直接序列扩频是如何实现通信的,它具有哪些特点
发布网友
发布时间:2022-03-22 09:48
我来回答
共1个回答
热心网友
时间:2022-03-22 11:17
一、接序列扩频通信原理
直接序列扩频(DSSS),(Direct seqcuence spread
spectrdm)是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱,而在收端,用相同的扩频码序去进行解码,把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。它是一种数字调制方法,具体说,就是将信源与一定的PN码(伪噪声码)进行摸二加。例如说在发射端将"1"用11000100110,而将"0"用00110010110去代替,这个过程就实现了扩频,而在接收机处只要把收到的序列是11000100110就恢复成"1"是00110010110就恢复成"0",这就是解扩。这样信源速率就被提高了11倍,同时也使处理增益达到10dB以上,从而有效地提高了整机倍噪比。
直接序列扩频的优点:
直扩系统射频带宽很宽。小部分频谱衰落不会使信号频谱严重衰落
多径干扰是由于电波传播过程中遇到各种反射体(高山,建筑物)引起,使接受端接受信号产生失真,导致码间串扰,引起噪音增加。而直扩系统可以利用这些干扰能量提高系统的性能。
直扩系统除了一般通信系统所要求的同步以外,还必须完成伪随机码的同步,以便接受机用此同步后的伪随机码去对接受信号进行相关解扩。直扩系统随着伪随机码字的加长,要求的同步精度也就高,因而同步时间就长。
直扩和跳频系统都有很强的保密性能。对于直扩系统而言,射频带宽很宽,谱密度很低,甚至淹没在噪音中,就很难检查到信号的存在。由于直扩信号的频谱密度很低,直扩系统对其它系统的影响就很小。
直扩系统一般采用相干解调解扩,其调制方式多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等调制方式。而跳频方式由于频率不断变化、频率的驻留时间内都要完成一次载波同步,随着跳频频率的增加,要求的同步时间就越短。因此跳频多采用非相干解调,采用的解调方式多为FSK或ASK,从性能上看,直扩系统利用了频率和相位的信息,性能优于跳频。
二、直接序列扩频通信技术特点:
直接序列扩频(Direct Sequence Spread
Spectrum)系统是将要发送的信息用伪随机码(PN码)扩展到一个很宽的频带上去,在接收端,用与发端扩展用的相同的伪随机码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出发送的信息。
直接序列扩频通信开始出现于第二次世界大战,是美军重要的无线保密通信技术。现在直扩技术被广泛应用于包括计算机无线网等许多领域。
抗干扰性强
抗干扰是扩频通信主要特性之一,比如信号扩频宽度为100倍,窄带干扰基本上不起作用,而宽带干扰的强度降低了100倍,如要保持原干扰强度,则需加大100倍总功率,这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到,所以即使以同类型信号进行干扰,在不知道信号的扩频码的情况下,由于不同扩频编码之间的不同的相关性,干扰也不起作用。正因为扩频技术抗干扰性强,美*方在海湾战争等处广泛采用扩频技术的无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。
隐蔽性好
因为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,别人难以发现信号的存在,加之不知扩频编码,很难拾取有用信号,而极低的功率谱密度,也很少对于其他电讯设备构成干扰。
易于实现码分多址(CDMA)
直扩通信占用宽带频谱资源通信,改善了抗干扰能力,是否浪费了频段?其实正相反,扩频通信提高了频带的利用率。正是由于直扩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作相关解扩才能得到,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,就可以区别不同的用户的信号,众多用户,只要配对使用自己的扩频编码,就可以互不干扰地同时使用同一频率通信,从而实现了频率复用,使拥挤的频谱得到充分利用。发送者可用不同的扩频编码,分别向不同的接收者发送数据;同样,接收者用不同的扩频编码,就可以收到不同的发送者送来的数据,实现了多址通信。美国国家航天管理局(NASA)的技术报告指出:采用扩频通信提高了频谱利用率。另外,扩频码分多址还易于解决随时增加新用户的问题。
抗多径干扰
无线通信中抗多径干扰一直是难以解决的问题,利用扩频编码之间的相关特性,在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号,也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强,从而达到有效的抗多径干扰。
直扩通信速率高
直扩通信速率可达
2M,8M,11M,无须申请频率资源,建网简单,网络性能好。
wcdma采用的扩频方式
隐蔽性和保密性好:扩频信号在传输过程中,由于其频谱被扩展,信号的功率谱密度降低,这使得敌方很难检测和识别信号,从而提高了信号的隐蔽性和保密性。多址接入能力:在WCDMA中,DSSS提供了很好的多址接入能力,使得多个用户可以同时使用同一频段进行通信,提高了频谱利用率。综上所述,WCDMA采用的直接序列...
直接序列扩频通信与跳频通信的区别极其特点
在直接扩频中,信息信号的载波受一伪随机码的调制,使得载波工作的中心频率不断跳跃改变。这种方式的优点是设备之间按照约定的频点顺序,依次改变频率,可以避开干扰。然而,直接扩频系统对其它系统的影响较小,信号处理相对复杂,一般采用相关解调解扩,其调制方式多采用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等调制方式。在跳...
直接序列扩频的工作原理
直接序列扩频的原理如图所示。例如我们用窄脉冲序列对某一载波进行二相相移键控调制。如果采用平衡调制器,则调制后的输出为二相相移键控信号,它相当于载波抑制的调幅双边带信号。图中输入载波信号的频率为fc,窄脉冲序列的频谱函数为G(C),它具有很宽的频带。平衡调制器的输出则为两倍脉冲频谱宽度,...
扩展频谱技术直接序列展频技术 (DSSS)
直接序列展频技术(DSSS),又名直接序列扩频,是一种将信息比特通过多个chips(扩频码)进行编码的通信技术。原来信号的"1"或"0",在DSSS中被扩展为超过10个chips的表示,从而将原本功率高、频率窄的信号转变为功率低、频率宽的信号。扩频芯片数(Spreading chips)的多少决定了抗噪声干扰的能力,而较低...
直接序列展频技术简介
直接序列展频技术,简称DSSS,是一种信号处理方法,它通过将原始的电信号(例如1或0)扩展到多个chips(芯片)来表示。每个信号点现在可能需要10个或更多的chips来代表,这样原本功率较高、频率较窄的信号就被转化为低功率、宽频的信号。这种技术的关键参数是Spreading chips,即每个bit(位)使用chips的...
直接序列扩频的介绍
直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式,简称直扩方式(DS方式)。就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。 直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制,要传送的数据信息需要经过信道编码后,与...
直接序列扩频的优点
由于不同的扩频码是正交或接近正交的,彼此相互影响很小,所以可以把不同的扩频码作为用户的地址码,则很容易实现码分多址(CDMA)通信。移动通信系统采用CDMA方式,理论上可以使通信容量比目前的蜂窝式通信容量大。扩频原理图1是直接序列扩频通信系统的原理框图。欲传输的数字信号ak(t)经信息调制(一般...
扩频通信原理
扩频通信应具备如下特征:(1) 数字传输方式;(2) 传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3) 带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数) 对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4) 接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩) ,求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码) 调制和对信号相关...
ieee802.11b标准简析
其核心特性包括抗干扰能力强、传输速率高、保密性较好等。它在无线通信领域具有广泛的应用和深远的影响。以下是详细的解释:IEEE802.11b是一种基于无线以太网的技术标准,通过直接序列扩频技术来实现高速数据传输。该标准主要针对低速移动或固定用户终端的数据传输需求。通过该标准,用户可以在不依赖有线网络的...
zigbee的物理层采用的扩频技术是___.
直接序列扩频是一种基于扩频技术的通信方式,它通过在发送端将信息数据编码成一系列离散的、不相关的脉冲信号,并在接收端进行相应的解码,从而实现信息数据的传输。在ZigBee的物理层中,直接序列扩频技术被广泛应用于无线信号的调制和解调,以实现高速、可靠的数据传输。直接序列扩频技术具有抗干扰能力强、数据...