Ⅰ 扩频通信 原理
1,扩展频谱通信的理论基础是:
香农(C.E.Shannon)的信道容量公式,即香农公式:
C=W×Log2(1+S/N)
式中:C--信息的传输速率S--有用信号功率W--频带宽度N--噪声功率。
可以知道当信号的传输速率C一定时,信号带宽W和信噪比S/N是可以互换的,即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求,当带宽增加到一定程度,允许信噪比进一步降低,有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。
2,扩展频谱通信的工作原理:
在发端输入的信息先经信息调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱。展宽后的信号再调制到射频发送出去。
在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩。再经信息解调、恢复成原始信息输出。
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扩展频谱通信的特点:
(1)易于重复使用频率,提高了无线频谱利用率
扩频通信发送功率极低,采用了相关接收技术,且可工作在信道噪声和热噪声背景中,易于在同一地区重复使用同一频率,也可与各种窄道通信共享同一频率资源。
(2)抗干扰性强,误码率低
频通信在空间传输时所占用的带宽相对较宽,而接收端又采用相关检测的办法来解扩,使有用宽带信息信号恢复成窄带信号,而把非所需信号扩展成宽带信号,然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。
(3)隐蔽性好,对各种窄带通信系统的干扰很小
由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了,单位频带内的功率很小,信号湮没在噪声里,一般不容易被发现。
(4)适合数字话音和数据传输,以及开展多种通信业务
扩频通信一般都采用数字通信、码分多址技术,适用于计算机网络,适合于数据和图像传输。
(5)安装简便,易于维护
扩频通信设备是高度集成,采用了现代电子科技的尖端技术,因此,十分可靠、小巧,大量运用后成本低,安装便捷,易于推广应用。
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Ⅲ 扩频通信技术的基本工作方式
实现扩频通信的基本工作方式有4种:
1.直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式(简称DSSS方式);
2.跳变频率(Frequency Hopping)工作方式(简称FH方式);
3.跳变时间(Time Hopping)工作方式(简称TH方式);
4.线性调频(Chirp Molation)工作方式(简称Chirp方式)。目前使用最多、最典型的扩频工作方式是直扩式(DSSS方式),在无线网络的通信中,就是采用这种方式工作的。
Ⅳ 什么是扩频技术原理是什么有什么方式
对于单个用户来说频谱利用率很低,但是扩频系统允许很多用户在同一个频带中同时工作,而不会相互产生明显的干扰
采用码分多址(cdma)技术,实现多用户工作时,扩频系统的频谱效率就变得较高
Ⅳ 扩频通信论文
我查到了15篇相关的文献,如下
[1] 方双华,李书军. 浅谈无线扩频通信技术[J]. 农村电气化, 2001,(07) .
[2] 张恺. 无线扩频通信在电力通信系统中的应用[J]. 农村电气化, 2002,(03)
[3] 赵廷靖. 无线通信中的扩频技术[J]. 宜春学院学报, 2003,(04) .
[4] 邵定蓉,李署坚. 扩频通信技术[J]. 无线电工程, 2001,(S1) .
[5] 奚宁. 无线扩频技术及频谱资源利用[J]. 通讯世界, 2000,(03) .
[6] 富璇,王彤. 扩频通信技术及其在远动信号传输中的应用[J]. 沈阳电力高等专科学校学报, 1999,(01) .
[7] 王淑君,柳铎. 浅谈扩频通信技术及其应用[J]. 山东电子, 2004,(01) .
[8] 李燕,孟令彪. 无线扩频通信技术述略[J]. 商场现代化, 2004,(15) .
[9] 张云. 无线扩频技术在变电站自动化中的应用[J]. 四川电力技术, 1998,(06) .
[10] 陈一力. 无线扩频通信技术[J]. 内蒙古电力技术, 1997,(01) .
[11] 汪涛. 无线扩频通信技术在机场供配电系统中的应用[J]. 电力系统自动化, 2002,(14)
[12] 肖保军, 鲁改凤. 无线扩频通信系统在郑州矿区的应用与分析[J]. 山西建筑, 2004,(18)
[13] 周斌生, 宋庆烁. 无线扩频在江南县级配电自动化中的应用[J]. 南昌水专学报, 2003,(04)
[14] 刘文贵, 刘振名, 孙桂莲. 我校计算机中心供配电系统的设计与施工[J]. 河北工程技术高等专科学校学报, 2000,(01)
[15] 李程. 扩频通信在配电自动化中的应用[J]. 大众用电, 2006,(03)
这15篇文献,前几篇是原理,后几篇是应用。
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Ⅵ 扩频技术的扩频技术的发展现状
扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用,到目前为止,其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言,跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰,在卫星通信中也用于保密通信,而直扩系统则主要是一种民用技术。
对跳频系统的分析,现在仍集中在其对抗各种干扰的性能方面,如对抗部分边带干扰以及多频干扰等。而直扩系统,即DS-CDMA系统,在移动通信系统中的应用则成为扩频技术的主流。欧洲的GSM标准和北美的以CDMA技术为基础的IS-95都在第二代移动通信系统(2G)的应用中取得了巨大的成功。而在目前所有建议的第三代移动通信系统(3G)标准中(除了EDGE)都采用了某种形式的CDMA。因此CDMA技术成为目前扩频技术中研究最多的对象,其中又以码捕获技术和多用户检测(MUD)技术代表了目前扩频技术研究的现状。 CDMA系统容量受到来自其他用户的多址干扰的限制,多用户检测能够利用这些多址干扰来改善接收机的性能,因此是一种提高系统容量的有效方法。传统的CDMA接收机是由一系列单用户检测器组成,每个检测器都是与特定扩频码对应的相关器,它并没有考虑多址干扰的结构,而是把来自其它用户的干扰当成加性噪声,因此当用户数量增加时,其性能急剧下降。通过对所有用户的联合译码可以极大地改善CDMA系统的性能。但是最优的多用户接收机,其复杂度随用户数量成指数增长,因此在实际通信系统中几乎不可能实现。这样寻找在性能和复杂度之间折中的次最优多用户检测器成为研究的热点。
目前研究的次最优多用户检测器主要可分为两大类:线性检测器和反馈检测器。前者包括解相关检测器、最小均方误差序列检测器等;后者则包括多级检测器、判决反馈检测器、顺序干扰撤销和并行干扰撤销检测器等。考虑信道编码的多用户接收机又可以分为非迭代接收机和迭代接收机。这些检测器的实现都需要知道预期用户的扩频码、定时信息以及信道冲击响应,有时还需要知道多用户干扰。这些信息可以通过发送导频序列获得,但使用导频序列就降低了系统的频谱利用效率,因此不使用导频序列的多用户检测方法,又称为盲多用户检测器,也正在得到深入的研究。 同步的实现是直扩系统中一个关键问题。只有在接收机将本地产生的伪码和接收信号中调制信息的伪码实现同步以后,才有可能实现直序扩频通信的各种优点。同步过程分为两步来实现:首先是捕获阶段,实现对接收信号中伪码的粗跟踪;然后是跟踪阶段,实现对伪码的精确跟踪。目前的研究主要集中在码捕获过程。
目前对码捕获的研究主要集中在对周期较长的码实现捕获的问题,也就是快速捕获的问题。以前采用的主要是串行捕获方法,这种方案实现简单,但捕获速度不能满足要求。而现在大规模集成电路的应用使并行捕获方案成为可能,但系统的复杂度很高,因此研究的目标就是实现码捕获时间性能和系统复杂度之间的折衷。在串行捕获方案中,双停顿时间搜索法和序贯检测法都是缩短捕获时间的有效方法,利用一些新的搜索算法进一步改进这些系统的性能成为研究的热点。此外以前主要研究的是高斯信道下的捕获性能,现在则考虑到非高斯信道下的捕获性能,以及在有频偏等影响条件下捕获性能。
Ⅶ 什么是扩频技术
扩频通信技术是一种信息传输方式,其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。
扩频通信技术在发送端以扩频编码进行扩频调制,在收端以相关解调技术收信。由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送,而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到,这就给频率复用和多址通信提供了基础。充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性,分配给不同用户不同的扩频编码,可以区别不同的用户的信号,并且不受其他用户的干扰,实现频率复用。
扩频技术由于其本身具备的优良性能而得到广泛应用,其最主要的两个应用领域是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言,跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰,在卫星通信中也用于保密通信,而直扩系统则主要是一种民用技术。
Ⅷ 扩频技术的扩频技术的特性
采用扩频技术的通信系统具有以下优点:
(1)抗干扰性能好,它具有极强的抗人为宽带干扰、窄带瞄准式干扰、中继转发式干扰的能力,有利于电子反对抗。如果再采用自适应对消、自适应天线、自适应滤波,可以使多径干扰消除,这对军用和民用移动通信是很有利的。
(2)隐蔽性强、干扰小,因信号在很宽的频带上被扩展,单位带宽上的功率很小,即信号功率谱密度很低。信号淹没在白噪声之中,难以发现信号的存在,再加上扩频编码,就更难拾取有用信号。扩频通信技术把被传送的信号带宽展宽,从而降低了系统在单位频宽内的电波“通量密度”,这对空间通信大有好处。
(3)易于实现码分多址,扩频通信占用宽带频谱资源,改善了抗干扰能力,提高了频带的利用率。
扩频系统的缺点 :
(1)系统用频带宽。
(2)相对于FDMA、TDMA多址方式,采用扩频技术的CDMA多址方式在移动通信的系统实现更为复杂。