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微波扩频无线网络
一、微波扩频通信
扩频通信就是采用某个特定的扩频编码函数将待传信息的频谱扩展，
使之成为宽带信号送入信道中传输，再利用相应的手段将其压缩，从而获得
传输信息的系统。
其主要特点是，具有选择地址的能力；可用码分复用实现
多址通信；抗干扰能力强；安全保密性好；抗多径能力强；抗衰落能力强。
在微波扩频无线网络中是最多的是DS（直接序列）和FH（跳频）方式。
1、直接序列调制系统是用一个比特速率较高的数字编码序列调制载波，此编码序列占据的带宽远大于信息带宽。
在发送端，发送的信息与PN码发生器产生的扩频序列码模相加后调制载波信号，调制可用任何形式的振幅或
角调制形式，微波无线网络中采用QPSK调制方式。
在接收端，收到的信号
经放大后经过射频宽带滤波器处理，以提高信噪比并提取信号以对齐相位，
以此作为同步信号，使其PN码发生器产生的解调扩频码与发送扩频码的相
位差尽量小，用相同的扩码解调放大后的宽带信号成为窄带信号，再经常规
解调后可获得信息数据。
2、跳频系统即载波频率在一个由编码序列控制下产生的图案内离散地跳变。
跳频信号可看成是载波频率按随机图样跳变的已调脉冲序列，载频的
跳变是一个包含许多信道的频带上发生的。
每个信道都占有一定的频谱区域，其带宽大得足以容纳相应载波脉冲的大部分功率。
当信息调制使跳变信号每
一跳变之间只有一具载波频率，并且占有一个信道时，称为单向信道调制，。
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微波扩频技术在交通系统中的运用交通系统是现代社会重要的组成部分，其运作的效率和安全性对人们的日常生活和经济发展具有重要影响。
近年来，随着科技的快速发展和应用场景的拓展，微波扩频技术在交通系统中的应用得到了广泛的关注和重视。
本文将重点分析微波扩频技术在交通系统中的应用情况和未来发展趋势。
一、微波扩频技术的基本原理微波扩频技术是一种基于数字信号处理技术的无线通信技术。
其基本原理是将原始信号采用高速数据处理器进行数字化处理，并将处理后的信号加上一个较高的频率扩展到更宽的频段内进行发送。
接收端接收到信号后，通过相应的解扩算法将信号还原为原始信号。
相较于传统调制技术，微波扩频技术具有以下优点：1. 抗干扰性能强，抵抗干扰能力强，可以在复杂的环境中工作，减少误码率和丢包率。
2. 泛频特性好，可以扩展到更宽的频带内，提高信号的传输速率和容量。
3. 保密性好，信号扩频抗窃听和抗干扰的能力，可以有效保障信息的安全性。
基于上述优点，微波扩频技术被广泛应用于无线通信、数据传输、遥感测量、导航定位等领域。
1. 交通信号灯控制系统：交通信号灯是城市交通系统的重要组成部分，其控制方案的设计直接影响到交通的运行效率和安全。
传统的交通灯控制系统存在着信号干扰和信道受限等问题，影响了系统的稳定性和可靠性。
基于微波扩频技术的交通信号灯控制系统能够利用扩频和抗干扰的特性，提高系统的稳定性和抗干扰能力，提高信号的传输速率和距离。
随着城市交通密度的不断增加和应用场景的不断拓展，微波扩频技术在交通系统中的应用将会越来越广泛。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 可靠性：随着应用场景的拓展和技术的不断更新迭代，微波扩频技术将会更加注重信号传输的可靠性和稳定性，提高系统对干扰的抵抗能力和工作效率。
2. 安全性：随着信息技术的不断发展，保障信息的安全性将会是微波扩频技术在交通系统中的一个重要发展方向。
微波扩频技术将会更加注重保密性和防窃听能力，提高信息传输的安全性和可靠性。
一、微波技术概述无线微波扩频通信以其建设快速简便等优势成为建立广域网连接的另一重要方式，微波扩频通信目前在国内的重要应用领域之一是企事业单位组建Intranet并接入ISP。
一般接入速率为64K－2Mbps，使用频段为2.4G－2.4835GHz，该频段属于工业自由辐射频段，也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段。
微波扩频通信技术特点是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编码处理，然后在某个载频进行调制以便传输。
属于中程宽带通信方式。
微波扩频通信技术来源于军事领域，主要开发目的是对抗电子战干扰。
微波扩频通信具有以下特点：1.建设无线微波扩频通信系统目前无需申请、带宽较高、建设周期短；2.一次性投资、建设简便、组网灵活、易于管理，设备可再次利用3.相连单位距离不能太远，并且两点直线范围内不能有阻挡物。
4.抗噪声和干扰能力强，具极强的抗窄带瞄准式干扰能力，适应军事电子对抗；5.能与传统的调制方式共用频段；6.信息传输可靠性高；7.保密性强，伪随机噪声使得不易发现信号的存在而有利于防止窃听；8.多址复用，可以采用码分复用实现多址通信；9.设备使用寿命较长二、扩频技术扩频通信按调制方式可以划分为四种基本类型：1.直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum，简称DSSS);2.跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum，简称FHSS);3.跳时扩频(Time Hopping Spread Spectrum，简称THSS).4. 宽带线性调频扩频(Chirp Spread Spectrum，简称切普扩频);以上四种基本扩频系统各有优缺点。
如果采用以上扩频技术的混合方式，技术折衷而使其优势互补，则可以满足高要求的抗干扰指标。
采用混合扩频技术系统所获得的扩频增益等于其中所有单独扩频系统的扩频增益的总和。
三、扩频系统接入方式微波扩频系统按接入方式分为点对点、点对多点两种。
微波扩频技术在交通系统中的运用【摘要】本文主要介绍了微波扩频技术在交通系统中的应用。
首先介绍了微波扩频技术的基本原理，然后详细描述了该技术在智能交通管理、车辆追踪和监控、车辆通信系统以及车辆安全系统中的应用。
接着探讨了微波扩频技术在交通系统未来发展趋势、应用前景以及对交通系统的重要意义。
通过本文的阐述，可以看出微波扩频技术在交通系统中具有广泛的应用前景，对提升交通系统的智能化管理、安全性和效率起着重要作用。
随着技术的不断进步和完善，微波扩频技术将在未来更加深入地影响和改善交通系统，为人们的出行提供更加便捷、安全和高效的服务。
【关键词】微波扩频技术、交通系统、智能交通管理、车辆追踪、车辆监控、车辆通信系统、车辆安全系统、发展趋势、应用前景、重要意义1. 引言1.1 微波扩频技术在交通系统中的运用微波扩频技术在交通系统中的运用，是指利用微波扩频技术应用于交通管理和车辆通信中的一种技术手段。
随着智能交通系统的发展，微波扩频技术在交通领域的应用越来越广泛。
这种技术可以有效提高交通系统的效率和安全性，为驾驶员和乘客提供更好的出行体验。
在传统的交通管理中，微波扩频技术可以帮助实现交通信号的智能控制，优化道路调度，减少交通拥堵和事故发生的概率。
通过传感器和监控设备的联网，交通管理人员可以实时监测道路情况，及时做出调整，提高道路通行效率。
微波扩频技术还可以在车辆追踪和监控中发挥重要作用。
通过安装微波扩频设备在车辆上，可以实现对车辆的实时定位和监控，提高车辆的安全性和防盗能力。
微波扩频技术也可以在车辆通信系统和车辆安全系统中应用，为车辆提供更多的智能化功能和服务。
微波扩频技术在交通系统中的应用前景广阔，可以为交通管理和车辆安全带来更多的便利和效益。
通过不断的技术创新和应用推广，微波扩频技术将成为未来交通系统发展的重要支撑之一。
2. 正文2.1 微波扩频技术的基本原理微波扩频技术的基本原理是利用载波频率随时间变换的方式传输信息信号，从而实现对信号的扩频处理。
微波扩频通信技术概述李文立;蔡玲玲【摘要】本文通过对扩频通信技术的阐述，重点介绍了微波扩频通信技术的实现方式、设备分类、传输模式和技术特性，并对其在通信中的应用进行简要介绍，便于对微波扩频通信技术有更深入的了解。
【期刊名称】《数字传媒研究》【年(卷),期】2016(033)012【总页数】4页(P44-47)【关键词】扩频通信技术;直接序列扩频;跳频扩频;微波扩频通信技术【作者】李文立;蔡玲玲【作者单位】内蒙古广播电视台,内蒙古呼和浩特市010050【正文语种】中文【中图分类】TN925扩频通信技术是20世纪40年代发展起来的一种通信技术，最初主要服务于战争环境，为军队提供安全可靠的通信服务，其独特的信号传输原理从根本上克服了传统通信技术容易受到干扰的缺陷，一直都是世界各国通信专家关注的焦点。
后来，扩频通信技术的应用范围逐步扩大，从原来的军事用途逐渐扩展到民用通信以及网络构建等诸多领域，围绕扩频通信技术研发的产品也层出不穷。
正是由于扩频通信技术在通信领域所处的特殊地位，就更加值得去深入研究和探讨，以便在原有基础上能够寻求更大的突破。
扩展频谱通信技术，简称扩频通信技术，是一种信息传输方式。
指用于传输信号的信道带宽远远大于信号自身带宽的一种通信方式，即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。
频带的扩展通常是通过一个独立的码序列（一般是伪随机码）来完成的，用编码及调制的方法来实现，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、解扩及恢复所传递的信息数据。
1.2 扩频通信技术的理论依据扩频通信技术根据香农在信息论研究中总结出来的信道容量公式，即香农公式：C=W×log2 (S/N)，单位：b/s。
式中C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为白噪声的平均功率，S/N 就是信噪比。
由该公式可以看出：为了提高信道容量C，可以从两种途径实现，即加大信道带宽W或提高信噪比S/N。
换句话说，当信道容量C一定时，信号的带宽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。
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，有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。
扩频通信技术就是用宽带传输技术换取信噪比降低来实现可靠性传输的，这就是扩频通信技术的基本思想。
可以采用频谱宽度与功率谱密度的关系示意图来理解扩频通信技术，如图1所示。
1.3 扩频通信技术的特点扩频通信技术的基本特征是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码，把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带的低功率谱密度的信号来发射，具有以下特点：（1）系统占有的频带宽度Bc远大于要传输的原始信号的带宽Bm（Bc一般为Bm的100～1000倍），且系统占有带宽与原始信号带宽无关，（2）解调过程是由接收信号和一个与发端扩频码同步的信号进行相关处理来完成的。
扩频通信技术有很多优点，特别是在抗噪声、抗干扰、抗多径衰落、码分多址、信号隐蔽性和保密性等方面，具有传统无线通信方式无可比拟的优势，例如信噪比较低、通讯隐蔽、保密性强、系统容量大、传输速率较高、抗衰弱能力强等，从而与光纤通信和卫星通信一同被誉为信息时代三大主流通信传输方式。
由于扩频通信技术独具特色，随着计算机和通信技术的发展，扩频通信技术以其难以比拟的灵活性、移动性、可扩展性和可伸缩性等特性，在军用和民用通信中得到广泛的认可和应用。
1.5 扩频通信技术的实现方式目前，扩频通信技术主要有以下三种实现方式：直接序列扩频、跳频扩频和跳时扩频。
（1）直接序列扩频直接序列扩频（DSSS，DirectSequence Spread Spectrum，简称直扩），是用高速数字编码序列直接调制发射机载波。
由于编码序列的带宽远远大于原始信号带宽，从而可以扩展发射波的频谱。
高速数字编码序列的码比特是直接序列扩频的一种比特冗余模式，这种冗余比特也叫码片，码片越长，接收机接收原始信号的性能越好。
但是，由于每个信息比特要被编码成一串比特，所以需要更多的带宽。
直接序列扩频系统模型，如图2所示。
IEEE802.11b是大家所熟悉的无线局域网标准，基于该标准的设备工作在2.4GHz 的ISM（Industrial Scientific and Medical）频段，主要用于在难于布线的场地或移动环境中实现计算机的无线接入，而直接序列扩频正是IEEE802.11b协议唯一支持的通信方式，它可以实现5.5Mbit/s和11Mbit/s的数据传输。
（2）跳频扩频跳频扩频（FHSS： Frequency-Hopping Spread Spectrum）是采用跳频扩频通信技术，使发射机的频率在一组预先指定的频率上按照伪随机序列（PN码）所规定的顺序离散地跳变，从而扩展发射波的频谱，并使其覆盖整个频段。
跳频系统模型，如图3所示。
（3）跳时扩频跳时扩频（THSS，Time-HoppingSpread Spectrum）与跳频扩频类似，区别在于一个是控制频率，一个是控制时间，即跳时扩频是用扩频码片启闭键控发射机，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。
在实际使用扩频通信技术系统过程中，普遍采用前两种扩频模式。
根据特定需要和具体应用，三种模式的不同组合形成的混合系统也常被采用。
2.1 微波扩展频谱通信技术定义微波扩展频谱通信技术，简称微波扩频(SS)通信技术，是20世纪90年代初从美国发展起来的一种新型民用计算机无线网络技术。
它的主要特点是以900MHz、2.45GHz或3.5GHz的微波频段作为传输数据的媒介，是用先进的扩展频谱方式发射微波信号的传输技术。
2.2 微波扩频通信技术实现方式微波扩频通信技术最常用的两种实现方式，跳跃（Frequency Hopping，FH）扩频通信技术和直接序列（Direct Sequence，DS）扩频通信技术。
调频扩频技术按照随机模式传输信号，信号在传送过程中要经过多次握手和同步，效率相对较低。
直序扩频与传统的无线电窄带调制发射方式不同，属于宽带调制发射，通过固定模式传输本频段内信号，因而可以更加充分地利用带宽。
直序扩频具有传输速率高（2M～11Mbps或者更高）、发射功率小（一般＜100mw）、保密性好和抗干扰能力强等特点。
因此，适用于多点通信，其通信距离和覆盖范围根据所选用的天线不同而有差异。
定向传送可达5～50公里，室外的全向天线可覆盖15～20公里的半径范围，室内全向可覆盖最大半径250米的5000m2范围，并且能穿透几层墙甚至两层楼的混凝土楼板。
2.3 微波扩频设备的分类目前，微波DS扩频设备主要分为两类：一类属于无线Modem，具有RS232接口或T或E接口；另一类属于无线连网设备，包括无线网桥和无线IP路由器，一般都具有网络接口，如：BNC、AUI、10/100Base-T、RJ-45等。
微波扩频通信技术为计算机无线网络提供了优良的通讯信道。
扩频微波通信组网可以完成高速率的无线通信，实现点到点、点到多点的通信及连网，还能够很好地传送静态图形、动态图象、文字和语音等复杂信息。
因其信号微弱，隐蔽保密性较好，具有网桥、路由器等诸多功能，还可实现局域网互连或远程接入，也可以加入高速移动无线网。
2.4 微波扩频通信技术系统的传输模式微波通信技术是现代通信三大支柱之一，在通信网中占有较大比重。
近年来采用扩频的微波通信设备（系统），广泛应用于邮电专线连接、蜂窝基站联网、计算机局域网、一点多址电力调度系统和Internet接入等领域。
微波通信技术主要有两种传输模式。
2.4.1异步传输模式异步传输模式（ATM，Asynchronous Transfer Mode）以固定格式、定长信元作为传输和交换的基本单位，根据业务类型和速率的需要，动态地分配有限资源，并采用随机的时分复用，使多媒体通信的实现更加容易。
其呼叫建立过程采用电路交换的方式去建立虚通路，而信息传递过程，则采用分组交换的方式来传递信元。
因此，ATM是建立在电路交换和分组交换基础上的一种面向连接的快速分组交换技术。
2.4.2线异步传输模式线异步传输模式（WATM：Wireless Asynchronous Transfer Mode）是将ATM网上的宽带业务延伸至宽带无线移动网，把ATM无缝隙地扩展到移动通信终端，用一种标准ATM信元提供网络级服务，把话音、数据和图像等不同业务综合在一个通信网中传输，达到最佳统计复用和共享资源的目的。
2.5 微波扩频通信技术的特性微波扩频通信技术在发射端通过扩频编码进行扩频调制，在接收端利用相关解调技术进行收信，与传统的通信技术相比具有以下优良特性：2.5.1加强抗干扰能力扩频增益G（Spreading Gain），G＝B2/B1是扩频通信技术里的一个重要参数。
在扩频通信技术过程中，接收端对接收到的信号要做扩频解调，只提取扩频编码相关处理后带宽为B1的信号成分，排除了扩展到宽带B2中的干扰、噪声和其他影响，相当于把接收信噪比提高了G倍。
M（抗干扰容限）M接近等于G。
2.5.2增强信息保密性能因为发射信号在较宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率就变得很小，即信号功率谱密度很低，信号很难被发现。
如果扩频编码也是保密的，那么信息就更难被他人拾取。
极低的功率谱密度，几乎对其他电讯设备无法构成干扰。
2.5.3提高抗多径干扰能力在微波扩频通信技术中，利用扩频编码之间的相关特性和技术，从接收端的多径信号中提取分离出最强的有用信号，可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰能力2.5.4利于多媒体组网微波扩频通信技术应用PN码，实现高速数字通道，可以传递数据、语音、传真和图像等综合业务，有利于多媒体组网，实现全媒体覆盖。
2.5.5便于互联网传输微波扩频通信技术可以在传统方式布线比较困难的地方轻松的实现网络的传输和链接，且网络建设周期短、速度快，且安装方便灵活，省时省力省费用。
2.5.6有助于码分多址实现扩频通信技术占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，提高了频带的利用率。
由于扩频通信技术用扩频编码进行扩频调制发送，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，这给频率复用和多址通信提供了基础。
微波扩频通信技术所组成的通信系统有一系列其他系统无法比拟的优点，该技术解决了当代各种无线通信系统存在的干扰、泄密、选址和组网四大问题，取得了多方面的突破，受到了各行各业的重视并被应用。
微波扩频通信技术及产品是现代多种高科技技术的结晶，随着微波扩频通信技术和产品制造工艺的日趋完善，微波扩频无线技术具备有线网络技术难以比拟的灵活性、移动性、可扩展性、可伸缩性，将在行业中有广阔的应用前景。
