擴(kuò)頻技術(shù)

l擴(kuò)頻技術(shù)的應(yīng)用范圍和優(yōu)點(diǎn)

由于擴(kuò)展頻譜無線通信技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)、截獲率低、碼分多址、信號隱蔽、保密和易于組網(wǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，所以近幾年來發(fā)展很快。

擴(kuò)頻通信適用于對話音、數(shù)據(jù)、圖象、高速文件傳送及視頻傳輸?shù)�，用途廣泛。典型的應(yīng)用有：

——區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)話音／數(shù)據(jù)通訊；

——LAN互聯(lián)；

——EI（2．048Mbp8）連接；

——電視會議；

——應(yīng)急事件通訊。

可接到擴(kuò)頻MODEN的設(shè)備有計(jì)算機(jī)、網(wǎng)橋路由器、話音／數(shù)據(jù)復(fù)用器、程控交換機(jī)、視頻設(shè)備等。擴(kuò)頻通信產(chǎn)品得以廣泛應(yīng)用，是因?yàn)樗�有以下�?yōu)點(diǎn)：

——具有防止阻塞能力；

——抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低；

——可以與窄帶無線通訊并存；．

——適合數(shù)字話音和數(shù)據(jù)傳輸，話音和數(shù)據(jù)通信可以并存；

——安裝方便，成本較低；

——發(fā)射功率低，小于1w；

——設(shè)備體積小。

主站多與多個(gè)分站擴(kuò)頻通信可采用星形或蜂窩結(jié)構(gòu)，使無線組網(wǎng)在地理上和邏輯上更加靈活、方便和實(shí)用，并可加中斷延長通信距離。

2擴(kuò)頻通信原理

所謂擴(kuò)頻通信，是指用來傳輸信息的信號帶寬大于信息本身所需的最小帶寬的一種通信方式，有如下三個(gè)特點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)占有的頻帶寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號帶寬（或信息比特速率），且系統(tǒng)占有帶寬與原始信號帶寬無關(guān)。

（2）頻帶的展寬是通過編碼及調(diào)制的方法來實(shí)現(xiàn)的，并與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)。

（3）解調(diào)過程由接收信號和一個(gè)與發(fā)端擴(kuò)頻碼同步的信號進(jìn)行相關(guān)解調(diào)，解擴(kuò)和恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。

擴(kuò)展頻譜進(jìn)行通信是基于仙農(nóng)（Shannon）信息理論的著名信道容量公式：

C= Wlog2Z（1＋ S／N）

由上式可知，在保持信息傳輸速率C不變的條件下，可以用不同的頻帶寬度W和信噪比S／N來傳輸倍息。如果增加頻帶寬度，那么就可以在較低的信噪比的情況下用相同的信息率以任意小的差錯(cuò)來傳輸信息，甚至在信號幾乎被噪聲淹沒的情況下，只要增加倍號帶寬，也能保持可靠地通信。

常用的擴(kuò)頻技術(shù)有2種，直接序列（DS－Direct Sequence）擴(kuò)頻技術(shù)和跳頻（FH－Frequency Hopping）擴(kuò)頻技術(shù)，前者較為常用。

2．1直接序列擴(kuò)頻技術(shù)（DS／SS）

所謂直接擴(kuò)頻序列，就是直接用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)端擴(kuò)展信號的頻譜，而在收端用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展寬的擴(kuò)頻信號還原成原來的信號。把實(shí)際傳送的數(shù)據(jù)加一個(gè)事先定義的偽隨機(jī)碼中發(fā)送，發(fā)送的信號擴(kuò)展在很寬的頻帶上。方法是對一直接序列擴(kuò)頻代碼進(jìn)行相干或差分相干二進(jìn)制相移健控（BPSK）調(diào)制。每一代碼C由N位組成，即有N個(gè)固定的矩形脈沖，總時(shí)間寬度為T。每一個(gè)數(shù)據(jù)即為一個(gè)代碼，其脈沖寬為T。如 N= 16，每個(gè)代碼作用于一位數(shù)據(jù)位。如果數(shù)據(jù)位為“0”，則發(fā)送代碼C；如果數(shù)據(jù)位為“l(fā)”，則將C中的每一位取反。如果采用非相干調(diào)制，這時(shí)將“0’和“1”數(shù)據(jù)位分配給兩個(gè)不同的N位代碼。

2．2跳頻擴(kuò)頻技術(shù)（FH／SS）

所謂跳頻，是用一定碼序列進(jìn)行選擇的多頻率頻移鍵控。也就是說，用擴(kuò)頻序列去進(jìn)行頻移鍵控，使載波頻率不斷地跳變。跳頻可以用任一窄帶倍號來實(shí)現(xiàn)，其載頻根據(jù)擴(kuò)頻碼跳頻序列隨時(shí)間跳變。頻模式可由偽隨機(jī)序列產(chǎn)生，所以其下一個(gè)跳額位置不可預(yù)測、在商業(yè)用途上，這一跳頻模式是短固定模式，使接收機(jī)能迅速同步到發(fā)送的信號上。跳頻采用非相干調(diào)制，如FSK調(diào)制，這使接收機(jī)在每一跳頻開始時(shí)能很快捕捉到信號，而不需要獲取載波相位。

2．3擴(kuò)頻無線局域網(wǎng)的特點(diǎn)

擴(kuò)頻調(diào)制過程中使用了輔助信號，這個(gè)輔助信號就是用戶或網(wǎng)絡(luò)的代碼，它比數(shù)據(jù)有更高的傳送速率（即一個(gè)輔助代碼位的長度要比一個(gè)數(shù)據(jù)位的長度短入擴(kuò)頻調(diào)制是將數(shù)據(jù)和輔助代碼信號復(fù)合到一起，然后通過引導(dǎo)信號調(diào)制發(fā)送。）

擴(kuò)頻系統(tǒng)中是通過擴(kuò)頻碼區(qū)分信號的，所有信號的載波頗好相同的。不同的擴(kuò)頻碼使許多計(jì)算機(jī)可共享一個(gè)通道，這就是碼分復(fù)合訪問（CDMA）。采用CDMA，所有用戶都有同樣的載波頻率。在接收方分離許多信號的依據(jù)是分配給每個(gè)接受方的擴(kuò)頻碼。

• 通信詞典解釋