| 无线扩频通信技术与干扰问题简述 |
| 责任编辑：ncic 更新日期：2007-4-5 |
一、 扩频技术简介
扩展频谱通信Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ简称扩频通信，其特点是传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。扩频通信研究始于二次世界大战末，鉴于技术复杂，价格昂贵、相关学科综合要求很高等原因，直到８０年代末期，才逐渐进入实用阶段。
扩谱技术的基本理论根据是信息论中的香农（Ｓｈａｎｎｏｎ）公式，它可以表示为：
Ｃ＝Ｗｌｏｇ２１＋Ｓ／Ｎ （１）
式中，Ｃ是信道容量（ｂｉｔ／ｓ），Ｗ是信道带宽，Ｓ是信号功率，Ｎ是噪声功率。
考虑到通信环境中Ｓ／Ｎ＜＜１的典型情况，再通过对（１）式进行若干数学变换，可得近似表达式（２）。
Ｗ＝ＣＮ／Ｓ２
由２式可以看出，对任意给定的噪声信号比，只要增加用于传输信息的带宽，理论上就可以增加在信道中无误差地传输的信息率。对一个给定的信道容量而言，既可以用增大信道带宽同时相应降低信噪比的办法达到，又可以用减小信道带宽同时相应增大信噪比的办法实现。如果信道容量Ｃ不变，则带宽Ｗ和信噪比Ｓ／Ｎ是可以互换的，就是说增加带宽就可以在较低的信噪比的情况下以相同的信息率来可靠的传输信息，甚至在信号被噪声淹没的情况下，只要相应的增加信号带宽，仍然保持可靠的通信，也就是可以用扩频方法以宽带传输信息来换取信噪比上的好处。这就是扩频通信的基本思想和理论依据。
扩频通信与一般的无线电通信系统相比，主要是在发射端增加了扩频调制，而在接收端增加了扩频解调的过程。在发射端利用一组速率远高于信号速率的伪随机噪声码（Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｄｅ简称ＰＮ码）对原信号码进行扩频调制，一般是将信号扩展至几兆宽的频带上，然后将扩频后的信息调制到空间传输的载频上进行发送，通常发射的载频是千兆的数量级，在接收端经解调后，利用相同的ＰＮ码进行解扩，把铺开的信号能量从宽带上收拢回来，凡与ＰＮ码相关的宽带信号经解调还原为原来的窄带信号，而其它与ＰＮ码不相关的宽带噪声仍维持宽带，解调后的窄带信号再经窄带滤波后，分离出有用信号，而大部分噪声信号则被滤掉，这样使信噪比得以极大的提高，误码率大大降低。
扩频通信系统按其工作方式可分为下列几种：
１ 直接序列扩频系统Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ简称ＤＳ－ＳＳ。它是由于待传信息信号与高速率的伪随机码波形相乘后，去直接控制射频信号的某个参量，扩展了传输带宽而得名的。
２ 跳频扩频系统Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｈｏｐｐｉｎｇ简称ＦＨ－ＳＳ 。数字信息与二进制伪码序列模二相加后，去离散地控制射频载波振荡器的输出频率，使发射信号的频率随伪码的变化而跳变。
３ 跳时扩频系统Ｔｉｍｅ Ｈｏｐｐｉｎｇ简称ＴＨ－ＳＳ 。跳时是用伪码序列来启闭信号的发射时刻和持续时间。发射信号的“有”、“无”同伪码序列一样是伪随机的。跳时一般和跳频结合起来使用。两者一起构成一种“时频跳变”系统。
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