扩频通信技术原理及其应用

２ 频 扩 频 和 跳 时 扩 频 。 Ｊ １ 直 接 序 列扩 频 （ Ｓ Ｓ ｃ Ｓ ｑ ｅ ｃ Ｓ ａ ） Ｄ Ｓ ．Ｄｉ ｔ ｅ ｕ ｎ ｅ ｐｅ ｄ ｒ ｅ ｒ
率 ，～ 个 是 控 制 时 间 ，即 跳 时 扩 频 是 用 扩 频 码 片 启 闭键
扩 频 通 信 技 术 是 上 世 纪 ４ 年 代 发 展 起 来 的 一 种 通 信 率 甚 至 淹 没 在 噪 声 之 下 也 是 可 能 的 。扩 频 通 信 就 是 用 宽 Ｏ 技 术 ．起 初 主 要 是 用 来 为 战争 环 境 下 的 军 队提 供 安 全 可 带 传 输 技 术 换 取 信 噪 比 降 低 来 实 现 可 靠 性 传 输 的 ，这 就 靠 的 通信 服 务 其 独 特 的信 号 传 输 原 理 从 根 本 上 克 服 了 是 扩 频 通 信 的基 本 思 想 。 可 以采 用 频 谱 宽 度 与 功 率 谱 密 所 传统 通信体制易受干扰 的致 命缺陷 所 以一直 以来都是 度 的 关 系示 意 图来 理 解 扩频 通 信 ，如 图１ 示 。
Ｃ
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可 以从 两 种 途 径 实现 ． 即加 大信 道带 宽 ｗ或 提 高 信 哚
捌牢｜ ’ 频率ｒ ｆ１ 传 输 过 程 中 ，受 到 ｃ狂 （）解 例 后 ，噪 声 的 功 率 谶 密 度 ｄ 噤 声 于扰 的情 况 降 ， 信 息 的 功 率 辩 密 度 ｋＹ’ ｔ， 原 嫣 信 息被 恢 复
地 位 ．就 更 加 值 得 我 们 去 深 入 研 究 和 探 讨 ， 以便 在 原 有 基础 上 寻 求 更 大 的突 破 。
ｆ） 始 信 息 ａ原
频率ｆ 颧 带ｆ （）调 制 后 ，频 率 扩 媵 ， ｂ
信 息的功率 游密度 降 ｒ
扩 频 通 信 的理 论依 据
根据香农 （． Ｓａｎｎ在信息论研究 中总结出来的信道容 ｃ Ｅ ｈｎｏ ）
ｉｔ 、 ＼／ Ｉ Ｉ ｒ ／ｏｒ ｉ ，＼ ｌ Ｃ
军 队园 地
扩频 通信 技 术 原理 及 其 应 用
■ 中 国人 民解 放 军 ７ ６ １ 队 于 江 ３９部 中 国人 民 解 放 军 ７ ６ １ 队 ３８部 王 春 岭 沈 刘 平
解 放 军 理 工 大 学通 信 工 程 学院
量公式．即香农公式 ：Ｃ： Ｘｏ ｓⅣ ，单位： ／。式中ｃ ｌ （／ ） ｇ ｂｓ
为信道容量，它是信道可能传输的最大信息速率，ｗ为信道带 宽．ｓ 为有用信号 的平均功率 ，Ｎ 白噪声 的平均功率 ，ｓ 为 ／
Ｎ 是 信 噪 比… 由 该 公 式 可 以看 出 ：为 了提 高 信 道 容 量 就 。
号 和 一 个 与 发 端 扩 频 码 同 步 的信 号 进 行 相 关 处 理 来 完 成 跳 频 技 术 在 民用 领 域 的应 用 。
的
３） 时 扩 频 （ ＨＳＳ，Ｔｌ Ｐｉ Ｓ ｅ 跳 Ｔ ｍ ｅ Ｏ ｇ ｒ ｄ Ｈ Ｐ ｎ Ｐ ａ
Ｓ ｅ ｔｕ 与跳 频 扩 频 类 似 ，区 别 在 于 一 个 是 控 制 频 Ｐ Ｃ ｍ） ｒ
供参考。
关键词 ：扩频通信 直接序列 扩频 跳频扩频 军用跳频电台 微 波扩频通信系统
和信 噪 ｂＳ Ｎ 可 以互换 的 ， 即增 加信 号 带 宽 可 以降 低 对 Ｌ／是
０ 引言
信 噪 比 的要 求 。 由 此 可 以理 解 ． 当带 宽 增 加 到 一 定 程 度 时 ．允 许 信 噪 比进 一 步 降 低 ，有 用 信 号 功率 接 近 哚 声 功
图３跳频系统模型
比如 平 时 使 用 的 ＧＳ Ｍ手 机 ，其 每 秒 变 换 ２ ７ 频 １次
信 号 的 带 宽Ｂ （ ， １Ｏ １０ 倍 ） ，且 系统 占 Ｂ一 ｒ ｃ Ｌ ． 为Ｂ 的 。 ～ ０ ０ 率 就 是 用 户 亲 身体 验 跳 频 通 信 服 务 的 铁 证 。 另外 ，还 有 。 ６ 有 带 宽 与 原 始 信 号 带 宽 无 关 。 （ ） 调 过 程 是 由 接 收 信 蓝 牙 技 术 ，其 跳 频 速 率 更 是 达 到 １ ０ 跳 ／秒 ，这 些 都 是 ２解
￣Ｓ Ｎ Ｌ ／ 。换 句话 说 ，当信 道 容 量 Ｃ 定 时 信 号 的 带 宽ｗ 一
图１扩频系统频 谱变换关 系示意 图
４４ 国 线 ０年 ３ 中 无 电２０第期 ｌ
２ 扩 频 通 信 的 基 本 原 理
所 谓 扩 频 通 信 是 指 用 来 传 输 信 息 的信 号 带 宽 远 远 大 于 信 息 本 身 的 带 宽 的 ～ 种 通 信 模 式 。扩 频 系 统 具 有 如 下 特 点 （ ） １ 系统 占有 的频 带 宽 度 Ｂ远 远 大 于 要 传 输 的原 始 。
目前 扩 频 通 信 有 以 下 三 种 实 现 方 式 ，分 别 是 直 接序 控 发 射 机 将 一 个 信 码 的 持 续 时间 分 割成 若 干 时 隙 ， 由 扩频 码 片 来 控 制 在 哪 一 个 时 隙 中 发 射 一 个 信 码 。 在 实 际 使 用 的扩 频 通 信 系 统 中 ，普 遍 采 用 前 两 种 扩
张 磊
摘
要
文 中阐述 了扩频通信技术 的理论依 据和基本概念 并结合扩频通信 技术的分类及原
理 ，重 点 分 析 了 直 接 序 列 扩 频 和 跳 频 扩 频 两 种 通 信 模 式 的技 术特 点 ，最 后 介 绍 了扩 频 通 信 在 三 个 领 域 中 的 应 用 ，可 为 从 事 无 线 电通 信 和 电磁 频 谱 管理 等 相 关 行 业 的 技 术 人 员提
世界 各国通信专家 关注 的焦点。后来 ，扩频通信 的应 用
范 围 从 原 先 的军 事 用途 逐 渐 扩 展 到 民用 通 信 以 及 网 络 构 建 等 多个 领 域 ，围 绕 扩 频 通 信 技 术 研 发 的产 品也 层 出 不
穷。正是 由于扩频通信 长期 以来在通信领域所处 的特殊