【文章內(nèi)容簡介】 方式與跳頻相似，跳時(TH－TimeHopping)是使發(fā)射信號在時間軸上跳變。首先把時間軸分成許多時片。在一幀內(nèi)哪個時片發(fā)射信號由擴頻碼序列去進行控制。可以把跳時理解為：用一定碼序列進行選擇的多時片的時移鍵控。 由于采用了窄得很多的時片去發(fā)送信號，相對說來，信號的頻譜也就展寬了。在發(fā)端，輸入的數(shù)據(jù)先存儲起來，由擴頻碼發(fā)生器的擴頻碼序列去控制通－斷開關(guān)，經(jīng)二相或四相調(diào)制后再經(jīng)射頻調(diào)制后發(fā)射。在收端，由射頻接收機輸出的中頻信號經(jīng)本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列控制通－斷開關(guān)，再經(jīng)二相或四相解調(diào)器，送到數(shù)據(jù)存儲器和再定時后輸出數(shù)據(jù)。只要收發(fā)兩端在時間上嚴(yán)格同步進行，就能正確地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。擴頻的主要特點為：抗干擾，抗多徑衰落，低截獲概率，碼分多址能力，高距離分辨率和精確定時特性等。強擴頻通信系統(tǒng)擴展的頻譜越寬，處理增益越高，抗干擾能力就越強。簡單地說，如果信號頻譜展寬10 倍，那么干擾方面需要在更寬的頻帶上去進行干擾，分散了干擾功率，從而在總功率不變的條件下，其干擾強度只有原來的1/10。另一方面，由于接收端采用擴頻碼序列進行相關(guān)檢測，空中即使有同類信號進行干擾，如果不能檢測出有用信號的碼序列，干擾也起不了太大作用，因此抗干擾性能強是擴頻通信的最突出的優(yōu)點。 由于擴頻通信中存在擴頻碼序列的擴頻調(diào)制，充分利用各種不同碼型擴頻序列之間優(yōu)良的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，在接收端利用相關(guān)檢測技術(shù)進行解擴，則在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號，這樣在同一頻帶上許多對用戶可以同時通話而互不干擾。 調(diào)制與復(fù)用技術(shù) 在通信系統(tǒng)中，調(diào)制與解調(diào)是實現(xiàn)信號傳遞必不可少的重要手段。所謂調(diào)制就是用一個信號去控制另一個信號的某個參量，產(chǎn)生已調(diào)制信號。解調(diào)則是調(diào)制的相反過程，而從已調(diào)制信號中恢復(fù)出原信號。信號從發(fā)送端到接受端，為了實現(xiàn)有效可靠和遠距離傳輸信號，都要用到調(diào)制與解調(diào)技術(shù)。 調(diào)制的主要目的是把要傳輸?shù)哪M信號或數(shù)字信號變換成適合信道傳輸?shù)男盘?，意味著把基帶信號（信源）轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€相對基帶頻率而言頻率非常高的代通信號。調(diào)制可以通過使高頻載波隨信號幅度的變化而改變載波的幅度、相位或者頻率來實現(xiàn)。調(diào)制過程用于通信系統(tǒng)的發(fā)端。解調(diào)主要在接收端需將已調(diào)信號還原成要傳輸?shù)脑夹盘?，也就是將基帶信號從載波中提取出來以便預(yù)定的接受者（信宿）處理和理解的過程。 調(diào)制方式按照調(diào)制信號的性質(zhì)分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩類；按照載波的形式分為連續(xù)波調(diào)制和脈沖調(diào)制兩類。模擬調(diào)制有調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）。數(shù)字調(diào)制有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）、移相鍵控（PSK）和差分移相鍵控 (DPSK）等。脈沖調(diào)制有脈幅調(diào)制（PAM）、脈寬調(diào)制（PDM）、脈頻調(diào)制（PFM）、脈位調(diào)制（PPM）、脈碼調(diào)制（PCM）和增量調(diào)制（ΔM）。 一般指調(diào)制信號和載波都是連續(xù)波的調(diào)制方式。它有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種基本形式。 調(diào)幅(AM）：用調(diào)制信號控制載波的振幅，使載波的振幅隨著調(diào)制信號變化。已調(diào)波稱為調(diào)幅波。調(diào)幅波的頻率仍是載波頻率，調(diào)幅波包絡(luò)的形狀反映調(diào)制信號的波形。調(diào)幅系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，但抗干擾性差，傳輸時信號容易失真。 調(diào)頻(FM）：用調(diào)制信號控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著調(diào)制信號變化。已調(diào)波稱為調(diào)頻波。調(diào)頻波的振幅保持不變，調(diào)頻波的瞬時頻率偏離載波頻率的量與調(diào)制信號的瞬時值成比例。調(diào)頻系統(tǒng)實現(xiàn)稍復(fù)雜，占用的頻帶遠較調(diào)幅波為寬，因此必須工作在超短波波段?？垢蓴_性能好，傳輸時信號失真小，設(shè)備利用率也較高。 調(diào)相(PM）：用調(diào)制信號控制載波的相位，使載波的相位隨著調(diào)制信號變化。已調(diào)波稱為調(diào)相波。調(diào)相波的振幅保持不變，調(diào)相波的瞬時相角偏離載波相角的量與調(diào)制信號的瞬時值成比例。在調(diào)頻時相角也有相應(yīng)的變化，但這種相角變化并不與調(diào)制信號成比例。在調(diào)相時頻率也有相應(yīng)的變化，但這種頻率變化并不與調(diào)制信號成比例。在模擬調(diào)制過程中已調(diào)波的頻譜中除了載波分量外在載波頻率兩旁還各有一個頻帶，因調(diào)制而產(chǎn)生的各頻率分量就落在這兩個頻帶之內(nèi)。這兩個頻帶統(tǒng)稱為邊頻帶或邊帶。位于比載波頻率高的一側(cè)的邊頻帶，稱為上邊帶。位于比載波頻率低的一側(cè)的邊頻帶，稱為下邊帶。在單邊帶通信中可用濾波法、相移法或相移濾波法取得調(diào)幅波中一個邊帶，這種調(diào)制方法稱為單邊帶調(diào)制(SSB）。單邊帶調(diào)制常用于有線載波電話和短波無線電多路通信。在同步通信中可用平衡調(diào)制器實現(xiàn)抑制載波的雙邊帶調(diào)制（DSBSC）。在數(shù)字通信中為了提高頻帶利用率而采用殘留邊帶調(diào)制(VSB），即傳輸一個邊帶（在鄰近載波的部分也受到一些衰減）和另一個邊帶的殘留部分。在解調(diào)時可以互相補償而得到完整的基帶。 數(shù)字調(diào)制一般指調(diào)制信號是離散的，而載波是連續(xù)波的調(diào)制方式。它有四種基本形式：振幅鍵控、移頻鍵控、移相鍵控和差分移相鍵控。 振幅鍵控 (ASK）：用數(shù)字調(diào)制信號控制載波的通斷。如在二進制中，發(fā)0時不發(fā)送載波，發(fā)1時發(fā)送載波。有時也把代表多個符號的多電平振幅調(diào)制稱為振幅鍵控。振幅鍵控實現(xiàn)簡單，但抗干擾能力差。 移頻鍵控(FSK）：用數(shù)字調(diào)制信號的正負控制載波的頻率。當(dāng)數(shù)字信號的振幅為正時載波頻率為f1，當(dāng)數(shù)字信號的振幅為負時載波頻率為 f2。有時也把代表兩個以上符號的多進制頻率調(diào)制稱為移頻鍵控。移頻鍵控能區(qū)分通路，但抗干擾能力不如移相鍵控和差分移相鍵控。 移相鍵控(PSK）：用數(shù)字調(diào)制信號的正負控制載波的相位。當(dāng)數(shù)字信號的振幅為正時，載波起始相位取0；當(dāng)數(shù)字信號的振幅為負時，載波起始相位取180176。有時也把代表兩個以上符號的多相制相位調(diào)制稱為移相鍵控。移相鍵控抗干擾能力強，但在解調(diào)時需要有一個正確的參考相位，即需要相干解調(diào)。差分移相鍵控(DPSK）：利用調(diào)制信號前后碼元之間載波相對相位的變化來傳遞信息。脈沖調(diào)制有兩種含義：第一種是指用調(diào)制信號控制脈沖本身的參數(shù)（幅度、寬度、相位等），使這些參數(shù)隨調(diào)制信號變化。此時，調(diào)制信號是連續(xù)波，載波是重復(fù)的脈沖序列。第二種是指用脈沖信號控制高頻振蕩的參數(shù)。此時，調(diào)制信號是脈沖序列，載波是高頻振蕩的連續(xù)波。通常所說的脈沖調(diào)制都是指上述第一種情況。脈沖調(diào)制可分為模擬式和數(shù)字式兩類。模擬式脈沖調(diào)制是指用模擬信號對脈沖序列參數(shù)進行調(diào)制，有脈幅調(diào)制、脈寬調(diào)制、脈位調(diào)制和脈頻調(diào)制等。數(shù)字式脈沖調(diào)制是指用數(shù)字信號對脈沖序列參數(shù)進行調(diào)制，有脈碼調(diào)制和增量調(diào)制等。由于脈沖序列占空系數(shù)很小，即一個周期的絕大部分時間內(nèi)信號為0值，因而可以插入多路其他已調(diào)脈沖序列，實現(xiàn)時分多路傳輸。已調(diào)脈沖序列還可以用各種方法去調(diào)制高頻振蕩載波。解調(diào)是調(diào)制的逆過程。調(diào)制方式不同，解調(diào)方法也不一樣。解調(diào)的方式有正弦波幅度解調(diào)、正弦波角度解調(diào)和共振解調(diào)技術(shù)。正弦波幅度解調(diào)是從攜帶消息的調(diào)幅信號中恢復(fù)消息的過程。這種方式應(yīng)用得最早，現(xiàn)代仍廣泛地用于廣播、通信和其他電子設(shè)備。早期的鍵控電報是一種典型的調(diào)幅信號。對這類信號的解調(diào)，通?？捎门念l振蕩器(BFO) 產(chǎn)生的正弦振蕩信號在一非線性器件中與該信號相乘（差拍）來實現(xiàn)。差拍輸出經(jīng)過低通濾波即得到一斷續(xù)的音頻信號。這種解調(diào)方式有時稱為外差接收。標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅信號的解調(diào)可以不用拍頻振蕩器。調(diào)幅信號中的載波實際上起了拍頻振蕩波的作用，利用非線性元件實現(xiàn)頻率變換，經(jīng)低通濾波即得到與調(diào)幅信號包絡(luò)成對應(yīng)關(guān)系的輸出。這種方法屬于非相干解調(diào)。單邊帶信號的解調(diào)需要一個頻率和相位與被抑制載波完全一致的正弦振蕩波。使這個由接收機復(fù)原的載波和單邊帶信號相乘，即可實現(xiàn)解調(diào)。這種方式稱為同步檢波，也稱為相干解調(diào)。正弦波角度解調(diào)是從帶有消息的調(diào)角波中恢復(fù)消息的過程。與頻率調(diào)制相逆的稱為頻率解調(diào)，與相位調(diào)制相逆的稱為相位解調(diào)。頻率解調(diào)通常由鑒頻器完成。相位解調(diào)需要有一個作為參考相位的相干信號，所以相位解調(diào)屬于相干解調(diào)。相位解調(diào)電路通常稱為鑒相器。脈沖調(diào)制信號的解調(diào)，脈沖幅度調(diào)制和脈沖寬度調(diào)制信號的解調(diào)都比較簡單。這些信號的頻譜中均含有較大的調(diào)制信號的頻譜分量，對已調(diào)制信號直接進行低通濾波即可恢復(fù)其中所攜帶的消息。脈沖寬度調(diào)制信號中也含有較大的調(diào)制信號分量，可以用同樣的方法實現(xiàn)解調(diào)。脈沖相位解調(diào)的方法是：先將脈沖調(diào)相波轉(zhuǎn)變成脈沖調(diào)幅波或調(diào)寬波，然后再按脈沖幅度或脈沖寬度解調(diào)的方法恢復(fù)消息。共振解調(diào)技術(shù)，是振動檢測技術(shù)的發(fā)展和延伸。它從振動檢測技術(shù)技術(shù)分離并發(fā)展起來，在發(fā)展中融入聲學(xué)、聲發(fā)射、應(yīng)變、應(yīng)力檢測而拓寬了其對于工業(yè)故障診斷的服務(wù)領(lǐng)域。 在數(shù)據(jù)通信中，復(fù)用技術(shù)的使用極大地提高了信道的傳輸效率，取得了廣泛地應(yīng)用。多路復(fù)用技術(shù)就是在發(fā)送端將多路信號進行組合(如廣電前端使用的混合器)，然后在一條專用的物理信道上實現(xiàn)傳輸，接收端再將復(fù)合信號分離出來。多路復(fù)用技術(shù)主要分為兩大類：頻分多路復(fù)用(簡稱頻分復(fù)用)和時分多路復(fù)用(簡稱時分復(fù)用)，波分復(fù)用和統(tǒng)計復(fù)用本質(zhì)上也屬于這兩種復(fù)用技術(shù)。另外還有一些其他的復(fù)用技術(shù)，如碼分復(fù)用、極化波復(fù)用和空分復(fù)用等。 頻分復(fù)用(FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing)就是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成若干個子頻帶(或稱子信道)，每一個子信道傳輸1路信號。頻分復(fù)用要求總頻率寬度大于各個子信道頻率之和，同時為了保證各子信道中所傳輸?shù)男盘柣ゲ桓蓴_，應(yīng)在各子信道之間設(shè)立隔離帶，這樣就保證了各路信號互不干擾(條件之一)。頻分復(fù)用技術(shù)的特點是所有子信道傳輸?shù)男盘栆圆⑿械姆绞焦ぷ?，每一路信號傳輸時可不考慮傳輸時延，因而頻分復(fù)用技術(shù)取得了非常廣泛的應(yīng)用。頻分復(fù)用技術(shù)除傳統(tǒng)意義上的頻分復(fù)用(FDM)外，還有一種是正交頻分復(fù)用(OFDM)。 OFDM技術(shù)其實是MCM(MultiCarrierModulation，多載波調(diào)制)的一種。其主要思想是：將信道分成許多正交子信道，在每個子信道上進行窄帶調(diào)制和傳輸，這樣減少了子信道之間的相互干擾，同時又提高了頻譜利用率。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道上的頻率選擇性衰落是平坦的，大大消除了符號間干擾。 在各個子信道中的這種正交調(diào)制和解調(diào)可以采用快速傅里葉逆變換（IFFT）和快速傅里葉變換（FFT）方法來實現(xiàn)，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)與DSP技術(shù)的發(fā)展，IFFT和FFT都是非常容易實現(xiàn)的。快速傅里葉變換(FFI)的引入，大大降低了OFDM的實現(xiàn)復(fù)雜性，提升了系統(tǒng)的性能，OFDM發(fā)送接收機系統(tǒng)結(jié)。無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般都存在非對稱性，即下行鏈路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要遠遠大于上行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量。因此無論從用戶高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的需求，還是從無線通信自身來考慮，都希望物理層支持非對稱高速數(shù)據(jù)傳輸，而OFDM容易通過使用不同數(shù)量的子信道來實現(xiàn)上行和下行鏈路中不同的傳輸速率。 目前，OFDM結(jié)合時空編碼、分集、干擾(包括符號間干擾ISI和鄰道干擾ICI)抑制以及智能天線技術(shù)，最大程度地提高物理層的可靠性。如再結(jié)合白適應(yīng)調(diào)制、自適應(yīng)編碼以及動態(tài)子載波分配、動態(tài)比特分配算法等技術(shù)，可以使其性能進一步優(yōu)化。OFDM系統(tǒng)比FDM系統(tǒng)要求的帶寬要小得多。由于OFDM使用無干擾正交載波技術(shù)，單個載波間無需保護頻帶，這樣使得可用頻譜的使用效率更高。另外，OFDM技術(shù)可動態(tài)分配在子信道中的數(shù)據(jù)，為獲得最大的數(shù)據(jù)吞吐量，多載波調(diào)制器可以智能地分配更多的數(shù)據(jù)到噪聲小的子信道上。另外，同單載波系統(tǒng)相比，OFDM還存在一些缺點，易受頻率偏差的影響，存在較高的峰值平均功率比(PAR)。 時分復(fù)用(TDM，Time Division Multiplexing)就是將提供給整個信道傳輸信息的時間劃分成若干時間片(簡稱時隙)，并將這些時隙分配給每一個信號源使用，每一路信號在自己的時隙內(nèi)獨占信道進行數(shù)據(jù)傳輸。 時分復(fù)用技術(shù)的特點是時隙事先規(guī)劃分配好且固定不變，所以有時也叫同步時分復(fù)用。其優(yōu)點是時隙分配固定，便于調(diào)節(jié)控制，適于數(shù)字信息的傳輸；缺點是當(dāng)某信號源沒有數(shù)據(jù)傳輸時，它所對應(yīng)的信道會出現(xiàn)空閑，而其他繁忙的信道無法占用這個空閑的信道，因此會降低線路的利用率。