扩频通信课程总结
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《扩频通信技术及应用》
课程总结
院系:计算机科学与技术学院
专业:通信工程
年级班级:
学号:
姓名:张程毅
一、引言
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。
二、扩频通信的简介
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、普通电视图像信息带宽大约为。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×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×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。至于为什么要浪费资源这样做呢,主要目的就是用来保证信息安全和抗干扰用!
扩频通信,即扩展频谱通信技术(),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:
. 是一种数字传输方式;
.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;
. 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。
.抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点,是所有通信方式无法比拟的。
.宽带传输,抗衰落能力强。
.由于采用宽带传输,在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多,因此信号好像隐蔽在噪声中;即功率话密度比较低,有利于信号隐蔽。
.利用扩频码的相关性来获取用户的信息,抗截获的能力强。
三、扩频通信的理论基础
根据仙农()在信息论研究中总结出的信道容量公式,即仙农公式:
×()
式中:信息的传输速率有用信号功率频带宽度噪声功率
由式中可以看出:
为了提高信息的传输速率,可以从两种途径实现,既加大带宽或提高信噪比。换句话说,当信号的传输速率一定时,信号带宽和信噪比是可以互换的,即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求,当带宽增加到一定程度,允许信噪比进一步降低,有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。扩频通信就