[理學(xué)]第八章現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)-資料下載頁
2025-01-19 15:11本頁面
【正文】 的理論基礎(chǔ)是： 香農(nóng)建立的關(guān)于通信系統(tǒng)效能的理論； 即 增加頻帶可以降低接收的信噪比門限值，這就是擴(kuò)頻通信的基本，即用頻帶來換取信噪比。 ?把用擴(kuò)展頻譜的方法換取信噪比的系統(tǒng)稱為擴(kuò)頻 (SS)通信系統(tǒng)。 37 ?????? ?? NSBC 1l o g 2信道容量定義式：?式中 C為信道容量 (b/s)， B為帶寬 (Hz)， N為噪聲功率(W)， S為信號(hào)功率 (W)。 ?由上述公式可看出， 在保持一定的 C值時(shí)， 可通過 增加帶寬 來相應(yīng)地 降低對(duì)信噪比 的要求，而這正是 擴(kuò)展頻譜通信方式所考慮的出發(fā)點(diǎn)。 ? 簡單來說，擴(kuò)頻就是這樣一種通信技術(shù)： 在發(fā)送端，待發(fā)送的數(shù)據(jù)序列在發(fā)射到信道之前，通過和擴(kuò)頻序列相乘，其頻帶被擴(kuò)大若干倍 (擴(kuò)頻 )；而在接收端，通過采用與發(fā)送端完全相同的擴(kuò)頻序列進(jìn)行相關(guān)解調(diào) (解擴(kuò) )，使得接收信號(hào)頻帶被縮小相同倍數(shù)，恢復(fù)原始數(shù)據(jù)信息。 38 擴(kuò)頻調(diào)制原理 擴(kuò)展頻譜通信： 是指先將原始信號(hào)的頻譜進(jìn)行擴(kuò)展，再進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信方式。 擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)： 用來傳輸信息的射頻信號(hào)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)脑夹盘?hào)帶寬（通常要大幾十倍甚至幾萬倍），且原始信號(hào)帶寬不再是確定已調(diào)信號(hào)帶寬的決定因素。 ?為了達(dá)到擴(kuò)頻的目的，通常的做法是用一個(gè)擴(kuò)頻序列和待發(fā)送的二進(jìn)制碼元相乘。 ?通常稱擴(kuò)頻序列的子脈沖為“碼片” ?擴(kuò)頻序列看作是“載波”所以擴(kuò)頻又稱為擴(kuò)頻調(diào)制。 39 一、如何將原始信號(hào)加到擴(kuò)展頻譜信號(hào)之中 ? ?方法 1： 在 擴(kuò)展調(diào)制載頻之前 先將 信息加入頻譜擴(kuò)展的編碼中 。 此法適用于以編碼序列確定射頻帶寬的任何一種擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)，這種情況下，待發(fā)送的原始信息必須取數(shù)字形式，因?yàn)樵夹盘?hào)是按模 2加法運(yùn)算加到編碼序列上的。 ?方法 2： 是在 擴(kuò)展前 將 原始信號(hào)調(diào)制到載波上 。 這通常用于角調(diào)制，因?yàn)樵跀U(kuò)展頻譜系統(tǒng)中一般要求發(fā)送端輸出信號(hào)的包絡(luò)恒定。 40 二、 擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)必須滿足兩條準(zhǔn)則： ?(1)傳輸帶寬遠(yuǎn)大于被傳送的原始信號(hào)的帶寬或速率； ?(2)傳輸帶寬主要由擴(kuò)頻函數(shù)決定，此擴(kuò)頻函數(shù)常用的是偽隨機(jī)編碼信號(hào)，而被傳送的原始信號(hào)本身不再是確定傳輸帶寬的決定因素。 三、 擴(kuò)展頻譜通信的實(shí)質(zhì)： ?在發(fā)送端用一個(gè) 偽隨機(jī)編碼信號(hào)（擴(kuò)頻函數(shù)） 將發(fā)送信號(hào)的 帶寬擴(kuò)展 ，然后再 送入信道傳輸 ，在接收端對(duì)收到的 擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理 以便將它 恢復(fù)成窄帶信號(hào) ，再從中 解調(diào)出所需信息 。 41 四、 擴(kuò)展頻譜通信的特點(diǎn) 抗干擾能力強(qiáng) 隱蔽性好 具有選擇地址的能力 可以采用碼分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多址通信 抗多徑能力強(qiáng) 抗衰落能力強(qiáng) 對(duì)其他系統(tǒng)的干擾小 42 四種擴(kuò)頻調(diào)制方式 (1)直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng) 又稱偽噪聲調(diào)制系統(tǒng)，簡稱 (DS)系統(tǒng)或 (PN)系統(tǒng)。它是用一個(gè)速率很高的數(shù)字編碼序列去直接調(diào)制射頻載波，從而使射頻帶寬較原始信號(hào)帶寬大得多的一種擴(kuò)頻通信方式。 DS通信系統(tǒng)的基本原理 基本原理： 用一個(gè)高速率的偽隨機(jī)碼序列與信息碼序列模 2相加（波形相乘）后的復(fù)合碼序列去調(diào)制載波的相位而獲得直接序列擴(kuò)頻信號(hào)。 43 （ a）直接序列調(diào)制信號(hào)的頻譜 直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)組成及基本工作過程 44 (2)頻率跳變系統(tǒng) ?跳頻是指在無線電設(shè)備工作過程中，載波頻率不斷自動(dòng)跳變，用簡略的術(shù)語表達(dá)就是“多頻、選碼、頻移鍵控。 ?定頻通信： 就是將信息寄載到某一固定頻率的載波上進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)的一種通信方式。 ?跳頻： 是指載波頻率不斷跳變的一種工作方式。 ?跳頻通信： 是指收、發(fā)雙方都按同一規(guī)律同步跳變而達(dá)成的通信方式。 ?跳頻通信系統(tǒng)： 是指采用跳頻通信方式工作的通信系統(tǒng)，亦稱 FH系統(tǒng)。 45 同步 是實(shí)現(xiàn)跳頻通信的關(guān)鍵。 要使通信收發(fā)雙方跳頻頻率對(duì)應(yīng)一致； 要使通信收發(fā)雙方載波跳變的起止時(shí)間和當(dāng)時(shí)時(shí)刻的頻率對(duì)應(yīng)一致。 ?跳頻通信的特點(diǎn) ?信道保密性好 ?抗干擾能力強(qiáng) ?戰(zhàn)場使用時(shí)比較安全 ?通信聯(lián)絡(luò)組織復(fù)雜 46 (4)時(shí)間跳變系統(tǒng) 簡稱跳時(shí) (TH)系統(tǒng)。它是用偽碼序列啟閉信號(hào)的發(fā)射時(shí)刻和時(shí)間。發(fā)射信號(hào)的“有”、“無”同偽碼序列一樣是偽隨機(jī)的，跳時(shí)一般和跳頻結(jié)合起來使用，兩者一起構(gòu)成“時(shí)頻跳變”系統(tǒng)。 (3)線性調(diào)頻系統(tǒng) 又稱鳥聲 (Chirp)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的載波頻率在一個(gè)給定的脈沖時(shí)間間隔內(nèi)線性地掃過 — 個(gè)很寬的頻段。線性調(diào)頻多用于雷達(dá)系統(tǒng)中。
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