索阅 100例 首 页| 资 讯| 下 载| 论 坛| 博 客| Webinar| 高 校| 专 刊| 会展| EETV| 百科| 问答| 电路图| 工程师手册| Datasheet

EEPW首页 > 百科 > 直接序列扩频

直接序列扩频


贡献者:sylar    浏览:1651次    创建时间:2009-06-04

  直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式,简称直扩方式(DS方式)。就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。
  直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制,要传送的数据信息需要经过信道编码后,与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。接受机在收到发射信号后,首先通过伪码同步捕获电路来捕获发送来到伪码精确相位,并由次产生跟发送端的伪码相位完全一致的伪码相位,作为本地解扩信号,以便能够及时恢复出数据信息,完成整个直扩通信系统的信号接收。
  直接序列扩频系统的优点
  一、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地恢复,干扰信号(包括瞄准性窄带干扰和宽带干扰)由于与本地PN码不想关而被相关器抑制掉。
  表示扩频通信特性的一个重要参数是扩频增益G(Spreading Gain),其定义为扩频前的信号带宽B1与扩频后的信号带宽B2之比。G=B2/B1扩频通信中,接收端对接收到的信号做扩频解调,只提取扩频编码相关处理后带宽为B1的信号成份,而排除了扩展到宽带B2中的干扰、噪声和其他用户通信的影响,相当于把接收信噪比提高了G倍。考虑到输出端的信噪比和接收系统损耗,可以认为实际的扩频增益带来的信噪比的改善为:M=G-输出端信噪比——系统损耗公式中的M叫做抗干扰容限。在第四章的系统仿真中,我们可以更直观的观察到系统的抗干扰性能。
  二、具有强的抗多径干扰能力
  无线电波在传播的过程中,除了直接到达接收天线的直射信号外,还会有各种反射体(如大气对流层、建筑物、高山、树木、水面、地面)等引起的反射和折射信号被接收天线接收。反射和折射信号的传播时间比直射信号长,它对直射信号产生的干扰称为多径干扰。多径干扰会造成通信系统的严重衰落甚至无法工作。由扩频序列的自相关函数的特性知道。当两个接收信号序列相对时间超过码元宽度时,相关器输出只为码长的倒数,故被很大程度地抑制掉。直序扩频技术还有一种更先进的接收技术,叫RAKE接收技术,它可以实现多径分集接收,即将各种路径来的信号,包括直接、折射、反射绕射信号解扩后在相位上根据峰值校齐并进行叠加,使信号强度更高,不仅避免了多径干扰还增强了接收信号强度。但是RAKE接收技术的实现比较复杂且昂贵。
  三、对其他电台干扰小,抗截获能力强
  理论分析表明,信号的检测概率与信号能量与噪声功率谱密度之比成正比,与信号的频带宽度成反比。直扩信号正好具有这两方面的优势,它的功率谱密度很低,单位时间内的能量就很小,同时它的频带很宽。因此,它具有很强的抗截获性。简单的说:由于信息信号经过扩频调制后频谱被大大扩展,使信号的功率谱密度大大降低,接收端接收到的信号谱密度比接收机噪声低,即信号完全淹没在噪声中,这样对其他同频段电台的接收不会形成干扰,信号也就不容易被发现,进一步检测出信号就更难,所以有非常高的隐蔽性,非常适合保密通信,特别适合应用于军事领域的通信。正因为有此特点,FCC规定使用扩频通信机不必申请专用频率。
  四、可以同频工作
  由于采用相关解扩,所以只要每部通信的解扩码(PN)不同,几部通信机就可以使用同一载频而不会有互相干扰,只是多增加一点背景噪声而已。
  五、便于实现多址通信
  由于不同的扩频码是正交或接近正交的,彼此相互影响很小,所以可以把不同的扩频码作为用户的地址码,则很容易实现码分多址(CDMA)通信。移动通信系统采用CDMA方式,理论上可以使通信容量比目前的蜂窝式通信容量大。
  扩频原理 图1是直接序列扩频通信系统的原理框图。欲传输的数字信号ak(t)经信息调制(一般为PSK调制)获得窄带已调信号bk(t)。它再与码片速率很高的扩频码Ck(t)进行调制(扩频调制),其输出为频谱带宽被扩展的信号Sk(t),这个过程称为扩频。扩展频谱信号Sk(t)再变换为射频信号发射出去。


如果您认为本词条还有待完善,需要补充新内容或修改错误内容,请编辑词条     查看历史版本

开放分类
通信    

参考资料
http://baike.baidu.com/view/983893.html?fromTaglist

贡献者
sylar    


本词条在以下词条中被提及:

关于本词条的评论共:(0条)
匿名不能发帖!请先 [ 登陆 ]