《扩频通信》3-4讲(1.2-1.4).ppt

1.3 数字信号的波形与频谱 图1-6是跳时系统的原理框图和图例。 在发端， 输入的数据先存储起来， 由扩频码发生器产生的扩频码序列控制通—断开关， 经二相或四相调制后再经射频调制后发射。 在收端， 由射频接收机输出的中频信号经本地产生的与发端相同的扩频码序列控制通—断开关， 再经二相或四相解调器， 送到数据存储器并再定时后输出数据。 1.3.2 主要的扩频方式 3、跳时(TH) 1.3 数字信号的波形与频谱 图1-7是线性调频的示意图。 发端由一锯齿波调制压控振荡器， 从而产生线性调频脉冲。 它和扫频信号发生器产生的信号一样。 在收端， 线性调频脉冲由匹配滤波器对其进行压缩， 把能量集中在一个很短的时间内输出， 从而提高了信噪比， 获得了处理增益。匹配滤波器可采用色散延迟线，它是一个存储和累加器件。 其作用机理是对不同频率的延迟时间不一样。 1.3.2 主要的扩频方式 4、线性调频(Chirp) 1.3 数字信号的波形与频谱 可将上述几种基本的扩频方式组合起来， 构成各种混合方式， 例如FH/DS、 DS/TH、 DS/FH/TH等等。 但是， 不同方式结合起来的优点是有可能得到只用其中一种方式得不到的特性。 例如DS/FH系统，就是一种中心频率在某一频带内跳变的直接序列扩频系统。 其信号的频谱如图1-8所示。 1.3.2 主要的扩频方式 5、各种混合方式 图1-8 DS/FH混合扩频示意图 1.3 数字信号的波形与频谱 由图可见， 一个DS扩频信号在一个更宽的频带范围内进行跳变。 DS/FH系统的处理增益为DS和FH处理增益之和。 因此， 有时采用DS/FH反而比单独采用DS或FH可获得更宽的频谱扩展和更大的处理增益。 甚至有时相对来说， 其技术复杂度比单独用DS来展宽频谱或用FH在更宽的范围内实现频率的跳变还要低些。 1.3.2 主要的扩频方式 5、各种混合方式 图1-8 DS/FH混合扩频示意图 1.4 扩频系统的特点 由于利用了扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，使其恢复成窄带信号。对干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，则被扩展到一个很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大降低，相应地增加了相关器输出端的信干比，因而具有较强的抗干扰能力。扩频系统的抗干扰能力主要取决于系统的扩频增益，也就是处理增益。对大多数人为干扰而言，扩频系统都具有很强的对抗能力。 1.抗干扰能力强 1.4 扩频系统的特点 扩频通信本身就是一种多址通信，即扩频多址(SSMA，SpreadSpectrumMultipleAccess)，用不同的扩频码构成不同的网，类似于码分多址(CDMA)。CDMA是未来全球个人通信的首选多址方式。虽然扩频系统占据了很宽的频带来完成信息的传输，但其很强的多址能力保证了它的高的频谱利用率，其频谱利用率比单路单载波系统还要高得多。这种多址方式组网灵活，入网迅速，适合于机动灵活的战术通信和移动通信。 2.可进行多址通信 1.4 扩频系统的特点 扩频通信也是一种必威体育官网网址通信。扩频系统发射的信号的谱密度低，近似于噪声，有的系统可在-20～-15dB信噪比条件下工作，对方很难测出信号的参数，从而达到安全必威体育官网网址通信的目的。扩频信号还可以进行信息加密，如要截获和窃听扩频信号，则必须知道扩频系统用的伪随机码、密钥等参数，并与系统完全同步，这样就给对方设置了更多的障碍，从而起到了保护信息的作用。 3.安全必威体育官网网址 1.4 扩频系统的特点 扩频系统既可以传输数字信号，也可传输模拟信号。 5.抗衰落　　由于扩频信号的频带很宽，当遇到衰落，如频率选择性衰落时，它只影响到扩频信号的一小部分，因而对整个信号的频谱影响不大。 4.数模兼容 1.4 扩频系统的特点 多径问题是通信中特别是移动通信中必须面对但又难以解决的问题，而扩频技术本身具有很强的抗多径的能力，只要满足一定的条件，就可达到抗干扰甚至可以利用多径能量来提高系统性能的目的。而这个条件在一般的扩频系统中是很容易满足的。 6.抗多径 作 业 第1章习题：7、8 * * * * * * * * * * * 遵义师范学院 遵义师范学院 遵义师范学院 主讲 易树鸿 遵义师范学院 遵义师范学院 第1章 扩频通信技术原理 1.2　编码系统与扩频系统 1.3 数字信号的波形与频谱 1.4 扩频系统的特点 1.2 编码系统与扩频系统 能够实现极限信息速率传输且能达到任意小差错概率的通信系统称为理想带通系统。理想带通系统是一个编码系统，而编码系统的带宽与信噪比的互换要比非编码系统的优越，因为编码系统的带宽可以比非编码系统的带宽