扩频通信技术及应用第二版答案
扩频通信技术及应用第二版答案
【篇一：通信概论课后作业答案】
m信号不是数字信号？
信号幅度在某一范围内可以连续取值的信号，称为模拟信号；而信号幅度仅能够取有限个离散值的信号称为数字信号。
pam信号是将模拟信号取样后产生的信号，它虽然在时间上是离散的，但幅值上仍然是连续的，因此仍然是模拟信号。
3 什么是信号带宽？信号带宽与什么因素有关？
通过信号的频谱图可以观察到一个信号所包含的频率分量。我们把一个信号所包含的最高频率与最低频率之差，称为该信号的带宽。
7 画出并解释通信系统的一般模型
在通信系统中，发送消息的一端称为信源，接收消息的一端称为信宿。连通信源和信宿之间的路径称为信道。信源发出的消息首先要经发送设备进行变换，成为适合于信道传输的信号形式，再经信道一定距离传输后由接收设备做出反变换恢复出原始的消息，最后被信宿接收。而消息在整个传送过程中的任何一点都有可能受到噪声的干扰。据此，我们可以得到图所示的通信系统一般模型。 10 设调制速率为4800波特，当每个信号码元代表8bit二进制代码时，试问该系统的数据传输速率是多少？
r=b log2 n (bit/s)=4800 log2 8 (bit/s)=14400bit/s
12 信号带宽与信道带宽的匹配主要考虑什么因素？如果二者不匹配会产生什么影响？
二者匹配最主要考虑的是频带匹配。如果被传输信号的频率范围与信道频带相匹配，对信号的传输不会有什么影响；如果信号的有效带宽大于信道带宽，就会导致信号的部分成分被过滤掉而产生信号失真。
实际当中可能出现下列几种情况：
（1）如果信号与信道带宽相同且频率范围一致，信号能不致损失地通过信道；
（2）如果信号与信道带宽相同但频率范围不一致，该信号的部分频率分量肯定不能通过信道。此时，需要进行频率调制把信号的频带通过频率变换适应信道的频带；
（3）如果信号带宽小于信道带宽，但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内，信号可以无损失地通过信道；
（4）如果信号带宽大于信道带宽，但包含信号大部分能量的主要频
率分量包含在信道的通带范围内，通过信道的信号会损失部分频率
成分，但仍可能完成传输；
（5）如果信号带宽大于信道带宽，且包含信号相当多能量的频率分
量不在信道的通带范围内，这些信号频率成分将被滤除，信号严重
畸变失真。
14 香农公式的用途是什么？通信系统一般模型
s)（比特/秒）表明当信号与信道加性高斯白噪声的平均功率给n
定时，在具有一定频带宽度的信道上，理论上单位时间内可能传输
的信息量的极限值。其主要用途是指出了在信道容量c、信道带宽b
和信噪比s/n之间可以通过相互提升或降低取得平衡。例如，在扩频通信中通过增大信道带宽来降低对信噪比的要求。
15多路复用的目的是什么？常用的多路复用技术有哪些？
多路复用是利用同一传输媒介同时传送多路信号且相互之间不会产
生干扰和混淆的一种最常香农公式c?blog2(1?
用的通信技术。在发送端将若干个独立无关的信号合并为一个复合
信号，然后送入同一个信道内传输，接收端再将复合信号分解开来，恢复原来的信号。
多路复用可以大大提高线路利用率，节省线路开支。
常用的多路复用技术包括频分、时分和码分。
18 什么是载波键控？有哪些载波键控？
用数字信号对载波信号进行调制称为数字调制。其中，用数字信号
调制正弦载波信号又称为载波键控，包括幅移键控、频移键控和相
移键控。
（p94）1 什么是光纤通信？它有哪些特点？
光纤通信是以光波信号作为载体，以光导纤维作为传输媒介的一种
通信手段。
光纤通信的特点如下：
（1）传输损耗小，中继距离长（2）传输频带宽，通信容量大（3）抗电磁干扰，保密效果好
（4）体积小、重量轻、便于运输和敷设（5）原材料丰富、节约有
色金属、有利于环保。（6）技术上较复杂：光纤质地脆弱易断，需
要增加适当保护层加以保护，保证其能承受一定的敷设张力；切断
和连接需要高精度溶接技术和器具。
2 光纤的结构是怎样的？
光纤通常是多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层、涂覆层。如图所示。
2a单模光纤
(a) 裸纤的结构
3 从不同的角度来看，光纤有哪些分类？
根据光纤制造材料的成分、折射率的分布、传输模式、工作波长以及itu-t的建议标准可以把光纤按照下表做出分类。（课本80、81页的表4-1）
5 光纤有哪些传输特性？
光纤的传输特性主要包括传输损耗、色散和非线性效应。
（1）光纤的传输损耗：光波在光纤中传输时，随着传输距离的增加光功率逐渐下降。衡量损耗特性的参数称为光纤的损耗系数
db/km
（2）光纤的色散：光源信号难以做到纯粹的单色光，所以含有不同波长成分，这些不同波长成分在折射率为n1的传输介质中传输速度不同，从而导致部分光信号分量产生不同的延迟，这种现象称为光纤的色散。有模式色散、材料色散和波导色散。多模光纤主要考虑模式色散，可以忽略波导色散。单模光纤没有模式色散，所以主要考虑材料色散和波导色散。
（3）非线性效应：随着光纤中光功率的增大、wdm的应用，光纤非线性效应成为影响系统的主要因素。光纤中的非线性效应分为两类:非弹性过程和弹性过程。由受激散射引起的非弹性过程主要有受激布里渊散射和受激喇曼散射。由非线性折射率引起的弹性过程主要有自相位调制、交叉相位调制和四波混频。
6 导致光纤损耗有哪些原因？
光纤损耗产生的主要原因是吸收和散射造成的；其次，光纤结构不完善也有可能导致损耗。吸收损耗是由于光纤材料和杂质对光能进行吸收，使得光以热能的形式消耗于光纤中。散射损耗是由于制造材料的密度和成份不是很均匀，进而使折射率不均匀，当光波通过不均匀媒介时，部分光束多模光纤
(b)光纤的尺寸
将偏离原来方向而分散传播。光纤弯曲到一定程度后，会使光的传输途径改变，使一部分光线渗透到包层或穿过包层成为辐射模向外泄漏损失掉，从而产生辐射损耗。
（p156）1 什么是移动通信？它有哪些特点？
移动通信指移动用户之间或移动用户与固定用户之间所进行的通信。相对于固话通信而言移动通信具有如下一些特点:
1) 频率资源有限
2) 易受外界干扰
3) 具有无线通信的各种效应:（1）多径效应（2）阴影效应（3）多
普勒效应（4）远近效应
4) 系统设备复杂
5) 对移动设备的要求高
6) 安全与保密问题
2 从不同的角度看，移动通信有哪些分类？
按照不同的分类方法，可把移动通信系统作如下分类：
（1）按照使用区域可分为陆地、海上和航空移动通信系统。
（2）按照基站配置方式可分为大区制、中区制和小区制移动通信系统。
（3）按照传输信号类型可分为模拟和数字移动通信系统。
（4）按照运行方式可分为专用和公用移动通信系统。
（5）按照系统用途可以分为移动电话通信系统、无线寻呼系统、无
绳电话通信系统和集群通信系统。
3 移动通信使用哪些频段？
使用特高频（uhf）分米波 0.3-3ghz 波段视距波，常见的是
900mhz和1800mhz。 4 什么是频分多址？时分多址和码分多址？
在无线通信系统中，为了提高系统效率、增加系统容量，让若干个
用户共用一个发射台进行相互间的多边通信，称为多址通信。
1）频分多址（fdma）：以载频频率的不同来区分用户。每个用户
使用一个载频，相邻载频之间留有足够保护间隔，防止频率漂移导
致的信号重叠。
2）时分多址（tdma）：把一个信道的整体时间分割成若干时隙，
再按照时隙分配原则，使每个用户占用其中的一个时隙来传送信号。 3）码分多址（cdma）：每个用户分配一个唯一的地址码（称为伪
随机二进制序列码或pn码）进行扩频传输。接收端也使用相同的地
址码识别检测信号，利用地址码相互之间的正交性（或准正交性）
来区分不同的用户。参考图7-2~7-5。
5 什么是蜂窝制移动通信？ b
b
g
a
f
e
g
a
f
eddbccfegadc
蜂窝移动电话网是把若干个相邻的无线小区作为一个无线区群（图
中a~g小区），再由若干个无线区群组成一个无线服务区，一个区
群中的小区分别使用不同的载频，图中标有相同字母的小区
使用相同的频率，而相邻的另一个区群可以重复使用相同的载频。
本例中小区频率复用因子为1/7，每个小区都有可用信道总数的七分
之一。这种把较大的移动通信服务区分割成许多以正六边形为基本
几何形状的小区，状似蜂窝，故名蜂窝移动通信系统。
6 简述蜂窝移动通信的工作原理
无线蜂窝移动通信的工作原理是把一个地理区域划分成若干个无线
小区。每个小区由一个小功率无线基站台（简称基站）来提供服务。由于基站功率较小，信号强度影响范围有限，因此同一频率的载频
可以在相距一定距离的另一个小区中再次使用，称为频率复用。在
移动过程中通话的用户从一个小区到下一个小区移动过程中，系统
能够自动地为其提供连续不断的信道接续，称为自动越区切换。频
率复用加上自动越区切换构成了小区蜂窝概念的主体。
当一个小区内用户数量较多时，通过增加基站载频数量的方法可以
扩充用户容量。但载频数量毕竟有限，因此通常采用小区分裂、扇
区化、覆盖区域逼近或微小区等方法来扩容，同时也可以提高系统
的服务质量。
8 gsm蜂窝移动通信系统的多址方式是如何实现的？
把fdma与tdma结合起来。
9 什么是扩频调制？
扩频调制是利用相对频带较窄的数据码调制具有很宽带宽的载频码。在cdma移动通信系统中采用扩频技术最主要的目的并非是为了提
高抗干扰能力，而是为了利用其中的码分多址技术实现用户容量的
极大扩展。其中信号频谱的扩展是利用调制扩频码序列的方法来完
成的，而所选用的扩频码是一种自相关性很强，互相关性很弱的周
期性序列码，这样能够保证每一个扩频码的唯一性。若每个用户分
配一个扩频码就可以通过码序列的不同区分不同用户。当码序列长
度足够长时可以实现足够多的用户码分多址通信。
第9章习题答案
1什么是多媒体系统？它与多种媒体系统有何区别？
多媒体系统指的是多种表示媒体结合在一起的系统。多媒体系统与
多种媒体系统的重要的区别在于媒体之间的同步性，即在多媒体系
统中，媒体之间是相互关联的，是以时空同步的方式的特点是存在；而在多种媒体系统中，媒体与媒体之间可以是孤立的，相互间毫无
关系的。
2多媒体通信的主要业务类型有哪些？各自的特点是什么？
多媒体通信业务主要包括会话型业务、分配型业务、检索型业务和
消息型业务等四种类型。会话型业务一般是指人与人之间的多媒体
通信业务，特点是需要传递视频、声音、图像、数据和文本中的某
一种媒体流或几种媒体流的组合和交互处理。分配型业务是指信息
源与人群之间的信息传递，特点是一种点对多点的业务，既可以是
广播型业务，也可以是点播型业务。检索型业务是指个人与多个信
息源之间的信息检索，特点是用户分布的随地性和信息检索的随时性。消息型业务是指人与人之间信息的转发，特点是点对点、点对
多点、多点对点无对实时性要求。
4多媒体通信系统的特点是什么？
多媒体通信系统的特征是集成性、交互性和同步性。
10为什么说ip电话已超越了传统电话的含义，成为多媒体通信系统？
因为它不仅是普通电话业务，而且还包含语音、图像、数据，支持
各种智能业务的双方及多方多媒体通信业务。
11 ip电话的基本工作原理是什么？
语音信号在ip网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、
数字语音封装成ip分组、ip分组通过网络传送、ip分组的解包和数
字语音还原为模拟信号等过程。
【篇二：移动通信技术与系统应用答案】
xt>第1章移动通信概论
1.1.1①终端的移动性；业务的移动性；个人身份的移动性
②移动化、个性化、智能化和虚拟化
1.1.2（略）
1.1.3（略）
1.2.1（略）
1.2.2（提示：市场与技术的双重推动作用)
1.2.3（略）
1.3.1① abcde ② abcd
1.3.2（略）
1.4.1① abcd ② abcd
1.4.2①地球站；跟踪遥测及指令系统；监控管理分系统
②传输集群；准传输集群
③自组织网络（或对等网络，ad-hoc网络）
④频分多址；时分多址
1.4.3①错误，地球站的天线口径越大，发射和接收能力越强，功能
也越强
②对。
1.4.4①（略）
②（提示：通信距离、工作频段、稳定性、广播方式等方面的优点）
③（提示：作用距离、覆盖地区、造价、通信质量等方面的特点）
④（提示：移动性、覆盖范围、扩展能力、开发运营成本、传输速率、抗干扰性和安全性等方面的优点）
1.4.5①（提示：自组织网络和基础结构网络结构）
②（略）
第2章移动通信的基本概念
2.1.1①直射波；反射波；地面波
②自由空间传播损耗；绕射损耗
2.1.2直射波：从发射天线直接到达接收天线的电波；
反射波：经过大地反射到达收信机的电波；
地面波：沿着地表面传播的电波；
自由空间传播：电磁波在真空中的传播；
自由空间传播损耗：指收、发天线都是各向同性辐射器时，两者之
间的传播损耗；绕射损耗：电波在直射传播的路径上可能存在山丘、建筑等障碍物，这些障碍物会引起除了自由空间传播损耗外的附加
损耗，这种附加损耗称为绕射损耗；
菲涅尔余隙：设障碍物与发射点t、接收点r的相对位置如图2-5所示。图中x表示障碍物顶点p至连线tr的距离，在传播理论中称作
菲涅尔余隙。
2.1.3①错误。地面波随频率的提高衰减很快。
②正确。
2.1.4①（略）
②（略）
2.2.1①多径衰落；脉冲展宽
②码间；频率选择性
③脉冲响应；衰减指数响应
④可通率；t=1-r
2.2.2①错误。在移动无线电通信中，仅出现镜面反射和漫反射的情况，被认为是视距传播，而绕射则被认为是非视距传播。
②正确。
2.2.3镜面反射：当无线电波投射到两种不同媒质间的平滑分界面，
并且界面线尺寸与辐射信号波长相比相差很大的情况下，则发生镜
面反射，并服从菲涅耳定律；
漫反射：当无线电波投射到粗糙表面，且表面粗糙程度与辐射信号
波长相似时，则产生漫反射，它服从惠更斯原理。—般情况下，漫
反射无线电波的强度小于镜面反射无线电波的强度，因为沿不平表
面传播时散射了能量，使反射无线电波沿发散路径前进；
多径效应：从发射机到接收机，一般均有多条不同时延的直射或反
射传输路径的现象；瑞利衰落：由于多径传输而产生的干涉型衰落，即不同传输路径的射线随机干涉的结果；多径时散现象：多径效应
在时域上将造成数字信号波形展宽的现象。
2.2.4（略）
2.3.1①地形特征传播环境②基本损耗修正因子
2.3.2①错误。电波的波长越短，其穿透能力越强。
②错误。在移动通信中天线接受电场强度是指长度为1m的天线感
应的电压值。
③正确。
2.3.3①（略）
②（略）
2.4.1蜂窝：基站的覆盖范围；盲点：由于网络漏覆盖或电波在传
播过程中遇到障碍物而造成阴影区域等原因，使得该区域的信号强
度极弱，通信质量严重低略；热点：由于客观存在商业中心或交通
要道等业务繁忙区域，造成空间业务负荷的不均匀分布；频率复用：将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道）以进
行信号的传输。
2.4.2① e ② d ③ abcdef
2.4.3（略）
2.4.4（略）
2.5.1①移动台子系统（ms）；基站子系统（bss）；网路子系统（nss）；操作支持子系统（oss）
②外部接口；交换子系统mss内部接口；接入子系统内部接口
③a接口
④持卡者相关信息；ic卡识别信息
2.5.2（略）
2.5.3①（略）
③（略）
2.5.4① a ② d
2.6.1①热噪声；高斯噪声；白噪声；自然噪声；人为噪声
②振荡器；倍频器；调制器
③由相同频率的无用信号所造成的干扰；共道干扰
④干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内
2.6.2①错误。蜂窝系统中采用了频率复用技术，显然同频道的无线
小区相距越远，它们之间的空间隔离度就越大，同频道干扰就越小，但频率利用率就低。
②错误。降低移动台发射功率可以减少上行同频干扰，降低基站发
射功率可以减少它对其它同频道小区内移动台的干扰，降低基站天
线高度可能并不会减少同频道干扰和邻频道干扰，因为有效天线高
度变化不大。
2.6.3① abc
② abd
第3章关键技术
3.1.1①降低话音编码速率；提高话音质量；波形编码；参数编码；
混合编码
②预处理;线性预测编码分析;短时分析滤波;长时预测;规则码激励序
列编码
③arm(adaptive multi rate,自适应多速率)语音编码
3.1.2①错误。语音编码速率与传输信号带宽成比例关系，即语音编
码速率减半，传输信号所占用带宽也减半，而系统容量增加一倍，
频率利用率可有效提高。
②正确。
③错误。gmsk的解调可采用类似于msk方式的正交相干解调技术，也可使用非相干检测解调技术，如差分解调和鉴频器解调等。
3.1.3 abcde
3.1.4①（略）
②（略）
3.2.1①模拟调制；线性调制技术；恒包络
②抗干扰能力强；易于加密
3.2.2 abcd
3.2.3（略）
3.3.1①扩频通信；直接序列扩频通信系统；跳频扩频通信系统；跳时扩频通信系统
②传输信息所用信号的带宽远远大于信息本身的带宽
③信息论；抗干扰理论
④用一定码序列进行选择的多频率频移键控；慢跳频；快跳频；慢跳频；快跳频
⑤处理增益；抗干扰容限
3.3.2①错误。由信息论可以知道：在时间上有限的信号，其频谱是无限的，脉冲信号宽度越窄，其频谱就越宽，在工程估算中信号的频带宽度与其脉冲宽度近似成反比。
②错误。扩展频谱换取信噪比要求的降低，即降低接收机接收的信噪比门限值。
④错误。跳频速率越高，跳频系统的抗干扰性能就越好，但相应的设备复杂性相成本也越高。
⑤错误。抗干扰容限表示系统在干扰环境下的工作性能，它直接反映了扩频通信系统接收机允许的极限干扰强度。
3.3.3① abcdef
② c
3.3.4①（提示：扩频通信可行性的理论基础：一是信息论中关于信息容量的仙农（shannon）公式；一是抗干扰理论中柯捷尔尼可夫关于信息传输差错概率的公式）
②（提示：可参考跳频系统的组成方框图，并简述各功能实体）
③（提示：可参考跳频系统的组成方框图，并简述各功能实体）
3.4.1①误码率；信噪比
②二重空间接收；发端分集
③显分集；交织编码技术；跳频技术；直接扩频技术
④基带跳频；射频跳频
⑤最大比值合并；等增益合并；选择式合并
3.4.2①错误。分集数n越大，分集效果越好，即分集增益正比于分集的数量n，且分集增益的增加随着n的增加而逐步减少。
②错误。相关器的数目越多，系统获得的增益越大，但设备的复杂度也随之增加。当相关器的数目增加到一定程度时，系统获得的增益将缓慢增加。
③正确。
④正确。
⑤错误。合并可以在检测器以前，即中频和射频上进行合并，且多半是在中频上合并；也可以在检测器以后，即在基带上进行合并。
3.4.3① c
② abcde
③ c
3.4.4①分集技术的本质：采用两种或两种以上的不同方法接收同一信号以克服衰落；它的作用：在不增加发射机功率或信道带宽的情况下充分利用传输中的多径信号能量，以提高系统的接收性能。它的基本思路：将接收到的多径信号分离成不相关的（独立的）多路信号；然后将这些信号的能量按一定规则合并起来，使接收的有用信号能量最大
②从信号传输的方式来看，分集技术分为显分集和隐分集两大类，显分集又分为宏分集和微分集（包括空间分集、频率分集、时间分集、极化分集、路径分集、场分量分集、角度分集等）；隐分集又分为交织编码技术、跳频技术、直接扩频技术等
3.5.1①频谱利用率
发送功率、编码速率、编码方式
3.5.2① d
3.5.3它动态地跟踪信道变化，根据信道情况确定当前信道的容量，进而改变传输信息的符号速率、发送功率、编码速率和编码方式、调制的星座图尺寸和调制方式等参数，因此可以最大限度地发送信息，实现更低的误码率，并减轻对其他用户的干扰，满足不同业务的需求，提高系统的整体吞吐量。
3.6.1①子载波②集中式（locolized）和分布式（distributed）3.6.2① d ② b
3.6.3它采用一种不连续的多音调技术，将被称为载波的不同频率中的大量信号合并成单一的信号，从而完成信号传送。由于这种技术具有在杂波干扰下传送信号的能力，因此常常会被利用在容易受外界干扰或者抵抗外界干扰能力较差的传输介质中。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接
收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰（ici）。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个
子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且
由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变
得相对容易。
3.7.1①信道调制载波频率②a/d变换射频天线
3.7.2① abcd ② a
3.7.3（略）
3.8.1①信号处理②接收准则自适应算法
3.8.2① abd ② d
3.8.3从某种角度可将智能天线看作是更灵活、主瓣更窄的扇形天线，智能天线的又一个好处是可减小多径效应
3.9.1①分集②空间复用增益空间分集增益
3.9.2① abcd ② ad
3.9.3（略）
3.10.1①多用户检测
②是根据算法输出是否是输入的线性变换迫零线性块均衡(zf-ble)
法最小均
方误差线性块均衡(mmse-ble)法
③降低干扰扩大容量削弱“远近效应”的影响降低功控的要求
3.10.2①(略)
3.11.1①认知能力重构能力
②频谱空穴
③动态频谱分配（dsa）
3.11.2①(略)
第4章 gsm（全球数字移动通信）系统
4.1.1 ①移动特别小组；group special mobile；gsm；全球移动
通信系统；globa1 system for mobile communications
②移动台子系统；基站子系统；网络子系统；管理子系统
4.1.2 ① abcd
② abd
③ b
4.1.3 ①1982年北欧向cept（欧洲邮电行政大）提议成立了一个在
欧洲电信标准学会（etsi）技术委员会下的“移动特别小组（group special mobile）”，简称“gsm”，来制定有关900mhz频段的公共
欧洲电信业务的标准和建议书；1991年在欧洲开通了第一个系统，同时mou组
【篇三：扩频通信】
有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列（一般是伪随机码）来
完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。中文名
扩频通信
外文名
spread sprectrum communications
定义
扩展频谱通信与光纤通信、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。
理论基础
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，当带宽增加到一定程度，允许信噪比进一步降低，有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。扩频通信就是用宽带传输技术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。
工作原理
在扩频发信机中，射频载波通常经过两次调制过程：一次同常规调制一样，被信息信号所调制；另一次由码序列进行扩频调制，相应地在收信机中先用约定的码序列做相关处理（解扩），然后再进行信息信号的解调。
在发端输入的信息先经信息调制形成数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱。展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由本地产生的与发端相同的扩频码
序列去相关解扩。再经信息解调、恢复成原始信息输出。
由此可见，—般的扩频通信系统都要进行三次调制和相应的解调。
一次调制为信息调制，二次调制为扩频调制，三次调制为射频调制，以及相应的信息解调、解扩和射频解调。
与一般通信系统比较，扩频通信就是多了扩频调制和解扩部分。
系统分类
扩频系统包括以下几种扩频方式：
（1）直接序列扩频
简称ds（directsequence）：就是用高码率的扩频码序列在发端
直接去扩展信号的频谱，在收端直接使用相同的扩频码序列对扩展
的信号频谱进行解调，还原出原始的信息。直接序列扩频信号由于
将信息信号扩展成很宽的频带，它的功率频谱密度比噪声还要低，
使它能隐蔽在噪声之中，不容易被检测出来。对于干扰信号，收信
机的码序列将对它进行非相关处理，使干扰电平显著下降而被抑制。这种方式运用最为普遍，成为行业领域研究的热点。
（2）跳频扩频
简称fh（frequencyhopping）：所谓跳频，比较确切的意思是：
用一定码序列进行选择的多频率频移键控。也就是说，用扩频码序
列去进行频移键控调制，使载波频率不断地跳变，所以称为跳频。
频率跳变系统有称为多频、码选、频移键控系统，主要由码产生器
和频率合成器两部分组成。一般选取的频率数为十几个至几百个，
频率跳变的速率为10～105跳/秒。信号在许多随机选取的频率上迅
速跳频，可以避开跟踪干扰或有干扰的频率点。
（3）跳时扩频
简称th（timehopping）：与跳频相似，跳时是使发射信号在时间
轴上跳变。首先把时间轴分成许多时片。在一帧内哪个时片发射信
号由扩频码序列去进行控制。可以把跳时理解为：用一定码序列进
行选择的多时片的时移键控。跳时扩频系统主要通过扩频码控制发
射机的通断，可以减少时分复用系统之间的干扰。
（4）宽带线性调频
简称chirp（chirpmodulation）：如果发射的射频脉冲信号在一个
周期内，其载频的频率作线性变化，则称为线性调频。因为其频率
在较宽的领带内变化，信号的频带也被展宽了。这种扩频调制方式
主要用在雷达中，但在通信中也有应用。
（5）混合方式
上述几种基本扩频系统各有优缺点，单独使用一种系统有时难以满足要求，将以上集中扩频方法结合就构成了混合扩频系统，常见的有fh/ds、th/ds、fh/th等。
特点
由于扩频通信能大大扩展信号的频谱，发送端用扩频码序列进行扩频调制，以及在接收端用相关解调技术，使其具有许多窄带通信难以替代的优良性能，能在民用后，迅速推广到各种公用和专用通信网络之中，主要有以下几项特点：
（1）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，仍然满足不了社会的需求。在窄带通信中，主要依靠波道划分来防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准的频率。扩频通信发送功率极低，采用了相关接收技术，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，也可与各种窄道通信共享同一频率资源。所以，在美国及世界绝大多数国家，扩频通信无须申请频率，任何个人与单位都可以无执照使用。
（2）抗干扰性强，误码率低
扩频通信在空间传输时所占用的带宽相对较宽，而接收端又采用相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这样，对于各种干扰信号，因其在接收端的非相关性，解扩后窄带信号中只有很微弱的成分，信噪比很高，因此抗干扰性强。当处理增益gp35db时，抗干扰容限mj22db，即在负信噪声比
（22db）条件下，可以将信号从噪声中提取出来。在商用的通信系统中，扩频通信是唯一能够工作在负信噪比条件下的通信方式。（3）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，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，而想进一步检测信号的参数如伪随机编码序列就更加困难，因此说其隐蔽性好。再者，由于扩频信号具有很低的功率谱密度，它对使用的各种窄带通信系统的干扰很小。国外军事通信已经装备使用hf、vhf和uhf频段的跳频电台，直接序列扩频电台也开始进入实用阶段。
（4）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。如果让
许多用户共用这一宽频带，则可大大提高频带的利用率。由于在扩
频通信中存在扩频码序列的扩频调制，充分利用各种不同码型的扩
频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关
检测技术进行解扩，则在分配给不同用户码型的情况下可以区分不
同用户的信号，提取出有用信号。这样一来，在一宽频带上许多对
用户可以同时通话而互不干扰。
（5）抗多径干扰
在无线通信的各个频段，长期以来，多径干扰始终是一个难以解决
的问题。在以往的窄带通信中，采用以下两种方法来提高抗多径干
扰的能力：一是把最强的有用信号分离出来，排除其他路径的干扰
信号，即采用分集接收技术；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端从时域上对齐相加，合并成较强的有用信号，即采用梳状滤波器的方法。
这两种技术在扩频通信中都易于实现。利用扩频码的自相关特性，
在接收端从多径信号中提取和分离出最强的有用信号，或把多个路
径来的同一码序列的波形相加合成，这相当于梳状滤波器的作用。
另外，在采用频率跳变扩频调制方式的扩频系统中，由于用多个频
率的信号传送同一个信息，实际上起到了频率分集的作用。
（6）能精确地定时和测距
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
能够精确测量电磁波在两个物体之间的传播时间，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
采用的扩频码速率很高，每个码片占用的时间就很短。当发射出去
的扩频信号在被测量物体反射回来后，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，就可以精确测出扩频信号往返
的时间差，从而算出两者之间的距离。测量的精度决定于码片的宽度，也就是扩展频谱的宽度。码片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高。
（7）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数字通信、码分多址技术，适用于计算机网络，适合于数据和图像传输。
（8）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，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。
应用范围
扩频通信技术的发展是从测距开始的，20世纪80年代以来广泛应
用于军事中，近年来在现代科技的许多领域中，得到了非常广泛的
应用，并且应用范围不断扩大。
（1）军事通信中的应用
在军事通信中，扩频通信是通信反对抗最重要的技术手段，它广泛
应用于各种通信、信息系统，武器系统和c3i（通信、控制、指挥及
情报）系统。在地面、海、空战术通信中，通常采用扩频技术来提
高通信电台的抗干扰能力，提高抗干扰性能和数字化将是战术电台
发展的主流。在海湾战争中，以美国为首的联军使用了采用扩频技
术的全球定位系统（gps）、联合战术信息分发系统（jtids）、定位报告系统（plrs）以及大量的单信道地面与机载系统（sincgars）等系统。实践应用充分证明了扩频技术在军事通信系统中的重要性。（2）移动通信中的应用
在民用通信中，新一代数字蜂房移动通信系统已广泛采用扩频技术，其目的是提高频谱利用率及减少共信道干扰的影响。利用扩频技术
的码分多址系统，对每个移动台都分配一个特有的、随机的码序列，且彼此都不相关，以此来区分各个移动台的信号，因此，在一个信
道中能容纳更多的用户，其频谱利用率是频分多址通信系统的20倍
左右，每一小区容纳的用户数可达2500个。此外，在移动通信中多
径效应产生的衰落较为严重，而采用扩展频谱技术可以有效地克服
多径效应对移动通信的影响。
在军事卫星通信中直接序列扩频技术和跳频技术已经得到了广泛应用。由于扩频码分多址系统组网灵活，以及当网内同时工作的用户
数增多并超过设计的载荷时，具有承受过载的能力，所以在民用卫
星通信中也得到了应用。民用卫星通信采用扩频码分多址技术和伪
随机序列直接扩展频谱的方法，对信号进行能量扩散，以减少卫星
系统的干扰。
（4）测距定位中的应用
gps（全球卫星定位系统）是多星共用两个载波频率发送导航定位
信号的系统，需要采用扩频码分多址方式来区分各个卫星的地址。
每颗卫星分配有一个伪随机序列码型，伪随机序列的码片宽度越窄，测距精度就越高。同时，采用直接序列扩频使得测距抗干扰能力大
为增强。又由于它采用无源定位方式，即在定位过程中不需要用户
终端发出应答信号，所以该系统可容纳的用户数目没有限制，这正
像一个广播电台对收听节目的用户收音机数目没有限制一样。中国
军事和民用部门已广泛使用gps接收设备，利用gps定位系统进行
定位工作。
发展趋势
21世纪将是扩频通信的时代，无论在军用或民用方面，扩频通信都
将大有用武之地，技术将进一步成熟，应用将更为广泛。在未来的
军事通信中，扩频通信将在电子对抗
（ecm）与反对抗（eccm）中扮演重要角色。在民用通信的应用与
发展领域，主要有数字蜂房移动通信、个人通信网（pcn）、烟火匪
情等报警及公安隐蔽通信、体育竞赛与证券交易通信、数字立体声
广播与业余无线电通信等。vlsi芯片及低功率发射技术，可以使扩频设备做到体积小、重量轻、价格低，它将成为未来城市无线通信的
基本手段，如：个人通信pcn、无线商务通信pbx以及无线isdn等。扩频通信受到的限制主要来自技术方面。对直接序列扩频的限制在
于用很高的pn码率进行扩频调制，采用cmos使最大的时片率可达70mchips/s，而采用砷化镓fet器件，则可高达2gchips/s。对跳
频（fh）的限制在于频率合成器的高速转换而又无杂波产生，现在数字控制振荡器可以产生这样的信号，在20mhz带宽内跳频速率高达
1m跳/秒。此外，重叠在同一频带上的用户数对扩频通信也是一个限制，重叠越多，信噪比越低，差错概率增加，这就需要通过分配频
带或制定法规来提高频带的利用率。毋庸置疑，扩展频谱通信技术
将在克服这些限制的过程中不断成熟、向前发展，为人类社会做出
更大的贡献。