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扩频通信及其在接入网中的作用 发送到手机 | 收藏 全屏阅读模式 字体： 小 | 大 一.扩频通信1.当代通信技术的重大突破扩频通信是当今国际上高新科技的热点之一。几十年来，通信技术不断发展和演变，从有线（电缆、光纤）到无线（短波、VHF/UHF、微波、卫星）基本上是媒质和信道的变化，而突破性的进展并不多。扩频通信系统的出现，是通信技术的一次重大突破。通常的超短波（VHF/UHF）通信，10W电台能通20-30km远：而伪码扩频设备，10mW能通30-50km。也就是说扩频系统能带来30dB以上的信噪比改善。熟悉通信的人都知道，几十年来人们为信噪比的改善付出了极大的努力，1个分贝，1个分贝的挖掘，2~3个分贝已是很大的贡献，可以写论文，可以做报告。突破性的时刻终于到来了，30分贝甚至50多分贝（GPS）的信噪比改善已成为现实，这确实是一次巨大的飞跃，只就这一点，已经可以说扩频通信是当代通信技术的重大突破，何况扩频通信带来的突破还远远不止这一点。2.扩频通信及分类扩展扩频通信（SpreadSpectrumCommunication）是指用来传输信息的射频信号带宽远远大于信息本身带宽的一种通信方式。例如一个二进制数据流的速率为64kb/s，其基带带宽只有64kHz，但用扩频技术传输时，它的带宽可以被扩展到4MHz、26MHz，甚至120MHz或更多。扩频通信系统按扩频方式的不同，分为以下几种类型。直扩系统（DS）就是采用高码速率的直接序列（Direct　Sequence）伪随机码在发端进行扩频，在收端采用相同的伪码（ＰＮ）进行相关解扩。跳频系统（ＦＨ）就是采用跳频（FrequencyHopping）方式进行扩频，形象地说是采用特定的伪码控制的多频率移频键控。跳时系统（ＴＨ）就是采用跳时（TimeHopping）方式进行扩频，形象地说是采用特定的伪码控制的多时片的时移键控混合系统就是直扩,跳频和跳时的相应组合即DS/FH/TH混合系统一般说来，民用系统采用直扩系统（DS）的居多；后3种多为军用。3.伪码扩频通信技术的诸多优点(1)抗噪声能力极强（门限信噪比很低）伪码扩频系统，通过扩频和相关解扩，带来巨大的系统（处理）增益，极大的改善了系统的输出信噪比。例如，一路数字话音经伪码扩频后，射频带宽展宽为原来的1000倍，则可获得30dB的处理增益，这是多么巨大的信噪比改善。同时这意味着，若基带系统的门限信噪比为10dB左右，则上面的扩频系统的门限信噪比为10dB-30dB=-20dB。可见此时的信号电平完全被淹没在噪声电平之中，噪声电平比信号电平强100倍，系统仍能正常工作，因此可以说只有扩频系统才能工作于负信噪比。(2)抗干扰能力极强对伪码扩频系统，因在收端对伪码进行相关扩解，只有伪码信号相关后才有很高的峰值输出，而其它任何无用信号，包括瞄准（同频）干扰、工业干扰、宽带干扰以及许多人为干扰，因与伪码不相关,解扩后输出很低。因此，扩频系统具有极强的抗干扰能力。(3)抗衰落能力强扩频信号占据的频带很宽，但由于某种原因引起衰落时，只会使一小部分频谱衰落，不会使整个信号产生畸变。因此扩频系统具有抗频率选择性衰落的能力。(4)抗多径干扰能力强由于扩频系统中采用的伪码通常具有很好的自相关特性，不同路径传输来的信号很容易被分离开，并可在时间和相位重新对齐，形成几路叠加，可以大幅度地改善系统的性能。从而扩频系统对多径干扰可以变害为利，这是任何其它系统不易做到的(5)可以采用码分多址（CDMA）实现多址通信伪码扩频系统，很容易载有码分多址方式实现多地址通信。码分多址比频分多址及时分多址能更有效地利用频率资源。同时有CDMA组网，不需要严格的网同步，用户可以随机入网，随时随地增减用户地址。(6)易于多媒体通信组网伪码扩频系统是宽带系统，是一个透明的高速数字信道，可以传送语音、传真、数据和图像等综和业务。(7)具有良好的安全通信能力伪码扩频系统在负门限信噪比的情况下工作，信号电平可以被淹没在噪声中，很难被发现，隐蔽性好。同时还可以进行数字加密，实现必威体育官网网址通信。(8)不干扰同类的其他系统伪码扩频系统不仅不会受到同类的其它系统的干扰，同时也不会干扰别人。因为扩频信号的功率谱密度很低，一般远远低于外界环境噪声，因此在美国和世界许多国家划出900MHz、2.4GHz和5.7GHz三个段频带为扩频通信用,在这些频带内不需申请使用频率,任何个人与单位可以无照使用综上所述，伪码扩频通信系统的优点是四抗，抗噪声、抗干扰、抗衰落、抗多径；二多，多地址通信CDMA）、多媒体组网（语音、传真、数字、图像、视频）；一小，小功率；一无，无照经营（国外）。总之，伪码扩频通信系统具有一系列其它系统无法比拟的优点，它合理地解