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扩频技术 、扩频技术的工作原理
2023-04-24 00:44  浏览:34

什么是扩频技术

扩频通信技术是一种信息传输方式,其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。

扩频通信技术在发送端以扩频编码进行扩频调制,在收端以相关解调技术收信。由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送,而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,这就给频率复用和多址通信提供了基础。充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性,分配给不同用户不同的扩频编码,可以区别不同的用户的信号,并且不受其他用户的干扰,实现频率复用。

扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用,其最主要的两个应用领域是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言,跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰,在卫星通信中也用于保密通信,而直扩系统则主要是一种民用技术。

扩频技术的扩频技术的发展现状

扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用,到目前为止,其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言,跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰,在卫星通信中也用于保密通信,而直扩系统则主要是一种民用技术。

对跳频系统的分析,现在仍集中在其对抗各种干扰的性能方面,如对抗部分边带干扰以及多频干扰等。而直扩系统,即DS-CDMA系统,在移动通信系统中的应用则成为扩频技术的主流。欧洲的GSM标准和北美的以CDMA技术为基础的IS-95都在第二代移动通信系统(2G)的应用中取得了巨大的成功。而在目前所有建议的第三代移动通信系统(3G)标准中(除了EDGE)都采用了某种形式的CDMA。因此CDMA技术成为目前扩频技术中研究最多的对象,其中又以码捕获技术和多用户检测(MUD)技术代表了目前扩频技术研究的现状。 CDMA系统容量受到来自其他用户的多址干扰的限制,多用户检测能够利用这些多址干扰来改善接收机的性能,因此是一种提高系统容量的有效方法。传统的CDMA接收机是由一系列单用户检测器组成,每个检测器都是与特定扩频码对应的相关器,它并没有考虑多址干扰的结构,而是把来自其它用户的干扰当成加性噪声,因此当用户数量增加时,其性能急剧下降。通过对所有用户的联合译码可以极大地改善CDMA系统的性能。但是***的多用户接收机,其复杂度随用户数量成指数增长,因此在实际通信系统中几乎不可能实现。这样寻找在性能和复杂度之间折中的次***多用户检测器成为研究的热点。

目前研究的次***多用户检测器主要可分为两大类:线性检测器和反馈检测器。前者包括解相关检测器、最小均方误差序列检测器等;后者则包括多级检测器、判决反馈检测器、顺序干扰撤销和并行干扰撤销检测器等。考虑信道编码的多用户接收机又可以分为非迭代接收机和迭代接收机。这些检测器的实现都需要知道预期用户的扩频码、定时信息以及信道冲击响应,有时还需要知道多用户干扰。这些信息可以通过发送导频序列获得,但使用导频序列就降低了系统的频谱利用效率,因此不使用导频序列的多用户检测方法,又称为盲多用户检测器,也正在得到深入的研究。 同步的实现是直扩系统中一个关键问题。只有在接收机将本地产生的伪码和接收信号中调制信息的伪码实现同步以后,才有可能实现直序扩频通信的各种优点。同步过程分为两步来实现:首先是捕获阶段,实现对接收信号中伪码的粗跟踪;然后是跟踪阶段,实现对伪码的精确跟踪。目前的研究主要集中在码捕获过程。

目前对码捕获的研究主要集中在对周期较长的码实现捕获的问题,也就是快速捕获的问题。以前采用的主要是串行捕获方法,这种方案实现简单,但捕获速度不能满足要求。而现在大规模集成电路的应用使并行捕获方案成为可能,但系统的复杂度很高,因此研究的目标就是实现码捕获时间性能和系统复杂度之间的折衷。在串行捕获方案中,双停顿时间搜索法和序贯检测法都是缩短捕获时间的有效方法,利用一些新的搜索算法进一步改进这些系统的性能成为研究的热点。此外以前主要研究的是高斯信道下的捕获性能,现在则考虑到非高斯信道下的捕获性能,以及在有频偏等影响条件下捕获性能。

什么是扩频技术?原理是什么?有什么方式

1、扩展频谱通信简称扩频通信,其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽;

2、工作原理:在发端输入的信息先经信息调制形成数字信号,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;

3、常用的扩频技术主要有三种方法,即直序扩频、跳频扩频、跳时扩频以及线性调制。但是在实际使用的过程中,常采用它们的混合。

何谓扩频,扩频的目的是什么,哪位有这方面的资料,可否借来一看!呵呵

所谓扩频通信,可简单表述如下:它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;频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的,并与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。扩频技术包括以下几种方式:直接序列扩展频谱,简称直扩(DS),跳频(FH),跳时(TH),线性调频(Chirp)。此外,还有这些扩频方式的组合方式,如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。在通信中应用较多的主要是DS、FH和FH/DS。扩展通信技术具有以下特点:1. 很强的抗干扰能力由于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,恢复成窄带信号。对干扰信号而言,由于与扩频伪随机码不相关,则被扩展到一很宽的频带上,使进入信号通频带内的干扰功率大大降低,相应的增加了相关器的输出信号/干扰比,因此具有很强的抗干扰能力。其抗干扰能力与其频带的扩展倍数成正比,频谱扩展得越宽,抗干扰的能力越强。2. 可进行多址通信扩频通信本身就是一种多址通信方式,称为扩频多址(SSMA-Spread Spectrum Multipe Access),实际上是码分多址(CDMA)的一种,用不同的扩频码组成不同的网。虽然扩频系统占用了很宽的频带,但由于各网可在同一时刻共用同一频段,其频谱利用率甚至比单路单载波系统还要高。CDMA是未来全球个人通信的一种主要的多址通信方式。3. 安全保密由于扩频系统将传送的信息扩展到很宽的频带上去,其功率密度随频谱的展宽而降低,甚至可以将信号淹没在噪声中。因此,其保密性很强,要截获或窃听、侦察这样的信号是非常困难的,除非采用与发送端所用的扩频码且与之同步后进行相关检测,否则对扩频信号是无能为力的。由于扩频信号功率谱密度很低,在许多国家,如美、日、欧洲等国家对专用频段、如ISM频段,只要功率谱密度满足一定的要求,就可以不经批准使用该频段。4. 抗多径干扰在移动通信、室内通信等通信环境下,多径干扰是非常严重的,系统必须具有很强的抗干扰能力,才能保证通信的畅通。扩频技术具有很强的抗多径能力,它是利用扩频所用的扩频码的相关特性来达到抗多径干扰,甚至可利用多径能量来提高系统的性能

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