【導(dǎo)讀】Abstract:. 1. Laboratory,MagnavoxGovernment&Ind

　　

【正文】 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 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。 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)標準 IEEE 在其無線接口使用 跳頻擴頻 或直接序列擴頻。 8 備 注 ? 自 20 世紀 40年代以來已知和自 20 世紀 50 年代以來在軍事通信系統(tǒng)中使用的技術(shù) 。 ? “ 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。 主要技術(shù)： 一、 直接序列擴頻 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 。 ‘擴頻’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 9 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 反過來，如果已知發(fā)射器的位置，可用于計算接收 器 的位置。這是許多 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 的基礎(chǔ)。 調(diào)用 過程中 加強對通道信噪比造成的影響被稱為處理增益。 這種影響可通過采用較大較長 PN 序列和每比特更多的芯片， 但用來生成 PN 序列的物理設(shè)備的多個芯片上可達到的處理增益實際限制。 如果在同一信道發(fā)送器發(fā)送 同一頻道，但使用不同的 PN 序列（或根本沒有序列） 解擴 過程導(dǎo)致該信號沒有獲得處理。這種效果是 碼分多址 （ CDMA）屬性的直接序列擴頻 ，它允許多個發(fā)射機內(nèi)共享他們的偽碼序列的互相關(guān)特性來限制相同的頻道。 由于這說明表明，一個傳輸?shù)牟ㄐ螆D有一個 大致的鐘形信封的載波頻率為中心，就像 AM 傳播 , 除了增加的傳輸噪音導(dǎo)致的分配要大大高于一個 AM 信號的更廣泛的傳播。 相比之下， 跳 頻擴頻 偽隨機重新調(diào)整載波信號， 而不是添加偽隨機 噪聲數(shù)據(jù)，結(jié)果導(dǎo)致在一個統(tǒng)一的頻率分布，其寬度是由偽隨機數(shù)發(fā)生器的輸出范圍決定。 優(yōu) 點 ? 對預(yù)期的或非預(yù) 期抗 干擾 ? 共享多個用戶間的單 信 道 10 ? 減少信號 /背景噪 聲級別包裝截?。[身） ? 發(fā)射器與接收器之間的相對時間的測定 使 用 ? 美國 全球定位系統(tǒng) 和歐洲 伽利略 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ? 基于直接序列擴頻 系統(tǒng)（直接序列碼分多址）是一種在擴頻多址接入方案的基礎(chǔ)上，從信號的傳播，到不同的用戶有不同的代碼。這是 CDMA的最廣泛使用的類型。 ? 無繩電話在 900 兆赫， 吉赫和 吉赫頻帶操作 ? 電氣和電子工程師協(xié)會 GHz 無線網(wǎng)絡(luò) 和其前 身 。 (正交頻分復(fù)用 技術(shù) 繼任 技術(shù) ) ? 自動抄表 ? 電氣和電子工程師協(xié)會 標準 （例如用作物理層和 鏈路 層 的 紫蜂 ) 二、 跳頻擴頻 跳頻擴頻 (FHSS)通過很多 渠道 快速切換頻率，其中一個 運載體 發(fā)射無線電信號的一種方法是，使用一個 發(fā)射機 和 接收機 已知的 偽隨機 序列。它被利用作為 多個訪問方法 中 跳頻 碼分多址 (FHCDMA)計劃。 擴頻傳輸通過三個主要優(yōu)點提供了固定頻率傳輸： 1. 擴頻信號高度抗 窄帶 干擾 。 再收集 傳播信號傳播出 了干擾信號的 過程，導(dǎo)致其退到背景的干擾信號。 2. 擴頻信號難以進行攔截。 一個跳頻擴頻信號顯示為一個簡單的背景噪聲增加至 窄帶接收機。如果竊聽者知道了偽隨機序列，他們只能夠攔截傳輸 。 3. 擴頻傳輸可以與許多類型的最小干擾的常規(guī)傳輸共享一個頻帶。擴頻信號添加最小噪聲窄頻的通信，反之亦然。這樣一來可以更有效地利用帶寬。 基本的算法 通常，一個 調(diào)頻 通信的啟動是如下所示 1. 發(fā)起方發(fā)送請求通過預(yù)定義的頻率或控制通道。 2. 接收方發(fā)送一個數(shù)字，像已知的種子 。 3. 發(fā)起方作為變量的計算順序，必須使用的頻率的一個預(yù)定義算法中使用該號碼。 最經(jīng)常的頻率變化的時期是預(yù)定義的，以允許一個基站，服務(wù)多個連接 。 4. 發(fā)起方通過第一次發(fā)送同步信號的頻率計算， 從而為接受確認它 有正確的計算順序。 5. 在通信開始，發(fā)送方和接收沿該計算的順序在同一點開始的時間更改其頻率。 11 技術(shù)的幾點思考 所需頻率跳變的整體帶寬是比需要來傳輸僅一個相同 信息 使用 載波頻率 更 大 。不過， 由于 在任何給定時間只能在此帶寬的一小部分上發(fā)生傳播， 實在是 一樣有效的干擾帶寬是。 雖然沒有提供額外的熱噪聲對寬帶的保護 ， 跳頻方法確實降低窄帶干擾造成的退化。 對跳頻系統(tǒng)的挑戰(zhàn)之一是如何同步發(fā)射器和接收器 。 一種方法是有將保證的發(fā) 射機使用在固定時間內(nèi)的所有渠道。接收器隨機選擇一個頻道就可以找到發(fā)送器，該頻道提供有效的數(shù)據(jù)傾聽變送器。發(fā)送器的數(shù)據(jù)都是通過一個特殊的數(shù)據(jù)序列不像發(fā)生在這個渠道為數(shù)據(jù)段和段可以有一個完整的校驗和進一步鑒定。 發(fā)射器和接收器可以使用固定的渠道序列表， 以便他們按照表中的能保持同步。 每個通道段上發(fā)射器表中，可以將其當前位置的 進行 發(fā)送。 在美國的 通信委員會 第 15部分 無牌系統(tǒng) 900兆 赫茲 和 赫茲 頻帶上允許更多非擴頻系統(tǒng)功率。 調(diào)頻 和直接序列系統(tǒng)可以在 1 瓦傳輸。 該 限制從 1 毫瓦增加到 1 瓦或增加一千倍。 美國聯(lián)邦通訊委員會（ FCC）規(guī)定了渠道的最低數(shù)目和每個通道的最大駐留時間。 在實際的多點式無線電系統(tǒng)，空間允許的多個相同頻率的傳輸，在一個地理區(qū)域內(nèi)可能使用多個無線電設(shè)備。 這將創(chuàng)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率高于 香農(nóng)極限 的單通道的可能性。擴頻系統(tǒng)沒有違反香農(nóng)極限。 擴頻系統(tǒng)過多的依賴信號信噪比的頻譜共享 。 多輸入多輸出 和 直接序 列擴頻 系統(tǒng)中也看到此屬性。 電波傳 導(dǎo)和定向天線也通過提供遠程無線電通訊設(shè)備之間的隔離提高系統(tǒng)的性能。 （ 基于 m 序列的擴頻通信系統(tǒng)的仿真設(shè)計外文翻譯 ）