【正文】
反過來,如果已知發(fā)射器的位置,可用于計算接收 器 的位置。這是許多 衛(wèi)星導航系統(tǒng) 的基礎(chǔ)。 調(diào)用 過程中 加強對通道信噪比造成的影響被稱為處理增益。 這種影響可通過采用較大較長 PN 序列和每比特更多的芯片, 但用來生成 PN 序列的物理設(shè)備的多個芯片上可達到的處理增益實際限制。 如果在同一信道發(fā)送 器發(fā)送 同一頻道,但使用不同的 PN 序列(或根本沒有序列) 解擴 過程導致該信號沒有獲得處理。這種效果是 碼分多址 ( CDMA)屬性的直接序列擴頻 ,它允 許多個發(fā)射機內(nèi)共享他們的偽碼序列的互相關(guān)特性來限制相同的頻道。 由于這說明表明,一個傳輸?shù)牟ㄐ螆D有一個大致的鐘形信封的載波頻率為中心,就像 AM 傳播 , 除了增加的傳輸噪音導致的分配要大大高于一個 AM 信號的更廣泛的傳播。 相比之下, 跳頻擴頻 偽隨機重新調(diào)整載波信號, 而不是添加偽隨機 噪聲數(shù)據(jù),結(jié)果導致在一個統(tǒng)一的頻率分布,其寬度是由偽隨機數(shù)發(fā)生器的輸出范圍決定。 優(yōu) 點 ? 對預(yù)期的或非預(yù) 期抗 干擾 6 ? 共享多個用戶間的單 信 道 ? 減少信號 /背景噪聲級別包裝截?。[身) ? 發(fā)射器與接收器之間的相對時間的測定 使 用 ? 美國 全球定位系統(tǒng) 和歐洲 伽利略 衛(wèi)星導航系統(tǒng) ? 基于直接序列擴頻 系統(tǒng)(直接序列碼分多址)是一種在擴頻多址接入方案的基礎(chǔ)上,從信號的傳播,到不同的用戶有不同的代碼。這是 CDMA的最廣泛使用的類型。 ? 無繩電話在 900 兆赫, 吉赫和 吉赫頻帶操作 ? 電氣和電子工程師協(xié)會 GHz 無線網(wǎng)絡(luò) 和其前 身 。 (正交頻分復用技術(shù) 繼任 技術(shù) ) ? 自動抄表 ? 電氣和電子工程師協(xié)會 標準 (例如用作物理層和 鏈路 層 的 紫蜂 ) 二、 跳頻擴頻 跳頻擴頻 (FHSS)通過很多 渠道 快速切換頻率,其中一個 運載體 發(fā)射無線電信號的一種方法是,使用一個 發(fā)射機 和 接收機 已知的 偽隨機 序列。它 被利用作為 多個訪問方法 中 跳頻 碼分多址 (FHCDMA)計劃。 擴頻傳輸通過三個主要優(yōu)點提供了固定頻率傳輸: 1. 擴頻信號高度抗 窄帶 干擾 。 再收集 傳播信號傳播出 了干擾信號的 過程,導致其退到背景的干擾信號。 2. 擴頻信號難以進行攔截。 一個跳頻擴頻信號顯示為一個簡單的背景噪聲增加至窄帶接收機。如果竊聽者知道了偽隨機序列,他們只能夠攔截傳輸 。 3. 擴頻傳輸可以與許多類型的最小干擾的常規(guī)傳輸共享一個頻帶。擴頻信號添加最小噪聲窄頻的通信,反之亦然。這樣一來可以更有效地利用帶寬。 基本的算法 通常,一個 調(diào)頻 通信的啟動是如下所示 1. 發(fā)起方發(fā)送請求通過預(yù)定義的頻率或控制通道。 2. 接收方發(fā)送一個數(shù)字,像已知的種子 。 3. 發(fā)起方作為變量的計算順序,必須使用的頻率的一個預(yù)定義算法中使用該號碼。 最經(jīng)常的頻率變化的時 期是預(yù)定義的,以允許一個基站,服務(wù)多個連接 。 4. 發(fā)起方通過第一次發(fā)送同步信號的頻率計算, 從而為接受確認它有正確的計算順序。 5. 在通信開始,發(fā)送方和接收沿該計算的順序在同一點開始的時間更改其頻率。 軍事用途 7 擴頻信號是很好抵抗到故意 干擾 ,除非 對方 有傳播特性的知識。 軍用 無線電通訊設(shè)備使用 加密 技術(shù)來生成所控制的 傳輸安全密鑰 (TRANSEC),發(fā)送方和接收方共享一個秘密通道序列。 本身 ,跳頻只 提供有限的防止竊聽和干擾保護。 若要繞過此弱點最現(xiàn)代軍事頻率跳躍收音機經(jīng)常采用單獨的加密設(shè)備如 KY57。 美國 軍事收音機使用頻率跳變的包括 有快速 和 單信道地面與機載通信系統(tǒng) 。 技術(shù)的幾點思考 所需頻率跳變的整體帶寬是比需要來傳輸僅一個相同 信息 使用 載波頻率 更 大 。不過, 由于 在任何給定時間只能在此帶寬的一小部分上發(fā)生傳播, 實在是 一樣有效的干擾帶寬是。 雖然沒有提供額外的熱噪聲對寬帶的保護 , 跳頻方法確實降低窄帶干擾 造成的退化。 對跳頻系統(tǒng)的挑戰(zhàn)之一是如何同步發(fā)射器和接收器 。 一種方法是有將保證的發(fā)射機使用在固定時間內(nèi)的所有渠道。接收器隨機選擇一個頻道就可以找到發(fā)送器,該頻道提供有效的數(shù)據(jù)傾聽變送器。發(fā)送器的數(shù)據(jù)都是通過一個特殊的數(shù)據(jù)序列不像發(fā)生在這個渠道為數(shù)據(jù)段和段可以有一個完整的校驗和進一步鑒定。 發(fā)射器和接收器可以使用固定的渠道序列表, 以便他們按照表中的能保持同步。 每個通道段上發(fā)射器表中,可以將其當前位置的 進行 發(fā)送。 在美國的 通信委員會 第 15部分 無牌系統(tǒng) 900兆 赫茲 和 赫茲 頻帶上允許更多非擴頻系統(tǒng)功率。 調(diào)頻 和直接序列系統(tǒng)可以在 1 瓦傳輸。 該 限制從 1 毫瓦增加到 1 瓦或增加一千倍。 美國聯(lián)邦通訊委員會( FCC)規(guī)定了渠道的最低數(shù)目和每個通道的最大駐留時間。 在實際的多點式無線電系統(tǒng),空間允許的多 個相同頻率的傳輸,在一個地理區(qū)域內(nèi)可能使用多個無線電設(shè)備。 這將創(chuàng)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率高于 香農(nóng)極限 的單通道的可能性。擴頻系統(tǒng)沒有違反香農(nóng)極限。 擴頻 系統(tǒng)過多的依賴信號信噪比的頻譜共享 。 多輸入多輸出 和 直接序列擴頻 系統(tǒng)中也看到此屬性。 電波傳 導和定向天線也通過提供遠程無線電通訊設(shè)備之間的隔離提高系統(tǒng)的性能。 跳頻擴頻 的變化 自適應(yīng)跳頻擴頻 (AFH)(如使用 藍牙 )通過避免使用擁擠的頻率跳變序列提高了抗射頻干擾 。這種自適應(yīng)傳輸是 調(diào)頻擴頻 比 直接序列擴頻 更 容易實現(xiàn)。 自適應(yīng)跳頻擴頻 主要用意是避免 “ 不好 ” 的頻道使用僅在 “ 良好 ” 的頻率 —— 或許那些 “ 不良 ” 的頻道遇到 頻率選擇性衰落 , 或者一些第三方試圖對這些波段溝通,或者那些波段正在被積極地干擾 。因此, 自適應(yīng)跳頻擴頻 應(yīng) 從 檢測好 /壞 信道 的機制 中得到補充。 但是,如果無線電頻率干擾本身就是動態(tài)的,那么“壞信道清除”的策略在自適應(yīng)跳頻應(yīng)用可能無法工作。例如,如果有幾個同位跳頻網(wǎng)絡(luò)(如藍牙 技術(shù)的微微網(wǎng) ), 8 那么他們是相互干擾且自適應(yīng)跳頻的策略未能避免這種干擾。 在這種情況 下,有需要使用動態(tài)適應(yīng)的頻率跳變模式的策略。 這種情況往往發(fā)生在無節(jié)制的情況下使用頻譜 。 此外,動態(tài)無線電頻率的干擾,預(yù)計發(fā)生涉及感知無線電的方案中, 該方案中會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備應(yīng)展示變頻操作。 線性調(diào)頻擴頻 可以被視為一種跳頻,只需通過可用頻率以連續(xù)順序掃描 。 三、 線性調(diào)頻擴頻 一個線性調(diào)頻時間域中的 上線性調(diào)頻信號 線性調(diào)頻擴頻 (CSS)是一種 擴頻 技術(shù)使用寬帶線性調(diào)頻脈沖對信息進行編碼。一個線性調(diào)是在一定時間正弦信號頻率的增加或減少。 上 面是一個 線性調(diào)頻信號 的一個示例 可以看到隨著時間的推移頻率線性增加。 概 述 如同其他擴頻方法,線性調(diào)頻頻譜使用其全部分配到的帶寬廣播信號,使信道噪聲強勁。此外,由于線性調(diào)頻利用了頻譜的寬帶,線性調(diào)頻擴頻也能夠抵抗多徑衰落,即使在非常低的功率下運行。然 而,與直接序列擴頻( DSSS)或頻率跳頻( FHSS),由于它不添加任何偽隨機的信號分量,以幫助區(qū)分的信道噪聲它擴頻,而不是依靠線性調(diào)頻脈沖的線性性質(zhì)。此外,調(diào)頻擴頻的抗多普勒效應(yīng),這是在移動無線應(yīng)用的典型。 使 用 線性調(diào)頻 擴頻最初設(shè)計 是 為與測距精度及低速率無線網(wǎng)絡(luò)在 GHz 頻帶中的 超寬帶 競爭。但是,自 美國電氣和電子工程師協(xié)會 (也稱為 IEEE ) 的版本, 它不再是正積極考慮為在標準化領(lǐng)域測距的精度規(guī)程 。 目前, Nanotron 科技,生產(chǎn)實時定位裝置,并獲得線性調(diào)頻擴頻主要力量后加入到電機及電子學工程師聯(lián)合會 標準,是唯一使用線性調(diào)頻擴頻的無線設(shè)備賣方。特別是,他們的主要 9 產(chǎn)品, NanoLOC 的 TRX 收發(fā)器,使用在線性調(diào)頻擴頻和作為一個實時的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備銷售位置和電子標簽?zāi)芰?。有些地方這種技術(shù)可能是有作用的是醫(yī)療應(yīng)用,物流(即容器需要被跟蹤),以及政府 /安全應(yīng)用。 Nanotron 甚至測試 TRX 收發(fā)器用于在鋼廠工業(yè)監(jiān)測 和控制 , 它 能 存 在于導致的 計算機和 顯示 器與它連接失敗的熱量中 。 調(diào)頻擴頻非常適合需要低功耗的應(yīng)用程序和需要的帶寬數(shù)量相對較少( 1 兆比特 /秒或更少)的情況下。 特別是在 指定 線性調(diào)頻擴頻 作為一種低速率無線技術(shù) 在 個人局域網(wǎng) (LR— WPAN)中使用。但是, 盡管 標準指定 個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò) 包含 10 米的或較少的區(qū)域 , IEEE 指定線性調(diào)頻擴頻在物理層使用時延長范圍和設(shè)備在高速移動作為是您的網(wǎng)絡(luò)運行的一部分。 Nanotron 的線性調(diào)頻擴頻的執(zhí)行工作,實際上是看到在 570 米范圍內(nèi)的設(shè)備之間。此外, Nanotron為該項目的執(zhí)行能夠工作在數(shù)據(jù)傳輸速率可高達 2 Mbit/s 比 任務(wù)指定的速率要高。 最后, IEEE 標準的物理層實際上混合 線性調(diào)頻擴頻 編碼技術(shù)與差分相移鍵控調(diào)制 (DPSK)以達到更好的數(shù)據(jù)傳輸速率。 線性調(diào)頻擴頻也可用于軍事應(yīng)用前景,因為它是非常困難的探測和攔截時,在低功耗工作。 四、 時間跳頻 時間跳頻 通信中 , 傳播中的承運人打開和關(guān)閉的偽代碼序列的頻譜技術(shù)。 這里就不再贅述。 10 Spread Spectrum Techniques By Wikipedia Abstract: Spreadspectrum techniques are methods by which a signal (. an electrical, electromagic, or acoustic signal ) generated in a particular bandwidth is deliberately spread in the frequency domain, resulting in a signal with a wider bandwidth. These techniques are used for a variety of reasons, including the establishment of secure munications, increasing resistance to natural interference and jamming, to prevent detection, and to limit power flux density (. in satellite downlinks). History Frequency hopping: The concept of frequency hopping was first alluded to in the 1903 . Patent 723,188 and . Patent 725,605 filed by Nikola Tesla in July 1900. Tesla came up with the idea after demonstrating the world39。s first radiocontrolled submersible boat in 1898, when it became apparent the wireless signals controlling the boat needed to be secure from being disturbed, intercepted, or interfered with in any way. His patents covered two fundamentally different techniques for achieving immunity to interference, both of which functioned by altering the carrier frequency or other exclusive characteristic. The first had a transmitter that worked simultaneously at two or more separate frequencies and a receiver in which each of the individual transmitted frequencies had to be tuned in, in order for the control circuitry to respond. The second technique used a variablefrequency transmitter controlled by an encoding wheel that altered the transmitted frequency in a predetermined manner. These patents describe the basic principles of frequency hopping and frequencydivision multiplexing, and also the electronic ANDgate logic circuit. Frequency