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1、扩频通信系统扩频通信系统扩频通信系统扩频通信系统扩频通信系统Spread Spectrum CommunicationSpread Spectrum Communication扩频通信系统第一章第一章扩频通信系统概述扩频通信系统概述扩频通信系统1.1扩频通信简介扩频通信简介扩频通信扩频通信是当今国际上高新科技的热点之一，它与是当今国际上高新科技的热点之一，它与光纤通信光纤通信、卫星通信卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。几十年来，通信技术不断发展和演变，从几十年来，通信技术不断发展和演变，从有线有线（电缆、光纤）（电缆、光
2、纤）到到无线无线（短波、（短波、VHF/UHF、微波、卫星）基本上是、微波、卫星）基本上是媒质和信道媒质和信道的变化，而突破性的进展并不多。扩频通信系统的出现，是通信的变化，而突破性的进展并不多。扩频通信系统的出现，是通信技术的一次重大突破。技术的一次重大突破。扩频通信系统通常的超短波（通常的超短波（VHF/UHF）通信，）通信，10W电台能通电台能通20-30km远：远：而扩频设备，而扩频设备，10mW能通能通30-50km。也就是说扩频系统能带来。也就是说扩频系统能带来30dB以上的信噪比改善。以上的信噪比改善。扩频通信的定义：扩频通信的定义：扩频通信扩频通信（SpreadSpectrum
3、Communication）是指用来传输）是指用来传输信息的信息的射频信号带宽远远大于信息本身带宽射频信号带宽远远大于信息本身带宽的一种通信方式。的一种通信方式。扩频通信系统扩频通信是将待传送的信息数据被扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码伪随机编码(扩频序列：扩频序列：SpreadSequence)调制，调制，实现频谱扩展后再传输实现频谱扩展后再传输；接收端则采用；接收端则采用相同的编码进行解调相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。及相关处理，恢复原始信息数据。这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的：这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的：一是信息的频谱扩展后形成宽带传
4、输；一是信息的频谱扩展后形成宽带传输；二是相关处理后恢复成窄带信息数据。二是相关处理后恢复成窄带信息数据。与传统通信系统不同的是，在信道中传输的是一个宽带的低与传统通信系统不同的是，在信道中传输的是一个宽带的低谱密度的信号。谱密度的信号。扩频通信系统为什么要进行扩频？这是因为它具有一些独特的优点。为什么要进行扩频？这是因为它具有一些独特的优点。(1)抗干扰能力强，特别是抗窄带干扰能力。抗干扰能力强，特别是抗窄带干扰能力。(2)具有保密性，功率谱密度低，具有隐蔽性和低的截获概率。具有保密性，功率谱密度低，具有隐蔽性和低的截获概率。(3)具有多址能力，易于实现码分多址具有多址能力，易于实现码分多址
5、(CDMA)技术。技术。(4)可抗多径干扰和多径衰落。可抗多径干扰和多径衰落。(5)可抗频率选择性衰落。可抗频率选择性衰落。(6)频谱利用率高，容量大。频谱利用率高，容量大。(7)具有高精度测距能力。具有高精度测距能力。扩频通信系统总结：总结：扩频通信系统的优点是四抗，扩频通信系统的优点是四抗，抗噪声、抗干扰、抗衰落、抗多抗噪声、抗干扰、抗衰落、抗多径径；二多，；二多，多地址通信多地址通信(CDMA)、多媒体组网多媒体组网(语音、传真、数语音、传真、数字、图像、视频字、图像、视频)；一小，；一小，小功率小功率；一无，；一无，无照经营无照经营(国外国外)。总之，伪码扩频通信系统具有一系列其它系统
6、无法比拟的优点，总之，伪码扩频通信系统具有一系列其它系统无法比拟的优点，它合理地解决了当代各种无线通信系统存在的它合理地解决了当代各种无线通信系统存在的干扰干扰、泄密泄密、选址选址和和组网组网等四大问题，取得了多方面的重大突破，近年来一直受到等四大问题，取得了多方面的重大突破，近年来一直受到世界各国的极大关注。世界各国的极大关注。扩频通信系统1.2.扩频技术发展简介扩频技术发展简介自自50年代中期美国军方便开始研究，一直为军事通信所独占，年代中期美国军方便开始研究，一直为军事通信所独占，广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。
7、世界上第一个直接序列扩频系统是在美国的联邦通信实验室世界上第一个直接序列扩频系统是在美国的联邦通信实验室(FTL)于于1949年由年由Derosa和和Rogoff完成的，成功的工作在完成的，成功的工作在NewJersey和和California之间的通信线路上。之间的通信线路上。扩频通信系统理论研究紧跟其上，理论研究紧跟其上，1950年年Basore首先提出把这种扩频系统首先提出把这种扩频系统称作称作NOMACS（NoiseModulationAndCorrelationDetectionSystem）这个名称被使用相当长的时间。）这个名称被使用相当长的时间。1951年后，美国的年后，美国的A
8、SC(ArmySignalCorps-陆军通信兵陆军通信兵)要要求进一步研究求进一步研究NOMACS，想把它应用于高频无线电传通信线路，想把它应用于高频无线电传通信线路，以对抗敌人的干扰。以对抗敌人的干扰。1952年由年由LincolnLaboratory研制出研制出P9D型型NOMACS系统，系统，并进行了试验。以后在并进行了试验。以后在1953-1955年年LincolnLab研制出了研制出了F9C型无线电传机系统。型无线电传机系统。扩频通信系统很快，美国海军和空军也开始研究他们自己的扩频系统，那时很快，美国海军和空军也开始研究他们自己的扩频系统，那时设备庞大，是用设备庞大，是用电子管电子
9、管装的，设备要装几间屋子，使应用受到限装的，设备要装几间屋子，使应用受到限制。在制。在晶体管晶体管出现后，特别是出现后，特别是集成电路集成电路出现后，才使扩频系统得出现后，才使扩频系统得到广泛使用。到广泛使用。扩频通信系统直到直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源频谱资源，各国都纷纷提出，各国都纷纷提出在在数字峰窝移动通信数字峰窝移动通信、卫星移动通信卫星移动通信和未来的和未来的个人通信个人通信中采用扩中采用扩频技术，扩频技术已广泛应用于频技术，扩频技术已广泛应
10、用于蜂窝电话蜂窝电话、无绳电话无绳电话、微波通信微波通信、无线数据通信无线数据通信、遥测遥测、监控监控、报警报警等系统中。等系统中。扩频通信系统1.3.扩展频谱通信的基本概念扩展频谱通信的基本概念1.3.1扩展频谱通信的定义扩展频谱通信的定义所谓扩展频谱通信，可简单表述如下：所谓扩展频谱通信，可简单表述如下：“扩频通信技术是一种扩频通信技术是一种信息传输方式，其信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成码序列来完成，用，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息
11、数据无关；在接收端编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则则用同样的码用同样的码进行进行相关同步接收相关同步接收、解扩解扩及恢复所传信息数据及恢复所传信息数据”。扩频通信系统这一定义包含了以下三方面的意思：这一定义包含了以下三方面的意思：一、信号的频谱被展宽了一、信号的频谱被展宽了我们知道，传输任何信息都需要一定的带宽，称为信息带宽。我们知道，传输任何信息都需要一定的带宽，称为信息带宽。例如人类的语音的信息带宽为例如人类的语音的信息带宽为300Hz-3400Hz，电视图像信息，电视图像信息带宽为数百带宽为数百MHz。为了充分利用频率资源，通常都是尽量采用为了充分利用频率资源，通
12、常都是尽量采用大体相当的带宽的信号来传输信息大体相当的带宽的信号来传输信息。在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。如用调幅信号来传送语音信息，其带宽为语音信息带宽的的。如用调幅信号来传送语音信息，其带宽为语音信息带宽的两倍；电视广播射频信号带宽也只是其视频信号带宽的一倍多。两倍；电视广播射频信号带宽也只是其视频信号带宽的一倍多。这些都属于窄带通信。这些都属于窄带通信。扩频通信系统一般的调频信号，或脉冲编码调制信号，它们的带宽与信息带一般的调频信号，或脉冲编码调制信号，它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几。扩展频谱通信信号宽
13、之比也只有几到十几。扩展频谱通信信号带宽与信息带宽之比带宽与信息带宽之比则高达则高达100-1000，属于，属于宽带通信宽带通信。扩频通信系统二、采用扩二、采用扩频码序列调制频码序列调制的方式来展宽信号频谱的方式来展宽信号频谱我们知道，在时间上有限的信号，其频谱是无限的。例如很我们知道，在时间上有限的信号，其频谱是无限的。例如很窄的脉冲信号，其频谱则很宽。窄的脉冲信号，其频谱则很宽。信号的频带宽度与其持续时间信号的频带宽度与其持续时间近似成反比近似成反比。1微秒的脉冲的带宽约为微秒的脉冲的带宽约为1MHz。因此，如果。因此，如果用很用很窄的脉冲序列被所传信息调制，则可产生很宽频带的信号窄的脉冲
14、序列被所传信息调制，则可产生很宽频带的信号。如下面介绍的直接序列扩频系统就是采用这种方法获得扩频信如下面介绍的直接序列扩频系统就是采用这种方法获得扩频信号。这种号。这种很窄的脉冲码序列，其码速率是很高的，称为扩频码很窄的脉冲码序列，其码速率是很高的，称为扩频码序列序列。这里需要说明的一点是。这里需要说明的一点是所采用的扩频码序列与所传信息所采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的数据是无关的，也就是说它与一般的正弦，也就是说它与一般的正弦载波信号载波信号一样，丝毫一样，丝毫不影响信息传输的透明性。扩频码序列不影响信息传输的透明性。扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的仅仅起扩展信号频谱的作用作用。扩频通
15、信系统三、在接收端用相关解调来解扩三、在接收端用相关解调来解扩正如在一般的窄带通信中，已调信号在接收端都要进行解调来正如在一般的窄带通信中，已调信号在接收端都要进行解调来恢复所传的信息。在扩频通信中恢复所传的信息。在扩频通信中接收端则用与发送端相同的扩频接收端则用与发送端相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解调码序列与收到的扩频信号进行相关解调，恢复所传的信息。换句，恢复所传的信息。换句话说，这种相关解调起到解扩的作用。即把扩展以后的信号又恢话说，这种相关解调起到解扩的作用。即把扩展以后的信号又恢复成原来所传的信息。复成原来所传的信息。这种这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号，而在收端又将其
16、解扩在发端把窄带信息扩展成宽带信号，而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程成窄带信息的处理过程，会带来一系列好处。，会带来一系列好处。扩频通信系统1.3.2扩频通信的理论基础扩频通信的理论基础长期以来，人们总是想法使信号所占领谱尽量的窄，以充分长期以来，人们总是想法使信号所占领谱尽量的窄，以充分利用十分利用十分宝贵的频谱资源宝贵的频谱资源。为什么要用这样宽频带的信号来传。为什么要用这样宽频带的信号来传送信息呢送信息呢?简单的回答就是主要为了简单的回答就是主要为了通信的安全可靠通信的安全可靠。扩频通信的基本特点，是扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带宽度传输信号所占用的频带宽度(W)远远大
17、于原始信息本身实际所需的最小大于原始信息本身实际所需的最小(有效有效)带宽带宽( F)，其比值称为，其比值称为处理增益处理增益Gp:Gp=W/ F(1)扩频通信系统众所周知，任何信息的有效传输都需要一定的频率宽度，如话众所周知，任何信息的有效传输都需要一定的频率宽度，如话音为音为0.3-3.4kHz，电视图像则宽到数百兆赫。为了，电视图像则宽到数百兆赫。为了充分利用有充分利用有限的频率资源限的频率资源，增加通路数目增加通路数目，人们广泛选择不同，人们广泛选择不同调制方式调制方式，采，采用用宽频信道宽频信道(同轴电缆、微波和光纤等同轴电缆、微波和光纤等)，和，和压缩频带压缩频带等措施，同等措施，
18、同时时力求使传输的媒介中传输的信号占用尽量窄的带宽力求使传输的媒介中传输的信号占用尽量窄的带宽。扩频通信系统因此现今使用的电话、广播系统中，无论是采用调幅、调频或因此现今使用的电话、广播系统中，无论是采用调幅、调频或脉冲编码调制制式，脉冲编码调制制式，Gp值一般都在十多倍范围内，统称为值一般都在十多倍范围内，统称为“窄窄带通信带通信”。而扩频通信的。而扩频通信的Gp值，高达数百、上千，称为值，高达数百、上千，称为“宽带通宽带通信信”。扩频通信的可行性，是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引扩频通信的可行性，是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。伸而来的。信息论中关于信息容量的信息论中关于
19、信息容量的Shannon公式公式为：为：CWLog2(1+P/N)(2)式中：式中：C-信道信道(极限极限)容量容量(用传输速率度量用传输速率度量)扩频通信系统W-信号频带宽度信号频带宽度P-信号功率信号功率N-白噪声功率白噪声功率式式(2)说明，在给定的传输速率说明，在给定的传输速率C不变的条件下，不变的条件下，频带宽度频带宽度W和信噪比和信噪比P/N是可以互换的是可以互换的。即可通过增加频带宽度的方法，。即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比在较低的信噪比P/N(S/N)情况下，传输信息。情况下，传输信息。扩展频谱换取信噪比要求的降低扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点
20、，正是扩频通信的重要特点，并由此为扩频通信的应用奠定了基础。并由此为扩频通信的应用奠定了基础。扩频通信系统扩频通信可行性的另一理论基础，为柯捷尔尼可夫关于信息传扩频通信可行性的另一理论基础，为柯捷尔尼可夫关于信息传输差错概率的公式：输差错概率的公式：Powj f(E/N0)(3)式中：式中：Powj-差错概率差错概率E-信号能量信号能量N0-噪声功率谱密度噪声功率谱密度因为因为:信号功率信号功率PET(T为信息持续时间为信息持续时间)扩频通信系统噪声功率噪声功率NWN0(W为信号频带宽度为信号频带宽度)信息带宽信息带宽 F1T则式则式(3)可变换为：可变换为：(4)式式(4)说明，对于一定带宽
21、说明，对于一定带宽 F的信息而言，用的信息而言，用Gp值较大的宽值较大的宽带信号来传输，可以提高通信抗干扰能力，保证强干扰条件下，带信号来传输，可以提高通信抗干扰能力，保证强干扰条件下，通信的安全可靠。通信的安全可靠。亦即式亦即式(4)与式与式(2)一样，说明一样，说明信噪比和带宽是可以互换的信噪比和带宽是可以互换的。扩频通信系统总之，我们用信息带宽的总之，我们用信息带宽的100倍，甚至倍，甚至1000倍以上的倍以上的宽带信宽带信号号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即在强干扰在强干扰条件下保证可靠安全地通信条件下保证可靠安全地通信。这就是扩
22、展频谱通信的基本思想和理论依据。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。扩频通信系统1.3扩频通信的主要性能指标扩频通信的主要性能指标处理增益处理增益和和抗干扰容限抗干扰容限是扩频通信系统的两个重要性能指标。是扩频通信系统的两个重要性能指标。处理增益处理增益G也称扩频增益也称扩频增益(SpreadingGain)它定义为频谱扩展前的信息带宽它定义为频谱扩展前的信息带宽 F与频带扩展后的信号带宽与频带扩展后的信号带宽W之比：之比：GW/ F扩频通信系统在扩频通信系统中，接收机作扩频解调后，只提取在扩频通信系统中，接收机作扩频解调后，只提取伪随机编伪随机编码相关处理后的带宽为码相关处理后的带宽为
23、F的信息，而的信息，而排除掉宽频带排除掉宽频带W中的外中的外部干扰、噪声和其他用户的通信影响部干扰、噪声和其他用户的通信影响。因此，处理增益因此，处理增益G反映反映了扩频通信系统信噪比改善的程度。了扩频通信系统信噪比改善的程度。扩频通信系统抗干扰容限抗干扰容限是指扩频通信系统是指扩频通信系统能在多大干扰环境下正常工作的能力能在多大干扰环境下正常工作的能力，定义，定义为：为：其中：其中：Mj-抗干扰容限抗干扰容限G-处理增益处理增益(S/N)out-信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比信息数据被正确解调而要求的最小输出信噪比 Ls-接收系统的工作损耗接收系统的工作损耗扩频通信系统例如例如,一
24、个扩频系统的处理增益为一个扩频系统的处理增益为35dB，要求误码率小于，要求误码率小于10-5的信息数据解调的最小的输出信噪比的信息数据解调的最小的输出信噪比(S/N)out10dB，系，系统损耗统损耗Ls3dB，则干扰容限，则干扰容限 Mj35-(10+3)22dB。这说明，该系统能在干扰输入功率电平比扩频信号功率电平这说明，该系统能在干扰输入功率电平比扩频信号功率电平高高22dB的范围内正常工作，也就是该系统能够在接收输入信噪的范围内正常工作，也就是该系统能够在接收输入信噪比大于或等于比大于或等于-22dB的环境下正常工作的环境下正常工作。扩频通信系统1.4扩展频谱通信的主要特点扩展频谱通
25、信的主要特点1.4.1易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率无线频谱十分宝贵，虽然从长波到微波都得到了开发利用，仍无线频谱十分宝贵，虽然从长波到微波都得到了开发利用，仍然满足不了社会的需求。在窄带通信中，主要依靠波段划分来防然满足不了社会的需求。在窄带通信中，主要依靠波段划分来防止信道之间发生干扰。止信道之间发生干扰。为此，世界各国都设立了频率管理机构，用户只能使用申请获为此，世界各国都设立了频率管理机构，用户只能使用申请获准的频率。准的频率。扩频通信系统扩频通信发送功率极低扩频通信发送功率极低(1-650mW)，采用了，采用了相关接收相关接收技术，技术，
26、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同一频率,也可与现今各种窄道通信也可与现今各种窄道通信共享同一频率资源共享同一频率资源。所以，。所以，在美国及世界绝大多数国家，扩频通信在美国及世界绝大多数国家，扩频通信不需申请频率不需申请频率，任何个人，任何个人与单位可以无执照使用。与单位可以无执照使用。扩频通信系统1.4.2抗干扰性强，误码率低抗干扰性强，误码率低扩频通信在空间传输时所占有的扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽带宽相对较宽，而收端又采，而收端又采用用相关检测相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复
27、成的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信窄带信号号，而把非所需信号扩展成，而把非所需信号扩展成宽带信号宽带信号，然后通过，然后通过窄带滤波窄带滤波技术技术提取有用的信号。这样，对于各种提取有用的信号。这样，对于各种干扰信号干扰信号，因其在收端的，因其在收端的非非相关性相关性，解扩后窄带信号中只有很，解扩后窄带信号中只有很微弱的成份微弱的成份，信噪比很高，信噪比很高，因此抗干扰性强因此抗干扰性强。扩频通信系统例如，当例如，当Gp=35dB时，抗干扰容限时，抗干扰容限Mj=22dB，即在负信噪，即在负信噪声比声比(-22dB)条件下，可以将信号从噪声的湮灭中提取出来。条件下，可以将信号从噪声
28、的湮灭中提取出来。在目前商用的通信系统中，在目前商用的通信系统中，扩频通信是唯一能够工作于负信扩频通信是唯一能够工作于负信噪比条件下的通信方式噪比条件下的通信方式。对于宽带干扰和脉冲干扰在扩频设备中如何被抑制的物理过程，对于宽带干扰和脉冲干扰在扩频设备中如何被抑制的物理过程，可以用图可以用图1和图和图2加以说明。加以说明。扩频通信系统对于各种形式人为的对于各种形式人为的(如电子对抗中如电子对抗中)干扰或其他窄带或宽带干扰或其他窄带或宽带(扩频扩频)系统的干扰，系统的干扰，只要波形、时间和码元稍有差异，解扩后只要波形、时间和码元稍有差异，解扩后仍然保持其宽带性仍然保持其宽带性，而有用信号将被压缩
29、，见图，而有用信号将被压缩，见图1所示。所示。扩频通信系统对于脉冲干扰，带宽将被展宽到对于脉冲干扰，带宽将被展宽到B，而有用信号恢复，而有用信号恢复(压缩压缩)后，后，保证高于干扰，见图保证高于干扰，见图2所示。所示。由于扩频系统这一优良性能，误码率很低，正常条件下可低到由于扩频系统这一优良性能，误码率很低，正常条件下可低到l0-10,最差条件下约最差条件下约10-6，完全能满足国内相关系统对通道传输质，完全能满足国内相关系统对通道传输质量的要求。量的要求。扩频通信系统1.4.3隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小隐蔽性好，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，
30、由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功单位频带内的功率很小率很小，信号湮没在噪声里信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，而想进一步检，一般不容易被发现，而想进一步检测信号的参数测信号的参数(如伪随机编码序列如伪随机编码序列)就更加困难，因此说其隐蔽性就更加困难，因此说其隐蔽性好。好。再者，由于扩频信号具有再者，由于扩频信号具有很低的功率谱密度很低的功率谱密度，它对目前使用的，它对目前使用的各种窄带通信系统的干扰很小。各种窄带通信系统的干扰很小。扩频通信系统1.4.4可以实现码分多址可以实现码分多址扩频通信提高了抗干扰性能，但付出了占用频带宽的代价。扩频通信提高了抗干扰性能，但付出
31、了占用频带宽的代价。如果让如果让许多用户共用这一宽频带许多用户共用这一宽频带，则可大为提高频带的利用，则可大为提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在率。由于在扩频通信中存在扩频码序列扩频码序列的扩频调制，充分利用的扩频调制，充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性自相关特性和和互相关特互相关特性性，在接收端利用，在接收端利用相关检测相关检测技术进行解扩，则在分配给技术进行解扩，则在分配给不同用不同用户码型户码型的情况下可以的情况下可以区分不同用户的信号区分不同用户的信号，提取出有用信号。，提取出有用信号。这样一来，在一宽频带上许多对用户可以同时通话
32、而互不干扰。这样一来，在一宽频带上许多对用户可以同时通话而互不干扰。扩频通信系统1.4.5抗多径干扰抗多径干扰在无线通信的各个频段，长期以来，在无线通信的各个频段，长期以来，多径干扰多径干扰始终是一个难始终是一个难以解决的问题之一。在以往的窄带通信中，采用两种方法来提以解决的问题之一。在以往的窄带通信中，采用两种方法来提高抗多径干扰的能力：高抗多径干扰的能力：一是把最强的有用信号分离出来，排除其它路径的干扰信号，一是把最强的有用信号分离出来，排除其它路径的干扰信号，即采用即采用分集接收分集接收技术；技术；二是设法把不同路径来的不同延迟、不同相位的信号在接收二是设法把不同路径来的不同延迟、不同相
33、位的信号在接收端端从时域上对齐相加从时域上对齐相加，合并成较强的有用信号合并成较强的有用信号，即采用梳状滤，即采用梳状滤波器的方法。波器的方法。扩频通信系统这两种技术在扩频通信中都易于实现。这两种技术在扩频通信中都易于实现。利用扩频码的利用扩频码的自相关特性自相关特性，在接收端从多径信号中，在接收端从多径信号中提取和分离提取和分离出最强的有用信号出最强的有用信号，或把多个路径来的同一码序列的波形相加合，或把多个路径来的同一码序列的波形相加合成，这相当于成，这相当于梳状滤波器梳状滤波器的作用。另外，采用频率跳变扩频调制的作用。另外，采用频率跳变扩频调制方式的扩频系统中，由于用多个频率的信号传送同
34、一个信息，实方式的扩频系统中，由于用多个频率的信号传送同一个信息，实际上起到了频率分集的作用。际上起到了频率分集的作用。扩频通信系统1.4.6能精确地定时和测距能精确地定时和测距我们知道电磁波在空间的传播速度是固定不变的光速。人们我们知道电磁波在空间的传播速度是固定不变的光速。人们自然会想到如果能够精确测量自然会想到如果能够精确测量电磁波在两个物体之间传播的时电磁波在两个物体之间传播的时间间，也就等于测量两个物体之间的距离。，也就等于测量两个物体之间的距离。在扩频通信中如果扩展频谱很宽，则意味着所采用的扩频码在扩频通信中如果扩展频谱很宽，则意味着所采用的扩频码速率很高，速率很高，每个码片占用的
35、时间就很短每个码片占用的时间就很短。当发射出去的扩频信。当发射出去的扩频信号在被测物体反射回来后，在接收端解调出扩频码序列，然后号在被测物体反射回来后，在接收端解调出扩频码序列，然后比较收发两个码序列相位之差比较收发两个码序列相位之差，就可以精确测出扩频信号往返，就可以精确测出扩频信号往返的时间差，从而算出二者之间的距离。的时间差，从而算出二者之间的距离。扩频通信系统测量的精度决定于码片的宽度，也就是扩展频谱的宽度。测量的精度决定于码片的宽度，也就是扩展频谱的宽度。码码片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高。扩频通信系统3.7适合数字话音和数据传输，以及开展多种通信业务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扩频通信一般都采用数字通信数字通信、码分多址码分多址技术，适用于计算机技术，适用于计算机网络，适合于数据和图像传输。网络，适合于数据和图像传输。3.8安装简便，易于维护安装简便，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，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。广应用。
