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无线通信技术中扩频 LoRa跳频扩频通信(FHSS)的原理

无线通信技术中扩频 LoRa跳频扩频通信(FHSS)的原理
无线通信技术中扩频 LoRa跳频扩频通信(FHSS)的原理

无线通信技术中扩频LoRa跳频扩频通信(FHSS)的原理

LoRa的扩频技术:LoRa是基于扩频的调制方案,通过扩频将信号扩展到宽带噪声,以获得扩频增益。

扩频的概念和原理

扩频通信(SSC)或扩频通信技术具有其用于传输信息的信号带宽远远大于其本身带宽的基本特征。信号带宽较大可以降低信噪比的要求。如果带宽增加到一定水平,则可进一步降低信噪比。扩频通信的优点是利用宽带传输技术交换信噪比,是扩频通信的基本思想和理论基础。

扩频技术是将信息信号的带宽进行多次扩展来进行通信的技术。传输信号的带宽远大于信息信号的带宽。例如,在无线模块通信中如果发送64Kbps的数据流,则基带带宽约为64KHz,但是在使用扩频技术的情况下,它占用的信道带宽可以被增加到5MHz和10MHz以上。同时,发射到宇宙的无线功率谱(单位带宽内的功率)也大幅度减少。

常规数字数据通信的原理是使用适配于数据率的最小可能的带宽。这是因为带宽数量有限,很多用户共享。扩频通信的原理是尽可能多地使用最大带宽,并且相同能量分布在宽带宽上。

另外,扩频通信具有以下特征

数字传输方式

使用与要发送的信息无关的功能(扩展功能)对要发送的信息进行调制,从而实现带宽的扩大

在接收侧使用相同扩频功能来解调扩频信号,恢复传输到的信息

扩频通信的优点

发送功率密度低,不易对其他设备造成干扰。

机密性很高,被监听的可能性极低。

具有较强的抗干扰能力,和很强的抑制同频噪声和各种噪声的能力。

具有良好的抗多径衰落能力。

LoRa跳频通信(FHSS)原理

FHSS跳频方式的工作原理是,各LoRa分组的内容的一部分在MCU管理中设定的跳频信道中发送,而所需的“跳频”频率(基于跳频表)在规定的跳频周期中发送。前导码和报头部分首先在信道0上发送。每次开始发送包时,信道计数器fhsspresentchannel(reghopchannel)的读取值增加,生成实现跳频的中断信号FhssChangeChannel。

当与FHSS、跳频spreadspectrum同步时,两端都是在特定类型的窄带载波上传输信号的。

由FHSS产生的用于未指定接收器的跳频仅具有脉冲噪声。

为什么使用扩频技术?

1.扩大带宽和减少干扰

当扩展系数为1时,数据1由“1”表示,并且当扩展系数为4时,数据由“1011”表示,因此,错误率(即信噪比)可以在传输时间段中减少,但是能够传输的实际数据减少,因此,扩展系数越大,传输数据的数据速率越低。

第二,根据不同的请求给不同数量的码信道分配速率,以提高利用率

扩频率有正交码(OVSF:正交可变扩频率,正交可变扩频率),可以用OVSF来获得。取得正交扩频码。在扩展系数为4时,有4个正交扩展码。正交扩频码可使同时所传送的无线信号不彼此干扰,即,扩频因子可为4。可以同时发送4个人的信息。因为语音服务和数据服务的数据速率要求不同,所以扩展系数不同。

扩频 LoRa跳频扩频通信(FHSS)的原理

扩频LoRa跳频扩频通信(FHSS)的原理 LoRa的扩频技术:LoRa是基于扩频的调制方案,通过扩频将信号扩展到宽带噪声,以获得扩频增益。 扩频的概念和原理 扩频通信(SSC)或扩频通信技术具有其用于传输信息的信号带宽远远大于其本身带宽的基本特征。信号带宽较大可以降低信噪比的要求。如果带宽增加到一定水平,则可进一步降低信噪比。扩频通信的优点是利用宽带传输技术交换信噪比,是扩频通信的基本思想和理论基础。 扩频技术是将信息信号的带宽进行多次扩展来进行通信的技术。传输信号的带宽远大于信息信号的带宽。例如,如果发送64Kbps的数据流,则基带带宽约为64KHz,但是在使用扩频技术的情况下,它占用的信道带宽可以被增加到5MHz和10MHz以上。同时,发射到宇宙的无线功率谱(单位带宽内的功率)也大幅度减少。 扩频信号的解扩过程

信息的频谱扩展过程 常规数字数据通信的原理是使用适配于数据率的最小可能的带宽。这是因为带宽数量有限,很多用户共享。扩频通信的原理是尽可能多地使用最大带宽,并且相同能量分布在宽带宽上。 另外,扩频通信具有以下特征 ●数字传输方式 ●使用与要发送的信息无关的功能(扩展功能)对要发送的信息进行调制,从而实现带宽的扩大●在接收侧使用相同扩频功能来解调扩频信号,恢复传输到的信息 ●扩频通信的优点 ●发送功率密度低,不易对其他设备造成干扰。 ●机密性很高,被监听的可能性极低。 ●具有较强的抗干扰能力,和很强的抑制同频噪声和各种噪声的能力。 ●具有良好的抗多径衰落能力。 LoRa跳频通信(FHSS)原理 FHSS跳频方式的工作原理是,各LoRa分组的内容的一部分在MCU管理中设定的跳频信道中

直接序列扩频通信

MATLAB仿真直接序列扩频通信 1.摘要 直接序列扩频通信系统(DS-CDMA)因其抗干扰性强、隐蔽性好、易于实现码分多址(CDMA)、抗多径干扰、直扩通信速率高等众多优点,而被广泛应用于许多领域中。针对频通信广泛的应用,本文用MATLAB工具箱中的SIMULINK通信仿真模块和MATLAB函数对直接序列扩频通信系统进行了分析和仿真,使其更加形象和具体。 关键字:扩频通信m序列gold正交序列matlab仿真 2.引言 直接序列扩频(DSSS— Direct Sequence Spread Spectrum)技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。这种技术是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端,用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信息。 它是二战期间开发的,最初的用途是为军事通信提供安全保障, 是美军重要的无线保密通信技术。这种技术使敌人很难探测到信号。即便探测到信号,如果不知道正确的编码,也不可能将噪声信号重新汇编成原始的信号。有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr 和钢琴家George Antheil提出的。基于对鱼雷控制的安全无线通信的思路,他们申请了美国专利#2.292.387。不幸的是,当时该技术并没有引起美国军方的重视,直到十九世纪八十年代才引起关注,将它用于敌对环境中的无线通信系统。 直序扩频解决了短距离数据收发信机、如:卫星定位系统(GPS)、3G移动通信系统、WLAN (IEEE802.11a, IEEE802.11b, IEE802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。扩频技术也为提高无线电频率的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。 3.直接序列扩频DS-SS是直接用具有高码率的扩频码序列在发送端去扩展信 号的频谱。而在收端,用相同的扩频码序列去进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的信息。

扩频通信的基本原理演示教学

扩频通信的理论基础 1.1扩频通信的基本概念 通信理论和通信技术的研究,是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题展开的,所以有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。 通信系统的有效性,是指通信系统传输信息效率的高低。这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。在模拟通信系统中,多路复用技术可提高系统的有效性。显然,信道复用程度越高,系统传输信息的有效性就越好。在数字通信系统中,由于传输的是数字信号,因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。 通信系统的可靠性,是指通信系统可靠地传输信息。由于信息在传输过程中受到干扰,收到的信息与发出的信息并不完全相同。可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。因此,可靠性决定于系统抵抗干扰的性能,也就是说,通信系统的可靠性决定于通信系统的抗干扰性能。在模拟通信系统中,传输的可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。在数字通信系统中,传输的可靠性是用信息传输的差错率来描述的。 扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力,首先在军用通信系统中得到了应用。近年来,扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速,在民用通信系统中也得到了广泛的应用。 扩频通信是扩展频谱通信的简称。我们知道,频谱是电信号的频域描述。承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的,即信息信号可表示为一个时间的函数)(t f 。信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。频域和时域的关系由式(1-1)确定: ?∞ ∞--=t e t f f F ft j d )()(π2 ?∞ ∞-=f e f F t f ft j d )()(π2 (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件,或在区间(-∞,+∞)内绝对可积,即t t f d )(?∞ ∞-必须为有限值。 扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数(与待传输的信息信号)(t f 无关)扩展后成为宽频带信号,然后送入信道中传输;在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩,恢复为原来待传输信息信号的带宽,从而到达传输信息目的的通信系统。也就是说在传输同样信息信号时所需要的射频带宽,远远超过被传输信息信号所必需的最小的带宽。扩展频谱后射频信号的带宽至少是信息信号带宽的几百倍、几千倍甚至几万倍。信息已不再是决定射频信号带宽的一个重要因素,射频信号的带宽主要由扩频函数来决定。 由此可见,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

直接序列扩频通信系统的误码率仿真培训讲学

直接序列扩频通信系统的误码率仿真

直接序列扩频通信系统的误码率仿真 1.引言 扩展频谱通信系统是将基带信号的频谱扩展至很宽的频带上,然后再进行 传输的一种通信系统,即将待传送的信息数据用伪随机编码调制,实现频谱扩展后再传输,接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理,恢复原始信息数据。 扩频通信的基础理论根据信息论中的shannon 公式 ) (N S B C /1log 2+= 式中,C 是系统的信道容量,B 是系统信道带宽,N 是噪声功率,S 为信号的功率,S/N 即为信噪比。 Shannon 公式表明了一个系统信道无误差的传输信息的能力与存在于信道中的信噪比以及用于传输信息的系统信道带宽之间的关系。该公式说明了两个极为重要的概念:一是在一定的信道容量条件下,可以用减少发送信号功率、增加带宽的方法来达到信道容量的要求;另一个是可以采用减少带宽而增加信号功率的方法来达到信道容量的要求。这也就说明了信道容量可以通过带宽与信噪比的互换来保持不变。在实际的工程应用中,改变信号的功率并不容易,相比较而言,扩展信号的带宽更容易操作,所以,要提高信道容量,采用增加信号的带宽比提高信号功率的方法要有效的多。 由于扩频通信系统可以在信号功率远低于噪声功率的环境中工作,因此扩 频通信系统具有抗干扰能力强,保密性强等优点,在现在通信领域内的应用越 来越广泛。 2.系统概述 本次仿真实验是以MATLAB 为仿真平台,信号是8位双极性二进制信号,由 1和-1组成。随后对产生的双极性信号进行时域抽样,得到基带信号s ,是一组1024位的信息码。伪随机序列由mgen 函数产生,共有1024个码元。对已得到的基带信号进行扩频调制,直接把基带信号S 与产生的伪随机序列相乘,得到扩频信号。然后对已作扩频处理的信号作BPSK 载波调制,得到发射信号。发射信号通过存在高斯白噪声的信道,到达接到端,接收端首先对信号进

无线扩频通信技术基本原理及应用

?2003天津rr、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议 无线扩频通信技术基本原理及应用 晏小乔 (天津港通信导航公司30045625702965) 摘要本文重点介绍了扩频通信技术的基本原理和应用,并阐述了扩频通信技术为现代信息技术的发展提供了优 质的无线传输手段,解决了抗干扰性,保密性,可靠性,频率占用、传输带宽等多方面的问题。 关键词 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”。我们知道,传输任何信息都需要一定的带宽。随着无线通信的广泛应用,无线频道变得非常拥挤,频道资源非常紧张,干扰多且很严重。扩频通信技术有很多优点可以克服这些问题,并且可以提供更高的保密技术,下面我们先来了解一下该技术的基本原理。 扩频通信技术基本原理 扩频通信的理论基础是仙农定理:C=w【og2(1+S/N) 式中:C一一一信道容量,w一一一传输带宽,s/N一一一信号功率/噪声功率 由上式可以看出: 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。 目前常用的扩频通信实现方法主要有:直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频等方式。其中最常用的是直接序列扩频和跳频。 1直接序列扩频技术 所谓直接序列扩频(os—DirectScquency),就是用高码率的扩频码序列在发端直接去扩展信号的频谱,在收端直接使用相同的扩频码序列对扩展的信号频谱进行解调,还原出原始的信息。 其原理框图如下: 直序扩频使用伪随机码(PNcoae)对信息比特进行模2加得到扩频序列。然后扩频序列去调制载波发射,由于PN码往往比较长,因此发射信号在比较低的功率上可以占用很宽的功率谱,即宽带低信噪比传输。PN码的长度决定了扩频系统的扩频增益,而扩频增益又反映了一个扩频系统的性能。 直序扩频系统的解扩采用相关解扩,这是它与常规无线通信解调方式的根本不同。在接收端,接收信号经过放大混频后,经过与发射端相同且同步的PN码进行相关解扩,把扩频信号恢复出窄带信号,再对窄带信号进行相关解调解出原始信息序列。用11位码长的扩频码来说,直接序列扩频与解扩的过程简单说就是,如果采用的信源发出…1’,则扩频调制为一个序列单元,如“11100010010”;信源发出…0’,则扩频调制为一个反相的序列单元,如与上面对应的反相序列“00011101101”。在接收端,收到序列“11100010010”则恢复为…1,收到序列“00011101101”则恢复为…0’。 直序扩频技术的优点在于: 1.1抗干扰能力强 扩频解调器实际上是一个相关器,扩频信号通过相关器后能有效的恢复,干扰信号(包括瞄准性干扰和】0l 本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件(C)2005-2009,版权所有,仅供试用。

直接序列扩频通信系统开题报告

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)开题报告 题目:直接序列扩频通信系统的设计与仿真实现 系(部)应用电子与通信技术 专业通信工程 学生薛光宇 学号24 班号0992222 指导教师周凯 开题报告日期2012.10,22 哈工大华德学院

说明 一、开题报告应包括下列主要内容: 1.通过学生对文献论述和方案论证,判断是否已充分理解毕业设计(论文)的内容和要求 2.进度计划是否切实可行; 3.是否具备毕业设计所要求的基础条件。 4.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施; 5.主要参考文献。 二、如学生首次开题报告未通过,需在一周内再进行一次。 三、开题报告由指导教师填写意见、签字后,统一交所在系(部)保存,以备检查。指导教师评语: 指导教师签字:检查日期:

一、课题题目和课题研究现状 课题题目:直接序列扩频通信系统的设计与仿真实现。 研究现状:目前扩频技术中研究最多的对象是CDMA技术,其中又以码捕获技术和多用户检测(MUD)技术代表了目前扩频技术研究的现状。 1.码捕获 同步的实现是直扩系统中一个关键问题。只有在接收机将本地产生的伪码和接收信号中调制信息的伪码实现同步以后,才有可能实现直序扩频通信的各种优点。同步过程分为两步来实现:首先是捕获阶段,实现对接收信号中伪码的粗跟踪;然后是跟踪阶段,实现对伪码的精确跟踪。目前的研究主要集中在码捕获过程。 2, 多用户检测 CDMA系统容量受到来自其他用户的多址干扰的限制,多用户检测能够利用这些多址干扰来改善接收机的性能,因此是一种提高系统容量的有效方法。传统的CDMA 接收机是由一系列单用户检测器组成,每个检测器都是与特定扩频码对应的相关器,它并没有考虑多址干扰的结构,而是把来自其它用户的干扰当成加性噪声,因此当用户数量增加时,其性能急剧下降。通过对所有用户的联合译码可以极大地改善CDMA系统的性能。但是最优的多用户接收机,其复杂度随用户数量成指数增长,因此在实际通信系统中几乎不可能实现。这样寻找在性能和复杂度之间折中的次最优多用户检测器成为研究的热点 二、目的及意义 通过对该课题的研究,了解科研学术论文的撰写流程,并且将自己所学的理论知识运用到论文中,全面多角度的分析该领域的发展现状,同时提高自己的思维能力,对搜集的数据进行恰当处理和准确分析,对大学本科四年学习成果进行有效的检验,并且进一步提高自学能力和自主进行科学研究的水平。 三、课题的基本内容 所谓直接序列扩频(DS),就是直接用具有高速率的扩频码序列在发送端去扩展信号的频谱。而接收端,用相同的扩频码序列进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始信息。

跳频是最常用的扩频方式之一

跳频 跳频是最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说,“跳频”是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式,也是一种码控载频跳变的通信系统。从时域上来看,跳频信号是一个多频率的频移键控信号;从频域上来看,跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。其中:跳频控制器为核心部件,包括跳频图案产生、同步、自适应控制等功能;频合器在跳频控制器的控制下合成所需频率;数据终端包含对数据进行差错控制。 与定频通信相比,跳频通信比较隐蔽也难以被截获。只要对方不清楚载频跳变的规律,就很难截获我方的通信内容。同时,跳频通信也具有良好的抗干扰能力,即使有部分频点被干扰,仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。由于跳频通信系统是瞬时窄带系统,它易于与其他的窄带通信系统兼容,也就是说,跳频电台可以与常规的窄带电台互通,有利于设备的更新。 通信收发双方的跳频图案是事先约好的,同步地按照跳频图案进行跳变。这种跳频方式称为常规跳频(Normal FH)。随着现代战争中的电子对抗越演越烈,在常规跳频的基础上又提出了自适应跳频。它增加了频率自适应控制和功率自适应控制两方面。 在跳频通信中,跳频图案反映了通信双方的信号载波频率的规律,保证了通信方发送频率有规律可循,但又不易被对方所发现。常用的跳频码序列是基于m序列、M序列、RS码等设计的伪随机序列。这些伪随机码序列通过移位寄存器加反馈结构来实现,结构简单,性能稳定,能够较快实现同步。它们可以实现较长的周期,汉明相关特性也比较好,但是当存在人为的故意干扰(如预测码序列后进行的跟踪干扰)时,这些序列的抗干扰能力较差。 在90年代初,出现了基于模糊(Fuzzy)规则的跳频图案产生器。在这种系统中,由模糊规则、初始条件以及采样模式共同来决定系统的输出序列。只要窃听者不知道模糊规则、初始条件、采样模式三者的任何一个,就无法预测到系统的输出频率,由此就提高了系统的抗窃听能力和抗干扰能力。模糊跳频给出的跳频码序列与传统的跳频码序列相比更加均匀,也更难预测。 90年代末有人提出了混沌(chaotic)跳频序列。其基本思想是通过混沌系统的符号序列来生成跳频序列。在这个混沌系统中要确定一个非线性的映射关系、初始条件和混沌规则,三者唯一确定一个输出序列。由此确定的混沌跳频序列体现了良好的均匀性,低截获概率,良好的汉明相关特性以及具有理想的线性范围。 与一般的数字通信系统一样,跳频系统要求实现载波同步、位同步、帧同步。此外,由于跳频系统的载频按伪随机序列变化,为了实现电台间的正常通信,收发信机必须在同一时间跳变到同一频率,因此跳频系统还要求实现跳频图案同步。跳频系统对同步有两个基本要求:一是同步速度快,二是同步能力强。目前跳频电台的同步方法有精确时钟法、同步字头法、自同步法、FFT捕获法、自回归谱估计法等等。在实际应用中,同步方案常常综合使用多种同步方法。例如战术跳频系统中常用扫描驻留同步法,综合使用了精确时钟法、同步字头法、自同步法三种同步方法,分成扫描和驻留两个阶段进行。扫描阶段完成同步头频率的捕获,驻留阶段从同步头中提取同步信息,从而完成收发双方的同步。

跳频和扩频通信

跳频通信和扩频通信 跳频通信是扩频通信的一个分支,它的突出优点是抗干扰性强,因而很适用于军事领域。当70年代末第一部跳频电台问世以后,就预示着其发展势头锐不可挡。到了80年代,世界各国军队普遍装备跳频电台。这十年是跳频电台发展速度最快的十年。广泛使用跳频电台曾被誉为80年代VHF频段无线电通信发展的主要特征。90年代,跳频通信如虎添翼,在军用跳频通信领域已相当成熟的同时,跳频通信的应用又拓宽到民用领域。业内人士指出,跳频通信是对抗无线电干扰的有效手段,称其为无线电通信的“杀手锏”。跳频通信是如此的神奇,以致于自其问世至今的短短30年间,倍受世界各国,特别是几大军事强国的青睐。 2 跳频通信的基本概念 2.1 定义 我们在用收音机收听某电台,当电台在中波和短波两个波段上播放同一个节目时,有这样的体会:若中波波段信号不好,则随即换到短波波段收听;当短波波段信号不好,则又换回到中波波段收听。这种以更换波段的手段来改善收听效果的方法,就是跳频的通俗含义。只不过这种跳频仅在接收端发生,而且是由人工干预来实施跳频的。我们假设,当广播电台发送的频段也能“紧跟”收音机用户更换的话,那么,这种通信方式就是跳频通信。因此,跳频通信可这样描述:通信收发双方同步地改变频率的通信方式称为跳频通信。 2.2 同步条件(通信条件) 与定频通信相比,跳频通信的载波频率一直在跳变。工作中,发方以相当快的速率(跳速)改变频率,收方必须与发方同步地改变频率,双方才能保持通信。也就是说,跳频通信时,收发双方必须采用同一种跳频图案。跳频电台之间要成功地进行跳频通信,收发双方必须同时满足三个条件:跳频频率相同;跳频序列相同;跳频的时钟相同(允许存在一定的误差)。三个条件缺一不可,否则无法实现跳频通信。 3 跳频通信的主要特点 3.1 抗干扰性强 跳频通信抗干扰的机理是“打一枪换一个地方”的游击策略,敌方搞不清跳频规律,因而具有较强的抗干扰能力。一方面,我方的跳频指令是个伪随机码,其周期可长达十年甚至更长的时间。另一方面,跳变的频率可以达到成千上万个。因此,敌方若在某一频率上或某几个频率上施放长时间的干扰也无济于事。

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

基于m序列的直接序列扩频

扩频通信实验 实验名称:基于m序列的直接序列扩频 专业班级:通信111501班 学生姓名:穆琦沈傲立孙琳王瑞学熊晓倩

学号:201115040111 13 16 20 27 指导教师:郑秀萍 时间:2014.10.29 1 需求分析 在通信发射端将载波信号展宽到较宽的频段上;在接收端,用同样的扩频码序列进行解扩和解调,把展宽的信号还原成原始信息.通过扩展频谱的相关处理,大大降低了频谱的平均能量密度,可在负信噪比条件下工作,获得了高处理增益,从而降低了被截获和检测的概率,避免了干扰影响.通过仿真模型结果分析抗噪声性能结果。 2 概要设计 扩频通信系统分为直接序列扩频系统、跳频扩频系统、跳时扩频系统和混合式扩频系统。直接序列扩频系统,又称“平均”系统或伪噪声系统,就是采用高码率的扩频码序列PN 码(伪随机码),在发送端与编码数据信号进行模2 加,产生一扩频序列,这一码序列由于码元很窄,占用了很宽的频带,达到扩频的目的,然后用扩频序列去调制载波并予以传输。在接收端接收到的扩频信号经高频放大混频之后,用与发端相同且同步的伪随机码对扩频信号进行相关解扩,由于收发端伪随机码的相关系数为1,故可以完全恢复所传的信息,而干扰和噪声由于与接收机伪

随机码不相关,在相关解调时大大降低进入信号通频带内的干扰。它是目前应用较广泛的一种扩展频谱系统。在国外已获得成功的空间探测器“喷气推进实验室(JPL)测距技术”就是一种直接序列调制,TATS-1 军用卫星中的扩展频谱多址(SSMA)系统等都使用DSSS。 直接序列扩频系统的接收一般采用相关接收,并分成两步,即解扩和解调。在接收端,接收信号经过数控振荡器放大混频后,用与发射端相同且同步的由M 序列发生器产生的伪随机码对中频信号进行相关解扩,把扩频信号恢复成窄带信号,然后再由基带滤波器进行解调,最后恢复出原始信息序列。扩频与解扩过程中,利用PN序列生成器模块( PN Sequence Generator ) ,产生6级、传输速率500b/s的PN伪随机序列来达到扩频和多址接入效果,这里扩频增益为50倍.扩频的运算是信息流与PN码相乘或模二加的过程.解扩的过程与扩频过程完全相同,即将接收的信号用PN码进行第二次扩频处理.要求使用的PN码与发送端扩频用PN码不仅码字相同,而且相位相同.否则会使有用信号自身相互抵消.解扩处理将信号压缩到信号频带内,由宽带信号恢复为窄带信号.同时将干扰信号扩展,降低干扰信号的谱密度,使之进入到信息频带内的功率下降,从而使系统获得处理增益,提高系统的抗干扰能力.调制与解调使用二相相移键控PSK方式. 为了方便分析, 我们可对系统作如下假设: 系统各用户同步;系统各用户功率相同;仅考虑系统MAI和白噪声干扰引起的误码, 忽略信号传输、调制解调过程中的误码。 3 开发工具和编程语言 开发工具:

扩频跳频报告

一.设计的目的 通过课程设计进一步理解扩展频谱通信的基本概念及其系统模型;重点是伪随机编码的基本原理,m序列、Gold序列的性质及特点;扩展频谱信号的相关解扩、基带解调与载波同步,跳频信号的解跳和解调等等。 要求学生在课程设计中建立基本的扩频系统模型,仿真计算出伪随机编码的相关特性,通过扩频调制的解扩仿真系统的抗干扰性能。 二.设计中主要完成的内容摘要 在本次实训中主要任务就是扩频系统的原理及仿真,包括了学习伪随机码的产生,(这其中又分为 1.线性反馈移位寄存器的结构和多项式的表示,2.最大周期线性线性移位寄存器序列-M序列,3.伪随机序列的相关函数以及GOLD序。);直接序列扩频系统; 调频扩频系统; 完成了实例一到实例八8个例题,如m序列的产生,m序列的自相关系数,GOLD序列的产生,CDMA系统的构造等。 完成了课程设计中要求完成任务二的内容,包括: 1. 完成课程设计指导书中的全部实例。 2. 学习伪随机序列原理,设计伪随机序列的计算机产生方法并用Simulink实现(PN序 列、Gold序列等) 2.1 给定本原多项式,设置实现对应m序列的Simulink模块,并验证 2.3 学习Gold序列的产生原理,设置产生Gold码的Simulink模块,并给出运行结果(序列 的波形) 3. 设计出直接序列扩频系统模型,并进行仿真验证 3.1 设计直接序列扩频发信机的结构并用Simulink模型实现 3.2 设计加性高斯信道,并添加单频干扰 3.3 设计接收机系统。观察系统传输各点的波形和频谱。得出波形图和频谱图。 4. 用所设计的直接序列扩频发信机和接收机构造一个CDMA系统。

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,则在分配给不同用户码型的情况下可以区分不同用户的信号,提取出有用信号。这样在这一频带上许多对用户可以同时通话而互不干扰。 ●抗多径干扰。在无线通信中,长期以来,多径干扰始终是一个难以解决的问题之一。在扩频通信中利用扩频码的自相关特性,在接收端从多径信号中提取和分离出最强的有用信号,或把多个路径来的同一码序列的波形相加合成,都可以起到抗多径干扰的作用。 按照扩展频谱的方式不同,现有的扩频通信系统可以分为以下几种:

跳频扩频系统

跳频扩频系统 一、定义及原理 跳频扩频系统: 采用码序列控制信号的载波,使之在多个频率上跳变而产生扩频信号。接收端产生一个与信号载波频率变化相同移频信号,用它作变频参考,再把信号恢复到原来的频带。调频系统可随机选取的频率数通常是几百个或更多。 跳频系统的载频受一个伪随机码控制,不断地、随机地跳变,因此跳频系统可视作载频按照一定规律变化的多频频移键控(MFSK)。与直扩系统不同,跳频系统中的伪随机序列并不直接传输,而是用来选择信道。跳频系统主要由PN码产生器和频率合成器两部分组成,快速响应的频率合成器是频率跳变系统的关键部件。频率跳变系统的发射机在一个预定的频率集中,由PN码序列控制频率合成器,使发射频率能随机地由一个跳到另一个。接收机中的频率合成器也按相同的顺序跳变,产生一个与发射频率只差一个中频的本振频率,经混频后得到固定的中频信号,该中频信号经放大后送到解调器,恢复传送的信息。此处,混频器实际上担当了解调器角色,只要收发双方同步,就可将频率跳变信号转换为一个固定频率的信号。 二、跳频系统的结构

三、跳频系统的波形 发送端的波形

接收端的波形 四、跳频系统的优点 跳频扩频技术的优点如下: (1)抗单频干扰,部分带宽干扰能力强 跳频系统的抗干扰原理和直扩系统不同,直扩是靠频谱的扩展和解扩处理来提高信噪比的;跳频是靠躲避干扰,来达到提高信噪比的。虽然不能像直扩系统那样,但由于载波频率是跳变的,减少了单频干扰和窄带干扰进入接收机的概率。故调频系统具有抗单频及部分带宽干扰的能力。当跳频的概率数目足够多、跳频的带宽足够宽时,其抗干扰能力是很强的。 (2)抗多径衰落的能力强 利用载波频率的快速跳变,具有频率分集的作用,从而增强了系统抗多径衰落的能力。 (3)便于实现多址通信 应用跳频通信可以很容易地组建一个多址网络,网络内的各

扩频通信的一般原理及应用

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。 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。

跳频通信技术及其应用与发展

跳频通信技术及其应用与发展 跳频通信是扩频通信的一个分支,它的突出优点是抗干扰性强,因而很适用于军事领域。当70 年代末第一部跳频电台问世以后,就预示着其发展势头锐不可挡。到了80年代,世界各国军队普遍装备跳频电台。这十年是跳频电台发展速度最快的十年。广泛使用跳频电台曾被誉为80年代VHF频段无线电通信发展的主要特征。90年代, 跳频通信如虎添翼,在军用跳频通信领域已相当成熟的同时,跳频通信的应用又拓宽到民用领域。业内人士指出,跳频通信是对抗无线电干扰的有效手段,称其为无线电通信的“杀手锏”。跳频通信是如此的神奇,以致于自其问世至今的短短30 年间,倍受世界各国,特别是几大军事强国的青睐。 2跳频通信的基本概念 2.1定义 我们在用收音机收听某电台,当电台在中波和短波两个波段上播放同一个节目时,有这样的体会:若中波波段信号不好,则随即换到短波波段收听;当短波波段信号不好,则又换回到中波波段收听。这种以更换波段的手段来改善收听效果的方法,就是跳频的通俗含义。只不过这种跳频仅在接收端发生,而且是由人工干预来实施跳频的。我们假设,当广播电台发送的频段也能“紧跟”收音机用户更换的话,那么,这种通信方式就是跳频通信。因此,跳频通信可这样描述:通信收发双方同步地改变频率的通信方式称为跳频通信。

2.2同步条件(通信条件) 与定频通信相比,跳频通信的载波频率一直在跳变。工作中,发方以相当快的速率(跳速)改变频率,收方必须与发方同步地改变频率,双方才能保持通信。也就是说,跳频通信时,收发双方必须采用同一种跳频图案。跳频电台之间要成功地进行跳频通信,收发双方必须同时满足三个条件:跳频频率相同;跳频序列相同;跳频的时钟相同(允许存在一定的误差)。三个条件缺一不可,否则无法实现跳频通信。 3跳频通信的主要特点 3.1抗干扰性强 跳频通信抗干扰的机理是“打一枪换一个地方”的游击策略,敌方搞不清跳频规律,因而具有较强的抗干扰能力。一方面,我方的跳频指令是个伪随机码,其周期可长达十年甚至更长的时间。另一方面,跳变的频率可以达到成千上万个。因此,敌方若在某一频率上或某几个频率上施放长时间的干扰也无济于事。 另外,跳频频率受伪随机码控制而不断跳变,在每一个频率 的驻留时间内,所占信道的带宽是很窄的。由于频率跳变的速率非常快,因而从宏观上看,跳频系统又是个宽带系统,即扩展了频谱。事实上,跳频的带宽就是频率的数目与每个频率所占信道带宽的乘积。由扩频通信理论可知,扩展频谱的好处可以换取更好的信噪比。也就是说,如果扩展了频带,

无线通信技术中扩频 LoRa跳频扩频通信(FHSS)的原理

无线通信技术中扩频LoRa跳频扩频通信(FHSS)的原理 LoRa的扩频技术:LoRa是基于扩频的调制方案,通过扩频将信号扩展到宽带噪声,以获得扩频增益。 扩频的概念和原理 扩频通信(SSC)或扩频通信技术具有其用于传输信息的信号带宽远远大于其本身带宽的基本特征。信号带宽较大可以降低信噪比的要求。如果带宽增加到一定水平,则可进一步降低信噪比。扩频通信的优点是利用宽带传输技术交换信噪比,是扩频通信的基本思想和理论基础。 扩频技术是将信息信号的带宽进行多次扩展来进行通信的技术。传输信号的带宽远大于信息信号的带宽。例如,在无线模块通信中如果发送64Kbps的数据流,则基带带宽约为64KHz,但是在使用扩频技术的情况下,它占用的信道带宽可以被增加到5MHz和10MHz以上。同时,发射到宇宙的无线功率谱(单位带宽内的功率)也大幅度减少。 常规数字数据通信的原理是使用适配于数据率的最小可能的带宽。这是因为带宽数量有限,很多用户共享。扩频通信的原理是尽可能多地使用最大带宽,并且相同能量分布在宽带宽上。 另外,扩频通信具有以下特征 数字传输方式 使用与要发送的信息无关的功能(扩展功能)对要发送的信息进行调制,从而实现带宽的扩大 在接收侧使用相同扩频功能来解调扩频信号,恢复传输到的信息 扩频通信的优点 发送功率密度低,不易对其他设备造成干扰。 机密性很高,被监听的可能性极低。 具有较强的抗干扰能力,和很强的抑制同频噪声和各种噪声的能力。 具有良好的抗多径衰落能力。 LoRa跳频通信(FHSS)原理 FHSS跳频方式的工作原理是,各LoRa分组的内容的一部分在MCU管理中设定的跳频信道中发送,而所需的“跳频”频率(基于跳频表)在规定的跳频周期中发送。前导码和报头部分首先在信道0上发送。每次开始发送包时,信道计数器fhsspresentchannel(reghopchannel)的读取值增加,生成实现跳频的中断信号FhssChangeChannel。 当与FHSS、跳频spreadspectrum同步时,两端都是在特定类型的窄带载波上传输信号的。

扩频通信的基本概念

扩频通信的基本概念 通信理论和通信技术的研究,是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题展开的,所以有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。 通信系统的有效性,是指通信系统传输信息效率的高低。这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。在模拟通信系统中,多路复用技术可提高系统的有效性。显然,信道复用程度越高,系统传输信息的有效性就越好。在数字通信系统中,由于传输的是数字信号,因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。 通信系统的可靠性,是指通信系统可靠地传输信息。由于信息在传输过程中受到干扰,收到的信息与发出的信息并不完全相同。可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。因此,可靠性决定于系统抵抗干扰的性能,也就是说,通信系统的可靠性决定于通信系统的抗干扰性能。在模拟通信系统中,传输的可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。在数字通信系统中,传输的可靠性是用信息传输的差错率来描述的。 扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力,首先在军用通信系统中得到了应用。近年来,扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速,在民用通信系统中也得到了广泛的应用。 扩频通信是扩展频谱通信的简称。我们知道,频谱是电信号的频域描述。承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的,即信息信号可表示为一个时间的函数)(t f 。信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。频域和时域的关系由式(1-1)确定: ?∞∞--=t e t f f F ft j d )()(π2 ?∞ ∞-=f e f F t f ft j d )()(π2 (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件,或在区间(-∞,+∞)内绝对可积,即t t f d )(?∞ ∞-必须为有限值。 扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数(与待传输的信息信号)(t f 无关)扩展后成为宽频带信号,然后送入信道中传输;在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩,恢复为原来待传输信息信号的带宽,从而到达传输信息目的的通信系统。也就是说在传输同样信息信号时所需要的射频带宽,远远超过被传输信息信号所必需的最小的带宽。扩展频谱后射频信号的带宽至少是信息信号带宽的几百倍、几千倍甚至几万倍。信息已不再是决定射频信号带宽的一个重要因素,射频信号的带宽主要由扩频函数来决定。 由此可见,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。 扩频通信系统最大的特点是其具有很强的抗人为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰的能力。这里我们先定性地说明一下扩频通信系统具有抗干扰能力的理论依

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