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扩展频谱通信

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扩展频谱通信

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。

定义及特点:所谓频谱扩展是指将信号的频谱扩展至占用很宽的频带,简称扩谱。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:

1.是一种数字传输方式;

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;

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。理论基础:根据香农在信息论研究中总结出的信道容量公式,即香农公式:

C = W×Log2(1+S/N)

式中:C--信息的传输速率 S--有用信号功率 W--频带宽度 N--噪声功率

由式中可以看出:为达到给定的信道容量要求,可以用带宽换取信噪比,即在低信噪比的条件下可用增大带宽的办法无误的传输的给定信息。

扩频增益和抗干扰容限:

扩频通信系统由于在发送端扩展了信号频谱,在接收端解扩还原了信息,这样的系统带来的好处是大大提高了抗干扰容限。理论分析表明,各种扩频系统的抗干扰性能与信息频谱扩展后的扩频信号带宽比例有关。一般把扩频信号带宽W与信息带宽△F 之比称为处理增益GP,即:

它表明了扩频系统信噪比改善的程度。除此之外,扩频系统的其他一些性能也大都与GP有关。因此,处理增益是扩频系统的一个重要性能指标。

系统的抗干扰容限MJ定义如下:

式中:(S/N)。= 输出端的信噪比,

LS = 系统损耗

由此可见,抗干扰容限MJ与扩频处理增益GP成正比,扩频处理增益提高后,抗干扰容限大大提高,甚至信号在一定的噪声湮没下也能正常通信。通常的扩频设备总是将用户信息(待传输信息)的带宽扩展到数十倍、上百倍甚至千倍,以尽可能地提高处理增益。

扩频技术的分类:

1.直接序列扩频

简称DSSS。所传送的信息符号经伪随机序列编码后对载波进行调制。伪随机序列的速率远大于要传送信息的速率,因而调制后的信号频谱宽度将远大于所传送信息的频谱宽度。

2.跳频

简称DH。它让发射机的载频在一个信息码元内,按照预定的规律,离散的快速跳变,从而达到扩谱的目的。

3.线性调频

在这种系统内,载频在一个信息码元内在一个宽的频段中线性变化,从而是信号带宽得到扩展。

扩频通信的优点:

1. 抗干扰性能好。它具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力,有利于电子反对抗,特别适合军事通信系统中运用。相对于常规通信系统,DS-SS、FH-SS、DS/FH、DS/TH等系统对多径干扰不敏感,如果再采用自适应对消、自适应天线、自适应滤波等技术或措施,可以使多径干扰消除。这对移动通信是很有利的。

2.选择性寻址能力强,可以用码分多址的方式来组成多址通信网。多址通信网内的所有接收机和发射机可以同时使用相同的频率工作。对于给定的接收机,当指定了特定的扩频码后,该接收机就只能和使用相同扩频码的发射机相联系。当网内所有的接收机都指定了不同的扩频码后,网内的任一发射机可通过选择不同的扩频码来和使用相应扩频码的接收机相联系。使用扩频通信技术组成多址通信网时,网络的同步比常规通信体制易于实现。便于实现机动灵活的随机接入,便于采用计算机进行信息的控制和交换。

3. 保密性能好,信息隐蔽以防窃取。扩频信号的频谱结构基本与待传输的信息无关,主要由扩频码来决定。信息的隐蔽程度或安全程度取决于所使用的扩频码。由于扩频通信系统使用码周期很长的伪随机码,在一个伪码周期中具有随机特性,经过它调制

后的数字信息类似于随机噪声,因而将其用于保密通信系统中,敌方采用普通侦察手段和破译方法不易发现和识辨信号。

扩频信号的功率相当均匀的被分布在很宽的频率范围内,以至被传输的功率谱密度很低,侦察接收机难以检测,使得系统具有低的截获概率,从而提高了系统的保密性能。

4. 频谱密度低,对其它通信系统的干扰小。在输出信号功率相同的情况下,由于扩频信号扩展了频带,降低了输出信号单位频带内的功率(能量),从而降低了系统在单位频带内电波的通量密度。频谱密度低,对空间通信大有好处。当空间通信系统在地面上产生的电波通量密度太大时,会造成对地面通信系统的干扰。对于当前无线电通信中频率资源匮乏的问题,利用扩频通信技术,使频率资源可重复利用。使用扩频码分多址技术可解决常规通信系统中电波拥挤的大难题。所以扩频码分多址通信在城市移动通信中有着广阔的应用前景。

5.高分辨率测距。测距是扩频技术最突出的应用。无线电测距在测量距离增大的情况下,反射信号变弱,造成接收困难。为克服这一困难,就必须加大发射信号的功率。增大脉冲雷达信号的峰值功率,会受到设备和器件的限制。加大信号的脉冲宽度,又会降低测距的分辨率。利用连续波雷达测距时,会出现距离模糊问题。利用扩频技术测距,扩频码序列的长度(周期)决定了测距系统的最大不模糊距离;而扩频码序列的速率(码元宽度)决定了测距系统的分辨率。产生长周期高速率的伪随机码,在今天已不存在问题。

扩频通信遇到的主要技术问题:

1.地址码码型、速率与信号的频谱、信号之间的干扰等特性有直接关系,所以如何选取地址码通常成为专门的研究课题;

2.由于使用宽带射频信号,应注意调制方式和对调制器、解调器的要求;

3.接收机必须确定信号地址码相位和载波频率才能解调信号,因此需要有良好的同步;

4.研制和采用新型器件和部件(如匹配滤波器、频率合成器和微计算机控制等)对改进设备性能有重要作用。

用频谱分析仪测量通信信号

用频谱分析仪测量通信信号 一、GSM信号的测量 现代高度发达的通信技术可以让人们在地球的任意地点控制频谱分析仪,因此就更要懂得不同参数设置和不同信号条件对显示结果的影响。 典型的全球移动通信系统(GSM)的信号测量如图1所示,它清楚地标明了重要的控制参数设置和测量结果。IFR2399型频谱分析仪利用彩色游标来加亮测量区域,此例中,被加亮的测量区域是占用信道和上下两个相邻信道的中心50kHz频带。 显示的水平轴(频率轴)中心频率为900MHz,扫频频宽为1MHz,而每一小格代表l00kHz。顶部水平线表示0dBm,垂直方向每一格代表10dB。信号已经被衰减了10dB,测量显示的功率电平已考虑了此衰减。 图1 GSM信道带宽显示和功率测量 GSM是以两个25MHz带宽来传送的:从移动发射机到基站采用890MHz到915MHz,从基站到移动接收机采用935MHz到960MHz。这个频带被细分为多个200kHz信道,而第50个移动发送信道的中心频率为900MHz,如图1所示。该信号很明显是未调制载波,因为它的频谱很窄。实际运用中,一个GSM脉冲串只占用200kHz稍多一点的信道带宽。 按照GSM标准,在发送单个信道脉冲串时,时隙持续0.58ms,而信道频率以每秒217次的变化速率进行慢跳变,再加上扫频仪1.3s的扫描时间,根据这些条件可以判定这是一个没有时间和频率跳变的静态测试,没有迹象表明900阳z的信号是间断信号。 为了保证良好的清晰度,选用1kHz的分辨带宽(RBW)滤波器。较新的频谱分析仪中的模拟滤波器的形状系数(3dB:60dB)为11,意思是60dB时滤波器带宽(从峰值衰减60dB)是3dB时滤波器带宽(从峰值衰减3dB)的11倍,即11kHz比1kHz。 与此相比,数字滤波器的形状系数还不到5。例如一个3dB带宽为50kHz的带通滤波器,其60dB带宽只有60kHz,这几乎是矩形通带。它保证在计算平均功率时只含有50kHz以外区域很小一点的功率。作为对比,如果分辨带宽RBW50kHz,使用前面提及的模拟滤波器而不是数字滤波器,其60dB带宽将为550kHz。 标记1处的信号电平是4.97dBm。为了使噪声背景出现在屏幕上,显示轨迹线已向上偏移了10dB(在图中不易察觉),这是由于信号峰值被预先衰减10dB使其不超过顶部水平线,这也是信号峰值读数比参考电平高的原因。 图中,主信道功率(CHP)读数为7.55dBm,与峰值(标记1处)的读数4.978m不一致,其原因就是主信道功率是在50kHz测量带宽内计算的,而标记1的读数是峰值。公式1定义了在整个带宽内计算主信道功率的方法。 其中, CHPwr:信道功率,单位dBm CHBW:信道带宽 Kn:噪声带宽与分辨带宽之比 N:信道内象素的数目 Pi:以1mW为基准的电平分贝数(dBm)

扩展频谱通信系统处理增益的分析

第!"卷第#期石油化工高等学校学报$%&’!"(%’# )**!年+月,-./(01-2345/-67489601.(9$4/:9594::;< ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ’)**! 文章编号:!**=>#+=?()**!)*#>**=@>*" 扩展频谱通信系统处理增益的分析 吴明捷,周小正,马景兰 (北京石油化工学院信息工程学院,北京!*)=**) 摘要:近年来,扩频通信以它多种优越的性能在通信、导航、测量等领域迅速发展起来。扩频通信最重要的特性就是它的抗干扰性,因此从扩频通信的基本模型出发,计算了该系统对白噪声干扰、单频正弦干扰和其它扩频信号干扰的处理增益,分析了各种形式的干扰对于扩频通信接收机模型这一系统的影响,证明了系统的处理增益都与频谱扩展的倍数成正比,说明了对信号频谱扩展得越宽,处理增益越大,抗干扰能力越强。一些书中已经给出了处理增益的分析,但理论推导过于繁琐,还有个别错误之处。 给出了简洁明了的证明,修正了某些错误。扩频通信是先进的通信技术,目前在石油化工系统应用较少,本文的证明有助于扩频通信在石油化工系统中的应用研究。 关键词:扩频通信;处理增益;抗干扰;直接系列 中图分类号:5(+!"’"文献标识码:0 !扩频通信系统模型 以伪随机码序列作为扩频函数的直接序列 扩展频谱通信为例,来研究其系统模型,图!为其基本组成框图[!],由信号源输出的信号!(")是码元持续为时间# ! 的信息流,伪随机码产 生器产生高速伪随机码$("),码元宽度为# % 。将信息码!(")与伪随机码$(")进行相乘或模二加,产生一速率与伪随机码速率相同的扩频信号,信号的频带得到扩展,再去调制载波,这样就可以得到已扩频的射频信号&(")。 &(")’!(")$(")A%B!*" 在接收端,接收到的扩频信号经高频放大和混频后(图中已经略去),用与发端同步的、且完全相同的伪随机码对中频扩频信号进行相关解扩(相乘),将信号的频带恢复为信息码!(")的频带,恢复出所传输的信息!("),完成信息的传输。对于干扰和噪声,由于与伪随机码不相关,接收机的相关解扩相当于又进行了一次 收稿日期:)***>*+>!! 作者简介:吴明捷(!+"#>),男,北京,教授,硕士。扩频,将干扰信号和噪声的频谱扩展,降低了功率谱密度,这样就大大降低了进入信号通频带内的干扰功率,使解调器的输入信噪比提高,从而提高了系统的抗干扰能力。 )通信系统处理增益 为了定量计算扩频系统抗干扰能力,引 万方数据

扩展频谱通信的基本概念

第二讲扩展频谱通信的基本概念 2.1 扩展频谱通信的定义 所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“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需的最小带宽;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” 。 这一定义包含了以下三方面的意思: 一、信号的频谱被展宽了。我们知道,传输任何信息都需要一定的带宽,称为信息带宽。 例如人类的语音的信息带宽为300Hz --- 3400Hz ,电视图像信息带宽为数MHz 。为了充分利用频率资源,通常都是尽量采用大体相当的带宽的信号来传输信息。在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。如用调幅信号来传送语音信息,其带宽为语音信息带宽的两倍;电视广播射频信号带宽也只是其视频信号带宽的一倍多。这些都属于窄带通信。 一般的调频信号,或脉冲编码调制信号,它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几。扩展频谱通信信号带宽与信息带宽之比则高达100 --- 1000,属于宽带通信。 为什么要用这样宽的频带的信号来传输信息呢? 这样岂不太浪费宝贵的频率资源了吗? 二、采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。 我们知道,在时间上有限的信号,其频谱是无限的。例如很窄的脉冲信号,其频谱则很宽。信号的频带宽度与其持续时间近似成反比。1 微秒的脉冲的带宽约为1MHz 。因此,如果用限窄的脉冲序列被所传信息调制,则可产生很宽频带的信号。 如下面介绍的直接序列扩频系统就是采用这种方法获得扩频信号。这种很窄的脉冲码序列,其码速率是很高的,称为扩频码序列。这里需要说明的一点是所采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的,也就是 说它与一般的正弦载波信号一样,丝毫不影响信息传输的透明 性。扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用。

扩展频谱通信的基本概念

扩展频谱通信的基本概念 2.1 扩展频谱通信的定义 所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“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需的最小带宽;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”。 这一定义包含了以下三方面的意思: 一、信号的频谱被展宽了。 我们知道,传输任何信息都需要一定的带宽,称为信息带宽。 例如人类的语音的信息带宽为300Hz --- 3400Hz,电视图像信息带宽为数MHz。为了充分利用频率资源,通常都是尽量采用大体相当的带宽的信号来传输信息。在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。如用调幅信号来传送语音信息,其带宽为语音信息带宽的两倍;电视广播射频信号带宽也只是其视频信号带宽的一倍多。这些都属于窄带通信。 一般的调频信号,或脉冲编码调制信号,它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几。扩展频谱通信信号带宽与信息带宽之比则高达100 --- 1000,属于宽带通信。 为什么要用这样宽的频带的信号来传输信息呢? 这样岂不太浪费宝贵的频率资源了吗? 二、采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。 我们知道,在时间上有限的信号,其频谱是无限的。例如很窄的脉冲信号,其频谱则很宽。信号的频带宽度与其持续时间近似成反比。1微秒的脉冲的带宽约为1MHz。因此,如果用限窄的脉冲序列被所传信息调制,则可产生很宽频带的信号。 如下面介绍的直接序列扩频系统就是采用这种方法获得扩频信号。这种很窄的脉冲码序列,其码速率是很高的,称为扩频码序列。这里需要说明的一点是所采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的,也就是说它与一般的正弦载波信号一样,丝毫不影响信息传输的透明性。扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用。 三、在接收端用相关解调来解扩 正如在一般的窄带通信中,已调信号在接收端都要进行解调来恢复所传的信息。在扩频通信中接收端则用与发送端相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解调,恢复所传的信息。换句话说,这种相关解调起到解扩的作用。即把扩展以后的信号又恢复成原来所传的信息。这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号,而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程,会带来一系列好处。弄清楚扩频和解扩处理过程的机制,是理解扩频通信本质的关键所在。

移动通信课后题

2012-2013学年09级《移动通信》复习题及参考答案 第 1 页 共 13 页 2012-2013学年09级《移动通信》复习题及参考答案 第一章 概论 1、什么叫移动通信?移动通信有哪些特点? 【答】 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中(或者临时停留在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机或者行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台或有线用户)之间的通信。 特点: 1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输; 2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的; 3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增; 4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效; 5、移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。 2、单工通信与双工通信有何区别?各有何优缺点? 【答】 所谓单工通信,是指通信双方电台交替地进行收信和发信。此工作方式设备简单,功耗小,但操作不便,通话时易产生断断续续的现象。它一般应用于用户少的专用调度系统。 所谓双工通信,是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式,有时亦称全双工通信。这种方式操作方便,但电能消耗大。模拟或数字式的蜂窝电话系统都采用双工制。 第二章 调制解调 1、移动通信中对调制解调技术的要求是什么?(请总结3G ,LTE 等高速数据传输对调制解调技术的要求) 【答】 已调信号的频谱窄和带外衰减快(即所占频带窄,或者说频谱利用率高);易于采用相干或非相干解调;抗噪声和抗干扰的能力强;以及适宜在衰落信道中传输。 已调信号所占的带宽要窄:频谱主瓣窄; 已调信号频谱副瓣的幅度要低,辐射到相邻频道的功率就小; 经调制解调后的输出信噪比(S/N )较大或误码率较低。 1、所有的技术必须在规定频带内提供高的传输效率 2、要使信号深衰落引起的误差数降至最小 3、应使用高效率的放大器 4、在衰落条件下获得所需要的误码率 2、已调信号的带宽是如何定义的?FM 信号的带宽如何计算? 【答】已调信号的带宽是指已调信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。 )(2)1(2m m f FM f f f m B +?=+=

扩频通信及matlab仿真

扩 频 通 信 及Matlab 仿 真 江西师范大学 物理与通信电子学院2009级通信工程(2)班姓名xxx 学号xxxxxxxx

目录 一、摘要 (3) 二、数字通信原理 (4) 三、衰落信道与抗衰落技术 (5) 四、多址通行 (6) 五、扩频通信原理 (6) 六、直接序列扩频通信 (8) 七、基于matlab的直接序列扩频仿真 (10) 八、结束语 (13) 九、参考书目 (14) 十、致谢 (15)

摘要 扩频通信即扩展频谱通信,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。扩频通信技术自50年代中期美国军方开始研究,一直为军事通信所独占,广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域,直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源,各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术,扩频技术现已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。本文根据扩频通信的原理,利用MATALB对扩频通信中最常用的直扩通信系统进行了仿真。

数字通信原理: 1)所谓数字通信就是利用数字传输技术来进行的通信。它包括对模拟信号的编码和调制,传输媒介以及对数字信号的解调和解码。 2)典型的数字通信系统模型如图1-1: 图1-1 信源:信息的来源一般是模拟信号。 信源编码:模拟信号转变为数字信号; 信号压缩处理;信号的高效率编码。 信道编码:检错、纠错编码,提高信号抗干扰能力;

信息加密,防止信息被窃取。 调制变换:波形编码,信号调制,使基带信号适合在特定的 道中传输。 传输媒介:有线、无线信道,网络交互设备。 解调、信道译码、信源译码:对信号作上述处理相反对变换。 信宿:信息的最终传输目的地 衰落信道与抗衰落技术: 1)衰落信道的产生:无线通信是基于电磁波在空间中的传播来实现信息的传递的。无线信道的电波传播特性与电波传播的环境密切相关。电波环境主要包括:地形地貌、各种建筑物、气候气象、电磁干扰、移动体的运动速度和工作频段等。因此在实际应用中不可避免的产生衰落信道。 2)衰落信道主要包括:阴影衰落和多径衰落。 3)抗衰落技术主要包括:①空间分集技术 ②Rake接收方式 ③信道交织技术 ④多载波传输技术 ⑤信道均衡技术 ⑥扩频通信技术等等

扩频通信系统的分类

扩频通信系统的分类 扩频通信系统的关键问题是在发信机部分如何产生宽带的扩频信号,在收信机部分如何解调扩频信号。根据通信系统产生扩频信号的方式,可以分为下列几种。 1 直接序列扩展频谱系统 直接序列扩展频谱系统(Direct Sequece Spread Spectrum Communication Systems,DS-SS),通常简称为直接序列系统或直扩系统,是用待传输的信息信号与高速率的伪随机码波形相乘后,去直接控制射频信号的某个参量,来扩展传输信号的带宽。用于频谱扩展的伪随机序列称为扩频码序列。直接序列扩展频谱通信系统的简化方框图参见图1-5。 在直接序列扩频通信系统中,通常对载波进行相移键控(Phase Shift Keying,PSK)调制。为了节约发射功率和提高发射机的工作效率,扩频通信系统常采用平衡调制器。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。 在发信机端,待传输的数据信号与伪随机码(扩频码)波形相乘(或与伪随机码序列模2加),形成的复合码对载波进行调制,然后由天线发射出去。在收信机端,要产生一个和发信机中的伪随机码同步的本地参考伪随机码,对接收信号进行相关处理,这一相关处理过程通常常称为解扩。解扩后的信号送到解调器解调,恢复出传送的信息。 (a) 图1-5 直接序列扩频通信系统简化图 (a) 发射系统;(b) 接收系统 2 跳频扩频通信系统 跳频扩频通信系统是频率跳变扩展频谱通信系统(Frequecy Hopping Spread Spectrum Communication Systems,FH-SS)的简称,或更简单地称为跳频通信系统,确切地说应叫做“多频、选码和频移键控通信系统”。它是用二进制伪随机码序列去离散地控制射频载波振荡器的输出频率,使发射信号的频率随伪随机码 2个离散频率,的变化而跳变。跳频系统可供随机选取的频率数通常是几千到20 在如此多的离散频率中,每次输出哪一个是由伪随机码决定的。频率跳变扩展频谱通信系统的简化方框图参见图1-6。

移动通信(考试资料)

1、移动通信概念,特点。 答:移动通信是指通信双方至少有一方在移动中(或者临时停留在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机或行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台或有线用户)之间的通信。 特点:1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输(这种传播媒质允许通信中的用户可以在一定范围内自由活动,其位置不受控制,但无线电波的传播特性一般都很差,因此,移动通信系统必须根据移动信道的特性,进行合理的设计)2、移动通信是在复杂的干扰环境中进行的(归纳起来说这些干扰有邻道干扰、互调干扰、共倒干扰、多址干扰,以及近地无用强信号压制远地有用弱信号的现象-远近效应,等等。)3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增(为了解决这一矛盾,一方面要开辟和启用新的频段;另一方面要研究各种新技术和新措施,以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率)4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效(根据通信地区的不同需要,移动通信网络可以组成带状、面状或立体状等,可以单网运行,多网并行并实现互连互通。因此移动通信网络必须具备很强的管理和控制功能)5、移动通信设备-主要是移动台-必须适于在移动环境中使用。 2、移动通信信道的基本特征主要有哪些? 答、移动通信信道的基本特征:1、带宽有限,它取决于使用的频率资源和信道的传播特性; 2、干扰和噪声影响大,这最主要是移动通信工作的电磁环境所决定的; 3、存在着多径衰落。 3、移动通信中对调制解调技术的要求是什么? 答:1、较高的频谱利用率2、较强的抗干扰、抗衰落能力3、可实现性 4、常见的移动通信系统有哪几种? 答:1、无线电寻呼系统2、蜂窝移动通信系统3、无绳电话系统4、集群移动通信系统5、移动卫星通信系统6、分组无线网 5、按信号形式移动网可分为哪两类网?数字通信系统的主要优点是什么? 答:模拟网和数字网; 数字通信系统主要优点:1、频谱利用率高,有利于提高系统容量。2、能提供多种业务服务提高通行系统的通用性。3抗噪声,抗干扰和抗多径衰落的能力强。4、能实现更有效,更灵活的网络管理和控制。5、便于实现通信的安全保密。6、可降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量。 6、移动通信包括哪些基本技术?各项技术的主要作用是什么? 答:1调制技术:第二代以后的移动通信是数字移动通信,其中的关键技术之一是数字调制技术。对数字调制技术的主要要求是:已调信号的频谱窄和带外衰减快;易于采用相干或非相干解调,抗噪声和抗干扰能力强;以及适宜在衰落信道中传输。2、多址方式:多址方式的基本类型有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。在频谱资源有限的条件下,努力提高通信系统的容量。3、移动信道中电波传播特性的研究:研究移动信道的传播特性,首先要弄清移动信道的传播规律和各种物理现象的机理以及这些现象对信号传输所产生的不良影响,进而研究消除各种不良影响的对策。人们通过理论分析或根据实测数据进行统计分析,来总结和建立有普通性的数字模型,利用这些模型,可以估算一些传播环境中的传播损耗和其他有关的传播参数。4、抗干扰措施:在移动信道中,除存在大量的环境噪声相干扰外,还存在大量电台产生的干扰。网络设计者在设计、开发和生产移动通信网络时,必须预计到网络运行环境中会出现的各种干扰强度,并采取有效措施,保证网络

扩频通信基础知识

扩频通信基础知识

扩频通信基础知识 技术背景: 传统的模拟无线通信一般采用调频(FM)和调幅(AM)两种方式,不能适应高速数据通信的要求。进入八十年代后,数字无线数据通信方式成为主流,其调制方式有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和相移键控(PSK),其优势是便于采用先进的数字信号处理技术,如均衡技术、编码技术等等,提高了数据传输速率和传输的可靠性。实际的系统如GSM、IS-54等。但是这些系统也存在一些缺陷。一方面,由于无线通信信道的开放性,通信环境不可避免地存在各种各样的突发干扰,使得信号传输的可靠性降低,同时,信道的时域和频域选择性衰落,使得数据传输速率的提高受到限制;另一方面,随着无线业务的快速增长,要求无线网络具备相当的灵活性,以适应业务的发展变化。这些都是常规的无线数字通信难以解决的。这些因素促成了对采用新技术的需求,以提高数据传输速率并进一步提高传输的可靠性。

扩频通信的基本原理和优势: 扩频通信就其调制方式而言,与传统的数据通信没有什么差别,也包括ASK、FSK、PSK以及最近得到迅速发展的QAM,不同之处是在调制之前增加了一个扩频处理环节,把待传送符号用特征码进行扩展,扩展后的符号称为码片;在接收端同样增加了一个解扩处理的环节,将N个码片恢复为一个符号。这即是扩频通信的基本原理。扩频通信的优势是由扩频操作所使用的特征码-伪随机序列(PN CODE)带来的。伪随机码具有双值自相关特性,它保证了同步相关操作获得的输出远大于非同步相关的输出值。这样就大大降低了当两条传播路径的时差在一个码片以上时彼此之间的干扰。这即是通常所说的扩频抗多径原理。同时,相关解扩处理还能够大大降低窄带脉冲干扰,如一般的工业噪声、环境噪声等等。特别值得一提的是,由于解扩处理是对N 个码片的能量进行累加,因此,可以允许接收的信号电平在噪声以下,只要保证累加获得的能量满足信号判决的要求即可。这一性能使得扩频通

扩频通信课程总结

《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

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。 解扩与解调的顺序一般是不能颠倒的,通常是先进行解扩后再进行解调,这

移动通信(考试资料)知识交流

移动通信(考试资料)

1、移动通信概念,特点。 答:移动通信是指通信双方至少有一方在移动中(或者临时停留在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机或行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台或有线用户)之间的通信。 特点:1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输(这种传播媒质允许通信中的用户可以在一定范围内自由活动,其位置不受控制,但无线电波的传播特性一般都很差,因此,移动通信系统必须根据移动信道的特性,进行合理的设计)2、移动通信是在复杂的干扰环境中进行的(归纳起来说这些干扰有邻道干扰、互调干扰、共倒干扰、多址干扰,以及近地无用强信号压制远地有用弱信号的现象-远近效应,等等。)3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增(为了解决这一矛盾,一方面要开辟和启用新的频段;另一方面要研究各种新技术和新措施,以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率)4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效(根据通信地区的不同需要,移动通信网络可以组成带状、面状或立体状等,可以单网运行,多网并行并实现互连互通。因此移动通信网络必须具备很强的管理和控制功能)5、移动通信设备-主要是移动台-必须适于在移动环境中使用。 2、移动通信信道的基本特征主要有哪些? 答、移动通信信道的基本特征:1、带宽有限,它取决于使用的频率资源和信道的传播特性;2、干扰和噪声影响大,这最主要是移动通信工作的电磁环境所决定的;3、存在着多径衰落。

3、移动通信中对调制解调技术的要求是什么? 答:1、较高的频谱利用率2、较强的抗干扰、抗衰落能力3、可实现性 4、常见的移动通信系统有哪几种? 答:1、无线电寻呼系统2、蜂窝移动通信系统3、无绳电话系统4、集群移动通信系统5、移动卫星通信系统6、分组无线网 5、按信号形式移动网可分为哪两类网?数字通信系统的主要优点是什么?答:模拟网和数字网; 数字通信系统主要优点:1、频谱利用率高,有利于提高系统容量。2、能提供多种业务服务提高通行系统的通用性。3抗噪声,抗干扰和抗多径衰落的能力强。4、能实现更有效,更灵活的网络管理和控制。5、便于实现通信的安全保密。6、可降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量。 6、移动通信包括哪些基本技术?各项技术的主要作用是什么? 答:1调制技术:第二代以后的移动通信是数字移动通信,其中的关键技术之一是数字调制技术。对数字调制技术的主要要求是:已调信号的频谱窄和带外衰减快;易于采用相干或非相干解调,抗噪声和抗干扰能力强;以及适宜在衰落信道中传输。2、多址方式:多址方式的基本类型有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。在频谱资源有限的条件下,努力提高通信系统的容量。3、移动信道中电波传播特性的研究:研究移动信道的传播特性,首先要弄清移动信道的传播规律和各种物理现象的机理以及这些现象对信号传输所产生的不良影响,进而研究消除各种不良影响的对策。人们通过理论分析或根据实测数据进行统计分析,来总结和建立有普通性的数字模型,利

移动通信频率分配

中国移动 GSM900 上行/ 下行:890-909/935-954 EGSM900 上行/下行:885-890/930-935(中国铁通GSM-R : 885-889/930-934) GSM1800M 上行/ 下行:1710-1725/1805-1820 3G TDD 1880-1900MHZ 和2010-2025 中国联通 GSM900 上行/ 下行:909-915/954-960 GSM1800 上行/ 下行:1745-1755/1840 —1850 3G FDD 上行/ 下行:1940-1955/2130-2145 中国电信 CDMA800 上行/ 下行:825-840/870 —885 3G FDD 上行/ 下行:1920-1935/2110-2125 国家有关3G频谱的划分规定 根据2002年10月原国家信息产业部下发文件《关于第三代公众移动通信系统频率规划问 题的通知》(信部无[2002]479号)中规定: FDD 方式:1920-1980MHZ 和2110-2170MHZ ;补充工作频段1755 —1785MHz 和1850 —1880MHz TDD方式:1880-1920MHZ 和2010-2025MHZ ;补充工作频段2300-2400MHz(与无线电定 位业务共用) 上行:1920?1980 下行:2110?2170 CDMA2000 上行:1920?1935

下行:2110?2125 TD-SCDMA不分上下行: 1880 ?1900 2010 ?2025 GSM900 上行:880?915 (基本:890?915 , 880?890为扩展频率) 下行:925?960 (基本:935?960 , 925?935为扩展频率) GSM1800 上行:1710?1785 下行:1805?1880 我国政府批准使用的频率: 上行:1710~1755 下行:1805~1850 移动公司GSM网络使用的频率资源为:EGSM[885-890 ,930-935]是5M , PGSM[890-909 ,935-954]是19M,( DCS1800[1710-1725 ,1805-1820]15M 不计),总共24M !包括5M 不合法频率。联通就是[909?915,954~960] (1800也不计)共6M频率 Agile nt资料中无线频率划分 (1)W-CDM( FDD : ( UE/BS, ARFCN IMT2000:1920?1980/ 2110?2170, 10562?10838 PCS1900 1850 ?1910/1930 ?1990 , 9662 ?9938 & 412 & 437 & 462 & 487 & 512 & 537 & 562 & 587 & 612 & 637 & 662 & 687 DCS1800 1710 ?1785/1805 ?1880 , 9037 ?9388 (2)TD-SCDMA China : 1785?1805, 1880?1900, 1900?1920, 2010?2025, 2300?2400 3GPP 1900?1920 , 2010 ?2015 (3)HSDPA( UE/BS) IMT2000:1920 ?1980/2110?2170 (832 ?870MH0 PCS1900 1850 ?1910/1930 ?1990 DCS1800 1710 ?1785/1805 ?1880 (4)IS95A/ B:( MS/ BS) US/ Korea: 824 ?849/ 869 ?894 Japan: 887?925/ 832?870 US 1850 ?1910 / 1930 ?1990

5G通信系统

5G通信系统 摘要5G,第五代移动通信技术,也是4G之后的延伸,目前正在研究中。本文主要介绍了什么是5G通信系统,5G的优势及其主要技术。5G有以下六大关键技术:高频段传输;新型多天线传输技术;同时同频全双工技术;D2D技术;密集组网和超密集组网技术;新型网络架构。本文有重点介绍这六大技术。 关键词5G通信5G优势新型多天线传输技术新型网络架构 Abstract 5G, the fifth generation mobile communications technology, is also an extension of 4G, and is currently under study. This article mainly introduces what is the advantage and the main technology of 5G communication system, 5G. 5G has the following six key technologies: high frequency transmission, new multi antenna transmission technology, simultaneous full duplex technology, D2D technology, dense networking and ultra dense networking technology, and new network architecture. This article focuses on these six technologies. Key words 5G communication 5G advantage new multi antenna transmission technology new network framework

扩展频谱通信

扩展频谱通信 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。 定义及特点:所谓频谱扩展是指将信号的频谱扩展至占用很宽的频带,简称扩谱。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: 1.是一种数字传输方式; 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; 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。理论基础:根据香农在信息论研究中总结出的信道容量公式,即香农公式: C = W×Log2(1+S/N) 式中:C--信息的传输速率 S--有用信号功率 W--频带宽度 N--噪声功率 由式中可以看出:为达到给定的信道容量要求,可以用带宽换取信噪比,即在低信噪比的条件下可用增大带宽的办法无误的传输的给定信息。 扩频增益和抗干扰容限: 扩频通信系统由于在发送端扩展了信号频谱,在接收端解扩还原了信息,这样的系统带来的好处是大大提高了抗干扰容限。理论分析表明,各种扩频系统的抗干扰性能与信息频谱扩展后的扩频信号带宽比例有关。一般把扩频信号带宽W与信息带宽△F 之比称为处理增益GP,即: 它表明了扩频系统信噪比改善的程度。除此之外,扩频系统的其他一些性能也大都与GP有关。因此,处理增益是扩频系统的一个重要性能指标。 系统的抗干扰容限MJ定义如下: 式中:(S/N)。= 输出端的信噪比,

扩频通信课后习题解答

课后习题参考答案 第一章 1-1、在高斯白噪声干扰的信道中,信号传输带宽为16KHz ,信噪比为4,求信道的容量C 。在此信道容量不变的条件下,分别将信号带宽增加1倍和减小一半,分别求此两种情况系统的信噪比和信号功率的变化值。解:22log (1)16000log (14)37.156/S C B bit s N =+=+=(1)信道容量不变,带宽增加1倍信噪比:/221 1.23C B S N =?=信号功率:/2002(21)39.36C B S BN N kw =?=(2)信道容量不变,带宽减小一半信噪比: 2/2124.01C B S N =?=信号功率:2/00(21)192.0892C B B S N N kw =?=1-4、某一高斯白色噪声干扰信道,信道带宽为8kHz ,试求在系统信噪比为25dB 条件下允许的最大信息传输速率。解:s kbit N S B C /475.66)101(log 8000)1(log 5.222=+=+=1-5、某系统的扩频处理增益为40dB ,系统内部损耗=2dB ,为保证系统正常工作,相p G S L 关解码器的输出信噪比,则系统的干扰容限为多少? dB N S out 10)/(≥解:dB N S L G M out S p j 28]102[40])/([=+?=+?=1-6、某系统在干扰信号的有用信号功率250倍的环境下工作,解码器信号输出信噪比为12dB ,系统内部损耗为3dB ,则系统的扩频处理增益至少应为多少?解:()10lg 25031238.98j s S G M L dB N =++=++=1-8、某直接序列扩频系统的伪随机码速率为5Mbit/s ,信号速率为8kbit/s ,信号的扩频带宽和处理增益各为多少? 解:扩频带宽:22*510c B R MHz ===处理增益:6 3 10*1010lg 10lg 30.978*10i B G dB R ===1-9、试说明扩频通信系统与传统调制方式通信系统的主要差别。

通信原理各类信号及频谱

第二章 通信基础 一 信号分类 (1) 确定信号和随机信号 确定信号:指的是信号的电压或电流幅值在任意时间的值都是确定的,确定信号的时域波形可以用明确的数学表达式来表达。如某一电压信号t sin )t (u 610=。 随机信号:指的是在信号实际发生之前的值是不确定的,这种信号的时域波形不能用确定性的数学表达式来表达,只能采用一定的数学手段如概率分布函数、概率密度函数、数学期望、方差或自相关函数等来间接描述。 这种随机过程的数学模型,对通信系统中的信号和噪声的分析是非常有用的。 (2)周期信号和非周期信号 周期信号:对于信号)t (f ,若存在某一最小值T ,满足+∞<<∞--=t )T t (f )t (f ,则称该函数为周期函数。 满足条件+∞<<∞--=t )T t (f )t (f 的最小T 值称为信号)t (f 的周期。

非周期函数:如果满足+∞<<∞--=t )T t (f )t (f 的T 值不存在,则称为非周期函数。 (3) 能量信号和功率信号 在通信系统中,电信号的功率用归一化的功率值来表示。 归一化的功率值:是指假设电压或电流信号通过电阻为Ω1时获得的功率。设电压或电流信号为)t (f ,则归一化功率为)t (f )t (P 2 = 取一时间间隔T ,T 时间内的能量为: dt )t (f E T T T ?-=222 在时间间隔T 内对应的平均功率为 dt )t (f T T E P T T T T ?-==2221 能量信号:当)t (f 在无限长时间内能量有限且不为0时,该信号被称为能量信号。 数学描述为: dt )t (f lim E T T T ?-∞→=222 实际应用中发送信号的能量多是有限

移动通信复习题,第四版。

第 1 章 移动通信是指通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换. 移动通信的特点: 1.必须利用无线电波进行信息的传输 2.是在复杂的干扰环境中运行的 3.可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信的业务量的需求却是与日俱增 4.移动通信系统的网络结构是多样化的,网络管理和控制必须有效 5.移动通信设备必须适于在移动环境中使用 数字移动通信系统的优点: 1. 频谱利用率高,有利于提高系统容量 2. 能提供多种业务服务,提高通信系统的通用性 3. 抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强 4. 能实现更有效、灵活的网络管理和控制 5. 便于实现通信的安全保密 6. 课降低设备成本以及减小用户手机的体积和重量 第2章 1. 移动通信信道的基本特征: 第一,带宽有限,取决于使用的频率资源和信道的传播特征; 第二,干扰和噪声影响大,这主要是移动通信工作的电磁环境决定的; 第三,存在着多径衰落。 要求:已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。 恒定包络调制:可采用限幅器、低成本的非线性高效功率放大器件 非恒定包络调制:需要采用成本相对较高的线性功率放大器件 2. GSM中,尽管MSK信号已具有较好的频谱和误比特率性能,但仍不能满足功率谱在相邻频道取值低于主瓣峰值60db以上的要求。这就要求在保持MSK基本特性的基础上,对MSK的带外频谱特性进行改进,使其衰减速度加快。 3.π/4 - DQPSK的相位跳变规则决定了再码元转换时刻的相位跳变量只有+-π/4和+-3π/4四种取值。 4.. 扩频调制 扩频通信的定义:一种信息传输方式,在发端采用扩频码调制,是信号所占的频带宽度远大于所传信息必需的带宽,在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。

(完整版)扩频通信的基本原理

扩频通信的基本原理 所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“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需的最小带宽;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”。 扩频通信的基本特点,是传输信号所占用的频带宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小带宽(B),其比值称为处理增益(Gp): 总之,我们用扩展频谱的宽带信号来传输信息,就是为了提高通信的抗干扰能力,即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。 一、扩频通信系统的主要优点 ●易于重复使用频率,提高了无线频谱利用率 ●抗干扰性强,误码率低。扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽,而接收端又采用相关检测的办法来解扩,使有用宽带信息信号恢复成窄带信号,而把非所需信号扩展成宽带信号,然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这祥,对于各种干扰信号,因其在收端的非相关性,解扩后窄带信号中只有很微弱的成份,信噪比很高,因此抗干扰性强。 ●保密性好,对各种窄带通信系统的干扰很小。由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了,单位频带内的功率很小,信号湮没在噪声里,一般不容易被发现,而想进一步检测信号的参数(如伪随机编码序列)就更加困难,因此说其保密性好。 ●可以实现码分多址。扩频通信提高了抗干扰性能,代价是占用频带宽。但是如果许多用户共用这一宽频带,则可提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制,充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性,在接收端利用相关检测技术进行解扩,则在分配给

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