直接序列擴頻通訊原理及技術特點

2021-04-22 08:01:56 字數 2029 閱讀 4588

一、接序列擴頻通訊原理

直接序列擴頻(dsss),(direct seqcuence spread spectrdm)是直接利用具有高位元速率的擴頻碼系列採用各種調製方式在發端與擴充套件訊號的頻譜,而在收端,用相同的擴頻碼序去進行解碼,把擴充套件寬的擴頻訊號還原成原始的資訊。它是一種數字調製方法,具體說,就是將信源與一定的pn碼(偽雜訊碼)進行摸二加。例如說在發射端將"1"用11000100110,而將"0"用00110010110去代替,這個過程就實現了擴頻,而在接收機處只要把收到的序列是11000100110就恢復成"1"是00110010110就恢復成"0",這就是解擴。這樣信源速率就被提高了11倍,同時也使處理增益達到10db以上,從而有效地提高了整機倍噪比。

直接序列擴頻的優點:

直擴系統射頻頻寬很寬。小部分頻譜衰落不會使訊號頻譜嚴重衰落

多徑干擾是由於電波傳播過程中遇到各種反射體(高山,建築物)引起,使接受端接受訊號產生失真,導致碼間串擾,引起噪音增加。而直擴系統可以利用這些干擾能量提高系統的效能。

直擴系統除了一般通訊系統所要求的同步以外,還必須完成偽隨機碼的同步,以便接受機用此同步後的偽隨機碼去對接受訊號進行相關解擴。直擴系統隨著偽隨機碼字的加長,要求的同步精度也就高,因而同步時間就長。

直擴和跳頻系統都有很強的保密性能。對於直擴系統而言,射頻頻寬很寬,譜密度很低,甚至淹沒在噪音中,就很難檢查到訊號的存在。由於直擴訊號的頻譜密度很低,直擴系統對其它系統的影響就很小。

直擴系統一般採用相干解調解擴,其調製方式多採用bpsk、dpsk、qpsk、mpsk等調製方式。而跳頻方式由於頻率不斷變化、頻率的駐留時間內都要完成一次載波同步,隨著跳頻頻率的增加,要求的同步時間就越短。因此跳頻多採用非相干解調,採用的解調方式多為fsk或ask,從效能上看,直擴系統利用了頻率和相位的資訊,效能優於跳頻。

二、直接序列擴頻通訊技術特點:

直接序列擴頻(direct sequence spread spectrum)系統是將要傳送的資訊用偽隨機碼(pn碼)擴充套件到乙個很寬的頻帶上去,在接收端,用與發端擴充套件用的相同的偽隨機碼對接收到的擴頻訊號進行相關處理,恢復出發送的資訊。

直接序列擴頻通訊開始出現於第二次世界大戰,是美軍重要的無線保密通訊技術。現在直擴技術被廣泛應用於包括計算機無線網等許多領域。

抗干擾性強

抗干擾是擴頻通訊主要特性之一,比如訊號擴帶寬度為100倍,窄帶干擾基本上不起作用,而寬頻干擾的強度降低了100倍,如要保持原干擾強度,則需加大100倍總功率,這實質上是難以實現的。因訊號接收需要擴頻編碼進行相關解擴處理才能得到,所以即使以同型別訊號進行干擾,在不知道訊號的擴頻碼的情況下,由於不同擴頻編碼之間的不同的相關性,干擾也不起作用。正因為擴頻技術抗干擾性強,美**方在海灣戰爭等處廣泛採用擴頻技術的無線網橋來連線分布在不同區域的計算機網路。 

隱蔽性好

因為訊號在很寬的頻帶上被擴充套件,單位頻寬上的功率很小,即訊號功率譜密度很低,訊號淹沒在白雜訊之中,別人難以發現訊號的存在,加之不知擴頻編碼,很難拾取有用訊號,而極低的功率譜密度,也很少對於其他電訊裝置構成干擾。 

易於實現分碼多重進接(cdma)

直擴通訊占用寬頻頻譜資源通訊,改善了抗干擾能力,是否浪費了頻段?其實正相反,擴頻通訊提高了頻帶的利用率。正是由於直擴通訊要用擴頻編碼進行擴頻調製傳送,而訊號接收需要用相同的擴頻編碼作相關解擴才能得到,這就給頻率復用和多址通訊提供了基礎。充分利用不同碼型的擴頻編碼之間的相關特性,分配給不同使用者不同的擴頻編碼,就可以區別不同的使用者的訊號,眾多使用者,只要配對使用自己的擴頻編碼,就可以互不干擾地同時使用同一頻率通訊,從而實現了頻率復用,使擁擠的頻譜得到充分利用。傳送者可用不同的擴頻編碼,分別向不同的接收者傳送資料; 同樣,接收者用不同的擴頻編碼,就可以收到不同的傳送者送來的資料,實現了多址通訊。美國國家航天管理局(nasa)的技術報告指出:採用擴頻通訊提高了頻譜利用率。另外,擴頻分碼多重進接還易於解決隨時增加新使用者的問題。

抗多徑干擾

無線通訊中抗多徑干擾一直是難以解決的問題,利用擴頻編碼之間的相關特性,在接收端可以用相關技術從多徑訊號中提取分離出最強的有用訊號,也可把多個路徑來的同一碼序列的波形相加使之得到加強,從而達到有效的抗多徑干擾。

直擴通訊速率高

直擴通訊速率可達 2m,8m,11m,無須申請頻率資源,建網簡單,網路效能好。

擴頻通訊系統概述

cdma移動通訊系統實際上也是直接序列擴頻通訊系統,其原理圖如下所示 在上圖中,各系統單元組成的作用如下 1 信源和信宿 信源是原始資訊的發出地,信宿是原始資訊的到達地。2 資訊調製和解調 資訊調製和解調包括信源編譯碼和通道編譯碼。1 信源編碼的目的是去掉資訊的冗餘度,壓縮信源的數碼率,提高通道的傳...

直接擴頻序列的原理 DSSS或dsss

直接序列擴頻 direct sequence spread spectrum 通訊,簡稱直擴通訊 ds 其基本原理就是利用高速率的 擴頻序列在發射端擴充套件訊號的頻譜,而在接收端用相同的擴頻碼序列進行 解擴,把展開的擴頻訊號還原成原來的訊號。在訊號發射端,設擴頻碼為 c1,資料碼為 a1,則其將擴頻...

序列通訊FIFO法和中斷處理程式中直接處理的比較

2011 02 23 10 20 58 分享到 首先,我想給這兩種方法乙個較為 貼切 的定義,對於 fifo處理方法,一般稱之為 非同步雙緩衝 對於第二種方法,則稱為 即時狀態處理 對於 非同步雙緩衝 方法來說,其根本思想是占用最小的系統時間完成資料的接收,而 處理部分及其實時性的保證則由其他任務 ...