1. 直接序列擴頻的概念
直接序列擴頻是高安全性高抗擾性的一種無線序列型號傳輸方式,英文全稱Direct Sequence Spread Spectrum,簡稱直擴方式(DS方式)。直接序列擴頻通過利用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜,而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴,把展開的擴頻信號還原成原來的信號。直接序列擴頻技術在軍事通信和機密工業中得到了廣泛的應用,現在甚至普及到一些民用的高端產品,例如信號基站、無線電視、蜂窩手機、無線嬰兒監視器等,是一種可靠安全的工業應用方案。
2. 一定速率的pn序列直接擴頻與擴頻信號帶寬的關系是什麼
擴頻通信技術
長期以來,擴頻通信主要用於軍事保密通信和電子對抗系統,隨著世界范圍政治格局的變化和冷戰的結束,該項技術才逐步轉向"商業化"。數年前擴頻通信在我國通信領域仍鮮為人知,有關資料介紹也比較少,一九九三年開始, 吉隆公司即致力於向我國引進擴頻產品, 已經在電力、金融、公安、交通等行業收到了明顯的社會、經濟效益,引起國內通信界人士的廣泛注意。
第一章 擴展頻譜通信簡介
我們知道,傳輸任何信息都需要一定的帶寬,稱為信息帶寬。例如語音信息的帶寬大約為20Hz~20000Hz、普通電視圖像信息帶寬大約為6MHz。為了充分利用頻率資源,通常都是盡量壓縮傳輸帶寬。如電話是基帶傳輸,人們通常把帶寬限制在3400Hz左右。如使用調幅信號傳輸,因為調制過程中將產生上下兩個邊帶,信號帶寬需要達到信息帶寬的兩倍,而在實際傳輸中,人們採用壓縮限幅技術,把廣播語音的帶寬限制在大約為2×4500Hz=9KHz左右;採用邊帶壓縮技術,把普通電視信號包括語音信號一起限制在1.2×6.5MHz=8MHz左右。即使在普通的調頻通信上,人們最大也只把信號帶寬放寬到信息帶寬的十幾倍左右,這些都是採用了窄帶通信技術。擴頻通信屬於寬頻通信技術,通常的擴頻信號帶寬與信息帶寬之比將高達幾百甚至幾千倍。有人要問為什麼要這么做?這樣是不是太浪費頻率資源了?這些問題可以用資訊理論和抗干擾理論來解釋。
第二章 擴頻通信的定義
擴頻通信,即擴展頻譜通信技術(Spread Spectrum Communication),它的基本特點是其傳輸信息所用信號的帶寬遠大於信息本身的帶寬。除此以外,擴頻通信還具有如下特徵:
2.1 是一種數字傳輸方式;
2.2 帶寬的展寬是利用與被傳信息無關的函數(擴頻函數)對被傳信息進行調制實現的;
2.3 在接收端使用相同的擴頻函數對擴頻信號進行相關解調,還原出被傳信息。
第三章 擴頻通信的理論基礎
根據仙農(C.E.Shannon)在資訊理論研究中總結出的信道容量公式,即仙農公式:
C = W×Log2(1+S/N)
式中:C--信息的傳輸速率 S--有用信號功率 W--頻帶寬度 N--雜訊功率
由式中可以看出:
為了提高信息的傳輸速率C,可以從兩種途徑實現,既加大帶寬W或提高信噪比S/N。換句話說,當信號的傳輸速率C一定時,信號帶寬W和信噪比S/N是可以互換的,即增加信號帶寬可以降低對信噪比的要求,當帶寬增加到一定程度,允許信噪比進一步降低,有用信號功率接近雜訊功率甚至淹沒在雜訊之下也是可能的。擴頻通信就是用寬頻傳輸技術來換取信噪比上的好處,這就是擴頻通信的基本思想和理論依據。
第四章 擴頻增益和抗干擾容限
擴頻通信系統由於在發送端擴展了信號頻譜,在接收端解擴還原了信息,這樣的系統帶來的好處是大大提高了抗干擾容限。理論分析表明,各種擴頻系統的抗干擾性能與信息頻譜擴展後的擴頻信號帶寬比例有關。一般把擴頻信號帶寬W與信息帶寬△F之比稱為處理增益GP,即:
它表明了擴頻系統信噪比改善的程度。除此之外,擴頻系統的其他一些性能也大都與GP有關。因此,處理增益是擴頻系統的一個重要性能指標。
系統的抗干擾容限MJ定義如下:
式中:(S/N)。= 輸出端的信噪比,
Ls = 系統損耗
由此可見,抗干擾容限MJ與擴頻處理增益GP成正比,擴頻處理增益提高後,抗干擾容限大大提高,甚至信號在一定的雜訊湮沒下也能正常通信。通常的擴頻設備總是將用戶信息(待傳輸信息)的帶寬擴展到數十倍、上百倍甚至千倍,以盡可能地提高處理增益。
第五章 頻譜的擴展的實現和直接序列擴頻
頻譜的擴展是用數字化方式實現的。在一個二進制碼位的時段內用一組新的多位長的碼型予以置換,新碼型的碼速率遠遠高出原碼的碼速率,由傅立葉分析可知新碼型的帶寬遠遠高出原碼的帶寬,從而將信號的帶寬進行了擴展。這些新的碼型也叫偽隨機(PN)碼,碼位越長系統性能越高。通常,商用擴頻系統PN碼碼長應不低於12位,一般取32位,軍用系統可達千位。
目前常見的碼型有以下三種:
• M序列,即最長線性偽隨機系列;
• GOLD序列;
• WALSH函數正交碼。
當選取上述任意一個序列後,如M序列,將其中可用的編碼,即正交碼,兩兩組合,並劃分為若干組,各組分別代表不同用戶,組內兩個碼型分別表示原始信息"1"和"0"。系統對原始信息進行編碼、傳送,接收端利用相關處理器對接收信號與本地碼型相關進行相關運算,解出基帶信號( 即原始信息)實現解擴,從而區分出不同用戶的不同信息。微波無線擴頻通信的原理見圖1:
圖1:擴頻通信原理
由圖可見,一般的無線擴頻通信系統都要進行三次調制。一次調制為信息調制,二次調制為擴頻調制,三次調制為射頻調制。接收端有相應的射頻解調,擴頻解調和信息解調。根據擴展頻譜的方式不同,擴頻通信系統可分為:直接序列擴頻(DS)、跳頻(FH)、跳時(TH)、線性調頻以及以上幾種方法的組合。
圖2:信息的頻譜擴展過程
所謂直接序列擴頻(DS-Direct Scquency),就是用高碼率的擴頻碼序列在發端直接去擴展信號的頻譜,在收端直接使用相同的擴頻碼序列對擴展的信號頻譜進行解調,還原出原始的信息。直接序列擴頻的頻譜擴展和解擴過程見圖2和圖3所示:
圖3:擴頻信號的解擴過程
在圖上我們可以看出:
在發端,信息碼經碼率較高的PN碼調制以後,頻譜被擴展了。在收端,擴頻信號經同樣的PN碼解調以後,信息碼被恢復;
信息碼經調制、擴頻傳輸、解調然後恢復的過程,類似與PN碼進行了二次"模二相加"的過程。
在以下的圖4中我們還可以用能量面積圖示概念看出:
待傳信息的頻譜被擴展了以後,能量被均勻地分布在較寬的頻帶上,功率譜密度下降;
擴頻信號解擴以後,寬頻信號恢復成窄帶信息,功率譜密度上升;
相對與信息信號,脈沖干擾只經過了一次被模二相加的調制過程,頻譜被擴展,功率譜密度下降,從而使有用信息在雜訊干擾中被提取出來。
第六章 擴頻通信的主要特點
圖4:擴頻通信中,頻譜寬度與功率譜密度示意
擴頻通信具有許多窄帶通信難以替代的優良性能, 使得它能迅速推廣到各種公用和專用通信網路之中。簡單來說主要有以下幾項優點:
6.1 抗干擾性強,誤碼率低
如上所述,擴頻通信系統由於在發送端擴展信號頻譜,在接收端解擴還原信息,產生了擴頻增益,從而大大地提高了抗干擾容限。根據擴頻增益不同,甚至在負的信噪比條件下,也可以將信號從雜訊的淹沒中提取出來,在目前商用的通信系統中,擴頻通信是唯一能夠工作於負信噪比條件下的通信方式。
各種形式人為的干擾(如電子對抗中)或其他窄帶或寬頻(擴頻)系統的干擾,只要波形、時間和碼元稍有差異,解擴後仍然保持其寬頻性,而有用信號將被壓縮。從圖4可以看出,對於脈沖干擾, 由於在信號的接收過程中,它是一個被一次"模二相加"過程,可以看成是一個被擴頻過程,其帶寬將被擴展,而有用信號卻是一個被二次"模二相加"過程,是一個解擴過程,其信號被恢復(壓縮)後,保證高於干擾。由於擴頻系統這一優良性能,其誤碼率很低,正常條件下可達10-10,最差條件下也可達10-6,遠高於普通的微波通信(如通常所說的一點多址)的效果,完全能滿足目前國內SCADA系統對通信傳輸質量的要求。應該說,抗干擾性能強是擴頻通信的最突出的優點;
6.2 易於同頻使用,提高了無線頻譜利用率
無線頻譜十分寶貴,雖然從長波到微波都已得到開發利用,仍然滿足不了社會的需求。為此,世界各地都設計了頻譜管理機構, 用戶只能使用申請獲得的頻率,依靠頻道劃分來防止信道之間發生干擾。
由於擴頻通信採用了相關接收這一高技術,信號發送功率極低(<1W,一般為1~100mW),且可工作在信道雜訊和熱雜訊背景中,易於在同一地區重復使用同一頻率,也可以與現今各種窄帶通信共享同一頻率資源;
6.3 抗多徑干擾
在無線通信中,抗多徑干擾問題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信號中提取分離出最強的有用信號,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。
6.4 擴頻通信是數字通信,特別適合數字話音和數據同時傳輸,擴頻通信自身具有加密功能,保密性強,便於開展各種通信業務。擴頻通信容易採用碼分多址、語音壓縮等多項新技術,更加適用於計算機網路以及數字化的話音、圖像信息傳輸;
6.5 擴頻通信絕大部分是數字電路,設備高度集成,安裝簡便,易於維護,也十分小巧可靠,便於安裝,便於擴展,平均無故障率時間也很長;
6.6 另外,擴頻設備一般採用積木式結構,組網方式靈活,方便統一規劃,分期實施,利於擴容,有效地保護前期投資。
3. 直接序列擴頻的優點
擴頻解調器實際上是一個相關器,擴頻信號通過相關器後能有效地恢復,干擾信號(包括瞄準性窄帶干擾和寬頻干擾)由於與本地PN碼不相關而被相關器抑制掉。
表示擴頻通信特性的一個重要參數是擴頻增益G(Spreading Gain),其定義為擴頻前的信號帶寬B1與擴頻後的信號帶寬B2之比。G=B2/B1擴頻通信中,接收端對接收到的信號做擴頻解調,只提取擴頻編碼相關處理後帶寬為B1的信號成份,而排除了擴展到寬頻B2中的干擾、雜訊和其他用戶通信的影響,相當於把接收信噪比提高了G倍。考慮到輸出端的信噪比和接收系統損耗,可以認為實際的擴頻增益帶來的信噪比的改善為:M=G-輸出端信噪比——系統損耗公式中的M叫做抗干擾容限。在第四章的系統模擬中,我們可以更直觀的觀察到系統的抗干擾性能。 由於不同的擴頻碼是正交或接近正交的,彼此相互影響很小,所以可以把不同的擴頻碼作為用戶的地址碼,則很容易實現碼分多址(CDMA)通信。移動通信系統採用CDMA方式,理論上可以使通信容量比目前的蜂窩式通信容量大。
擴頻原理圖1是直接序列擴頻通信系統的原理框圖。欲傳輸的數字信號ak(t)經信息調制(一般為PSK調制)獲得窄帶已調信號bk(t)。它再與碼片速率很高的擴頻碼Ck(t)進行調制(擴頻調制),其輸出為頻譜帶寬被擴展的信號Sk(t),這個過程稱為擴頻。擴展頻譜信號Sk(t)再變換為射頻信號發射出去。 直擴通信速率可達2M,8M,11M,無須申請頻率資源,建網簡單,網路性能好。在802.15.4通信標准中,要求的無線通信的速度是250Kbps, 所以,CC2430高頻部分也是使用這個通信速度。
GDS=10 lg(Rc/Rb)
其中:Rc為直擴碼速率;Rb為信息碼速率,其比率即為擴頻碼長度,也稱擴頻信號的帶寬擴展因子。
4. 請問跳頻擴頻和直接序列擴頻技術是什麼意思
所謂跳頻,比較確切的意思是:用一定碼序列進行選擇的多頻率頻移鍵控。也就是說,用擴頻碼序列去進行頻移鍵控調制,使載波頻率不斷地跳變,所以稱為跳頻。總之,跳頻系統佔用了比信息帶寬要寬得多的頻帶。其優點是跳頻圖案的偽隨機性和跳頻圖案的密鑰量使跳頻系統具有保密性。即使是模擬話音的跳頻通信,只要敵方不知道所使用的跳頻圖案就具有一定的保密的能力。當跳頻圖案的密鑰足夠大時,具有抗截獲的能力。
跳頻系統也有其缺點和局限: 信號的隱蔽性差。因為跳頻系統的接收機除跳頻器外與普通超外差式接收機沒有什麼差別,它要求接收機輸入端的信號雜訊功率比是正值,而且要求信號功率遠大於雜訊功率。所以在頻譜儀上是能夠明顯地看到跳頻信號的頻譜。特別是在慢速跳頻時,跳頻信號容易被敵方偵察、識別與截獲。跳頻系統抗多頻干擾及跟蹤式干擾能力有限。當跳頻的頻率數目中有一半的頻率被干擾時,對通信會產生嚴重影響,甚至中斷通信。抗跟蹤式干擾要求快速跳頻,使干擾機跟蹤不上而失效。快速跳頻器的限制。產生寬的跳頻帶寬、快的跳頻速率、偽隨機性好的跳頻圖案的跳頻器在製作上遇到很多困難,且有些指標是相互制約的。因此,使得跳頻系統的各項優點也受到了局限。
直接序列擴頻(DSSS),是直接利用具有高碼率的擴頻碼系列採用各種調制方式在發端與擴展信號的頻譜,而在收端,用相同的擴頻碼序去進行解碼,把擴展寬的擴頻信號還原成原始的信息。它是一種數字調制方法,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" 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。
特點:抗干擾性強、隱蔽性好、易於實現碼分多址(CDMA)、抗多徑干擾、速率可達 2M,8M,11M,無須申請頻率資源,建網簡單,網路性能好。
5. 擴頻中的直接序列
脈沖信號的持續時間與頻率成反比,帶寬跟頻率是成正比
6. 直接序列擴頻的工作原理
接收機在收到發射信號後,首先通過偽碼同步捕獲電路來捕獲發送來到偽碼精確相位,並由此產生跟發送端的偽碼相位完全一致的偽碼相位,作為本地解擴信號,以便能夠及時恢復出數據信息,完成整個直擴通信系統的信號接收。 直接序列擴頻的原理如圖所示。
例如我們用窄脈沖序列對某一載波進行二相相移鍵控調制。如果採用平衡調制器,則調制後的輸出為二相相移鍵控信號,它相當於載波抑制的調幅雙邊帶信號。圖中輸入載波信號的頻率為fc,窄脈沖序列的頻譜函數為G(C),它具有很寬的頻帶。平衡調制器的輸出則為兩倍脈沖頻譜寬度,而fc被抑制的雙邊帶的展寬了的擴頻信號,其頻譜函數為fc + G(C)。
在接收端應用相同的平衡調制器作為解擴器。可將頻譜為fc+G(C) 的擴頻信號,用相同的碼序列進行再調制,將其恢復成原始的載波信號fc。 直擴系統的抗干擾能力是由接收機對干擾的抑制產生的,如果幹擾信號的帶寬與信息帶寬相同(即窄帶),此干擾信號經過發送機偽雜訊碼調制後將展寬為與發送信號相同的帶寬,而其譜密度卻降低了若干倍。相反,直擴信號經偽雜訊碼解擴後變成了窄帶信息,從而使增益提高了若干倍。此增益我們稱為直擴處理增益GDS,也就是直擴系統的抗干擾能力,其定義式如下:
GDS=10 lg(Rc/Rb)
其中:Rc為直擴碼速率;Rb為信息碼速率,其比率即為擴頻碼長度,也稱擴頻信號的帶寬擴展因子。
7. 直接序列擴頻是如何實現通信的,它具有哪些特點
一、接序列擴頻通信原理
直接序列擴頻(DSSS),(Direct seqcuence spread
spectrdm)是直接利用具有高碼率的擴頻碼系列採用各種調制方式在發端與擴展信號的頻譜,而在收端,用相同的擴頻碼序去進行解碼,把擴展寬的擴頻信號還原成原始的信息。它是一種數字調制方法,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:
直擴系統射頻帶寬很寬。小部分頻譜衰落不會使信號頻譜嚴重衰落
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,使接受端接受信號產生失真,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性能。
直擴系統除了一般通信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信號進行相關解擴。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,射頻帶寬很寬,譜密度很低,甚至淹沒在噪音中,就很難檢查到信號的存在。由於直擴信號的頻譜密度很低,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,其調制方式多採用BPSK、DPSK、QPSK、MPSK等調制方式。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,從性能上看,直擴系統利用了頻率和相位的信息,性能優於跳頻。
二、直接序列擴頻通信技術特點:
直接序列擴頻(Direct Sequence Spread
Spectrum)系統是將要發送的信息用偽隨機碼(PN碼)擴展到一個很寬的頻帶上去,在接收端,用與發端擴展用的相同的偽隨機碼對接收到的擴頻信號進行相關處理,恢復出發送的信息。
直接序列擴頻通信開始出現於第二次世界大戰,是美軍重要的無線保密通信技術。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
抗干擾是擴頻通信主要特性之一,比如信號擴頻寬度為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。因信號接收需要擴頻編碼進行相關解擴處理才能得到,所以即使以同類型信號進行干擾,在不知道信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,美國軍方在海灣戰爭等處廣泛採用擴頻技術的無線網橋來連接分布在不同區域的計算機網路。
隱蔽性好
因為信號在很寬的頻帶上被擴展,單位帶寬上的功率很小,即信號功率譜密度很低,信號淹沒在白雜訊之中,別人難以發現信號的存在,加之不知擴頻編碼,很難拾取有用信號,而極低的功率譜密度,也很少對於其他電訊設備構成干擾。
易於實現碼分多址(CDMA)
直擴通信佔用寬頻頻譜資源通信,改善了抗干擾能力,是否浪費了頻段?其實正相反,擴頻通信提高了頻帶的利用率。正是由於直擴通信要用擴頻編碼進行擴頻調制發送,而信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信提供了基礎。充分利用不同碼型的擴頻編碼之間的相關特性,分配給不同用戶不同的擴頻編碼,就可以區別不同的用戶的信號,眾多用戶,只要配對使用自己的擴頻編碼,就可以互不幹擾地同時使用同一頻率通信,從而實現了頻率復用,使擁擠的頻譜得到充分利用。發送者可用不同的擴頻編碼,分別向不同的接收者發送數據;同樣,接收者用不同的擴頻編碼,就可以收到不同的發送者送來的數據,實現了多址通信。美國國家航天管理局(NASA)的技術報告指出:採用擴頻通信提高了頻譜利用率。另外,擴頻碼分多址還易於解決隨時增加新用戶的問題。
抗多徑干擾
無線通信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信號中提取分離出最強的有用信號,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。
直擴通信速率高
直擴通信速率可達
2M,8M,11M,無須申請頻率資源,建網簡單,網路性能好。
8. 用速率為3.6Mb/s的PN序列直接擴頻,擴頻信號帶寬是多少 若信息速率為8kb/s,則系統擴頻
2:擴頻系統的處理增益為: 輸出信噪比/輸入信噪比
一般也可以用擴頻速率/碼源速率來表示
因此 G =3.6M/8k=450
一般用分貝表示,為:
G=10 lg(Rc/Ra)=10 lg(450)=26.5dB
9. 擴頻通訊技術的第五章 頻譜的擴展的實現和直接序列擴頻
頻譜的擴展是用數字化方式實現的。在一個二進制碼位的時段內用一組新的多位長的碼型予以置換,新碼型的碼速率遠遠高出原碼的碼速率,由傅立葉分析可知新碼型的帶寬遠遠高出原碼的帶寬,從而將信號的帶寬進行了擴展。這些新的碼型也叫偽隨機(PN)碼,碼位越長系統性能越高。通常,商用擴頻系統PN碼碼長應不低於12位,一般取32位,軍用系統可達千位。
目前常見的碼型有以下三種:
l M序列,即最長線性偽隨機系列;
l GOLD序列;
l WALSH函數正交碼。
當選取上述任意一個序列後,如M序列,將其中可用的編碼,即正交碼,兩兩組合,並劃分為若干組,各組分別代表不同用戶,組內兩個碼型分別表示原始信息1和0。系統對原始信息進行編碼、傳送,接收端利用相關處理器對接收信號與本地碼型相關進行相關運算,解出基帶信號( 即原始信息)實現解擴,從而區分出不同用戶的不同信息。微波無線擴頻通信的原理見圖1:
圖1:擴頻通信原理
由圖可見,一般的無線擴頻通信系統都要進行三次調制。一次調制為信息調制,二次調制為擴頻調制,三次調制為射頻調制。接收端有相應的射頻解調,擴頻解調和信息解調。根據擴展頻譜的方式不同,擴頻通信系統可分為:直接序列擴頻(DS)、跳頻(FH)、跳時(TH)、線性調頻以及以上幾種方法的組合。
所謂直接序列擴頻(DS-Direct Scquency),就是用高碼率的擴頻碼序列在發端直接去擴展信號的頻譜,在收端直接使用相同的擴頻碼序列對擴展的信號頻譜進行解調,還原出原始的信息。直接序列擴頻的頻譜擴展和解擴過程見圖2和圖3所示:
圖2:信息的頻譜擴展過程
圖3:擴頻信號的解擴過程
在圖上我們可以看出:
在發端,信息碼經碼率較高的PN碼調制以後,頻譜被擴展了。在收端,擴頻信號經同樣的PN碼解調以後,信息碼被恢復;
信息碼經調制、擴頻傳輸、解調然後恢復的過程,類似與PN碼進行了二次模二相加的過程。
在以下的圖4中我們還可以用能量面積圖示概念看出:
待傳信息的頻譜被擴展了以後,能量被均勻地分布在較寬的頻帶上,功率譜密度下降;
擴頻信號解擴以後,寬頻信號恢復成窄帶信息,功率譜密度上升;
相對與信息信號,脈沖干擾只經過了一次被模二相加的調制過程,頻譜被擴展,功率譜密度下降,從而使有用信息在雜訊干擾中被提取出來.
10. 直接序列擴頻的介紹
直接序列擴頻(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式,簡稱直擴方式(DS方式)。就是用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜,而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴,把展開的擴頻信號還原成原來的信號。 直接序列擴頻方式是直接用偽雜訊序列對載波進行調制,要傳送的數據信息需要經過信道編碼後,與偽雜訊序列進行模2和生成復合碼去調制載波。