香农公式的扩频通信
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
从香农公式中还可以推论出:在信道带宽C不变的情况下,带宽B和信噪比S/N是可以互换的,也就是说,从理论上完全有可能在恶劣环境(噪声和干扰导致极低的信噪比)时,采用提高信号带宽(B)的方法来维持或提高通信的性能,甚至于可以使信号的功率低于噪声基底。简言之,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(Spread Spectrum Communication)技术起源于上世纪中期。但在当时,该技术并没有得到关注,直到进入80年代后才开始受到重视,并逐步实用化,扩频通信技术是现代短距离数字通信(如卫星定位系统(GPS)、3G移动通信系统、无线局域网802.11a/b/g和蓝牙)中采用的关键技术。
扩频通信的基本特征就是扩展频谱,具体做法是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展,形成宽带的低功率谱密度的信号来通信。
扩频技术的精确定义是:通过注入一个更高频率的信号将基带信号扩展到一个更宽的频带内的射频通信系统,即发射信号的能量被扩展到一个更宽的频带内使其看起来如同噪声一样。扩展带宽与初始信号之比称为扩频处理增益(dB),典型值可以从10dB到60dB。
发射端,在天线之前某处链路注入扩频码,这个过程称为扩频处理,经扩频处理后原数据信息能量被扩散到一个很宽的频带内。在接收端相应链路中移去扩频码,恢复数据,此过程称为解扩。显然,收发两端需要预先知道扩频码。 抗干扰、抗阻塞特性和交叉抑制特性
经过扩频处理,信道上传输的数据信息与扩频因子是相关的,而干扰和阻塞信号与扩频因子无关,所以接收端经解扩处理后就只剩下有用的信息,而干扰和阻塞信号很容易就被抑制掉了,这种抑制能力同样也作用于其它不具有正确扩频因子的扩频信号,如没有授权的用户因不知道原始信号的扩频因子而无法解码,或者说扩频通信允许不同用户共享同一频带(如CDMA)。因此,采用扩频技术不仅可以获得较高的抗干扰、抗阻塞特性和交叉抑制特性,而且可以实现复用。 如果用扩频码控制发射信号的开或关,则可得到时间跳变的扩频技术(THSS)。时跳变扩频技术利用伪随机序列控制功放的通/断,该项技术目前应用不多。
这几种扩频技术并不互相排斥,可以综合在一起形成混合扩频技术,如DSSS+FHSS。
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...
编码器的工作原理是怎样的?
光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器每转输出60(我们用老板没有说)个脉冲,五线制。其中两根为电源线,三根为脉冲线(A相、B相、Z)。电源的工作电压为 (+5~+24V)直流电源。光...
香农公式扩频通信
香农公式揭示了在信道带宽C恒定的情况下,信号带宽B与信噪比S/N之间存在互换性。理论上,即使在噪声和干扰导致信噪比极低的环境下,通过增加信号带宽B,通信性能仍可维持或提升,甚至可能使信号功率低于噪声水平。扩频通信的核心思想是利用宽带传输来换取信噪比的优势,这种技术可以改善通信在恶劣条件下的表现。
香农公式的扩频通信
从香农公式中还可以推论出:在信道带宽C不变的情况下,带宽B和信噪比S/N是可以互换的,也就是说,从理论上完全有可能在恶劣环境(噪声和干扰导致极低的信噪比)时,采用提高信号带宽(B)的方法来维持或提高通信的性能,甚至于可以使信号的功率低于噪声基底。简言之,就是可以用扩频方法以宽带传输信息...
扩频通讯技术的第三章 扩频通信的理论基础
根据香农(C.E.Shannon)在信息论研究中总结出的信道容量公式,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--噪声功率由式中可以看出:为了提高信息的传输速率C,可以从两种途径实现,既加大带宽W或提高信噪比S/N。换句话说,当信号的传输速率C一...
在IEEE 802.11标准中使用了扩频通信技术,下面选项中有关扩频通信技术说...
扩频是指一种在物理层上通过某种机制拓宽信号带宽,把原本是窄带数字信号变成宽带传输信号信号调制技术。根据香农公式C = W log2(1+S / N),(其中,C信道容量,W频带宽度,S / N信噪比。)在信道容量C一定情况下,增加频带宽度可以在较低信噪比情况下传输信息,还可以有效地降低噪声功率谱密度,...
计算机网路中的香农公式是什么?
该式通常称为香农公式。B是信道带宽(赫),S是信号功率(瓦),N是噪声功率(瓦)。香农定理指出,如果信息源的信息速率R小于或者等于信道容量C,那么,在理论上存在一种方法可使信息源的输出能够以任意小的差错概率通过信道传输。该定理还指出:如果R>C,则没有任何办法传递这样的信息,或者说传递...
在公用移动通信中码分多址为什么必须与扩频技术相结合
扩频的意思就是扩大带宽,这样在保证同样容量的前提下,可以降低信噪比,也就是降低手机的发射功率,这样可以降低手机电池消耗,也可以减少手机电磁辐射;再者,可以将通信内容淹没在噪声里,提供很好的保密性能。从香农公式中还可以推论出:在信道带宽C不变的情况下,带宽B和信噪比S/N是可以互换的,也就是...
结合香农公式分析为什么扩频通信具有强干扰性
只放大DSSS信号。这就是DSSS抗干扰的原理。如果有人用DSSS同样的方式来发出无意义的强干扰信号,那么接收机就不可能接收到发射端的正确信号。也就是说,干扰成功。这个是没办法避免的。采用不同的调频方式发射信号只能在一定程度上增加人为干扰的难度。一旦调频方式被破解,一样会受到干扰。
计算机网路中的香农公式是什么?
而跳频扩频(FHSS)则通过伪随机序列改变载波频率,使得信号在宽频率范围内跳跃,提高了抗干扰能力。时间跳变扩频(THSS)则是通过控制信号的开/关时间,以伪随机序列控制功率,尽管应用相对较少,但也是扩频技术的一种形式。总的来说,香农公式和相关调制技术为我们理解计算机网络的传输限制以及优化通信性能...
扩频通信中的码片
扩频,spread-spectrum,顾名思义,就是扩展了频域的频谱。我们从香农公式来理解,它的作用: 扩频就是将用户数据符号与其分配到的相应的扩频码相乘,扩频操作将会增加信号带宽,因为信号的带宽在数值上近似等于其码元速率,扩频后的符号速率称为码片速率。 Chip ...