扩频通信技术概述
无线扩频通信技术
北外英语本科专业北外英语本科专业是一个备受推崇的选择，它致力于培养具有深厚英语语言功底、广泛文化知识、扎实专业技能和优秀思维能力的人才。
本专业强调英语语言和文学的结合，同时注重培养学生的跨文化交际能力和国际视野。
专业课程是英语本科专业学生的核心部分，包括语言技能、语言理论、文学导论、文化交流和翻译理论与实践等。
学生将通过广泛而深入的课程学习，全面掌握英语语言和文学知识，同时培养批判性思维和独立思考的能力。
此外，学生还将参加各种实践活动，如课堂讨论、项目合作和模拟考试等，以增强其实践能力和团队合作能力。
此外，英语专业的学生也有机会参与各种文化活动和社团，如英语演讲俱乐部、戏剧社和国际文化交流协会等。
这些社团和活动为学生提供了跨文化交流和国际视野的机会，有助于培养学生的国际视野和跨文化交际能力。
在就业方面，英语专业的学生具有广泛的就业前景。
他们可以在教育、翻译、出版、外企和政府机构等领域找到工作。
许多学生选择从事英语教学工作，他们可以到国际学校或培训机构担任英语教师，或者自己开设辅导班。
此外，翻译工作也是一个热门的选择，学生可以从事商务谈判、合同签订和文件校对等工作。
出版行业也是英语专业学生就业的重要领域，他们可以在出版社或杂志社担任编辑或助理编辑。
对于想要报考该专业的学生，我们建议他们做好充分的准备，包括努力学习专业知识、积极参加课外活动、培养良好的人际交往能力等。
此外，学生还应该注重发展自己的兴趣爱好，如写作、演讲和团队合作等，这些能力将在未来的学习和工作中发挥重要作用。
总的来说，北外英语本科专业是一个高质量的教育选择，它注重培养学生的英语语言和文学知识，同时注重培养学生的跨文化交际能力和国际视野。
通过系统的课程学习和丰富的实践活动，学生将获得全面的发展，为未来的学习和职业生涯做好准备。
无线扩频通信技术
扰信号来说基本上不可能捕捉到传输信号，对于固定频率干扰也可以跳变一个频点避开。 当本方截获到地方的跳频序列后，迅速以同样的跳频序列施放干扰，由于跳频序列相同，预先设定的跳频序列就无法实现正常通信，这时只有通 过转换跳频序列才能恢复通信，但是又会被从新跟踪并干扰。 由于跳频通信本身也是属于宽带传输，按照仙农定理，它也可以实现低信噪比传输，即信号可以淹没在噪声里传输。 目前，跳频系统的同步时间基本在几百毫秒的水平，今后也必将越来越短。 现代通信的新领域，数字蜂窝移动通信，专用网络通信，室内无线通信，CDMA移动通信，无线局域网，无线广域网，“蓝牙”（短距离高速、 互通式信息传输）传输技术都是基于扩频通信体制的通信方式。 由于技术原因限制，还不能实现真正的话音点对多点业务，基本上都是依赖系统的叠加来实现。 其中无线调制解调器能够提供透明的数据通道，根据需要配置终端设备，可以支持多种数据业务，如，话音、数据、网络、图象等。 由于扩频通信技术有很多优点可以克服这些问题，并且可以提供更高的保密技术，因此，从80年代末， 联邦通信委员会（FCC）规划了ISM波段 并批准扩频通信使用该频段来，扩频通信技术得到了快速的发展和广泛的应用。 系统兼容性
兼容性是指，跳频通信系统可以与一个不跳频的定频再带通信系统在莫个固定频点上进行通信。 当然通信干扰与反干扰是一对矛盾，互相制约又互相促进发展。 因此，现代的网络技术为话音、数据、图象的综合业务提供了良好的平台。 它们都提供了高速的无线网络连接，可以广泛的应用于点对点或点对多点无线局域网、无线广域网连接或宽带无线接入。 当然通信干扰与反干扰是一对矛盾，互相制约又互相促进发展。 当然通信干扰与反干扰是一对矛盾，互相制约又互相促进发展。 跳频扩频通信技术-优点 由于无线扩频通信技术具有十分显著的优越性，极大的推动了该技术及其产品在军用、民用领域的发展和应用。 IP图象传输系统也由于传输效果比较好，设备简单，使用方便，已经得到了广泛的应用。 目前，应用了扩频通信技术的通用产品主要有两类，一是专门数据传输的扩频无线调制解调器，二是专门提供无线网络连接的无线网桥、无线网 卡、无线路由器。 由于技术原因限制，还不能实现真正的话音点对多点业务，基本上都是依赖系统的叠加来实现。 在此基础上，借助无线网络技术构建移动网络平台，便可以实现一种新的移动话音、数据、图象传输系统。 抗干扰能力强
扩频通信第二章
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工程上常以分贝(dB)表示, Gp＝10 lg(W／ΔF)
除了系统信噪比改善程度之外, 扩频系统的其他一 些性能也大都与Gp有关。因此, 处理增益是扩频系统的 一个重要性能指标。 一般来讲, 处理增益值越大, 系统 性能越好。
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扩频通信的性能指标
2. 抗干扰容限 抗干扰容限是指扩频通信系统在正常工作条件下 可以接收的最小信噪比, 即它反映的是系统对于噪声的 容忍情况,
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2.4 频率跳变(FH, Frequency Hopping)技术
1) 所谓跳频, 简单来讲, 就是用一定的码序列进行选择的 多频率频移键控。具体来讲, 跳频就是给载波分配一个固定 的宽频段并且把这个宽频段分成若干个频率间隙(称为频道 或频隙), 然后用扩频码序列去进行频移键控调制, 使载波频 率在这个固定的频段中不断地发生跳变。由于这个跳变的 频段范围远大于要传送信息所占的频谱宽度, 故跳频技术也 属于扩频。
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CDMA扩频通信的实现方法
按照频谱扩展的方式不同, CDMA扩频通信系统可以 分为基本CDMA和复合CDMA两种。 其中, 基本CDMA主 要包括直接序列扩频(DS)、跳频扩频(FH)和跳时扩频(TH) 三种方式。复合CDMA包括DS/FH、 DS/TH、 FH/TH等, 如图所示。
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CDMA扩频调制方式 1) 信号的频谱被展宽了 2) 采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频
谱 3)
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实现条件 由上述定义可知, 扩频技术必须满足两个基本要求: (1) 所传信号的带宽必须远大于原有信息所需的最小带宽; (2) 所产生的射频信号的带宽与原有信息无关。
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扩频通信的理论基础
扩展频谱以换取对信噪比要求的降低, 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。
扩频通信技术在实际中的应用
扩频通信技术在实际中的应用摘要：通过介绍扩频通信技术的概念及原理来研究它是如何在实际中应用的。
关键词: 扩频分类应用正文：一、扩频技术是近年发展非常迅速的一种技术，它不仅在军事通信中发挥出了不可取代的优势，而且广泛地渗透到了通信的各个方面，如卫星通信、移动通信、微波通信、无线定位系统、无线局域网、全球个人通信等。
扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)川简称“扩频通信”。
是将发送的信息展宽到一个很宽的频带上，这一频带比要发送的信息带宽宽的多，在接收端通过相关接收，从而将信号恢复到信息带宽。
扩频通信按其工作方式的不同，可分为直接序列扩频(DS)，跳频(FH)，跳时(TH)，以及它们的组合方式，如：FH／DS，TH／DS，FH／TH等。
不同的扩频技术，其抗干扰机理和对不同扰的抵抗能力是不同的。
直接序列扩频技术通过相关处理，降低进入解调器的信号功率来达到抗干扰目的；跳频系统依靠载频的随机跳变，以躲避方式对抗通信中的干扰。
直接序列扩频技术是目前应用较为广泛。
三、低轨卫星通信信道模型低轨口星通信信道是一种无线衰落时变信道。
其中，径衰落、阴影衰落及多普勒频移是影响低轨卫星信道的主要因素。
将低轨卫星通信的传播环境分为城市环境、开阔地带环境、农村及郊区环境三种，分别用瑞利信道、莱斯信道和C．I舶信道模璎来近似n-lo]。
2．1城市环境在此情况下，视线分冒可以认为是完全被建筑物阻挡吸收，直射分量：(f)为零，接收的信号为各条路径的散射分量之和，此时只存在多径衰落。
各途径传播的散射信号相互独立，而且散射信号的振幅之和是恒定的，合成信号的包络服从瑞利(Rayleigh)分布，其概率密度函数为，式中，r为接收信号的包络，，为平均多径功率，合成信号的相位服从[0，27r)的均匀分布，此时的信道属于瑞利信道。
当采用SystemVue软件建立其仿真模型时，可由JK信道子系统构成，设其多径数目为5，最大多普勒频移为20kHz。
扩频技术原理
扩频技术原理扩频技术，是一种在通信中广泛应用的调制技术，它通过将信号在频域上进行扩展，使其带宽变宽，从而提高了通信系统的抗干扰性能和传输速率。
扩频技术主要应用于无线通信、卫星通信、雷达系统等领域，成为现代通信技术中不可或缺的一部分。
一、扩频技术的基本原理扩频技术的基本原理是将原始信号通过乘法运算与扩频码相乘，从而实现信号的扩展。
扩频码是一种特殊的序列，通常是伪随机序列。
扩频码序列具有良好的互相关性，可以在接收端实现信号的解扩。
二、扩频技术的信号传输方式扩频技术有两种主要的信号传输方式：直接序列扩频和频率跳变扩频。
1. 直接序列扩频(DSSS)直接序列扩频是最常见的扩频技术之一，它将原始信号与扩频码进行乘法运算，通过改变扩频码的周期来改变信号的传输速率。
在发送端，原始信号被扩展成宽带信号，然后通过信道进行传输。
在接收端，接收到的扩频信号通过与扩频码的相关运算，得到原始信号。
2. 频率跳变扩频(FHSS)频率跳变扩频是另一种常见的扩频技术，它将原始信号通过频率跳变的方式进行扩展。
发送端将原始信号与扩频码进行乘法运算后，将信号的载频按照一定规律进行频率跳变。
接收端根据事先约定好的频率跳变规律，对接收到的信号进行解扩。
三、扩频技术的优点扩频技术具有以下几个优点：1. 抗干扰能力强：扩频技术通过将信号扩展到宽带，使得信号在频域上分散，降低了窄带干扰的影响，提高了通信系统的抗干扰能力。
2. 隐蔽性好：扩频技术将信号扩展到宽带，使得信号的功率密度降低，相对于窄带信号，扩频信号在频谱上更加分散，难以被敌方窃听。
3. 传输容量大：扩频技术通过将信号的带宽扩展，提高了信号的传输速率，可以同时传输多路信号。
4. 高精度定位：扩频技术在卫星导航系统中得到广泛应用，通过对接收到的多个扩频信号进行测距和测角，可以实现高精度的定位。
四、扩频技术的应用领域扩频技术在无线通信、卫星通信、雷达系统等领域广泛应用。
1. 无线通信：扩频技术在无线局域网(WLAN)、蓝牙、CDMA等无线通信系统中得到广泛应用，提高了通信系统的抗干扰性能和传输速率。
扩频通信技术
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Shannon 还 指 出 ： 在 高 斯 噪 声 的 干 扰 下 ， 在限平均功率的信道上，实现有效和可 靠通信的最佳信号是具有白噪声统计特 性的信号。这是因为高斯白噪声信号具 有理想的自相关特性，白噪声的自相关 函数具有 函数的特点，说明它具有尖 锐的自相关特性。
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2 扩展频谱通信模型
DS－SS中载波调制一般都采用BPSK 或DPSK。PSK调制信号可表示为：
ftm tco 0ts
m
t
1 1
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a k
d t
数据源
编码器
st
发射机
ct
cos0t
序列 发生器
射频 振荡器
可以直接写出发射系统的输出信号的表 达式为：
FH－SS实际上是一个“多频、选码和移频键 控”系统。
在跳频系统中控制频率跳变的指令码的速率， 没有直接序列扩频中的伪码速率高，一般为每 秒几十跳到几万跳。
FH－SS中扩展频带的宽度是由跳变的频率总 数N和频率跳变的最小间隔来决定的。
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跳频扩频
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跳频扩频图案
（2） 传输带宽主要由扩频函数决定，扩 频函数常用伪随机编码信号。
我们已熟知的各种调制方式，如调幅、 调频，数字调制中FSK、PSK、QAM和 MSK等都不属于扩展频谱系统的范畴。
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《无线扩频通信技术》课件
2 抗多径干扰和抗窄带 3 延时扩散和频率选择
干扰能力
性衰落
扩频信号具有良好的抗多 径干扰和抗窄带干扰能力， 保证了通信质量的稳定性。
扩频信号的延时扩散和频 率选择性衰落特性有助于 提高系统的抗干扰性能。
扩频调制和解调
扩频通信中常用的调制技术有BPSK、QPSK、DPSK等，解调技术包括非相干 解扩和协作解扩等方法，用于提高通信的可靠性。
Wi-Fi
在无线局域网中广泛使用的扩 频技术，为多用户提供高速宽 带接入。
Bluetooth
短距离无线通信技术，使用扩 频方式进行通信，用于连接手 机、耳机及其他设备。
扩频原理
扩频通信通过频率扩展和编码扩展实现信号的扩展。扩频码的生成和解扩过 程对于保证通信质量至关重要。
扩频信号特性
1 带宽和功率谱密度
《无线扩频通信技术》 PPT课件
无线扩频通信技术是一种在无线网络中广泛应用的通信技术。本课件介绍了 无线扩频通信技术的原理、特性、调制解调方法、网络架构以及当前和未来 的发展趋势。
什么是无线扩频通信技术
无线扩频通信技术是一种通过在通信中引入噪声，从而将信号扩展到更宽的频带上的技术。它具有抗干扰性强 和安全性高的优点，广泛应用于无线通信领域。
扩频网络
1
基站和终端设备
扩频网络由基站和终端设备组成，基站负责调度资源，终端设备进行通信。
2
网络结构和拓扑
扩频网络可以采用星型、网状等多种拓扑结构，根据应用需求进行配置。
3
资源分配和接入控制
扩频网络通过资源分配和接入控制，实现对通信资源的优化分配和管理。
扩频现状和趋势
扩频通信原理
扩频通信原理扩频通信是一种利用扩频技术进行通信的方式，它通过将信号在较大的频带上进行传输，从而提高了通信系统的容量和抗干扰能力。
在扩频通信中，信号被调制成具有较大带宽的信号，然后再通过扩频码进行调制，最终在信道上传输。
扩频通信技术在军事通信、卫星通信、移动通信等领域有着广泛的应用。
扩频通信的原理主要包括信号调制、扩频码调制、信道传输和解调等几个方面。
首先，信号调制是将要传输的信息信号调制成具有较大带宽的信号，一般采用正交频分复用（OFDM）技术或者直接序列扩频（DSSS）技术。
接着，扩频码调制是将调制后的信号再通过扩频码进行调制，这个扩频码是一种伪随机序列，可以将信号的频谱扩展到较大的频带上。
然后，调制后的信号通过信道进行传输，这个信道可能会受到多径效应、多普勒频移等影响，因此需要采用合适的信道编解码技术来提高通信质量。
最后，接收端需要对传输过来的信号进行解调和解扩频，最终还原出原始的信息信号。
扩频通信的优点在于它具有较强的抗干扰能力和隐蔽性，因为扩频信号在频域上具有较大的带宽，使得它对窄带干扰信号具有很好的抑制作用。
此外，扩频码是一种伪随机序列，使得只有知道正确的扩频码才能够解扩频，因此具有较强的隐蔽性。
另外，扩频通信还可以实现多用户的同时通信，因为不同用户可以使用不同的扩频码来进行通信，从而提高了通信系统的容量。
然而，扩频通信也存在一些缺点，首先是它需要较大的带宽资源，这在一些频谱资源紧张的情况下会显得不太合适。
其次，扩频通信的系统复杂度较高，需要采用较复杂的调制解调器和编解码器，从而增加了系统的成本。
此外，由于扩频信号的带宽较大，使得其在功率和能耗上也会有所增加。
总的来说，扩频通信作为一种重要的通信技术，在现代通信系统中有着广泛的应用。
它通过利用扩频技术，提高了通信系统的容量和抗干扰能力，具有很好的隐蔽性和多用户接入能力。
随着通信技术的不断发展，相信扩频通信在未来会有更广阔的应用前景。
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在非常短的时间内, 将要发送的信号发送出去, 其它时间处于静止状态, 使干扰机很难捕捉到 这种猝发信号, 因此具有很强的抗干扰的能力。
5) 天线零相技术
这种技术是将天线方向图的零点对准干扰机, 而将 主瓣对准发信机, 这样, 对接收机而言, 既能接收 到有用信号, 又可将干扰信号大大地衰减, 从而达 到抗干扰的目的。
扩频通信的发展经历
有关扩频通信技术的观点最早是在1941年由 好莱坞女演员海蒂.拉玛(Hedy Lamarr)和钢 琴家George Antheil提出的，并申请了美国 专利#2.292.387。不过，当时该技术并没有 引起美国军方的重视。
Hedy Lamarr
1949年美国的国家电话电报公司的子公司的联 邦电信实验室，Derosa和Rogoff提出设想并生 成出伪噪声信号和相干检测的通信系统，成功 地工作在New Jersey和California之间的通信 线路上。
输速率。 信道容量具有如下的意义： 当传输速率不大于信道容量时，总可以找到一种方
法，实现无差错的传输。 但如果想要达到的传输速率大于信道容量，则无论
用什么方法，都不可能实现无差错传输。 Shannon公式给出了信道容量与带宽和信噪比之间的
关系。
1948年6月到10月，香农在《贝尔 系统技术杂志》上连载发表了《通 讯的数学原理》。1949年，香农又 在该杂志上发表了《噪声下的通 信》。这两篇论文为信息论奠定了 基础。
通信抗干扰技术
当前采用的抗干扰技术主要有以下几种。 1) 扩展频谱技术
扩展频谱技术具有很强的抗干扰能力, 可以抗 击多种人为干扰, 是发展非常迅速的一种抗干
扰技术。 2) 开发强方向性的毫米波频段
在毫米波波段，频段很宽，采用视距传播，方 向性很强，有利于增加抗干扰性能。
3) 加密技术 加密技术用于防止传送的信息被敌方截获、
1976年第一部扩频通信的概述性专著： Spread Spectrum Systems发表。
1978年在日本举行的国际无线通信咨询 委员会(CCIR)全会对扩频通信进行专门 研究。
1982年美国第一次军事通信会议展示了 扩频通信在军事通信中的主导作用，报 告了扩频通信在军事通信各领域的应用， 并开始民用扩频通信的调查。
6) 分集技术
分集技术包括空间分集、 频率分集、 角度分集、 极化分集等。
其中扩频通信是其中发展较快应用广泛的一种技术。
什么是扩频通信
发送端将原信号展成带宽为原信号的成百上 千倍的低功率谱密度的宽带信号，在接收端 对接收信号进行解扩，恢复出原来的窄带信 号。
信号带宽是信息带宽的几百倍至几千倍。 发送端扩频，接收端解扩，在做无用功吗？
1950年Basore首先提出把这种扩频系统称作 NOMACS（Noise Modulation and Correlation Detection System）这个名称被使用相当长的时 间。
1952年由林肯实验室研制出P9D型NOMACS 系 统，并进行了试验。
1955年生产成功并通过了测试。之后，美国 海军和空军开始验证各自的扩频系统，空军 使用名称为“Phatom”（鬼怪，幻影）和 “Hush-Up”（遮掩），海军使用名称为 “Blades”（浆叶），美国海军采用跳频扩 频方案。
第一章 扩频通信概述
1.1 产生背景及历史回顾
扩频通信产生的背景—通信中的抗干扰 通信中的干扰类型 1）自然干扰： 大气噪声 热噪声 多址干扰 多径干扰 工业干扰 其他通信设备的同频干扰等
2）人为干扰
在军事应用中，敌对的双方为了降低对 方的通信效能而人为释放的强干扰。
人为干扰主要有: 单频干扰, 或称为固频干扰。 这种干扰的干
人们通常将香农于1948年10月发表 的论文《通信的数学原理》作为现 代信息论研究的开端。
由于在信息科学领域的卓越贡献， 香农被称为 “信息论之父”。
克劳德. 艾尔伍德. 香农(Claude Elwood Shannon 1916—2001)
关于Shannon公式的讨论 1）(S/N) → ∞ 2） B → ∞
(5) 转发式干扰。 这种干扰首先把有用 信号接收下来, 再经放大和噪声污染后 发送出去, 对有用信号实施干扰。
(6) 宽带阻塞式干扰。这种干扰是在整 个信号的通信频带内施放很强的干扰信 号，其干扰功率与带宽成正比，使通信 一方在整个通信频带内都无法保证正常 的通信。
干扰与抗干扰技术的发展
扰频率fJ正好对准对方的通信频率fs, 即 fJ=fs, 形成同频干扰。
窄带干扰。 这种干扰的干扰频率fJ对准对方 的通信频率fs, 干扰信号的频带很窄, 可以
与有用信号频带相比拟。
(3) 正弦脉冲干扰。 这种干扰类似于单 频干扰, 不同点在于其发送是以脉冲形 式发送的, 其峰值功率较强。
(4) 跟踪式干扰。 由一个频率跟踪系统 和干扰机组成, 先测定通信频率, 然后 将干扰机干扰信号频率对准通信频率进 行干扰。
同年第一部扩频通信的理论性专著 Coherent Spread Spectrum 问世。
1985年之后民用扩频通信GPS 卫星通信系统 CDMA
1.2 扩频通信的理论基础
香农（Shannon）公式 信道容量是信道在无差错传输下所能达到的最大传
扩频通信的理论依据
根据shannon公式可得出 C≈1.44(S/N)B 这说明在一定的信道容量条件下, 可通
过增加信号带宽来减小发送信号功率, 也可通过增加发送信号功率来减小信号 带宽。也就是说, 在信道容量不变的条 件下, 信号功率和信号带宽可以互换。
例 1 某一系统的信号带宽为8 kHz, 信 噪比为7, 求信道容量C。 在C不变的情 况下, 信号带宽分别增加一倍和减小一 半, 求此信号功率的相对变化为多少？