4.5擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)

1、45擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)在移動通信中，帶寬是一個(gè)非常有限的資源。因此，前面所講的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)的設(shè)計(jì)思想就是最小化傳輸帶寬。相反，擴(kuò)頻技術(shù)使用的帶寬比要求的信號帶寬大很多，盡管這種方法對單個(gè)用戶來說，帶寬效率很低，但是擴(kuò)頻技術(shù)可以讓很多個(gè)用戶在同一頻帶中通信。擴(kuò)展頻譜（擴(kuò)頻）擴(kuò)展頻譜（擴(kuò)頻）：用來傳輸信息的信道帶寬遠(yuǎn)大于信息本身帶寬的一種傳輸方式。使用該擴(kuò)頻技術(shù)的系統(tǒng)叫擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。一、擴(kuò)頻通信的理論依據(jù)根據(jù)仙農(nóng)(C.E.Shann

2、on)在信息論研究中總結(jié)出的信道容量公式，即仙農(nóng)公式：C=WLog2(1SN)式中：C信息的傳輸速率S有用信號功率W頻帶寬度N噪聲功率由式中可以看出：為了提高信息的傳輸速率C，可以從兩種途徑實(shí)現(xiàn)，既加大帶寬W或提高信噪比SN。換句話說，當(dāng)信號的傳輸速率C一定時(shí)，信號帶寬W和信噪比SN是可以互換的，即增加信號帶寬可以降低對信噪比的要求，當(dāng)帶寬增加到一定程度，允許信噪比進(jìn)一步降低，有用信號功率接近噪聲功率甚至淹沒在噪聲之下也是可能的。擴(kuò)頻通

3、信就是用寬帶傳輸技術(shù)來換取信噪比上的好處，這就是擴(kuò)頻通信的基本思想和理論依據(jù)。二、擴(kuò)頻通信的實(shí)現(xiàn)——直接序列擴(kuò)頻（DSSS）根據(jù)擴(kuò)展頻譜的方式不同，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)有以下幾類：直接序列擴(kuò)頻(DirectSequenceSpreadSpectrum)、跳變頻率擴(kuò)頻(FrequencyHoppingSpreadSpectrum)、跳變時(shí)間擴(kuò)頻(TimeHoppingSpreadSpectrum)和混合擴(kuò)頻。?直擴(kuò)特點(diǎn)：?設(shè)計(jì)簡單，通常隱蔽性好，

4、抗多徑能力強(qiáng)，可精確測量信號到達(dá)時(shí)間，信號易于產(chǎn)生，易于加密，帶寬為1~100MHz，信號包絡(luò)為常數(shù)?處理增益受偽碼速率限制，同步要求嚴(yán)格，遠(yuǎn)近特性不好，捕獲時(shí)間較長，且隨碼長的增加而增加，調(diào)制多為PSK。?跳頻特點(diǎn)：?易獲取高處理增益，抗連續(xù)波干擾好，遠(yuǎn)近特性好，快跳可避免轉(zhuǎn)發(fā)或干擾，易于捕獲；圖4–25直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)解調(diào)器原理圖中，輸入DSSS信號首先進(jìn)行2PSK解調(diào)，然后與偽隨機(jī)序列相乘進(jìn)行解擴(kuò)。為了正確恢復(fù)信號，在接收端產(chǎn)生的

5、偽隨機(jī)序列必須與即將接收的擴(kuò)頻信號中的偽隨機(jī)序列同步。設(shè)解調(diào)器輸入為：r(t)=s(t)n(t)=m(t)cPN(t)cosωctn(t)；2PSK解調(diào)輸出為x(t)=；經(jīng)解擴(kuò)后輸出為:mo(t)=Pcm(t)no(t)。1()()()2PNmtctnt?式中第一項(xiàng)即是所需要的發(fā)送數(shù)據(jù)。三、系統(tǒng)性能指標(biāo)★抗干擾性能提升圖示如下：圖4–26直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)對帶內(nèi)窄帶干擾的抑制原理(a)直擴(kuò)系統(tǒng)原理框圖(b)解擴(kuò)展后相關(guān)器輸出可見，解擴(kuò)后信