基于m序列的扩频通信系统的仿真设计外文翻译

延陵学院

2010 届毕业设计外文翻译

毕业设计题目基于m序列的扩频通信系统的仿真设计外文翻译题目Spread Spectrum Techniques

专业通信工程班级06通信Y 姓名朱俊学号06121836 指导教师何松职称讲师

扩频技术

维基百科摘要

扩频技术是信号（例如一个电气、电磁，或声信号）生成的特定带宽频率域中特意传播，从而导致更大带宽的信号的方法。这些技术用于各种原因包括增加抗自然干扰和干扰，以防止检测，并限制功率流密度（如在卫星下行链路）的安全通信设立的。频率跳变的历史：

跳频的概念最早是归档在1903年美国专利723188和美国专利725605由尼古拉特斯拉在1900年7月提出的。特斯拉想出了这个想法后，在1898年时展示了世界上第一个无线电遥控潜水船，却从“受到干扰，拦截，或者以任何方式干涉”发现无线信号控制船是安全的需要。他的专利涉及两个实现抗干扰能力根本不同的技术，实现这两个功能通过改变载波频率或其他专用特征的干扰免疫。第一次在为使控制电路发射机的工作，同时在两个或多个独立的频率和一个接收器，其中的每一个人发送频率调整，必须在作出回应。第二个技术使用由预定的方式更改传输的频率的一个编码轮控制的变频发送器。这些专利描述频率跳变和频分多路复用，以及电子与门逻辑电路的基本原则。

跳频在无线电报中也被无线电先驱约翰内斯Zenneck提及(1908，德语，英语翻译麦克劳希尔，1915年)，虽然Zenneck自己指出德律风根在早几年已经试过它。Zenneck 的书是当时领先的文本，很可能后来的许多工程师已经注意到这个问题。一名波兰的工程师(Leonard Danilewicz)，在1929年提出了这个想法。其他几个专利被带到了20世纪30年代包括威廉贝尔特耶斯（德国1929年，美国专利1869695，1932）。在第二次世界大战中，美国陆军通信兵发明一种称为SIGSALY的通信系统，使得罗斯福和丘吉尔之间能相互通信，这种系统称为扩频，但由于其高的机密性，SIGSALY的存在直到20世纪80年代才知道。

最著名的跳频发明是女演员海蒂拉玛和作曲家乔治安太尔，他们的“秘密通信系统”1942年获美国第2,292,387专利。拉玛与前夫弗里德里希汀曼德这位奥地利武器制造商在国防会议上了解到这一问题。安太尔-拉马尔版本的跳频用钢琴卷88个频率发生变化，其旨在使无线电导向鱼雷，让敌人很难来检测或干扰。该专利来自五零年代ITT公司和其他私人公司开始时发展码分多址(CDMA)，一个民间形式扩频，尽管拉马尔专利有没对后续技术有直接影响。它其实是在麻省理工学院林肯实验室、乐华政府和电子工业公司、国际电话电报公司及万年电子系统导致早期扩频技术在20世纪50年代的长期军事研究。雷达系统的并行研究和一个称为“相位编码”的技术类似概念对扩频发展造成影响。

商业用途

罗伯特·狄克逊，在1976年发表了国际标准图书编号为0-471-21629-1的扩频系统项技术，是在商业化进程中一个重要的里程碑。前出版物要么是军事报告要么是不起眼的专题学术论文。狄克逊的书是第一本全面非机密性的技术研讨，并设置提高到商业应用的研究阶段。

初步扩频商业用途开始于美国20世纪80年代，有三个系统：赤道通信系统甚小口径终端(VSAT)卫星报纸新闻专线服务终端系统、德尔诺特的技术用无线电导航系统进行飞机对作物除尘的控制和类似应用导航系统终端系统，以及高通公司的OmniTRACS 系统用于卡车的通信。在高通和赤道的系统中，扩频启用小型天线浏览多个卫星是由于扩频处理增益用于消除干扰。德尔诺特系统用扩频高带宽来提高定位精度。

1981年，美国联邦通信委员会开始探索，在调查通知的议事日程中允许扩频更多一般民事用途。这个审理是联邦通讯委员会提出，然后由迈克尔联邦通讯委员会的工作人员马库斯指示。在审案件的建议得到普遍频谱用户和无线电设备制造商反对，尽管他们得到惠普小组的支持。而该实验室组支持这一建议后成为安捷伦的一部分。

1985年5月决定批准这个案卷3频段无节制扩频使用权高达1瓦。联邦通讯委员会当时表示，欢迎为传播其他频带的额外要求。由此产生的规则，即现在的第47未来研究中心允许的Wi-Fi，蓝牙，无绳电话，包括许多其他产品由15.247编纂。这些规则，然后在其他许多国家效仿。高通成立后2个月内决定可以商用化CDMA技术。

扩频通信

这是一种在其（电信）信号传输一个带宽远远多于原始信息的频率内容的技术。

扩频通信是构建技术，它采用直接序列、调频，或多个访问/多种功能可用这些的混合信号。这种技术减少了对其他接收机的潜在干扰，同时实现隐私。扩频通常会使用噪声的连续的信号传播结构，通常使用窄带上的信息信号分散一个相对宽带（单选）的波段的频率。接收器接收信号的相关性检索原始的信息信号。要么努力抵御敌人的通信干扰（防堵塞，或简称AJ），或隐瞒事实，沟通，甚至发生，有时也称为低截获概率（LPI）的。

跳频扩频(FHSS)，直接序列扩频（DSSS）、时间跳频扩频(THSS)、线性扩频(CSS)，和这些技术的组合都是扩频的形式。每种方法采用了伪随机数字序列使用的伪随机数字生成器创建——以确定与控制信号通过分配带宽的传播模式。超宽带(UWB)是另一种调制技术，实现了基于传输短时间内脉冲相同的目的。无线以太网标准IEEE 802.11在其无线接口使用跳频扩频或直接序列扩频。

备注

自20世纪40年代以来已知和自20世纪50年代以来在军事通信系统中使用的技术。

∙“传播”的无线电信号较宽的频率范围内若干程度高于最低要求。扩频的核心原则就是波载波噪声样，使用和作为名称意味着比相同的数据速率在简单的点对点通信所需更多的带宽。

∙两种主要的方法：

1.直接序列(DS)

2.跳频 (FH)

∙耐干扰。直接序列在抵御连续时间窄带干扰更好，而跳频抗脉冲干扰是更好。在直接序列系统中，窄带干扰会影响检测性能如干扰功率量蔓延了整个信号的带宽时，通常检测性能不会比更强背景噪声。相比之下，在那些低带宽的窄带信号系统，如果干扰功率恰巧集中在信号带宽那么接收的信号质量将会严重降低。

∙抗窃听。扩频代码（在直接序列系统）或跳频模式（在跳频系统）通常任何一方都不知道谁的信号是未定义的，在这种情况下“加密”信号，并降低对方的对其的判断意识。更重要的是，有一个给定的噪声功率谱密度 (PSD)，扩频系统需要在每比特相同数量的能源之前传播窄带系统因此同样的功率，如果比特率在扩展前是相同的，但由于每比特能量信号功率扩散超过一个大带宽的扩散，则信号PSD的要低得多，而往往大大低于噪声PSD的，因此对手可能无法确定是否存在于所有的信号。不过，对于关键任务的应用尤其是雇用商用无线电通讯设备，扩频无线电本质上没有提供足够的安全“……只用扩频无线电通信本身是不足够的安全。”∙抗衰落。扩频信号所占用的高带宽提供某些频率的多样性，也就是说，即是不可能的信号也会遇到整个带宽的严重多径衰落，而在其他情况下信号可以被检测到使用，例如Rake接收机。

∙多种接入能力。多个用户可以同时传输相同的频率（范围），只要他们使用不同的扩频码。请参阅 CDMA。

扩频时钟信号的生成

扩频时钟发生器（SSCG）用于一些同步数字系统，特别是那些含有微处理器，以减少电磁干扰（EMI），这些系统生成密度谱。同步数字系统是指驱动的时钟信号，而且因为其周期性，难免有一个窄的频谱。事实上，一个完善的时钟信号会集中在一个单一的频率及其谐波上，因此将发出无限功率谱密度能量。实用放射同步数字系统在对时钟频率及其谐波在窄波段的电磁能量数量的分布，在特定的频率可以超过电磁干扰（例如那些在美国的通信委员会、日本电子信息技术产业协会及欧洲的国际电工委员会)。

若要避免此项问题即制造商重视扩频时钟的商业使用。这包括使用扩频通信部分所述的方法之一，以降低峰值辐射能量。因此，重塑该技术系统的电磁辐射符合电磁兼容性（EMC）的规定。这是一个受欢迎的技术，因为可用于只有一个简单修改法规批准获取设备。