【導(dǎo)讀】minimum(effective)bandwidth(F?FWGP??/. interference.transmission.installation,

　　

【正文】 SS）使用高速偽隨機碼對要傳輸?shù)牡退俾蕯?shù)據(jù)進行擴頻調(diào)制；跳頻系統(tǒng)則采用偽隨機碼控制載波頻率在一個更寬的頻帶內(nèi)變化；跳時則是數(shù)據(jù)傳輸時隙是偽隨機的；線性調(diào)頻系統(tǒng)中的頻率擴展則是一個線性變化的過程。幾種方式組合的混合系統(tǒng)也經(jīng)常得到應(yīng)用。 衡量擴頻系統(tǒng)最重要的一個指標是擴頻增益，又稱為處理增益。正是因為擴頻系統(tǒng)本身具有的特征使其性能具有一系列的優(yōu)勢。 擴頻通信技術(shù)的基本概念 擴頻通信的基本特點：其傳輸信息所用信號的帶寬（ W）遠大于信息本 身實際所需的最?。ㄓ行В挘?F? ），其比值稱為處理增益 FWGP ?? / 眾所周知，在普通的調(diào)幅、調(diào)頻或者脈沖編碼調(diào)制通信中， PG 值一般都在十多倍范圍內(nèi)，稱為“窄帶通信”，而擴頻通信的 PG 值高達幾百甚 至幾千倍，可以稱為“寬帶通信”。 由于擴頻后的信號，它的發(fā)射功率很低，傳輸時大多數(shù)淹沒在空間的噪聲中，因此很難被其他接收機截獲，只有具有相同的擴頻碼（或稱 PN 碼）的接收機，才能獲得處理增益，解擴并恢復(fù)出原發(fā)的信號。 擴頻技術(shù)的優(yōu)越性 抗干擾能力強，誤碼率低，如上所述，擴頻通信系統(tǒng)由于在發(fā)送端擴展信號頻譜，在接收端解擴還原信號，產(chǎn)生擴頻增益，從而大大提高了抗干擾容限。根據(jù)擴頻增益的不同，甚至在負的信噪比條件下， 也可以將信號從噪聲的淹沒中提取出來，在目前商用的通信系統(tǒng)中，擴頻通信是唯一能夠工作于負信噪比條件下的通信方式。 抗多徑干擾能力強，增加了系統(tǒng)的可靠性。由于擴頻系統(tǒng)中采用的 PN 碼具有很好的自相關(guān)性，互相關(guān)性很弱，不同路徑傳來的信號很容易被分開，并可在時間相位上重新對齊，形成幾路信號功率的疊加，從而改善了接收系統(tǒng)的性能增加了系統(tǒng)的可靠性，易于同頻使用，提高了無線頻譜利用率。無線頻譜十分寶貴，雖然從長波、微波都已得到開發(fā)利用，仍然滿足不了社會的需求。為此，世界各地都設(shè)立了頻譜管理機構(gòu)，用戶只能使用申請獲得的頻率， 依靠頻率劃分來防止信道之間的干擾。 由于擴頻通信又采取了相關(guān)接收這一技術(shù)，信號發(fā)送功率極低（＜ 1W，一般為1~100mW），且可工作在信道噪聲和熱噪聲背景中，易于在同一地區(qū)重復(fù)使用同一頻率，也可以在現(xiàn)今各種窄帶通信共享同一頻率資源。 擴頻通信是數(shù)字通信，特別適合數(shù)字語音和數(shù)據(jù)同時傳輸，擴頻通信自身具有加密功能，只能在 PN 碼相同的用戶之間進行通信，隱蔽性好，保密性強，便于開展各種通信業(yè)務(wù)。擴頻通信容易采用碼分多址、語音壓縮等多項新技術(shù)，更加適用于計算機網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)字化的語音、圖像信息傳輸。 擴頻通信絕大多數(shù)是數(shù) 字電路，設(shè)備高度集成，安裝便捷，易于維護，也十分小巧可靠，平均無故障時間也很長。 碼分多址 碼分多址（ CDMA）是一種用于各種無線通信技術(shù)的信道接入方法。它不應(yīng)該與被用在移動電話標準的要求的 cdmaOne， CDMA2021（ cdmaOne 的的 3G 演進）和 WCDMA 相混淆（用于 GSM 的載波 3G標準），它往往被簡稱為 CDMA，并且作為一個潛在的信道接入方法。 在數(shù)據(jù)通信中有一種想法是允許多個發(fā)射機同時發(fā)送的信息通過信號通信 信道。這允許多個用戶共享一個頻帶（見帶寬）。這個概念被稱為多址接入。 CDMA采用 擴頻技術(shù)和特殊編碼方案（其中每個發(fā)射機分配一個碼），以允許多個用戶被復(fù)用在同一物理信道。相比之下，頻分多址（ FDMA）由頻率劃分。 CDMA是擴展頻譜信號的一種形式，由于調(diào)制的編碼信號具有比被傳送的數(shù)據(jù)更高的數(shù)據(jù)帶寬。 擴頻 CDMA 的特點 大多數(shù)調(diào)制方案都盡量減少信號的帶寬，因為帶寬是有限的資源。然而，擴頻技術(shù)用比所需的最小信號帶寬大幾個數(shù)量級的傳輸帶寬。這樣做的最初原因之一是軍事上的應(yīng)用，包括指導(dǎo)和通信系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的設(shè)計使用，因為其安全性和抗干擾擴頻。異步 CDMA 有一些內(nèi)置的隱私級別，因為信號傳 播使用偽隨機碼，這個代碼使擴頻信號出現(xiàn)隨機或有噪聲性能。不能接收解調(diào)不用于編碼數(shù)據(jù)的偽隨機序列的信號傳輸。 CDMA 還耐干擾。一個干擾信號只有有限的能量去干擾信號。干擾信號可以傳播其能量在信號的整個帶寬或者信號的整個帶寬的一部分。 CDMA 還可以有效抑制窄帶干擾。由于窄帶干擾只影響擴頻信號的一小部分，它可以很容易地通過陷波濾波，沒有多少信息損失就可以將它除去。卷積編碼和交織可以用來協(xié)助回收這丟失的數(shù)據(jù)。 CDMA 信號也耐多徑衰落。由于擴展頻譜信號占有相當(dāng)大的帶寬，只一小部分信號將經(jīng)受衰落由于多路徑。像窄帶干擾 ，這將導(dǎo)致只有一小數(shù)據(jù)丟失，并且可以被克服。 CDMA 抗多徑干擾的另一個原因是由于所發(fā)射的偽隨機碼的延遲，并且將顯示為另一個用戶，這樣在接收機就會被忽略。換句話說，只要在多徑信道產(chǎn)生的至少一個芯片的延遲，多徑信號將到達接收機。換句話說，只要在多徑信道引起至少一個芯片的延遲，多徑信號將到達接收機，這樣，它們比預(yù)定信號中在時間上移位一個芯片延遲。 偽隨機碼的相關(guān)特性是這樣的，這稍微的延遲會導(dǎo)致多路徑出現(xiàn)與預(yù)期不相關(guān)的信號，因此，它會被忽略。 一些 CDMA 設(shè)備使用 RAKE 接收器，它利用多徑時延組件來提高系統(tǒng)的性能。 RAKE 接收器整合多個相關(guān)器的信息，每一個調(diào)諧到不同的路徑延遲，產(chǎn)生一個比相關(guān)的簡單調(diào)整，以最強的信號路徑延遲接收的信號更強的信號版本。 頻率復(fù)用是在蜂窩系統(tǒng)內(nèi)的其他小區(qū)站點重復(fù)使用相同的無線電頻率的能力。在 FDMA 和 TDMA 系統(tǒng)中頻率規(guī)劃是重要的考慮因素。在不同小區(qū)中使用的頻率必須仔細規(guī)劃，以確保來自不同小區(qū)的信號不會相互干擾。在 CDMA 系統(tǒng)中，在相同的頻率可以在每個小區(qū)中使用的，因為所使用的偽隨機碼會進行信道化。在每一個小區(qū)內(nèi)可以重復(fù)使用相同的頻率，所以在 CDMA 系統(tǒng)中不需要頻率規(guī)劃 。然而，必須得對 不同的偽隨機序列進行規(guī)劃，以確保從一個小區(qū)接收到的信號不與來自相鄰小區(qū)的信號相關(guān)。 由于相鄰小區(qū)使用相同的頻率， CDMA 系統(tǒng)必須有進行軟切換的能力。軟切換允許移動電話同時與兩個或更多個用戶通信。選擇最佳的信號品質(zhì)，直到軟切換完成。這與其他蜂窩系統(tǒng)的硬切換不同。在硬切換的情況下，當(dāng)移動電話進行切換，信號強度可能會突然發(fā)生變化。相比之下， CDMA 系統(tǒng)中使用的軟切換，這是不可檢測的，并提供了更可靠和更高質(zhì)量的信號。 結(jié)束語 擴頻通信在發(fā)展的初始階段，就已經(jīng)實現(xiàn)了理論與技術(shù)上的重大突破，在此之后的發(fā)展過程中主要是 硬件的改善和性能的提高。發(fā)展到現(xiàn)在，擴頻技術(shù)和理論已經(jīng)趨于完善，主要應(yīng)從系統(tǒng)的角度考慮總體性能，且與其他新技術(shù)結(jié)合使用。因此，應(yīng)用的驅(qū)動一直都是擴頻技術(shù)發(fā)展的強大動力，未來的無線通信系統(tǒng)，如移動通信、無線局域網(wǎng)、全球個人通信等，擴頻技術(shù)將發(fā)揮重要作用。