[計算機硬件及網(wǎng)絡]第2章 無線通信和網(wǎng)絡仿真技術基礎-文庫吧
2025-01-04 09:19 本頁面
【正文】 pectrum， SS)是一種重要的通信技術，可用于傳輸模擬和數(shù)字信息。 ?擴頻方法的優(yōu)點包括： ⑴對各種類型噪聲如多徑失真具有免疫性。 ⑵可用于隱藏和加密信號。接收方必須知道擴展代碼，才可恢復原始信息。 ⑶多個用戶可獨立使用同樣的較高帶寬，且?guī)缀鯚o干擾。 16 輸出數(shù)據(jù) 輸入數(shù)據(jù) 信道編碼器 調制器 信道 解調器 信道解碼器 偽隨機序 列生成器 擴展碼 偽隨機序 列生成器 擴展碼 擴頻系統(tǒng)的一般模型 17 ? 擴頻技術最早多用于軍事和情報部門，通過將攜帶信息的信號擴展到較寬帶寬中，以加大干擾和竊聽的難度。 ? 目前占主流的兩個擴頻技術分別是跳頻和直接序列，均在無線通信標準和產(chǎn)品中得到應用。 18 ?跳頻擴頻 ☆ 跳頻擴頻 (Frequency Hopping SS， FHSS)是用一定的擴頻碼序列進行選擇的多頻率頻移鍵控調制，使載波頻率不斷跳變。 ☆ 發(fā)送方用看似隨機的無線電頻率序列廣播信息，并在固定間隔里從一頻率跳至另一頻率。 ☆ 接收方接收消息時，也同步跳轉頻率。 19 擴頻 信號 調制器( FS K / BPS K) 二進制 數(shù)據(jù) sd( t ) 帶 通濾波器( 約為頻率之和 ) 頻率合成器 信道表 偽隨機數(shù)生成源 c ( t ) FH 擴頻器 s ( t ) ( a ) 發(fā)送器 擴頻 信號 解調器( FS K /B PS K) 二進制 數(shù)據(jù) sd( t ) 帶通濾波器 ( 約為頻率之差 ) 頻率合成器 信道表 偽隨機數(shù)生成源 c ( t ) FH 解擴頻 器 s ( t ) ( b ) 接收器跳頻擴頻系統(tǒng)框圖 20 ?一個跳頻信號示例， 8個信道分配了跳頻信號。 2f1f 3f 4f 5f 6f 7f 8f5 8 3 7 1 4 6 2能量頻 率1f2f3f4f 5f 6f7f8f頻率時 間跳頻擴頻示例 21 ?直接序列擴頻 ☆ 直接序列擴頻 (Direct Sequence SS， DSSS)用具有高碼率的擴頻碼序列在發(fā)送方直接擴展信號頻譜，而接收方則用相同擴頻碼序列進行解擴，即把拓寬的擴頻信號還原成原始信息。 ☆ DSSS中，原始信號中的每一位在傳輸信號中以多位表示，即使用擴展編碼。這種擴展編碼能將信號擴展至更寬的頻帶范圍上，該頻帶范圍與使用位數(shù)成正比。 22 調制器(BP S K ) 偽隨機數(shù)生成源 sd( t ) c ( t ) 二進制 數(shù)據(jù) s( t ) 擴頻 信號 DS 擴頻器 ( a ) 發(fā)送器 解調器(BP S K ) 偽隨機數(shù)生成源 sd( t ) c ( t ) 二進制 數(shù)據(jù) s ( t ) 擴頻 信號 DS 解擴頻器 ( b ) 接收器 直接序列擴頻系統(tǒng)框圖 23 ● 一種使用異或運算將數(shù)字信號流與擴展編碼流相結合的 DSSS技術實例 輸 入 數(shù) 據(jù) A本 地 產(chǎn) 生 的 偽隨 機 位 流 B傳 送 信 號 ：C A B??本 地 產(chǎn) 生 與 上面 相 同 的 偽 隨機 位 流 B接 收 信 號 CA C B??輸 出 數(shù) 據(jù)發(fā)送方接收方24 復用和多址技術 ● 通信技術中的一個關鍵是 傳輸效率 ，即盡量充分利用信道 (有線或無線 )。實際上就是同時傳輸多個信號。 ●本質是信號分割，即賦予各信號不同特征或地址。然后根據(jù)各特征間的差異來區(qū)分，按不同地址分發(fā)，以實現(xiàn)互不干擾的通信。 25 ● 復用或多址技術的關鍵是設計正交信號集合，使各信號彼此無關。實際工作中，實現(xiàn)完全正交和不相關較難，一般采用準正交，互相關很小。 ●常見的復用方式有頻分復用 (FDM)、時分復用 (TDM)、碼分復用 (CDM)、空分復用 (SDM)等。多址通信的方式有頻分多址 (FDMA)、時分多址(TDMA)、碼
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