术将发挥更加重要的作用。
物联网和智能家居等新兴领域将为直接扩频通信技术提供更广阔的应用场景。
人工智能和大数据等技术的融合将进一步提升直接扩频通信技术的性能和效率。
未来直接扩频通信技术将更加注重网络安全和隐私保护，确保通信的安全可靠。
定义：用于产生扩频码序列的设备作用：控制扩频和解扩过程工作原理：基于伪随机二进制序列算法性能要求：高码速、低相位误差、高稳定性

无线扩频通信技术研究

跳频扩频（FHSS）
复合扩频是一种结合了直接序列扩频和跳频扩频的无线扩频通信技术。
总结词
复合扩频结合了DSSS和FHSS的优点，以实现更好的抗干扰性能和低截获概率。它使用两种扩频技术来扩展信号：一方面，它使用类似于DSSS的方法将信号扩展到更宽的频带；另一方面，它使用类似于FHSS的方法在跳变频率上跳变信号。这种组合方法可以提供更好的抗干扰性能和低截获概率，同时减少了所需的频率资源
技术发展历程
将原始信息转换为扩频序列，将扩频序列调制到载波上，实现信号的扩频和调制。
信号转换
接收端接收到信号后，需要进行解调和解扩频，将原始信息恢复出来。
信号接收
扩频通信的基本原理
02
无线扩频通信技术的分类与比较
直接序列扩频是一种常用的无线扩频通信技术，它将信号扩展到更宽的频带，以实现抗干扰和低截获概率。
特点
1. 抗干扰能力强：由于信号被扩展到较宽的频带上，使得干扰的影响相对较小，提高了信号的抗干扰能力。
2. 保密性好：扩频序列的随机性较高，难以被破解，因此可以实现较高的保密性。
3. 传输容量大：由于使用了扩频序列，使得可以在有限的频带内传输更多的信息，提高了传输容量。
定义与特点
01
02
03
04
05
详细描述
无线扩频通信技术在无线局域网中的应用非常广泛。通过使用扩频技术，可以将信号扩展到一个很宽的频带上，从而使信号能够更好地抵抗干扰，提高信号的保密性。此外，扩频通信技术还能够实现多路同时传输，提高了频谱利用率。因此，无线扩频通信技术在无线局域网中能够提供更稳定和高速的数据传输服务。
无线局域网（WLAN）
详细描述
无线个人局域网（WPAN）
总结词

扩频通信技术及其应用研究

扩频通信技术及其应用研究作者：张存来源：《中国科技博览》2013年第28期[摘要]扩频通信技术是一种新的信息传输方式，因其自身抗干扰能力强、保密性好、可实现码分多址等优点，被广泛应用于各个通信领域当中。

文章结合扩频通信技术的概念及特点，重点阐述了扩频通信技术的应用与系统工作原理。

[关键词]扩频通信工作原理应用中图分类号：TN914.42 文献标识码：TN 文章编号：1009―914X（2013）28―0525―01一、扩频通信技术1.1扩频通信技术的概念扩频通信，是扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication）的简称，它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式，通常情况下，我们所涉及到的扩频技术大概有4种类型，在这里简单说明一下：第一种直接序列扩频，是一种最为直接，也是最为简单的扩频技术，简称直扩，英文简称为DS。

第二种是跳时（TH），主要就是以时间轴为参照，将分成周期性的时帧，每帧内分成许多时片。

在运作时，由伪码来进行控制，从而将信号发出，该扩频技术有效地扩展了信号频谱。

第三种是载波频率跳变扩频，简称跳频（FH），其主要是在伪随机序列的作用和控制下，在一定的频段内快速的跳变，一般而言，其所对应的频带宽度要大于频谱宽度。

第四种就是混合扩频，对于这种方式的扩频，主要是由其它几种扩频技术和方式混合应用，如跳频、直扩、跳时的结合；跳时和跳频的混合；跳频与直扩的混合等。

1.2扩频通信的特点扩频信号本身属于一种不可预测的伪随机带宽信号，它的带宽要比欲传输数据信息的带宽大很多，并且接收机中必须带有与该带宽载波同步的副本，正因如此，使得扩频通信技术具有了以下特点：其一，超强的抗干扰性。

因为扩频信号本身具有的不可预见性，从而使得干扰者很难利用观察来进行有效地干扰，通常只能够使用发射与被干扰信号不匹配的干扰技术，而这种做法所能起到的干扰效果并不大。

由于扩频通信在传输信号的过程中对信号本身的带宽进行了扩展，故此，在信噪比很低的前提条件下，仍可以保证高质量的通信，这使其具备了较强的抗干扰能力；其二，良好的保密性。

扩频通信技术的应用及其系统的工作原理

扩频通信技术的应用及其系统的工作原理摘要扩频通信是一种通信的方式、指信号的调制方式，为了加强了解，本文主要从三个方面针对扩频通信技术的应用及其系统的工作原理进行了简单分析。

关键词扩频通信技术；应用；系统；工作原理目前，扩频技术在定位、通信、测距等多个领域中都有应用，这是由于其具有较强的信息保密功能、抗干扰性能以及任意选址等优点，有效地促进了我国通信行业的发展。

因此，对扩频通信技术的应用与工作原理的分极有其必要性。

1 扩频通信技术扩频通信，是扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication）的简称，它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式，通常情况下，我们所涉及到的扩频技术大概有4种类型，在这里简单说明一下：第一种直接序列扩频，是一种最为直接，也是最为简单的扩频技术，简称直扩，英文简称为DS。

第二种是跳时（TH），主要就是以时间轴为参照，将分成周期性的时帧，每帧内分成许多时片。

在运作时，由伪码来进行控制，从而将信号发出，该扩频技术有效地扩展了信号频谱第三种是载波频率跳变扩频，简称跳频（FH），其主要是在伪随机序列的作用和控制下，在一定的频段内快速的跳变，一般而言，其所对应的频带宽度要大于频谱宽度。

第四种就是混合扩频，对于这种方式的扩频，主要是由其他几种扩频技术和方式混合应用，如跳频、直扩、跳时的结合；跳时和跳频的混合；跳频与直扩的混合等。

2 扩频通信系统的工作原理扩频的原理是用信号来调制扩频码，使得扩频码上载有信号信息，在频谱上实现扩展，最终将原始数据恢复，另外，扩频是为了将信息扩频藏到噪声中，起保密作用，如CDMA就是用了扩频技术，最终得到的是伪随即噪声，在这里我们作具体的分析：从本质上讲，扩频通信理论就是建立在香农的信道公式和相关接收理论的基础之上的，具体表达公式如下：C=Blog（1+S/N）B-信号带宽，S-为信号的平均功率，N-为噪声功率。

根据以上公式分析，我们可以知道，当C为常数时，S/N与B可以进行互换，因此，要想增加信道的容量，可以通过降低信噪比S/N，或者是通过增加信号带宽B来完成，但是要注意的一点就是信道的容量不可以无限制的增加，为此，就需要考虑到信道的极限值：另外，对于最佳相关接收，其主要涉及到的参数有频率、振幅、相位等，在系统中，将具有相关性质的信号标记为相关信号，通过混合波行进行时域运算，进行来有效地检测数字通信系统。

扩频通信技术特点及应用

扩频通信技术特点及应用摘要扩频通信技术(简称扩频通信)是一种新兴的高科技通信技术，具有大容量、抗干扰、低截获功率等特点以及可实现码分多址(CDMA)等优点，在军事和民用通信系统中都得到了广泛的应用，并成为下一代移动通信的技术基础。

对扩频通信技术的抗干扰性能、抗多径干扰、多址能力等特点作了说明，并对扩频CDMA数字蜂窝系统的关键技术和容量优势做了阐述。

关键词扩频通信，CDMA，多径干扰，多址，容量一、序论人类社会进入到了信息社会，通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志。

怎样在恶劣的环境条件下保证通信有效地、准确地、迅速地进行，是当今通信工作者所面临的一大课题。

扩展频谱通信是现代通信系统中的一种新兴的通信方式，其较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能以及频谱利用率高、多址通信等诸多优点越来越多的为人们所认识，并被广泛的应用于军事通信和民用通信的各个领域，从而推动了通信事业的迅速发展。

扩频通信，即(Spread Spectrum Communication)扩展频谱通信，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(扩频序列：Spread Sequence)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。

这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的：首先，信息在频谱扩展后形成宽带传输；其次，相关处理后恢复成窄带信息数据。

在扩展频谱系统中，伪随机序列起着很重要的作用。

在直扩系统中，用伪随机序列将传输信息扩展，在接收时又用它将信号压缩，并使干扰信号功率扩散，提高了系统的抗干扰能力；伪随机序列性能的好坏直接关系到整个系统性能的好坏，是一个至关重要的问题。

扩频信号的接收一般分为两步进行，即解扩与解调，这是关系到系统性能优劣的关键。

解扩是在伪随机码同步的情况下，通过对接收信号的相关处理从而获得处理增益，提高解跳器输入端的信噪比，使系统的误码性能得以改善。

扩频通信特点及应用

扩频通讯特色及应用一、扩频通讯的工作原理在发端输人的信息先调制形成数字信号，而后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱，展宽后的信号再调制到射频发送出去。

在接收端收到的宽带射频信号，变频至中频，而后由当地产生的与发端同样的扩频码序列去有关解扩，再经信息解调，恢复成原始信息输出。

可见，一般的扩频通讯系统都要进行3次调制和相对应的解调。

一次调制为信息调制，二次调制为扩频调制，三次调制为射频调制，以及相对应的信息解调、解扩和射频解调。

与一般通讯系统比较，多了扩频调制和解扩部分。

扩频通讯应具备以下特色：(1)数字传输方式；传输信号的带宽远大于被传信息带宽；(3)带宽的展宽，是利用与被传信息没关的函数(扩频函数)对被传信息的信元从头进行调制实现的；(4)接收端用同样的扩频函数进行有关解调(解扩)，求解出被传信息的数据。

用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号有关办理是扩频通讯有别于其余通讯的两大特色。

二、扩频通讯技术的特色扩频信号是不行展望的、伪随机的宽带信号，其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽，同时接收机中一定有与宽带载波同步的副本。

扩频系统拥有以下特色。

．抗扰乱性强扩频信号的不行展望性，使扩频系统拥有很强的抗扰乱能力。

扰乱者很难经过察看进行扰乱，扰乱起不了太大作用。

扩频通讯系统在传输过程中扩展了信号带宽，所以即便信噪比很低，甚至在实用信号功率低于扰乱信号功率的状况下，还能不受扰乱、高质量地进行通讯，扩展的频谱越宽，其抗扰乱性越强。

低截获性扩频信号的功率平均散布在很宽的频带上，传输信号的功率密度很低，侦探接收机很难监测到，所以扩频通讯系统截获概率很低。

抗多路径扰乱性能好多路径扰乱是电波流传过程中因碰到各样非希望反射体(如电离层、高峰、建筑物等)惹起的反射或散射，在接收端的这些反射或散射信号与直抵路径信号相互干预而造成的扰乱。

多路径扰乱会严重影响通讯。

扩频通讯系统中增添了扩频调制和解扩过程，利用扩频码序列间的有关特征，在接收端解扩时，从多径信号中分别出最强的实用信号，或将多径信号中的同样码序列信号叠加，这样便可有效除去无线通讯中因多径扰乱造成的信号衰败现象，使扩频通讯系统拥有优秀的抗多径衰败特征。

扩频通信技术及其应用

一２５—
３．２ｍ序列的相关函数对于周期性二进制序列｛ａＴＩ｝ｆｂｎ｝，如两个周期均为ｐ，则其互相关函数为
Ｒ（炉∑％吒一，
互相关系数为：
∞产刍酗６ｎ一
对于由ｌ和Ｏ构成的两个进制序列，其相关函数
Ｒ（ｔ）＝Ａ—Ｄ
相关系数：ｐ（ｏ＝＝（Ａ—ＤＭＡ＋Ｄ）：：（Ａ—Ｄｙｐ上式中的Ａ表示两序列对应元素相同的个数；Ｄ表示两序列对应元素不同的个数：ｐ表示相关元素总数，即口＝Ａ＋Ｄ。当｛ａｎ｝＝｛ｂｌ－｝时，即它们各项相等，则自相关函数
抗多径干扰、保密性好、对其他系统千扰小、可以实现码分多址等，于是扩频通信技术在移
动通信、卫星通信、微波通信和无线接入等领域得到了飞速发展。
１．１、抗干扰能力强
由于扩频通信利用扩展频谱技术，在接收端对干扰信号频谱能量加以扩散，对有用信号
频谱能量压缩集中，因此在输出端就得到了信噪比的增益。扩频通信系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干扰性能越强。
此外．对于单频及多频载波信号的干扰、其它伪随机调制信号的千扰，以及脉冲正弦信
号的干扰等，扩频系统都有抑制干扰提高信噪比的作用。特别是对抗敌方人为干扰方面，效
果很突出。简单地说，如果信号频带扩展１０倍，干扰方面需要在更宽的频带上去进行干扰，
分散了干扰功率。在总功率不变的条件下，其干扰强度只有原来的ｌ，１０。而要保持原有的干扰强度．则必需加大１０倍的功率，这在实际条件下，有时是难以实现的。
（１）系统占有的频带宽度远远大于要传输的原始信号带宽（或信息比特速率）。且系统
占有带宽与原始信号带宽（或比特速率）无关。（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Байду номын сангаас处理来完成的。
即扩频通信是将传送的信息数据用伪随机码ａＰＮ码）调制，实现频谱扩展后再传输：接收端则采用同样的ＰＮ码进行相关处理及解调．恢复原始信息数据。

浅谈扩频通信方式的分类及其优缺点比较

浅谈扩频通信方式的分类及其优缺点比较摘要:本文阐述了扩频通信的基本原理并介绍了扩频通信的几种常用的工作方式,最后对几种扩频方式的优缺点进行了比较。

关键词:扩频通信工作方式比较扩展频谱通信简称“扩频通信”,最早出现在第二次世界大战期间,作为美军使用的无线保密通信技术。

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,它具有抗干扰性强、抗多径衰落性好等一系列优点。

1 扩频通信的理论基础[1]扩展频谱通信(Spread Spectrum Communcation,简称扩频通信),是基于信息论和抗干扰理论的信息传输方式,它与光纤通信、卫星通信一同被誉为信息时代的三大高技术通信传输方式。

扩频通信的可行性,可由信息论中的相关公式中引申而来的。

信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为:式中,C为信道容量;B为信号频带宽度;S为信号功率;N为白噪声功率。

由Shannon公式可以看出: 要增加系统的信息传输速率,则要求增加信道容量。

信道容量C为常数时,带宽B与信噪比S／N可以互换,即可以通过增加带宽B来降低系统对信噪比S／N的要求;也可以通过增加信号功率,降低信号的带宽,这就为那些要求小的信号带宽的系统或对信号功率要求严格的系统找到了一个减小带宽或降低功率的有效途径。

当B增加到一定程度后,信道容量C不可能无限地增加。

2 扩频技术的几种基本工作方式随着通信技术的发展,扩频通信的方式也在不断更新,按照扩展频谱的方式不同,可以将其归结为直接序列扩频(DS)、跳频(FH)、跳时(TH)、脉冲调频(chirp调制)及混合扩频等。

2.1 直接序列扩频该系统中所用的编码序列通常是伪随机序列或叫伪噪声(PN)码。

要传送的信息经数字化后变成二元数字序列,它和伪随机序列模2相加后成复合码去调制载波。

在直接序列系统中通常对载波进行相移键控调制。

为了节省发射功率和提高发射机工作效率,扩频系统中采用平衡调制器,抑制载波的平衡调制对提高扩频信号的抗侦破能力也有利。

浅谈扩频通信技术及其应用

￡《黼扩羹频通信原工囊ｌ理作方式作ＣＭ工特点ＤＡ
Ａｂｔａｔ３ｓｔｅｉｘｏｎｓｔｅｂｓｃｐｎｉｌｓｏｐｅｄｓｅｔｍｏｓｒｃｈｉｈｓｓｅｐｕｄａｉｒｃｐｅｆｓｒａｐｃｒｃｍｍｕｉａｉｎ，ｉｏｒｗｏｋｎｔｏｓｈｉｕｎｃｔｏｔｆｕｒｉｇｍｅｄｓｈ
率跳变一时间跳变混合系统和时间跳变一直接序列混合系统等。例如，在要求处理增益比较高的场合，单独使用一种扩频方法可能会遇到技术上的困难，这时采用ＦｇＳ混合系统ｔＤ会收到较好的效果。若数据速率Ｒ：５ｂｓ要求扩频处理ｂｋ／，，增益 ≥５ｄ，０Ｂ这就要求扩频后射频带宽 ≥１０Ｍｔ００ｔ。ｚ
cdma通信的关键是能够找到足够多的?同正交地址码来实现多用户对同一频带的共用由于扩频通信技术中使用的扩频码序列是一组丰富的地址资源这样就可以充分选取其中具有良好自相关性和互相关性的扩频码序列把这些序列码作为?同用户的地址码在收信端再利用相关检测技术进?解扩处?依照?同码形可以恢复出与本地码序列完全相同的有用信号因此就可以在同一宽频带上通过采用精确的功率控制技术实现许多用户同时通信而?互相干扰这就是cdma的基本通信原?
准确地说，直接序列扩频（ＳＳ系统应称为直接用编Ｄ－）Ｓ
码序列对载波调制的系统，简化框图如图１示。其所该系统中所用的编码序列通常是伪随机序列或叫伪噪
声（Ｎ码。要传送的信息经数字化后变成二元数字序列，Ｐ）它
信号进行解扩（也叫缩谱）解扩后的信号送到解调器取出传，送的信息。

探析扩频通信技术的应用及其系统的工作原理

探析扩频通信技术的应用及其系统的工作原理摘要：扩频通信技术近年来飞速发展，并广泛应用于生活中，如；无线网、蓝牙、无绳电话、微波通信等。

扩频通信技术在定位、通信、测距方面有着诸多的优点，扩频通信技术不断地完善发展形成了扩频通信系统，扩频通信系统产生无疑的通信技术领域飞速发展的成果。

本文将分析扩频通信技术的优缺点，探析扩频通信技术系统的工作原理。

关键词：扩频通信技术；应用；工作原理一、扩频通信技术及系统的介绍（一）扩频通信技术的介绍扩频通信技术简称扩频谱通信，它是一种传输信息的射频信号，带宽强度大于信息本身带宽的通信方式。

它有一个显著的特征，就是利用伪随机码发送信息数据，其速率高并扩展载有信息数据基带的信号。

间接的形成一种低功率的带宽频谱密度信号来发射，信号容易被嘈杂的环境被淹没，即使被信号被淹没，但只要增加带宽信号，就可以使信号恢复正常，保持正常通信，使用扩频的方法让宽带传输信更加强烈，以获取在通信上的优势。

（二）扩频通信系统扩频通信系统是属于一种信息处理传输系统，扩频通信系统（sPREAD SPEcTRuMc0MMuNlCA，110NsYsTEM）简称sscs。

在特殊的通讯环境中，扩频函数对待传输信号频谱进行相关处理，然后扩展成宽频带信号。

信号在信道中传输时，会对信号进行压制收缩，信号最终流入通讯系统的信息接收端。

在扩频通信系统中，扩频系统的函数决定了传输信号时调整信号的带宽，并不是由发送时的信息来决定。

扩频通信系统中信号的传输需要扩展频谱，使信号在被传输的过程中，必须超过承载信息的最小带宽。

系统中的接收机接受达发射码的副本时，就会对信号进行相关处理，然后由接收机恢复原来的信息。

直接序列码在扩频通信系统中有广泛的应用，它的基本应用原理是：利用高数率运作的正交假地址码，通过适当的调解，制作出基带信息。

按照不同的操作方式，一般扩频通行可以分为四种，直接序列扩频工作方式、跳变频率工作方式、跳变时间工作方式、宽带线性调频工作方式。

《扩频通信技术及应用》课件第1章

可得
S
lim C
B
Rmax
1.44
n0
Eb S 1 n0 n0Rmax 1.44
(1-5)
由此可得信道要求的最小信噪比为
Eb n0
min
1 1.44
0.694
1.6dB
用扩展频谱的方法换取通信系统接收机输入端对C/N (载噪比)或S/N(信噪比)的要求，这对通信设备小型化、低功率化、减少通信环境电磁干扰来说是十分重要的。
图1-3 直接序列扩展频谱原理图
图1-3中输入载波信号的频率为fc，窄脉冲序列的频谱函数为G(f)，它具有很宽的频带，平衡调制器的输出则为两倍脉冲频谱宽度，而fc被抑制的双边带展宽了扩频信号，其频谱函数为fc+G(f)。
1985年5月美国联邦通信委员会（FCC）制定了民用公共安全、工业、科学与医疗和业余无线电采用扩频通信的标准和规范，从此扩频技术获得了更加广泛的应用。 1995 年美国Qualcomm公司推出了IS 95 CDMA系统，首次将直扩技术用于民用的蜂窝移动通信中，获得了巨大的成功。
2000年，国际电信联盟（ITU）接纳扩频技术的CDMA 为第三代移动通信的三大主流标准的核心技术，表明扩频技术已经处于其发展的鼎盛时期。目前除了应用于军事安全保密通信外，扩频技术正广泛应用于卫星通信、第三代和未来的第四代移动通信、定位、无线局域网、蓝牙及最新的超宽带（UWB）系统中，显示出其强大的生命力。
由图1-1(c)可见，频谱线间隔不变，但信号的频带宽度增加一倍。此外，由图1-1还可以看出，无论是脉冲重复周期的增大还是脉冲宽度的减小，都使频谱函数的幅度降低了。
图1-1 (a) 脉冲宽度τ0，脉冲周期T0=5τ0; (b) 脉冲宽度τ0，脉冲周期为2T0

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。

扩频技术的特点及其发展趋势

中国无线电管理2000年4月2期扩频技术的特点及其发展趋势郭俊善一、扩频技术的种类和特点简单地说扩频是指传送信息的信号带宽在一定范围内加以扩展,用带宽来换取信噪比的改善,所带来的好处用处理增益来表示,它是指射频带宽和信息速率之比,其公式是:G p=10l g B/R b,扩频性能的好坏主要取决于相关解扩器信噪比的改善程度,处理增盖的高低决定系统的抗干扰能力和通信系统的容量,抗干扰能力的强弱用干扰容限来表示:M j=G p-(S/N)dB-L p(S/N)dB是指解调器末端的最小信噪比,L p 是系统的损耗,Gp是扩频的处理增益。

而衡量扩频设备性能好坏的技术指标是归一化信噪比,其公式为:(E b/N o)dB=G p-(P N/P S)dB(P N/P S)dB越小,其通信设备的技术水平就越高,抗干扰能力就越强。

扩频的种类有:11DS方式(直接序列扩频)比较成熟且应用最广,对于扩频码的选择有m序列、G old码序列、混纯序列等。

21FH方式(跳频扩频方式)它是指发射信号的瞬时,带宽不变,但发射的载波频率受伪随机序列控制,在带宽较信号带宽宽得多的频带内,按一定规律随机跳变。

31跳时方式,它是用跳时码序列来启闭发射机用来减小时分复用(TDM)方式之间的干扰,这种方式需要严格而准确的全网同步,并且获得处理增益较低,一般不用。

41脉冲调频方式(主要用于雷达系统)51各种混合方式(1)DS/FH方式,综合抗干扰能力较强,不易破译,保密性能强,是一种很好的抗干扰技术。

(2)时———频跳变,主要用于选址媒介,而不是专用扩频,一般不用。

(3)跳时———直接序列扩频它是一种TDM加大容量的控制方式。

二、扩频抗干扰技术的特点扩频技术之所以日益兴起,并且发展很快的根本原因是由于它们有以下几个方面的特点。

11由于扩频信号降低了信号的功率谱密度,使信号完全隐蔽在噪声和干扰之中,因而有很强的抗干扰能力。

21在扩频通信中,利用扩频码的多样性复杂性,来提高设备的抗破译,抗截获能力,从而提高系统的保密性。

扩频通信的特点和优势

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通信系统的核心技术之一。

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。

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。

扩频通信技术简介

高可靠性
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