任务2 扩频通信的特点和主要技术指标
扩频通信基础
跳频图案
图1所示为一快跳频图案, 它是在一个时间段内传送 一个码位(比特)的信息. 通常称此时间段为跳频的 驻留时间,称频率段为信 道带宽. 图2所示为一慢跳频图案, 它是在一个跳频驻留时间 内传送多个(此处3个) 码位(比特)的信息.
跳频系统性能指标
跳频带宽 跳频频率的数目 跳频的速率 跳频码的长度(周期) 跳频系统的同步时间
扩频通信定义
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须的最小带宽;频带的扩 展是通过一个独立的码序列来完成,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 信号的频谱被展宽了 采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱 在接收端用相关解调来解扩
1110010 1110010 1110010 1110010 1110010 1110010
0001101 1110010 0001101 0001101 0001101 1110010 000ππ0π πππ00π0 000ππ0π 000ππ0π 000ππ0π πππ00π0
发送码 发端已调信号
扩频通信的基本原理
扩频通信的分类
◆直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum) ◆跳变频率(Frequency Hopping) ◆跳变时间(Time hopping) ◆各种混合方式
直接序列扩频CDMA系统
所谓直接序列 (DS-Direct-Scquency)扩频,就是直接用具有 高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱.而在收端, 用相同的扩频码序列去进行解扩,把展宽的扩频信号还原成 原始的信息.
m序列的性质
m序列的自相关函数由下式计算(p=2n-1):
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。
第1章_扩频通信概述解析
一、扩频通信的基本概念
传输带宽至少是信息带宽的百倍以上； 传输带宽主要由扩展函数（扩展码）决定；
二、扩频通信的主要特点
信息隐蔽性好； 抗高斯噪声干扰能力强； 抗多径干扰能力强；
三、扩频通信的理论依据
C.E.Shannon信道容量公式
S C B log2 1 , bps N
C.E.Shannon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 具有白高斯噪声统计特性的信号； 哈尔凯维奇从理论上证明：要克服多径衰落干扰的影 响，信道中传输的最佳信号形式是具有白高斯噪声统 计特性的信号；
四、扩Байду номын сангаас码的确定
具有白高斯噪声统计特性； 易于产生、加工和复制；
处理增益：
Gp
S / N out S / N in
Bss Rc Tb Bb Rb Tc
干扰容限：
S M j G p Lsys N out
dB
干扰门限（实际）： M J M j 1 dB
六、扩频通信系统性能指标
测距 军用扩频系统组网 快速跳频电台 精确制导 移动通信 电子对抗中的扩频技术 超声多普勒血流成像 CDMA扩频通信 无线局域网 蓝牙(BlueTooth)技术
思考题
1、一个DS-SS系统在干扰是信号的250倍条件下工作，若基带滤 波器输出的信噪功率比为10dB，系统内部信噪比损失为 3.5dB， 求系统的处理增益最少应为多少？干扰容限是多少？ 2、一个伪码速率为 1Mbps而信息速率为100kbps的DS-SS系统， 试评述其有无使用价值？一般伪码速率至少为多少系统才能 有实用价值？
任务2 扩频通信的特点和主要技术指标
1）扩频处理增益
（2）扩频处理增益 的实际意义 ） 是扩频通信系统的主要指标， 扩频处理增益 是扩频通信系统的主要指标，它的取值一般可 以在100到1000000的范围（20dB～60dB）。扩频处理增益 正是 到 的范围（ ）。扩频处理增益 以在 的范围 ～ ）。 反映了扩频通信系统对信噪比的改善程度。 反映了扩频通信系统对信噪比的改善程度。 在扩频通信系统中，接收机扩频解调后，只提取出带宽为 的 在扩频通信系统中，接收机扩频解调后，只提取出带宽为B的 有用信息，而排除掉宽频带 中的外部干扰 中的外部干扰、 有用信息，而排除掉宽频带W中的外部干扰、噪音和其他用户的 通信影响， 通信影响，即接收机的输出信噪比相对于输入信噪比有很大的改 善。
1
扩频通信的主要特点
在抗多径干扰方面，扩频通信系统也非常易于实现。 在抗多径干扰方面，扩频通信系统也非常易于实现。在移动通 信中，多径干扰是一个是很严重的、非解决不可的问题。 信中，多径干扰是一个是很严重的、非解决不可的问题。系统常 采用以下两种方法来提高抗多径干扰的能力： 采用以下两种方法来提高抗多径干扰的能力： 一是把最强的有用信号从接收到的多路信号中分离出来，即采 一是把最强的有用信号从接收到的多路信号中分离出来， 用后面将要介绍到的分集技术，解决抗多径干扰的问题； 用后面将要介绍到的分集技术，解决抗多径干扰的问题； 二是设法把不同路径来的不同延迟、 二是设法把不同路径来的不同延迟、不同相位的信号在接收端 从时域上对齐相加，合并成较强的有用信号， 从时域上对齐相加，合并成较强的有用信号，即采用梳状滤波器 的方法。 的方法。
第三代移动通信技术
移动通信系
课程目录
模块一 3G基础模块 基础模块 模块二 CDMA技术基础模块 技术基础模块 模块三 WCDMA移动通信技术模块 移动通信技术模块 模块四 TD-SCDMA移动通信技术模块 移动通信技术模块 模块五 CDMA2000移动通信技术模块 移动通信技术模块 模块六 WiMAX技术模块 技术模块
扩频通信技术的特点教案.
知识点扩频通信技术的特点一、教学目标：了解扩频通信技术的基本概念。
掌握扩频通信的种类及特点。
二、教学重点、难点：重点掌握扩频通信技术的种类和特点。
三、教学过程设计：1.知识点说明扩频通信的种类可以分为直接序列系统和跳频系统。
特点：功率谱密度低，抗侦察，抗截获，具有较好的保密性。
2.知识点内容扩频通信的基本概念：所谓扩频通信，即扩展频谱通信，是一种把信息的频谱展宽之后再进行传输的技术。
种类：直接序列系统和跳频系统。
直接序列系统：是指用一高速伪随机序列与信息数据相乘，由于伪随机序列的带宽远远大于数据信息的带宽，从而扩展了发射信息的频谱。
跳频系统：是指在一伪随机序列的控制下，发射频率在一组预先制定的频率上按照规定的顺序离散的跳变，扩展了发射信号的频谱。
特点：功率谱密度低，抗侦察，抗截获，具有较好的保密性。
3.知识点讲解1）从最基本的概念讲起，先文字叙述让学生大致了解一下学习的内容。
2）插入图片，通过图片加深印象，了解扩频通信系统的基本概念。
3）通过视频与图片的交替放映，让学生了解并掌握扩频通信的种类及特点。
四、课后作业或思考题：1、CDMA扩频通信系统可以分为（）和（）两种答案：基本CDMA 、复合CDMA2、基本CDMA包括（）、（）、（）、（）等几种方法的组合。
答案：直接序列扩频、跳频扩频、跳时扩频、线性跳频3、扩频通信技术的分为哪几类？答案：分为3类：直接扩频、频率跳变技术和各自混合方式。
4、写出直接扩频的原理。
答案：在发送端输入的信息先经过信息调制形成数字信号，然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。
展宽的信号再经过射频调制，调制到较高频率上再发送出去。
在接收端收到的宽带射频信号经过射频调制，恢复到中频，然后由本地产生的与发送端相同的扩频码序列去相关解扩。
再经信息调制，即恢复出原始信息。
五、本节小结：直接扩频方式优点：直扩信号的功率谱密度低，保密性强，容易识别，具有抗宽带干扰。
扩频通信技术
扩频通信技术长期以来，扩频通信主要用于军事保密通信和电子对抗系统，随着世界范围政治格局的变化和冷战的结束，该项技术才逐步转向"商业化"。
数年前扩频通信在我国通信领域仍鲜为人知，有关资料介绍也比较少，一九九三年开始, 吉隆公司即致力于向我国引进扩频产品, 已经在电力、金融、公安、交通等行业收到了明显的社会、经济效益，引起国内通信界人士的广泛注意。
第一章扩展频谱通信简介第二章扩频通信的定义第三章扩频通信的理论基础第四章扩频增益和抗干扰容限第五章频谱的扩展的实现和直接序列扩频第六章扩频通信的主要特点第一章扩展频谱通信简介我们知道，传输任何信息都需要一定的带宽，称为信息带宽。
例如语音信息的带宽大约为20Hz~20000Hz、普通电视图像信息带宽大约为6MHz。
为了充分利用频率资源，通常都是尽量压缩传输带宽。
如电话是基带传输，人们通常把带宽限制在3400Hz左右。
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=8M Hz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。
扩频通信属于宽带通信技术，通常的扩频信号带宽与信息带宽之比将高达几百甚至几千倍。
有人要问为什么要这么做？这样是不是太浪费频率资源了？这些问题可以用信息论和抗干扰理论来解释。
第二章扩频通信的定义扩频通信，即扩展频谱通信技术（Spread Spectrum Communication），它的基本特点是其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身的带宽。
除此以外，扩频通信还具有如下特征:2.1是一种数字传输方式；2.2带宽的展宽是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息进行调制实现的；2.3在接收端使用相同的扩频函数对扩频信号进行相关解调，还原出被传信息。
任务2扩频通信的特点和主要技术指标
软容量是通过CDMA系统的呼吸功能来实现的。小区呼吸功能
示意图如图2-10所示。
1
扩频通信的主要特点
图2-10 小区呼吸功能示意图
1
扩频通信的主要特点
呼吸功能是CDMA系统中特有的改善用户相互干扰、合理分配 基站容量的功能。
它是指相邻基站间，如果某基站覆盖区正在通话的用户数量较
多时，该基站的用户之间会产生较大的干扰，这时，该基站可通
CDMA系统实现呼吸功能的本质在于其可以方便的控制各个基
站的覆盖范围和系统能够实现软切换，通过改变基站的覆盖范围
来调整各个基站下面使用用户的容量，CDMA系统通过呼吸功能
，实现相邻基站之间的容量均衡，降低各个基站内部的用户干扰
，从整个系统考虑是增加了容量。
1
扩频通信的主要特点
7）能精确定时和测距 利用电磁波的传播特性和扩频通信PN码的相关性，可以精确 测出二物体之间距离，使精确定时和测距得以广泛应用。
再加上不知道扩频编码，就很难进一步检测出有用信号。所以说
它的隐蔽性好。因此，扩频信号具有很低的被截获概率。如图2-9
所示。
1
扩频通信的主要特点
图2-9 保密性示意图
同时，由于扩频信号具有极低的功率谱密度，它对目前广泛使
用的各种窄带通信系统的干扰就很小。因此，在原有窄带通信的
频段内同时进行扩频通信，这可大大提高频率利用率。
1
扩频通信的主要特点
这两种技术在扩频通信中利用扩频码的自相关性都易于实现， 由于扩频码具有自相关特性，在接收端可以方便地从多路信号中
分离出最强的有用信号，或把多个路径来的同一码序列的波形相
加合成。
1
扩频通信的主要特点
6）软容量 对于CDMA系统，用户数与服务级别存在比较灵活的关系，运 营商可在话务量高峰期将误帧率稍微提高，来增加可用信道数， 提高系统容量。
扩频通信的工作方式及其特点
扩频通信的工作方式及其特点在发端输入的信息先调制形成数字信号，然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，然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩，再经信息解调，恢复成原始信息输出。
扩频通信工作方式1.直接序列扩频轻易序列QPSK(ds-ss)就是轻易利用具备低码率的QPSK码序列使用各种调制方式在发端拓展信号的频谱，而在收端用相同的QPSK码序列回去展开解码，把拓展阔的QPSK信号转换成完整的信息。
2.跳频扩频冲频QPSK技术就是通过伪随机码的调制，并使载波工作的中心频率不断弹跳发生改变，而噪音和干扰信号的中心频率却不能发生改变。
这样，只要交、发信机之间按照紧固的数字算法产生相同的伪随机码，就可以达至同步，确定噪音和其他干扰信号。
3.跳时扩频冲时就是并使升空信号在时间轴上LBP。
先把时间轴分为许多时片。
在一帧内哪个时片升空信号由QPSK码序列展开掌控。
可以把冲时认知为：用一定码序列展开挑选的多时片的时移键控。
由于使用窄得很多的时片回去传送信号，相对说来，信号的频谱也就沉降了。
在发端，输入的数据先存储起来，由扩频码发生器的扩频码序列去控制通)断开关，经二相或四相调制后再经射频调制后发射。
在收端，由射频接收机输出的中频信号经本地产生的与发端相同的扩频码序列控制通-断开关，再经二相或四相解调器，送到数据存储器和再定时后输出数据。
只要收、发两端在时间上严格同步进行，就能正确地恢复原始数据。
冲时也可以看作就是一种时分系统，所相同的地方是它不是在一帧中紧固分配一定边线的时片，而是由QPSK码序列掌控的按一定规律LBP边线的时片。
冲时系统的处置增益等同于一帧中所分的时片数。
由于直观的冲时抗干扰性不弱，很少单独采用。
4.脉冲线性扩频升空的射频脉冲信号，在一个周期内，其载频的频率并作线性变化。
因其频率在较宽的频带内变化，信号的频宽也被沉降了。
扩频通信的特点和优势
扩频通讯的特色和优势扩频通讯是一种信息传输方法,其旌旗灯号所占领的频带宽度弘远于所传信息必须的最小带宽,具有较强的抗干扰才能和较好的保密机能,20 世纪 70年月以来扩频通讯的理论和运用办法得到了很大的成长,近年来跟着移动通讯技巧成长,扩频通讯已经成为第三代移动通讯体系的焦点技巧之一.扩频通讯具有以下几个特色• 1.抗干扰才能强扩频旌旗灯号的不成猜测性,使扩频通讯体系具有很强的抗干扰才能.扩频通讯体系在传输进程中扩大了旌旗灯号带宽,所以使信噪比很低,甚至在有效旌旗灯号功率低于干扰旌旗灯号功率的情形下,仍然能不受外界干扰.旌旗灯号的频谱被扩大的越宽,处理增益越高,抗干扰才能就越强.此外,对于单频及多载波旌旗灯号的干扰,其他伪随机调制旌旗灯号的干扰,以及脉冲正弦旌旗灯号的的干扰等,扩频体系都有克制干扰进步信噪比的感化.简略的说,若将频带展宽 10 倍,在总功率不变的情形下,其干扰强度只是本来的1/10.而一般频谱带宽至少是信息带宽的几十倍甚至更高.别的,因为接收端采取了伪随机序列进行相干检测,即使采取同类型旌旗灯号进行干扰,假如不克不及检测出有效旌旗灯号的伪随机序列,干扰也起不了太大感化.抗干扰机能强是扩频通讯最凸起的长处.2.隐藏性好.低截获性因为扩频旌旗灯号的频谱被展宽到很宽的频带上,单位带宽的功率也随之下降,旌旗灯号功率密度很低,旌旗灯号被吞没在噪声中.难以被发明,因而不轻易被敌方截获;加之扩频编码,就更难获取有效旌旗灯号,并且扩频旌旗灯号的功率密度极低,对四周的电信设备产生干扰的可能性微小.3.保密性好在必定的发射功率下,扩频旌旗灯号散布在很宽的频带内,无线信道中有效旌旗灯号功率谱密度很低,有效旌旗灯号被吞没在噪声下,并且不合的通讯在发射时采取不合的扩频序列,只有接收方知道扩频序列的具体内容,其他不知道地接收方几乎不成能破译,是以扩频技巧能很好的包管通讯的靠得住性.4.抗多路径干扰机能好多路径干扰是电波传输进程中因碰到各类非期望反射体（如电离层.高山.建筑物等）引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射旌旗灯号与直接路径旌旗灯号互相干扰.多路径干扰会轻微影响通讯.扩频通讯体系中增长了扩频调制息争扩进程,从多径旌旗灯号平分别出最强的有效旌旗灯号,或者将多径旌旗灯号中的雷同码序列旌旗灯号叠加,如许就可以有效清除无线通讯中因多径干扰造成的旌旗灯号式微现象,是扩频通讯体系具有优越的抗多径式微特征.5.易于实现码分多址因为扩频通讯要用伪随机序列进行扩频调制发送,而旌旗灯号吸收须要用雷同的伪随机序列做相干的解扩才干恢复出旌旗灯号,这就给频分复用和多址通讯供给了基本.充分运用不合码型的伪随机序列之间的自相干特征和互相干特征,分派给不合用户不合的伪随机序列,就可以差别不合用户的旌旗灯号,浩瀚用户,只要配随运用本身的伪随机序列,就可以互不干扰的同时运用统一频率通讯,从而实现了频分复用,使拥挤的频谱得到充分运用.发送者可用不合的伪随机序列,分别向不合的吸收者发送数据.同样,吸收者用不合的伪随机序列,就可以吸收到不合发送方送来的数据,实现了多址通讯.6.能准确的准时和测距我们知道电磁波在空间传播速度是固定不变的.人们天然会想到假如可以或许准确测量电磁波在两个物体之间传播的时光,也就等于测量两个物体之间的距离.在扩频通讯中假如扩大频谱很宽,则意味着所采取的伪随机序列速度很高,每个码片所占用的时光就很短.当发射出去的扩频旌旗灯号在被测物体反射回来,在接收端接跳出伪随机序列,然后比较收发两个码序列相位之差,就可以准确测出扩频旌旗灯号往返的时光差,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.扩频通讯的优势（1）扩频通讯具有新闻隐藏性.低截获概率和抗干扰等能,对军事通讯有很大运用潜力.国外军事通讯已经设备运用 HF.VHF和UHF频段的跳频电台,直接序列扩频电台也开端进入适用阶段.（2）运用不合的预定扩频码（地址码）序列,可以在雷同频段实现码分多址（CDMA）和选址通讯,在卫星通讯和室内有线.无线通讯中得到运用.（3）直接序列扩频旌旗灯号具有同距离无关的高分辩率测距才能,在全球定位体系（GPS）和深空探测中得到运用。
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。
扩频通信知识点总结
扩频通信知识点总结一、扩频通信概述扩频通信是一种通过在信号中加入噪声或码元序列，使得信号带宽大于信息带宽的通信方式。
与窄带通信相比，扩频通信在抗干扰、抗截获、抗多径等方面具有很大的优势。
扩频通信主要应用于军事通信、卫星通信、无线宽带接入等领域。
二、扩频通信的原理1. 扩频技术扩频技术通过在传输信号中引入宽带扩频信号，使得信号的带宽远大于原始信号带宽。
扩频技术的好处是可以增强信号的抗干扰性能。
常见的扩频技术包括直接序列扩频、频率跳变扩频和混合扩频等。
2. 扩频信号的产生扩频信号的产生可以采用伪随机序列（PN序列）或正交码。
PN序列是一种特殊的二进制序列，具有良好的自相关性和互相关性，可以用来实现扩频。
正交码是一组互相正交的码元序列，也可以用来实现扩频。
3. 扩频信号的调制扩频信号的调制方式有较多种，常见的有BPSK、QPSK、DSSS、FHSS等。
其中，直接序列扩频（DSSS）和频率跳变扩频（FHSS）是应用最广泛的两种方式。
三、扩频通信的技术特点1. 高抗干扰性能扩频通信能够对抗窄带干扰、宽带干扰等多种干扰形式，具有很高的抗干扰性能。
2. 低信噪比下的通信扩频通信允许在低信噪比环境下进行通信，这对于一些特殊环境下的通信，比如地下、水下通信具有重要意义。
3. 码分多址扩频通信可以实现码分多址通信，多个用户可以共享同一频段进行通信，提高信道的利用率。
4. 低发射功率扩频通信可以通过改变扩频系数的大小来控制发射功率，实现低发射功率通信。
5. 导频和载波同步扩频通信需要高精度的导频和载波同步技术，这是扩频通信技术的难点之一。
四、扩频通信的应用1. 军事通信扩频通信在军事通信领域得到了广泛的应用，其抗干扰、抗截获等优势使得其成为军事通信的主流技术。
2. 卫星通信卫星通信需要具有很强的抗多径干扰能力，扩频通信正好满足了这一需求，因此在卫星通信中也得到了广泛的应用。
3. 无线宽带接入无线宽带接入需要具有较高的抗干扰、抗多径等能力，扩频通信可以满足这一需求，因此在无线宽带接入中得到了广泛的应用。
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。
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。
扩频通信技术的特点教案.
扩频通信技术的特点教案.第一篇：扩频通信技术的特点教案.知识点扩频通信技术的特点一、教学目标：了解扩频通信技术的基本概念。
掌握扩频通信的种类及特点。
二、教学重点、难点：重点掌握扩频通信技术的种类和特点。
三、教学过程设计： 1.知识点说明扩频通信的种类可以分为直接序列系统和跳频系统。
特点：功率谱密度低，抗侦察，抗截获，具有较好的保密性。
2.知识点内容扩频通信的基本概念：所谓扩频通信，即扩展频谱通信，是一种把信息的频谱展宽之后再进行传输的技术。
种类：直接序列系统和跳频系统。
直接序列系统：是指用一高速伪随机序列与信息数据相乘，由于伪随机序列的带宽远远大于数据信息的带宽，从而扩展了发射信息的频谱。
跳频系统：是指在一伪随机序列的控制下，发射频率在一组预先制定的频率上按照规定的顺序离散的跳变，扩展了发射信号的频谱。
特点：功率谱密度低，抗侦察，抗截获，具有较好的保密性。
3.知识点讲解1）从最基本的概念讲起，先文字叙述让学生大致了解一下学习的内容。
2）插入图片，通过图片加深印象，了解扩频通信系统的基本概念。
3）通过视频与图片的交替放映，让学生了解并掌握扩频通信的种类及特点。
四、课后作业或思考题：1、CDMA扩频通信系统可以分为（）和（）两种答案：基本CDMA、复合CDMA2、基本CDMA包括（）、（）、（）、（）等几种方法的组合。
答案：直接序列扩频、跳频扩频、跳时扩频、线性跳频3、扩频通信技术的分为哪几类？答案：分为3类：直接扩频、频率跳变技术和各自混合方式。
4、写出直接扩频的原理。
答案：在发送端输入的信息先经过信息调制形成数字信号，然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。
展宽的信号再经过射频调制，调制到较高频率上再发送出去。
在接收端收到的宽带射频信号经过射频调制，恢复到中频，然后由本地产生的与发送端相同的扩频码序列去相关解扩。
再经信息调制，即恢复出原始信息。
五、本节小结：直接扩频方式优点：直扩信号的功率谱密度低，保密性强，容易识别，具有抗宽带干扰。
扩频及其技术特点
扩展频谱技术是一种常用的无线通讯技术，简称展频技术。
扩展频谱(Spread Spectrum)跳频技术(FHSS)直接序列展频技术(DSSS)扩展频谱(Spread Spectrum)扩展频谱技术主要又分为「跳频技术」及「直接序列」两种方式。
跳频技术(FHSS)跳频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum；FHSS)在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，也只算是脉冲噪声。
FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为400ms。
扩展频谱技术又称为扩频技术是近几年来发展很快的一种技术，不仅在军事通信中发挥出了不可取代的优势，而且广泛地渗漏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、全球个人通信等等。
扩展频谱技术是指发送的信息带宽的一种技术。
这样的系统就称之为扩展频谱系统或扩频系统。
扩展频谱技术包括以下几种方式:●直接序列扩展频谱，简称直扩，记为DS（Direct Sequence）；●跳频，记为FH（Frequency Hopping）；●跳时，记为TH（Time Hopping）；●线性调频，记为Chiep。
扩展频谱技术具有以下特点：l、很强的抗干扰能力由于将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。
对干扰信号而言，由于与扩频用的伪随机码不相关，则被扩展到一很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大降低，相应的增加了相关器的输出信号/干扰比，因此具有很强的抗干扰能力。
其抗干扰能力与其频带的扩展倍数成正比，频谱扩展得越宽，抗干扰的能力越强。
2、可进行多址通信扩展频谱通信本身就是一种多址通信方式，称为扩频多址（SSMA-Spread Specrum Multiple Access），实际上是码分多址（CDMA）的一种，用不同的扩频码组成不同的网。
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1 扩频通信的主要特点
5）抗衰落、抗多径干扰 扩频信号的频带扩展，信号分布在很宽的频带内，信号的功率 谱密度降低，而多径效应产生的频率选择性衰落只会造成传输的 小部分频谱衰落，不会造成信号严重变形，扩频系统具有抗频率 选择性衰落的能力。
1 扩频通信的主要特点
在抗多径干扰方面，扩频通信系统也非常易于实现。在移动通 信中，多径干扰是一个是很严重的、非解决不可的问题。系统常 采用以下两种方法来提高抗多径干扰的能力：
1 扩频通信的主要特点
呼吸功能是CDMA系统中特有的改善用户相互干扰、合理分配 基站容量的功能。
它是指相邻基站间，如果某基站覆盖区正在通话的用户数量较 多时，该基站的用户之间会产生较大的干扰，这时，该基站可通 过降低该基站的导频信道的发射功率使部分用户通过软切换切换 到负荷较轻相邻基站中去，从而降低该基站的负荷，减轻该基站 的干扰，这是所谓的“呼”功能；
3G技术及设备开通维护
模块二 CDMA技术基础
任务1 扩频通信概念 任务2 扩频通信的特点和主要技术指标
任务3 CDMA码序列 任务4 CDMA编码技术 任务5 CDMA切换技术 任务6 CDMA功率控制技术 任务7 CDMA接收和检测技术
问题引入
1. 扩频技术作为CDMA的核心技术，那么扩频通信的 特点有哪些？ 2. 主要技术指标有哪些？ 3. 有怎样的实用含义？
1 扩频通信的主要特点
3）保密性好 由于扩频信号在很宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很 小，即信号功率谱密度很低。所以，在信道噪声和热噪声的背景 下，使信号被淹没在噪声之中，敌方一般很难发现有信号存在， 再加上不知道扩频编码，就很难进一步检测出有用信号。所以说 它的隐蔽性好。因此，扩频信号具有很低的被截获概率。如图2-9 所示。
1 扩频通信的主要特点
7）能精确定时和测距 利用电磁波的传播特性和扩频通信PN码的相关性，可以精确 测出二物体之间距离，使精确定时和测距得以广泛应用。
1、 扩频通信的主要特点 2、扩频通信的主要技术指标
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2 扩频通信的主要技术指标
衡量扩频通信系统的主要性能指标是系统的处理增益和抗干扰 容限。
1 扩频通信的主要特点
当该基站的用户数量减少、干扰减轻时，该基站又可增加导频 信道的发射功率，将相邻基站的用户通过软切换纳入自己的覆盖 区域，这是所谓的“吸”功能。
CDMA系统实现呼吸功能的本质在于其可以方便的控制各个基 站的覆盖范围和系统能够实现软切换，通过改变基站的覆盖范围 来调整各个基站下面使用用户的容量，CDMA系统通过呼吸功能 ，实现相邻基站之间的容量均衡，降低各个基站内部的用户干扰 ，从整个系统考虑是增加了容量。
1 扩频通信的主要特点
图2-9 保密性示意图 同时，由于扩频信号具有极低的功率谱密度，它对目前广泛使 用的各种窄带通信系统的干扰就很小。因此，在原有窄带通信的 频段内同时进行扩频通信，这可大大提高频率利用率。
1 扩频通信的主要特点
4）可以实现码分多址
从表面上看，扩频通信提高了抗干扰性能，但付出了占用频带 宽的代价。但如果能让许多用户共享这一宽频带，则可提高频带 的利用率。正是由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送， 而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到，这 就给频率复用和多址通信提供了基础。充分利用不同码型扩频编 码之间的相关特性，给不同用户分配不同的扩频编码，就可以区 分不同用户的信号。众多用户只要配对使用自己的扩频编码，就 可以互不干扰地同时使用同一频率进行通信，从而实现频率复用 和码分多址。
一是把最强的有用信号从接收到的多路信号中分离出来，即采 用后面将要介绍到的分集技术，解决抗多径干扰的问题；
二是设法把不同路径来的不同延迟、不同相位的信号在接收端 从时域上对齐相加，合并成较强的有用信号，即采用梳状滤波器 的方法。
1 扩频通信的主要特点
这两种技术在扩频通信中利用扩频码的自相关性都易于实现， 由于扩频码具有自相关特性，在接收端可以方便地从多路信号中 分离出最强的有用信号，或把多个路径来的同一码序列的波形相 加合成。
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1、 扩频通信的主要特点 2、扩频通信的主要技术指标
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1 扩频通信的主要特点
扩频通信在发送பைடு நூலகம்以扩频编码进行扩频调制，在接收端以扩频 码序列进行扩频解调，这一过程使其具有诸多优良特性。
1 扩频通信的主要特点
1）抗干扰能力强 扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽，在接收端采用 相关检测的方法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信息信 号。而对于各种形式的干扰，只要波形、时间和码元稍有差异， 解扩后仍然保持其宽带性。然后通过窄带滤波技术提取出有用的 信息信号。这样对于各种干扰信号，因其在接收端的非相关性， 解扩后在窄带中只有很微弱的成分。因此信噪比高，抗干扰能力 强。
1）扩频处理增益
Gp——扩频通信系统的处理增益，单位为dB； W——扩频信号的带宽，单位为Hz； B——信息带宽，单位为Hz； （S/N）in——扩频解调前的信噪比； （S/N）out——扩频解调后的信噪比。
1）扩频处理增益
（2）扩频处理增益 的实际意义 扩频处理增益 是扩频通信系统的主要指标，它的取值一般可 以在100到1000000的范围（20dB～60dB）。扩频处理增益 正是 反映了扩频通信系统对信噪比的改善程度。 在扩频通信系统中，接收机扩频解调后，只提取出带宽为B的 有用信息，而排除掉宽频带W中的外部干扰、噪音和其他用户的 通信影响，即接收机的输出信噪比相对于输入信噪比有很大的改 善。
本任务要求
识记：扩频通信的主要特点。 领会：扩频通信的主要技术指标。
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1）扩频处理增益 （1）扩频处理增益的定义 扩频处理增益（Spread Process Gain）或称为处理增益，是指 扩频信号的带宽（即扩展后的信号带宽）与信息带宽（即扩展前 的信息带宽）之比。
1）扩频处理增益
经分析得到，扩频处理增益G如下式所示： G＝ 在工程上常中，以分贝（dB）表示：
上两式中： G——扩频通信系统的扩频处理增益
1 扩频通信的主要特点
6）软容量 对于CDMA系统，用户数与服务级别存在比较灵活的关系，运 营商可在话务量高峰期将误帧率稍微提高，来增加可用信道数， 提高系统容量。 软容量是通过CDMA系统的呼吸功能来实现的。小区呼吸功能 示意图如图2-10所示。
1 扩频通信的主要特点
图2-10 小区呼吸功能示意图
2）抗干扰容限
(S/N)out——接收机的输出信噪比，单位为dB； Ls——系统的损耗，单位为dB。 （2）抗干扰容限的实际意义 抗干扰容限直接反映了扩频通信系统接收机允许的极限干扰强 度，它往往能比处理增益更确切地表征系统的抗干扰能力。
2）抗干扰容限
(S/N)out——接收机的输出信噪比，单位为dB； Ls——系统的损耗，单位为dB。 （2）抗干扰容限的实际意义 抗干扰容限直接反映了扩频通信系统接收机允许的极限干扰强 度，它往往能比处理增益更确切地表征系统的抗干扰能力。
2）抗干扰容限
（1）抗干扰容限的定义 抗干扰容限Mj是在保证系统正常工作的条件下，接收机输入 端能承受的干扰信号比有用信号高出的分贝（dB）数。 即扩频通信系统能在多大干扰环境下正常工作的能力，定义为 Mj=Gp-[(S/N)out+Ls] 式中： Mj ——系统的抗干扰容限，单位为dB；
Gp——系统的处理增益，单位为dB；
1 扩频通信的主要特点
2）提高了频率利用率 在窄带通信中，主要依靠频道间隔来防止信道之间发生干扰。 而在扩频通信系统中，由于采用了相关接收技术，系统本身的抗 干扰能力强，所以扩频通信的发送功率可以很低（1~650mW）， 系统可以工作在信道噪声和热噪声背景中，易于在同一地区重复 使用同一频率，也可与现今各种窄带通信共享同一频率资源，大 大提高了频率利用率。