【正文】 2020 屆畢業(yè)設(shè)計 外文翻譯 外文翻譯題目 Spread Spectrum Techniques 專業(yè) 通信工程 班級 姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 職稱 講 師 評分 指標(biāo) 翻譯工作量 1．飽滿 2．較飽滿 3．一般 4．較差 譯文質(zhì) 量 1．好 2．較好 3．一般 4．較差 指導(dǎo)教 師意見 簽名： 得分 (10 分制 )： 日期： 評閱教 師意見 簽名： 得分 10 分制）： 日期： 1 擴頻 技術(shù) 維基百科 摘 要 擴頻 技術(shù) 是 信號 （例如一個電氣、電磁，或聲 信號 ）生成的特定 帶寬 頻率域 中 特意傳播，從而導(dǎo)致更 大 帶寬 的 信號 的方法。這些技術(shù)用于各種原因包括增加抗自然 干擾 和 干擾 ，以防止檢測，并限制 功率流密度 （如在 衛(wèi)星 下行鏈路 ）的安全通信設(shè)立的。 頻率跳變 的 歷史 ： 跳頻的概念最早是歸檔在 1903 年美國專利 723188 和美國專利 725605由尼古拉特斯拉在 1900 年 7月 提出的。 特斯拉想出了這個想法后 ，在 1898 年時展示了世界上第一個無線電遙控潛水船，卻從“受到干擾，攔截，或者以任何方式干涉”發(fā)現(xiàn)無線信號控制船是安全的需要。他的專利涉及兩個實現(xiàn)抗干擾能力根本不同的技術(shù)， 實現(xiàn)這兩個功能通過改變載波頻率或其他專用特征的干擾免疫。 第一次在為使控制電路發(fā)射機的工作，同時在兩個或多個獨立的頻率和一個接收器，其中的每一個人發(fā)送頻率調(diào)整，必須在作出回應(yīng)。 第二個技術(shù)使用由預(yù)定的方式更改傳輸?shù)念l率的一個編碼輪控制的變頻發(fā)送器。這些專利描述頻率跳變和頻分多路復(fù)用，以及電子 與 門邏輯電路的基本原則 。 跳頻 在 無線電 報 中也 被 無線電先驅(qū) 約翰內(nèi)斯 Zenneck 提及 (1908，德語，英語翻譯麥克勞希爾， 1915 年 )，雖然 Zenneck 自己指出 德律風(fēng)根在 早幾年已經(jīng)試過它。 Zenneck的書是 當(dāng)時領(lǐng)先的文本，很可能后來的許多工程師已經(jīng)注意到這個問題 。一名 波蘭 的工程師 (Leonard Danilewicz)，在 1929 年提出了這個想法。其他幾個專利 被帶到了 20世紀(jì) 30年代 包括 威廉貝爾特耶斯（德國 1929 年，美國專利 1869695， 1932） 。在 第二次世界大戰(zhàn) 中，美國陸軍 通信兵 發(fā)明一種稱為 SIGSALY 的 通信系統(tǒng)，使得 羅斯福和丘吉爾之間 能相互 通信， 這種系統(tǒng)稱為擴頻，但由于其高的機密性， SIGSALY 的存在直到20 世紀(jì) 80 年代才知道。 最著名的跳頻發(fā)明是 女演員海蒂拉瑪和作曲家喬治安太爾 ， 他們的“ 秘密通信系統(tǒng)” 1942 年獲 美國 第 2,292,387 專利 。 拉瑪與前夫弗里德里希汀曼德這位奧地利武器制造商在國防會議上了解到這一問題 。 安太爾 拉馬爾 版本 的 跳頻用 鋼琴卷 88 個 頻率發(fā)生變化 ，其 旨在使無線電導(dǎo)向 魚雷 ， 讓 敵人 很難 來檢測或 干擾 。該專利來 自 五 零 年代 ITT 公司 和其他私人公司開始時發(fā) 展 碼分多址 (CDMA)，一個民間形式擴頻， 盡管拉馬爾 專利有沒 對 后續(xù)技術(shù)有直接影響。它其實是在 麻省理工學(xué)院林肯實驗室 、 樂華 政府和電子工業(yè)公司、國際電話電報公司 及 萬年 電子系統(tǒng) 導(dǎo)致早期擴頻技術(shù)在 20世紀(jì) 50年代的長期軍事研究 。雷達系統(tǒng)的并行研究和一個稱為 “ 相位編碼 ” 的技術(shù)類似概念對擴頻發(fā)展造成影響。 商業(yè)用途 2 羅伯特 狄克遜， 在 1976 年發(fā)表了 國際標(biāo)準(zhǔn)圖書編號為 0471216291 的擴頻系統(tǒng) 項技術(shù) ，是在 商業(yè)化進程中一 個重要的里程碑。 前 出版物 要么是 軍事報告 要么是不起眼的專題學(xué)術(shù)論文 。狄克遜的書是第一 本 全面非機密 性 的技術(shù) 研討 ，并設(shè)置提高到商業(yè)應(yīng)用的研究階段。 初步擴頻商業(yè)用途開始于美國 20世紀(jì) 80年代，有三個系統(tǒng) ：赤道通信系統(tǒng) 甚小口徑終端 (VSAT)衛(wèi)星報紙 新聞專線 服務(wù)終端系統(tǒng)、 德爾諾特的 技術(shù) 用 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)進行飛機 對 作物 除塵 的 控制 和 類似應(yīng)用導(dǎo)航系統(tǒng)終端系統(tǒng)，以及 高通公司 的 OmniTRACS系統(tǒng) 用于卡車的通信 。 在 高通和赤道的系統(tǒng) 中 ，擴頻啟用 小型 天線 瀏覽 多個衛(wèi)星 是由于擴頻處理增益用于消除干擾 。 德爾諾特 系統(tǒng)用擴頻 高 帶寬 來 提高定位精度。 1981 年，美國聯(lián)邦通信委員會開始 探索 ，在調(diào)查通知的議事日程中允許擴頻更多一般民事用途。 這個審理是聯(lián)邦通訊委員會提出，然后由邁克爾聯(lián)邦通訊委 員會的工作人員馬庫斯指示 。 在審案件的建議得到普遍頻譜用戶和無線電設(shè)備制造商反對 ， 盡管他們得到惠普小組的支持。而該實驗室組支持這一建議后成為安捷倫的一部分。 1985 年 5 月決定批準(zhǔn)這個案卷 3 頻段無節(jié)制擴頻使用權(quán)高達 1瓦 。 聯(lián)邦通訊委員會當(dāng)時表示，歡迎為傳播其他頻帶的額外要求。由此產(chǎn)生的規(guī)則，即現(xiàn)在的第 47 未來研究中心允許的 WiFi，藍牙，無繩電話，包括許多其他產(chǎn)品由 編纂。這些規(guī)則，然后在其他許多國家效仿。高通成立后 2個月內(nèi)決定可以商用化 CDMA 技術(shù)。 擴頻通信 這是一種在其（ 電信 ）信號傳輸一個 帶寬 遠 遠 多于原始信息的 頻率 內(nèi)容 的 技術(shù)。 擴頻通 信是構(gòu)建技術(shù)，它采用直接序列、 調(diào)頻 ，或多個訪問 /多 種功能 可用這些 的混合信號。 這種技術(shù)減少了對其他接收機的潛在干擾，同時實現(xiàn)隱私。 擴頻通常會使用 噪聲 的連續(xù) 的 信號傳播結(jié)構(gòu)，通常 使用 窄帶 上的信息信號 分散 一個相對 寬帶 （單選）的 波段的頻率。 接收器 接收信號的相關(guān)性檢索 原始 的 信息信號。 要么努力抵御敵人的通信干擾（防堵塞，或簡稱 AJ），或隱瞞事實，溝通，甚至發(fā)生，有時也稱為低截獲概率（ LPI）的 。 跳頻擴頻 (FHSS)， 直接序列擴頻 （ DSSS）、 時間跳頻擴頻 (THSS)、 線性擴頻 (CSS)，和這些技術(shù)的組合都是擴頻的形式。每種方法采用了偽隨機數(shù)字序列使用 的 偽隨機數(shù)字生成器 創(chuàng)建 —— 以確定 與 控制信號通過分配帶寬的傳播模式。 超寬帶 (UWB)是另一種調(diào)制技術(shù)，實現(xiàn)了基于傳輸短時間內(nèi)脈沖相同的目的。無線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 在其無線接口使用 跳頻擴頻 或 直接序列擴頻。 備 注 ? 自 20 世紀(jì) 40年代以來已知和自 20 世紀(jì) 50 年代以來在軍事通信系統(tǒng)中使用的技術(shù) 。 3 ? “ 傳播 ” 的無線電信號較寬的頻率范圍內(nèi) 若干 程度高于最低要求。擴頻的核心原則就是波載波噪聲樣，使用和作為名稱意味著比相同的數(shù)據(jù)速率在簡單的點對點通信所需更 多 的帶寬。 ? 兩種主要的方法： (DS) (FH) ? 耐干擾。直接序列 在抵御連續(xù)時間窄帶干擾更好，而跳頻抗脈沖干擾是更好 。在直接序列系統(tǒng) 中， 窄帶干擾會影響檢測性能 如 干擾功率量蔓延了整個信號的帶寬時 ， 通常檢測性能不會比更強背景噪聲。相比之下，在 那些低帶寬的窄帶信號系統(tǒng) ，如果干擾功率恰巧集中在信號帶寬 那么 接收的信號質(zhì)量將會嚴(yán)重降低。 ? 抗 竊聽 。擴頻代碼（在直接序列系統(tǒng)）或跳頻 模式 （在跳頻系統(tǒng) ） 通常 任何一方都不知道誰的信號 是未 定義的， 在這種情況下 “ 加密 ” 信號，并 降低對方 的 對其的判斷意識 。 更重要的是， 有一個給定的噪聲 功率譜密度 (PSD)，擴頻系統(tǒng) 需要在每 比特 相同數(shù)量的能源之前傳播窄帶系統(tǒng) 因此同樣的功率，如果比特率在擴展前是相同的，但由于每比特能量信號功率擴散超過一個大帶寬的擴散，則信號 PSD的要低得多，而往往大大低于噪聲 PSD的，因此對手可能無法確定是否存在于所有的信號 。不過，對于關(guān)鍵任務(wù)的應(yīng)用尤其是雇用商用無線電通訊設(shè)備，擴頻 無線電本質(zhì)上沒有提供足夠的安全“??只用 擴頻無線電通信本身是不足夠的安全?！? ? 抗 衰落 。擴頻信號所占用的高帶寬提供某些頻率的多樣性， 也就是說， 即是不可能的信號 也 會遇到整個帶寬的嚴(yán)重 多徑 衰落， 而 在其他情況下 信號可以被檢測到使用， 例如 Rake 接收機 。 ? 多 種接入 能力。多個用戶可以同時傳輸相同的頻率（ 范圍 ），只要他們使用不同的擴頻碼。請參閱 CDMA。 擴頻時鐘信號的生成 擴頻時鐘發(fā)生器 （ SSCG） 用于一些同步數(shù)字系統(tǒng)，特別是那些含有微處理器，以減少電磁干擾（ EMI），這些系統(tǒng)生成密度譜 。同步數(shù)字系統(tǒng)是指驅(qū)動的時鐘信號，而且因為其周期性，難免有一個窄的頻譜。事實上，一個完 善 的時鐘信號會集中在一個單一的頻率及其諧波 上 ， 因此將發(fā)出無限功率譜密度 能量 。 實用放射同步數(shù)字系統(tǒng)在對時鐘頻率及其諧波在窄波段的電磁能量數(shù)量的分布， 在特定的頻率可以超過電磁干擾（例如那些在美 國 的 通信委 員會 、 日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會 及歐洲的 國際電工委員會 )。 若要避免此項問題即制造商重視擴頻時鐘的商業(yè)使用。這包括使用擴頻通信部分所述的方法之一， 以降低峰值輻射能量 。 因此，重塑該技術(shù)系統(tǒng)的電磁輻射符合電磁兼容性（ EMC）的規(guī)定 。這是一個受歡迎的技術(shù)，因為可用于只有一個簡單修改法規(guī)批準(zhǔn)獲取設(shè)備。 4 擴頻時鐘已經(jīng)變得越來越流行 ， 因為 便攜式電子設(shè)備中更快的時鐘速度和 日益一體化 的高分辨率液晶顯示 器體現(xiàn) 在 小型 的設(shè)備 上 。因為這些設(shè)備的設(shè)計既輕又便宜，如電容器或屏蔽金屬 減少電磁干擾的被動措施并非一個可行的選擇。 主動減少電磁干擾 技術(shù) 如擴頻時鐘技術(shù)減少在這些情況下有必要 ，但也可以為設(shè)計者創(chuàng)建挑戰(zhàn)。在 其中主要的風(fēng)險是修改系統(tǒng)時鐘的時鐘運行的風(fēng)險 /數(shù)據(jù)的偏差。 請務(wù)必注意此方法不 會 減 少 系統(tǒng)的總能量 輻射 ，因此并不一定能 使 系統(tǒng)不 太 容易造成干擾。 在一個狹窄的窗口測量的優(yōu)勢是分布在一個大范圍的頻率波段的能量有效地降低了電和磁場的頻率 。擴頻時鐘工 作原因是因 為 測量接收機 在電磁兼容性 測試實驗室 使用的頻帶劃分成約 120 千赫茲電磁波譜寬 。 如果被測 系統(tǒng) 在同一 頻率 傳播 能量 ，它 將 會在被監(jiān)視的 頻帶 的大高峰注冊。擴頻時鐘分布能量， 以便它屬于一個大量的接收器頻段且不必投入任何一個帶足夠的能量去超過法定限度 。 在擴頻時鐘作為實際減少干擾方法的有效性往往被爭論 ，但很可能一些電子設(shè)備具有 靈敏 性的頻率的窄帶會遇到 較 少的干擾 ， 而其它寬帶 具有敏感性的設(shè)備會遇到 較 多的干擾。 擴頻時鐘生成 現(xiàn)代開關(guān)電源供應(yīng) （升溫期 ） ，含瀑布圖的譜傳遍了幾分鐘。 記錄與 陰極 5030 電磁兼容性 分析儀 通信委員會 認(rèn)證測試經(jīng)常是為了減少測量到可接受的 規(guī)定 范圍內(nèi)的排放 量所 啟用的擴頻功能完成的。 然而 ， 某 些基本輸入輸出系統(tǒng) 的作 者包括用戶能設(shè)置夠禁用擴頻時鐘發(fā)生器，從而推翻了抗電磁干擾規(guī)范 。 這可被視 為一個漏洞，但通常被忽略，只要默認(rèn)的 基本輸入輸出系統(tǒng) 制造商提供的設(shè)置具有啟用擴頻的功能 。 一個禁用擴頻計算機系統(tǒng)時鐘的能力被認(rèn)為是可以使用的最高時鐘速度所影響的組件實現(xiàn)的，由于涉及時鐘偏移的擴頻技術(shù)有用，影響到超頻的功效。 主要技術(shù)： 一、 直接 序列擴頻 5 在 電 信中 ， 直接序列擴頻 （ DSSS）是一種 調(diào)制 技術(shù)。與其他 擴頻 技術(shù)一樣傳輸?shù)男盘柋缺徽{(diào) 制的信息信號的占用更多 帶寬 。 ‘?dāng)U頻’名稱來自一個事實，即載波信號在整個帶寬（譜設(shè)備的發(fā)射頻率）發(fā)生。 功 能 1. 與它相調(diào)制正弦波偽隨機地與偽連 續(xù)的字符串（ PN）的代碼符號稱為“芯片”，各自有一個比信息比特更短的時間 。也就是 說每個信息位是由一個更快的芯片序列調(diào)制， 因此 芯片 速 率 遠高于 信息 信號 的 比特率 。 2. 它使用的信號 接收器的眾所周知的先驗結(jié)構(gòu)，其中是由發(fā)射機生產(chǎn)的芯片序列。接收器就可以使用相同的偽隨機碼序列，以抵消對接收信號的偽隨機碼序列的影響，以重建信息信號。 傳輸方法 直接序列擴頻傳輸數(shù)據(jù)乘以由一個“噪音”信號傳送 。 這種噪聲信號是 1 和 1 偽隨機序列值，其頻率比原始信號為高，從而帶能量延伸到更廣泛的原信號。 產(chǎn)生的信號類似于 白噪聲 ， 像“ 靜 態(tài)” 的音頻錄音。不過，這個類似噪聲的信號可用于乘以相同的偽隨機序列完全重建接收 端的 原始數(shù)據(jù)（因為 1 1 = 1 ， ?1 ?1 = 1)。這個 過程稱為“解擴” 的過程 在 數(shù)學(xué)上構(gòu)成傳播的 PN 序列，接收方認(rèn)為使用發(fā)射器 PN 序列的 相關(guān)性 。 對于解擴 的正常運行， 發(fā)送 和接收序列必須同步。這需要通過某種形式的時間搜索過程 使 發(fā)射器的序列與接收器序列同步。但是，這種明顯的缺點可以是一個重要好處： 如果多個發(fā)射器的序列是相互同步的，那么相對的同步接收器必須使它們之間可以用來確定相對時間，而