【正文】 碼片越窄，擴展的頻譜越寬，精度越高。當發(fā)射出去的擴頻信 號在被測物體反射回來后，在接收端解調出擴頻碼序列，然后比較收發(fā)兩個碼序列相位之差，就可以精確測出擴頻信號往返的時間差，從而算出二者之間的距離。人們自然會想到如果能夠精確測量電磁波在兩個物體之間傳播的時間，也就等于測量兩個物體之間的距離。另外，采用頻率跳變擴頻調制方式的擴頻系統(tǒng)中，由于用多個頻率的信號傳送同一個信息，實際上起到了頻率分集的作用。 這兩種技術在擴頻通信中都易于實現(xiàn)。 在無線通信的各個頻段，長期以來，多徑干擾始終是一個難以解決的問題之一。由于在擴頻通信中存在擴頻碼序列的擴頻調制，充分利用各種不同碼型的擴頻碼序列之間優(yōu)良的自相關特性和互相關特性，在接收端利用相關檢測技術進行解擴，則在分配給不同用戶碼型的 情況下可以區(qū)分不同用戶的信號，提取出有用信號。再者，由于擴頻信號具有很低的功率譜密度，它對目前使用的各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小。 對于寬帶干擾和脈沖干擾在擴頻設備中如何被抑制的物理過程， 對于各種形式人為的 (如電子對抗中 )干擾或其他窄帶或寬帶 (擴頻 )系統(tǒng)的干擾， 只要波形、時間和碼元稍有差異，解擴后仍然保持其寬帶性，而有用信號將被壓縮， 對于脈沖干擾，帶寬將被展寬到 B，而有用信號恢復 (壓縮 )后，保證高于干擾， 由于擴頻系統(tǒng)這一優(yōu)良性能，誤碼率很低，正常條件下可低到 l 010, 最差條件下約 106，完全能滿足國內相關系統(tǒng)對通道傳輸質量的要求。如上述例子（第二講），當 Gp = 35dB 時，抗干擾容限 Mj = 22dB，即在負信噪聲比 (－22dB)條件下，可以將信號從噪聲的湮滅中提取出來。 強，誤碼率低 擴頻通信在空間傳輸時所占有的帶寬相對較寬，而收端又采用相關檢測的辦法來解擴，使有用寬帶信息信號恢復成窄帶信號，而把非所需信號擴展成寬帶信號，然后通過窄帶濾波技術提取有用的信號。 擴頻通信發(fā)送功率極低 (1 650mW)，采用了相關接收這一高技術，且可工作在信道噪聲和熱噪聲背景中，易于在同一地區(qū)重復使用同一頻率 , 也可與現(xiàn)今各種窄道通信共享同一頻率資源。在窄帶通信中，主要依靠波道劃分來防止信道之間發(fā)生干擾。 抗干擾容限是指擴頻通信系統(tǒng)能在多大干擾環(huán)境下正常工作的能力，定義為：Mj = G － [(S/N)out + Ls] 其中： Mj 抗干擾容 G 處理增益 (S／ N)out 信息數據被正確解調而要求的最小輸出信噪比 Ls 接收系統(tǒng)的工作損耗 例如 , 一個擴頻系統(tǒng)的處理增益為 35dB．要求誤碼率小于 l0－ 5的信息數據解調的最小的輸出信噪比 (S/N)out ＜ 10 dB，系統(tǒng)損耗 Ls＝ 3dB， 則干擾容限 Mj ＝ 35 － (10 +3) ＝ 22dB 這說明，該系統(tǒng)能在干擾輸入功率電平比擴頻信號功率電平高 22dB的范圍內正常工作，也就是該系統(tǒng)能夠在接收輸入信噪比大于或等于－ 22dB 的環(huán)境下正常工作。 處理增益 G 也稱擴頻增益 (Spreading Gain) 它定義為頻譜擴展前的信息帶寬 ?F與頻帶擴展后的信號帶寬 W 之比 G＝ W／ ?F 在擴頻通信系統(tǒng)中．接收機作擴頻解調后，只提取偽隨機編碼相關處理后的帶寬為 ?F 的信息，而排除掉寬頻帶 W中 的外部干擾、噪音和其地用戶的通信影響。這就是擴展頻譜通信的基本思想和理論依據。 亦即式 (4)與式 (2)一樣，說明信噪比和帶寬是可以互換的。 噪聲功率譜密度 因為，信號功率 P＝ E／ T (T 為信息持續(xù)時間 ) 噪聲功率 N＝ WN。 擴頻通信可行性的另一理論基礎，為柯捷爾尼可夫關于信息傳輸差錯概率的公式： Powj ? f(E/N。即可通過增加頻帶寬度的方法，在較低的信噪比 P／ N(S／ N)情況 10 下，傳輸信息。 擴頻通信的可行性， 是從信息論和抗干擾理論的基本公式中引伸而來的。因現(xiàn)今使用的電話、廣播系統(tǒng)中，無論是采用調幅、調頻或脈沖編碼調制制式， Gp 值一般都在十多倍范圍內，統(tǒng)稱為“窄帶通信”。 擴頻通信的基本特點，是傳輸信號所占用的頻帶寬度 (W)遠大于原始信息本身實際所需的最小 (有效 )帶寬 (?F)，其比值稱為處理增益 Gp: Gp = W/?F ...... (1)眾所周知，任何信息的有效傳輸都需要一定的頻率寬度，如話音為 ，電視圖像則寬到數兆赫。 通信的理論基礎 長期以來，人們總是想法使信號所占領譜盡量的窄，以充分利用十分寶貴的頻譜資源。這種在發(fā)端把窄帶信息擴展成寬帶信號，而在收端又將其解擴成窄帶信息的處理過程，會帶來一系列好處。換句話說，這種相關解調起到解擴的作用。 正如在一般的窄帶通信中，已調信號在接收端都要進行解調來恢復所傳的信息。這里需要說明的一點是所采用的擴頻碼序列與所傳信息數據是無關的，也就是說它與一般的正弦載波信號一樣，絲毫不 影響信息傳輸的透明性。如下面介紹的直接序列擴頻系統(tǒng)就是采用這種方法獲得擴頻信號。 1 微秒的脈沖的帶寬約為1MHz。例如很窄的脈沖信號，其頻譜則很寬。 為什么要用這樣寬的頻帶的信號來傳輸信息呢 ? 這樣豈 不太浪費寶貴的頻率資源了嗎 ? 。 一般的調頻信號，或脈沖編碼調制信號，它們的帶寬與信息帶寬之比也只有幾到十幾。如用調幅信號來傳送語音信息，其帶寬為語音信息帶寬的兩倍；電視廣播射頻信號帶寬也只是其視頻信號帶寬的一倍多。為了充分利用頻率資源，通常都是盡量采用大體相當的帶寬的信號來傳輸信息。 我們知道，傳輸任何信息都需要一定的帶寬，稱為信息帶寬。為了滿足日益增長的民用通信容量的需求和有效地利用頻譜資源，各國都紛紛提出在數字峰窩移動通信、衛(wèi)星移動通信和未來的個人通信中采用擴頻技術，擴頻技術已廣泛應用于蜂窩電話、無繩電話 、微波通信、無線數據通信、遙測、監(jiān)控、報警等系統(tǒng)中 二 擴展頻譜通信的基本概念 擴展頻譜通信的定義 所謂擴展頻譜通信，可簡單表述如下：“擴頻通信技術是一種信息傳輸方 式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成，用編碼及調制的方法來實現(xiàn)的，與所傳信息數據無關；在接收端則用同樣的碼進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數據”。正是由于這 兩大持點，使擴頻通信有如下的優(yōu)點： 抗干擾 抗噪音 抗多徑衰落 具有保密性 功率譜密度低，具有隱蔽性和低的截獲概率 可多址復用和任意選址 高精度測量等 正是由于擴頻通信技術具有上述優(yōu)點，自 50 年代中期美國軍方便開始研究，一直為軍事通信所獨占，廣泛應用于軍事通信、電子對抗以及導航、測量等各個領域。 擴頻通信是將待傳送的信息數據被偽隨機編碼 (擴頻序列： Spread Sequence)調制，實現(xiàn)頻譜擴展后再傳輸；接收端則采用相同的編碼進行解調及相關處理，恢復原始信息數據。f ( E/N. ) (3): Powj error probability in E N signal energy. noise power spectral density because of the signal power, P = E / T ( T information for the duration of the noise power of N = WN ). ( W signal bandwidth ) information bandwidth D F = L / T type (3) can be reduced to: Powj, f ( ) = f ( P/) (4) type (4), for a certain DF bandwidth information, with the larger Gp value broadband signal transmission, can be improve munication anti jamming ability, strong interference conditions, the safe and reliable munication. Which type (4) and type (2), description of signaltonoise ratio and bandwidth are interchangeable. In short, we use the information bandwidth of100 times, or 1000 times more broadband signals to transmit information, is to improve munication antijamming ability, namely under strong interference to ensure the reliable and safe munication. This is the spread spectrum munication basic idea and theory basis. spread spectrum munication main performance index Processing gain and the anti interference tolerance is spread spectrum munication system are two important performance indexes. Processing gain of G also known as spread spectrum gain ( Spreading Gain ) define it as a spread spectrum information before the DF bandwidth and bandwidth expansion after the signal bandwidth of W is G = W / DF in spread spectrum munication system receiver for spread spectrum demodulation. After, only extraction of pseudo random code correlation processing after the bandwidth of DF information, to