扩频通信

处理增益：系统输出信噪比与输入信噪比的比值，表达式为p G =ii N S N S 00+ii N S N S 00lg10 dB也可用扩频信号带宽B 与信息带宽m B 之比表示，工程上常用分贝表示，即mp B BG lg 10 ，它表示了扩频系统信噪比的改善程度，处理增益越大，抗干扰能力越强。

干扰容限：在保证系统正常工作的条件下，接收机能够承受的干扰信号比有用信号高出的分贝数，用jM表示，有jM=p G -[s L +)(NS ] dB式中s L 为系统内部损耗；0)(N S 为系统正常工作时要求的最小输出信噪比，即相关器的输出信噪比或解调器偶的最大信噪比；p G 为系统的处理增益。

伪随机码：逼近或接近高斯白噪声统计特性的序列，信号的自相关函数具有二值特性。

游程：在一个序列周期内，相连的相同的码元串。

相关解扩：通过用本地产生的与发端伪随机序列同步的伪随机序列对接收到的信号进行相关处理并使之恢复成窄带信号。

相关解跳：利用本地的伪随机序列控制本地的频率合成器，使之产生的跳变频率与发端频率合成器产生的跳变频率合成，将接收到的跳频信号转化成一固定的中频信号。

跳频图案：用来表征调频系统载波频率跳变的规律时频图。

调频序列：用来表征调频系统载波频率跳变规律的数字序列。

远近效应：当基站同时接收两个距离不同的移动台发来的信号时，由于两个移动台功率相同，则距离基站近的移动台将对另一移动台信号产生严重的干扰。

扩频系统的特点：1抗干扰能力强、2可进行多址通信、3安全保密、4数模兼容、5抗衰落、6抗多径 快（慢）跳频通信系统通常是指跳频速率大于（小于）信息传输速率的跳频通信系统。

m 序列优选对，是指在m 序列集中，其互相关函数最大值的绝对值max,)(τb a R 小于某个值得两条m 序列。

直接式相关与外差式相关相比抗干扰能力较低 1、什么是扩频通信？它有哪些特点（含义）？答：扩频通信技术是一种信息传输方式，在发送端采用扩频码调制，是信号所占的频带宽度远大于所传的信息所需的带宽；在接收端采用相同的扩频码进行相关处理来解扩以恢复所创的信息数据。

第1篇一、实验目的1. 理解移动通信扩频技术的原理和基本概念。

2. 掌握扩频通信系统的组成和信号处理过程。

3. 通过实验验证扩频通信的抗干扰性能和频谱利用率。

4. 分析扩频通信在移动通信中的应用优势。

二、实验原理扩频通信是一种通过将信号扩展到较宽的频带上的通信技术，其基本原理是将信息数据通过一个与数据无关的扩频码进行调制，使得原始信号在频谱上扩展，从而提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。

扩频通信的主要特点如下：1. 扩频：通过扩频码将信号扩展到较宽的频带上，提高信号的隐蔽性。

2. 抗干扰：由于信号频谱较宽，抗干扰能力强，可抵抗多径干扰、噪声等影响。

3. 频谱利用率：扩频通信采用码分复用（CDMA）技术，可充分利用频谱资源。

4. 分集：通过扩频码的不同，可实现信号的分集接收，提高通信质量。

三、实验设备1. 移动通信实验平台2. 信号发生器3. 信号分析仪4. 通信控制器5. 通信终端四、实验内容1. 扩频信号的产生（1）设置信号发生器，产生原始信号。

（2）选择合适的扩频码，进行扩频调制。

（3）观察扩频后的信号频谱，验证扩频效果。

2. 扩频信号的接收（1）设置通信控制器，模拟移动通信环境。

（2）将扩频信号发送到接收端。

（3）接收端对接收到的信号进行解扩频，恢复原始信号。

（4）观察解扩频后的信号，验证解扩频效果。

3. 抗干扰性能测试（1）在接收端加入噪声，观察信号变化。

（2）调整噪声强度，测试扩频信号的抗干扰性能。

4. 频谱利用率测试（1）设置多个扩频信号，进行码分复用。

（2）观察频谱，验证频谱利用率。

五、实验结果与分析1. 扩频信号的产生实验结果表明，通过扩频码调制，原始信号在频谱上得到了有效扩展，验证了扩频通信的基本原理。

2. 扩频信号的接收实验结果表明，接收端能够成功解扩频，恢复原始信号，验证了扩频通信的解扩频效果。

3. 抗干扰性能测试实验结果表明，扩频信号在加入噪声后，信号质量仍然较好，证明了扩频通信的抗干扰性能。

扩频通信第一讲扩频通信系统概述扩频通信，即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication），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：一是信息的频谱扩展后形成宽带传输；二是相关处理后恢复成窄带信息数据。

正是由于这两大持点，使扩频通信有如下的优点：抗干扰抗噪音抗多径衰落具有保密性功率谱密度低，具有隐蔽性和低的截获概率可多址复用和任意选址高精度测量等正是由于扩频通信技术具有上述优点,自50年代中期美国军方便开始研究,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。

扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication），简称扩频通信，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（一般是伪随机码）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。

扩展频谱技术具有以下特点：l、很强的抗干扰能力由于将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，恢复成窄带信号。

对干扰信号而言，由于与扩频用的伪随机码不相关，则被扩展到一很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大降低，相应的增加了相关器的输出信号/干扰比，因此具有很强的抗干扰能力。

其抗干扰能力与其频带的扩展倍数成正比，频谱扩展得越宽，抗干扰的能力越强。

2、可进行多址通信扩展频谱通信本身就是一种多址通信方式，称为扩频多址（SSMA-Spread Specrum Multiple Access），实际上是码分多址（CDMA）的一种，用不同的扩频码组成不同的网。

虽然扩展频谱系统占用了很宽的频带，但由于各网在同一时刻共同一频段，其频段利用率甚至比单路单载波系统还要高。

CDMA是未来全球各人通信的一种主要的多址通信方式。

3、安全保密由于扩频系统将传送的信息扩展到很宽的频带上去，其功率密度随频谱的展宽而降低，甚至可以将通信信号淹没在噪声中。

因此，其保密性很强，要截获或窃听、侦察这样的信号是非常困难的，除非采用与发送端所用的扩频码且与之同步后进行相关的检测，否则对扩频信号是无能为力的。

由于扩频信号功率谱密度很低，在许多国家，如美、日、欧洲等国家对专用频段，如ISM频段，只要功率谱密度满足一定的要求，就可以不经批准使用该频段。

4、抗多径干扰在移动通信、室内通信等通信环境下，多径干扰是非常严重的，系统必须具有很强的抗干扰的能力，才能保证通信的畅通。

扩展频谱技术具有很强的抗多径能力，它是利用利用扩频所用的扩频码的相关特性来达到抗多径干扰，甚至可以利用多径能量来提高系统的性能。

简述扩频通信的原理和应用扩频通信的原理扩频通信是一种数字通信技术，它是在发送端使用伪随机码将原始信号进行扩展，使得信号的带宽大大增加，然后在接收端使用相同的伪随机码进行解扩，恢复原始信号。

扩频通信的原理主要包括以下几个关键步骤：1.信号扩展：发送端通过将原始信号与伪随机码进行乘积运算，将信号的频谱展宽。

这个过程相当于给原始信号添加了噪声，使得信号能够均匀分布在更宽的频带内。

2.信号传输：扩展后的信号通过信道进行传输。

由于信号带宽增加，扩频通信具有较好的抗干扰能力，可以有效地对抗窄带信号干扰和多径传播引起的码间干扰。

3.信号解扩：接收端利用与发送端相同的伪随机码进行乘积运算，还原出原始信号。

解扩过程相当于从扩展的信号中提取出原始信号。

4.信号恢复：通过进一步的滤波和调整，将解扩后的信号恢复到原始信号的形式，以便进行后续的数据处理和应用。

扩频通信的应用扩频通信具有许多独特的特点和优势，因此在多个领域得到了广泛的应用。

1.军事通信：扩频通信技术在军事领域得到广泛应用，其抗干扰能力强，能够有效地抵抗敌方的干扰和窃听。

此外，扩频通信还能够实现分布式通信和频率资源共享，提高通信系统的灵活性和鲁棒性。

2.移动通信：扩频通信技术在移动通信领域普遍采用。

例如，在CDMA（Code Division Multiple Access）系统中，采用扩频技术可以实现多用户同时通信，提高频谱利用率。

此外，扩频通信还能够减轻多径信号引起的干扰和抑制窄带干扰信号，提高通信质量。

3.无线传感网络：扩频通信技术在无线传感网络中也有重要的应用。

无线传感网络中的节点通常分布广泛，节点之间的通信需要具有一定的抗干扰能力。

扩频通信不仅可以提高网络的抗干扰性能，还可以降低节点之间的干扰，提高网络的可靠性和覆盖范围。

4.定位和导航：扩频通信技术在定位和导航系统中也得到广泛应用。

例如，GPS（Global Positioning System）就采用了扩频技术，通过将导航信号进行扩频，可以减小窄带干扰的影响，提高定位的准确性和稳定性。

什么是扩频通信技术_扩频通信技术的优缺点什么是扩频通信技术？扩展频谱通信（Spread Spectrum CommunicaTIon）简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。

扩频通信技术在发端以扩频编码进行扩频调制，在收端以相关解调技术收信息，这一过程使其具有诸多优良特性。

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。

扩频通信技术在发送端以扩频编码进行扩频调制，在收端以相关解调技术收信。

由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到，这就给频率复用和多址通信提供了基础。

充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频编码，可以区别不同的用户的信号，并且不受其他用户的干扰，实现频率复用。

扩频通信技术是一种信息处理传输技术。

扩频通信技术是利用同域传输数据（信息）无关的码对被传输信号扩展频谱，将信号调制到多个载波频率的技术。

使之占有远远超过被传送信息所必需的最小带宽。

扩频通信技术可以提供更安全的传输，并可降低干扰，提高频带的利用率。

利用扩频技术对时钟频率加入抖动处理，使发射频率不再集中在一个频点，还可以降低电磁干扰。

常用的扩频技术主要有三种方法，即直序扩频、跳频扩频、跳时扩频以及线性调制。

但是在实际使用的过程中，常采用它们的混合。

扩频通信技术特点扩频通信系统有以下两个特点：（1）传输信号的带宽远远大于被传输的原始信息信号的带宽；（2）传输信号的带宽主要由扩频函数决定，此扩频函数通常是伪随机（伪噪声）编码信号。

以上两个特点有时也称为判断扩频通信系统的准则。

扩展频谱通信，简称扩频通信，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（一般是伪随机码）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。

中文名扩频通信外文名spread sprectrum communications定义扩展频谱通信与光纤通信、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。

理论基础根据香农（C.E.Shannon）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：为了提高信息的传输速率C，可以从两种途径实现，既加大带宽W或提高信噪比S/N。

换句话说，当信号的传输速率C一定时，信号带宽W和信噪比S/N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。

扩频通信就是用宽带传输技术来换取信噪比上的好处，这就是扩频通信的基本思想和理论依据。

工作原理在扩频发信机中，射频载波通常经过两次调制过程：一次同常规调制一样，被信息信号所调制；另一次由码序列进行扩频调制，相应地在收信机中先用约定的码序列做相关处理（解扩），然后再进行信息信号的解调。

在发端输入的信息先经信息调制形成数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱。

展宽后的信号再调制到射频发送出去。

在接收端收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩。

再经信息解调、恢复成原始信息输出。

由此可见，—般的扩频通信系统都要进行三次调制和相应的解调。

一次调制为信息调制，二次调制为扩频调制，三次调制为射频调制，以及相应的信息解调、解扩和射频解调。