为什么扩频信号能够有效的抑制窄带干扰

直接序列扩频通信抗干扰方案设计【摘要】直接序列扩频通信系统由于其独特的抗干扰能力以及隐蔽性，在军事通信上获得了广泛的应用。

直扩通信系统本身的抗干扰的能力与扩频增益成正比，但随着通信技术的发展可利用的频谱空间已经越来越有限，在复杂且不可预知的强电磁干扰下，靠提高扩频增益对干扰进行抑制的方法就显得有些不足了，并且在军事通信中还会受到敌方有意的强窄带干扰。

这些人为干扰往往会超出接收机的干扰容限，将导致系统不能正常工作。

因此，有必要采用信号处理技术对强窄带干扰进行抑制，以有效提高系统的性能。

经研究表明，现已有的窄带抑制技术基本可分为两类:时域处理技术和变换域处理。

基于时域的抑制技术能更彻底地抑制干扰,但收敛速度较慢,往往只能处理平稳时变信号；基于变换域的干扰抑制技术避免算法的收敛问题,可实时消除干扰,当干扰变化很块时,其优势明显。

关键词：直接序列扩频系统,抗干扰技术,仿真, direct sequence spread spectrumsystem(DSSS),Anti-jamming technology,SimulationABSTRACTDS communication system because of its unique anti-jamming capabilities, and concealed in the military communications on access to a wide range of applications. Direct sequence spread spectrum communication system itself has strong anti-interference capabilities; the ability of its interference with the spreading gain is directly proportional. Now, with the development of communication technologies available spectrum space is increasingly limited! In the complex and unpredictable strong electromagnetic interference, spreading gain by raising the interference suppression methods it is stretched, And in military communications in the enemy's will be interested in the narrowband-interference, these man-made interference often exceed the receiver interference tolerance, the system will not work properly. Therefore, it is necessary to use signal processing technology to inhibit strong narrow-band interference, to effectively improve system performance. After years of study, has some basic narrowband suppression can be divided into two categories: time-domain processing technology and transform domain processing. Based on the time-domain suppression technology can more thoroughly suppress interference, but convergence is slow, often can only handle a smooth time-varying signal; domain based on the transformation of technology to avoid interference suppression algorithm for theproblem of convergence, real-time to eliminate interference and interference when the changes are Block, its obvious advantages.Key Words：direct sequence spread spectrum system(DSSS)；Anti-jamming technology ；Simulation【ABSTRACT】目录1.引言2.扩频通信2.1 直序扩频系统的应用背景2.2直扩系统的发展2.3扩频通信介绍2.4直序扩频系统的特点2.5直接序列扩频通信技术与其他扩频方式的比较2.6直接序列扩频系统的组成3.扩频码序列3.1 码序列的相关性3.2 M序列3.3 GoId码序列4.基于时域的处理技术4.1时域预测技术基本原理4.2抑制性能4.3时域自适应线性预测滤波4.4时域自适应非线性预测滤波5。

扩频通信试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 扩频通信技术中，以下哪种调制方式不是扩频技术？A. 直接序列扩频（DSSS）B. 频率跳变扩频（FHSS）C. 相位键控（PSK）D. 正交频分复用（OFDM）答案：C2. 在扩频通信中，扩频码的速率与信息数据速率的关系是？A. 扩频码速率等于信息数据速率B. 扩频码速率大于信息数据速率C. 扩频码速率小于信息数据速率D. 扩频码速率与信息数据速率无关答案：B3. 扩频通信技术的主要优点不包括以下哪项？A. 抗干扰能力强B. 保密性好C. 频谱利用率高D. 抗多径衰落能力强答案：C4. 扩频通信中，扩频因子（Spreading Factor）定义为？A. 扩频码速率与信息数据速率的比值B. 扩频码速率与载波频率的比值C. 信息数据速率与载波频率的比值D. 载波频率与扩频码速率的比值答案：A5. 以下哪种技术不是扩频通信的多址接入技术？A. 码分多址（CDMA）B. 频分多址（FDMA）C. 时分多址（TDMA）D. 空分多址（SDMA）答案：D二、填空题（每空1分，共10分）1. 扩频通信技术最早由______发明。

答案：海蒂·拉玛2. 扩频通信中，扩频码的生成通常采用______。

答案：伪随机序列3. 在扩频通信中，为了实现解扩，接收端必须知道______。

答案：扩频码4. 扩频通信系统的一个关键参数是______，它决定了信号的抗干扰能力。

答案：处理增益5. 扩频通信技术在军事领域的应用包括______和______。

答案：雷达；导航三、简答题（每题5分，共10分）1. 简述扩频通信技术的主要应用领域。

答案：扩频通信技术主要应用领域包括无线通信、军事通信、卫星通信、无线局域网（WLAN）、蓝牙技术、射频识别（RFID）等。

2. 扩频通信技术是如何实现抗干扰能力的？答案：扩频通信技术通过将信号能量分散到更宽的频带中，使得信号功率密度降低，从而减少了对窄带干扰的敏感度。

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无关）扩展频谱后成为宽频带信号，然后送入到信道中传输；在接收端再利用相应的技术或手段将扩展了的频谱进行压缩，恢复为原来的待传输信息信号的带宽，从而达到传输信息目的通信系统。

在传输同样的信息信号时所需要的传输带宽，远远超过常规通信系统中各种调制方式所要求的带宽。

扩展频谱后传输信号的带宽至少是信息信号的带宽的几百倍、几千倍..扩频通信系统的特点：第一：传输信号的带宽必须远远大于被传输原始信号的带宽；第二：传输信号的带宽主要由扩频函数决定，与原信号无关，此扩频函数通常为伪随机编码信号。

含义：第一，信号的频谱被展宽。

一般的调频信号，或脉冲编码调制信号，他们的带宽与信息带宽之比为几到十几。

扩频通信信号带宽与信息带宽之比达到100-1000属于宽带通信。

第二，采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。

信号的频带宽度与其持续的时间近似成反比。

因此，很窄的脉冲序列【码速率很高，称为扩频码序列，其仅仅起到扩展信号频谱的作用】被所传信息调制，则可产生很宽频带的信号。

所采用的扩频码序列与所传的信息数据无关，即与一般的正弦载波一样不影响信号的传输的透明性。

第三，在接收端用相关解调来实现解扩【即把扩展以后的信号又恢复成原来的所传的信息】。

在窄带通信中，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。

接收端是采用与发送端相同的扩频码序列与接收到的扩频信号进行相关解调，恢复所传信息。

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。

仪器仪表测控系统的干扰源及抗干扰技术研究摘要：在现代化的工业过程中，测量和控制设备起着非常重要的作用。

但在实际应用中，其在使用过程中往往会遇到一些不利的因素。

由于各种干扰因素对测量和控制的作用各异，有些干扰是用一般的科学方法难以去除的。

针对上述问题，研究者们研究出一种新型的干扰抑制方法，以改善其工作品质和可靠性。

掌握各种扰动因素对测量和控制系统性能的作用具有重要意义。

一些扰动因素会造成仪器的不准确，给整个系统带来一定的误差。

而其它的扰动则会引起系统的振荡或失稳，从而给整体系统带来巨大的危害。

所以，根据各种干扰因素，有针对性地进行预防是非常必要的。

关键词：仪器仪表测控系统；干扰源；抗干扰技术1 干扰源分析本文分析了仪器仪表测控系统在运行过程中可能遇到的干扰源，并对其进行了全方位的分析。

通过分析，可以明确干扰源的类型和特征。

为了更好地理解和应对这些干扰源，本文建立了一个干扰源分析模型，并通过模型的迭代训练和分解作用，对干扰源的类型进行了划分。

在仪器仪表测控系统中，干扰源是指会影响系统正常运行的外部因素。

本文通过对干扰源进行全方位的分析，可以帮助我们更好地了解它们的性质和特征。

干扰源的类型多种多样，有时可能是来自于系统内部的电磁性干扰，也有可能是来自于外部环境的电源起伏或其他辐射干扰。

为了更好地研究和应对干扰源，本文建立了一个干扰源分析模型。

该模型通过迭代训练和分解作用，对干扰源进行了分类。

这种分类可以帮助我们更好地理解和处理干扰源的性质和特征。

通过使用该模型，我们可以更有效地识别和解决测控系统中可能出现的干扰问题。

总之，本文对仪器仪表测控系统运行过程中可能遇到的干扰源进行了全方位的分析，并明确了它们的类型和特征。

通过建立干扰源分析模型，我们可以更好地理解和应对这些干扰源。

这对于保证仪器仪表测控系统的正常运行非常重要。

未来的研究可以进一步完善干扰源分析模型，提高测控系统对干扰源的识别和处理能力。

2 抗干扰技术研究2.1 建立测控系统抗干扰模型测控系统的抗干扰技术在现代工业中起着至关重要的作用。

射频信号三种抗干扰设计方法射频信号（RF）是一种无线通信中常用的信号类型，用于在无线通信中传输信息。

然而，在实际应用中，射频信号常常会受到各种干扰，从而影响通信质量和可靠性。

为了有效抵御这些干扰，可以采用以下三种抗干扰设计方法：1. 频谱分散技术（Spread Spectrum Technology）：频谱分散技术是一种通过在射频信号中引入噪声或干扰信号来抗干扰的技术。

通过在信号中加入高频噪声或扩频码，将原始信号的频谱分散在更宽的频带上，使得信号在频域上具有更大的带宽。

这样一来，即使信号受到窄带干扰的影响，也只会影响到频谱分散信号的一小部分频率，而不是整个信号频带。

接收端利用可知的码元序列或码元序列与高频噪声的相关性，可以通过解调算法将原始信号还原出来，从而实现抗干扰的效果。

频谱分散技术在蓝牙、Wi-Fi、CDMA等无线通信中广泛使用。

2. 自适应滤波技术（Adaptive Filtering Technology）：自适应滤波技术是一种通过动态调整滤波器的参数，根据实时的信号特点来抗干扰的技术。

通过不断对接收到的信号进行观测和分析，自适应滤波器可以自动调整其参数以适应不同的干扰环境。

例如，自适应滤波器可以根据信号的功率谱密度分布特征来调整滤波器的带宽，使其能够更好地滤除干扰信号。

此外，自适应滤波器还可以根据信号的自相关性和互相关性等特征来进行干扰抑制和信号增强。

自适应滤波技术在实时通信、雷达信号处理等领域有广泛应用。

3. 多天线技术（Multiple Antenna Technology）：多天线技术是一种通过在发送和接收端引入多个天线来抗干扰的技术。

多天线系统可以通过天线之间的空间分集和空间多样性效应，提高信号的传输质量和可靠性，并减小因干扰引起的误码率。

在发送端，多天线技术可以通过利用多个天线同时发送不同的信号，以及通过波束成型和功率分配等技术来提高发送信号的功率和直达路径的增益。

在接收端，多天线技术可以通过合理的接收天线选择和信号处理算法，实现多路径信号的接收、合并和解调，从而减小干扰信号的影响。

无线传输技术遇到的常见问题及解决方法引言：在科技日新月异的今天，无线传输技术已成为我们生活的重要组成部分。

然而，正因为它的广泛应用，一些常见的问题也会随之而来。

接下来，本文将针对无线传输技术常见问题进行探讨，并给出解决方法，帮助读者更好地应对这些问题。

一、信号干扰问题：无线传输技术需要通过无线信号传输数据，但在实际应用中常常会面临信号干扰的问题。

这种干扰会导致信号质量下降，传输速度变慢甚至通信中断。

解决方法：1. 选择合适的信号频段：在使用无线传输技术时，可以选择工作在不同信号频段的设备，以避免相互之间的干扰。

此外，有些无线传输设备可以自动选择最佳的频段，以提高信号的稳定性。

2. 提高传输距离：使用更高功率的无线传输设备可以增加传输距离，减少干扰发生的可能性。

当然，在使用高功率设备时需遵循相关法规和规范。

3. 使用干扰抑制技术：干扰抑制技术可以通过控制和过滤无线信号的频谱，降低干扰引起的问题。

例如，使用调频扩频技术可以有效抵抗窄带干扰。

二、安全性问题：无线传输技术的广泛应用也给数据传输的安全性带来了挑战。

未经授权的人员可以轻松截取无线信号，获取敏感信息，给个人和企业带来损失。

解决方法：1. 加密传输：使用数据加密技术对无线信号进行加密，可以有效防止未经授权的人员截取数据。

常见的加密方法包括WEP、WPA和WPA2等。

2. MAC地址过滤：无线路由器可以设置只允许特定MAC地址的设备连接，从而限制非授权设备的访问。

这对于保护无线网络的安全性非常重要。

3. 隐藏网络名称：隐藏无线网络的名称（SSID），可以避免无线网络被不法分子发现。

这样可以提高网络的安全性，减少未经授权的用户进入。

三、传输速度问题：在使用无线传输技术时，很多用户都会遇到传输速度慢的问题。

这不仅会影响我们的工作效率，还会给我们带来沮丧的体验。

解决方法：1. 优化网络设置：通过调整路由器的设置，可以提高无线网络的传输速度。

例如，更改无线频道，避免干扰；设置QoS，优先处理重要的网络流量等。

扩频通信的原理、工作方式、特点和应用白　木,周　洁(中国人民解放军76140部队,广西桂林541001)摘要:阐述了扩频通信的工作原理、特点和主要工作方式,包括直接序列扩频系统(DS 2SS )、跳频扩频系统(FH 2SS )、跳时扩频系统(TH 2SS )、脉冲线性扩频系统(Chirp 2SS )等,并对直扩与跳频两种通用工作方式作了比较。

最后介绍了扩频技术的广泛应用。

关键词:扩频通信;原理;特点;工作方式;应用中图分类号:TN914142 文献标识码:A 文章编号:1005-7641(2002)04-0036-04收稿日期:2002-01-22作者简介:白木(1968-),男,湖南长沙人,高级工程师,从事军事通信研究工作; 周洁(1971-),女,四川成都人,高级程序员,在通信部门工作。

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。

扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication )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。

1　扩频通信的工作原理在发端输入的信息先调制形成数字信号,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。

可见,一般的扩频通信系统都要进行3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。

与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。

扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。

扩频通信系统中chirp干扰的识别与抑制研究摘要：扩频通信作为目前正在不断发展的先进通信技术，它的最大特点就是传输带宽比传统的通信方式要大几百倍以上。

由此具有抗干扰能力强，频谱功率低，保密性好，易实现码分多址等优点。

特别是其中的直接序列扩频通信方式，发展的最为成熟，应用最为广泛。

扩频通信系统对于平稳噪声有很好的抵抗力，但是对于非平稳的chirp噪声的干扰表现却不佳，而现在国内外也正在研究这方面的课题。

论文实现了一种基于在chirp基上展开的分数阶傅立叶变换来处理扩频通信系统中遇到的chirp干扰问题，利用分数阶傅立叶变换对于chirp信号良好的聚焦性，当chirp 干扰噪声的旋转角度在与其调频斜率一致时，分数阶傅立叶变换域便会呈现冲激，在适当的阈值下搜索并去除冲激后再进行反变换，从而来去除chirp干扰，并在此基础上做了计算机仿真实验。

仿真实验结果表明，该算法是有效可行的。

关键词：扩频通信；分数阶傅立叶变换；chirp信号；干扰识别；干扰抑制Research on the identification and suppression of chirp interference in spread spectrumcommunication systemsAbstract：Spread Spectrum communication is a continuous developing advanced communication technology, whose biggest character is that its transmission bandwidth is wider over hundreds times than the traditional means of communication. Spread Spectrum communication has many advantages such as good anti-interference, low spectrum power, good confidentiality, and easy to realize the CDMA. In particular, the direct sequence spread spectrum communication, is the most mature and the most widely used communication ways. The spread spectrum communication system has good resistance performance for the stationary noise, but for the non-stationary chirp noise, the performance is poor. Now the domestic and abroad are also looking into the issue. In this paper, the solution which is based on the chirp-launched on fractional Fourier transform to deal with the spread spectrum communication system encountered the chirp interference, using the good focus of the chirp signal in fractional Fourier transform, when rotate the chirp noise a appropriate angle corresponding with the chirp rate, fractional Fourier Transform representation will show a strong pulse .than search the pulse in the appropriate threshold and after the removal of the noise, transform the signal back. And all of those had been done in theform of computer simulation. The simulation results show that the method is feasible and effective.Keywords: Spread Spectrum communication; fractional Fourier transform; chirp signal; Interference identification; Interference suppression目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 本课题目前的研究现状和研究意义 (1)1.3 论文研究的主要内容和组织结构 (2)第二章扩频通信 (4)2.1 扩频通信概述 (4)2.1.1 扩频通信的定义 (5)2.1.2 扩频通信的理论基础 (6)2.2 直接序列扩频工作方式 (8)2.3 其他工作方式 (15)第三章分数阶傅里叶变换 (18)3.1 分数阶傅里叶变换的研究与发展 (18)3.2 分数阶傅里叶变换定义及其性质 (19)3.2.1 分数阶傅里叶变换的定义 (20)3.2.2 分数阶傅里叶变换的性质 (22)第四章扩频通信系统中chirp干扰的识别与抑制的实现 (24)4.1 扩频通信中调制信号的仿真 (24)4.2 chirp干扰噪声的仿真 (26)4.3 分数阶傅里叶变换处理chirp噪声的基本原理 (27)4.3.1 chirp噪声的聚集性在分数阶傅里叶域的解释 (28)4.3.2 chirp噪声分数阶傅里叶域滤波的基本原理 (29)4.3.3 chirp噪声分数阶傅里叶域滤波模型 (30)4.4 chirp干扰识别与抑制的实验 (31)4.4.1 chirp干扰识别与抑制算法 (31)4.4.2 三种调制方式的chirp识别与抑制实验 (36)第五章总结 (45)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (49)第一章绪论1.1 引言扩展频谱通信系统是在一个很宽的频带上，用于扩展基带信号(即信息)的频谱，然后再进行传输的一种系统。

扩频通信中的频域抗干扰技术研究李晓红【摘要】对扩频通信中的频域抗干扰滤波器进行算法的研究和仿真.频域中的滤波算法主要有TZ(Threshold Zeroize),TC(Threshold Clipping),CMF(Condition Median Filter)等.在对已有算法仿真研究的基础上,将分段N-sigma算法改进为连续的自适应门限选择算法,使得其抗干扰性能获得了一定程度的改善.以对信干比的改善性能为主要参数,对归零和钳位算法的抗干扰性能进行比较和仿真.仿真结果表明,频域误码性能有了较大改善.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2006(029)024【总页数】4页(P125-128)【关键词】扩频通信;频域;仿真;抗干扰【作者】李晓红【作者单位】聊城大学,物理科学与信息工程学院,山东,聊城,252059【正文语种】中文【中图分类】TN914.421 引言扩频信号频谱的一个重要特点就是他在一个很宽的频带内是平坦的。

当直接序列扩频信号中某频率处有强干扰存在时，在频域能很容易地分辨出来。

把接收信号进行FFT，然后再在频域对干扰进行辨识和抑制。

其原理图如图1所示。

图1 频域抗干扰原理图干扰消除可以用声表面波器件实现[1]。

用声表面波器件实现傅氏变换的实时性较好,对于单音、多音、慢扫等干扰的消除有着明显的效果,并且动态范围可以做得较大。

但是，声表面波器件体积较大，不是一般用户能够接受的。

其次，他的频响是固定的，不能随用户需求随时改变，扩频码不能做得太长，因此这种方法在实际应用中受到很大的限制。

当前，随着超大规模集成电路的发展，利用高速DSP器件和FPGA，可以实现很高实时性的傅里叶变换。

而且DSP和FPGA体积小，耗电少，可以很好地应用于卫星扩频通信抗干扰信号处理中。

干扰辨识是在FFT之后，扩频信号的频谱几乎是平坦的，某个频点出现特别大的的幅值的概率不大，所以，一般把频域内信号幅度超过一定值的频点认为是干扰频率。

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f(t)。

信号的时域表示式f(t)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：F(f) f(t)e f(t) F(f)e j2πftj2πft dtdf (1-1)函数f(t)的傅立叶变换存在的充分条件是f(t)满足狄里赫莱(Dirichlet)条件，或在区间(-∞，+∞)内绝对可积，即f(t)dt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f(t)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。