|
擴(kuò)頻通信是指利用擴(kuò)展頻譜技術(shù),，使信號所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬，以提高通信系統(tǒng)的抗干擾性,。擴(kuò)頻的原理,，可以通過回顧香農(nóng)公式來理解。當(dāng)傳輸速率一定時，加大信號帶寬,，可以降低對信噪比的要求,。當(dāng)帶寬加大到一定程度，甚至允許信號功率淹沒在噪聲之下,。因此,，在一定的發(fā)射功率下，擴(kuò)頻信息分布在很寬的頻帶內(nèi),，有用的信號功率密度很低,，在強(qiáng)噪聲背景或信號被噪聲淹沒時，也能夠可靠通信,，具有極強(qiáng)的抗干擾性能,。同時，擴(kuò)頻通信使用擴(kuò)頻函數(shù)（不可預(yù)測的偽隨機(jī)序列碼）調(diào)制和對信號進(jìn)行處理，使得擴(kuò)頻通信具有高保密性的特點(diǎn),。擴(kuò)頻信號帶寬與信息帶寬之比為擴(kuò)頻因子。擴(kuò)頻因子數(shù)值為1-2時,，成為窄帶通信,；大于50稱為寬帶通信；大于100為稱為擴(kuò)頻通信,。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可以分為以下四種：發(fā)送端直接采用高碼率的擴(kuò)頻碼序列去擴(kuò)展信號頻譜，接收端通過同樣的擴(kuò)頻碼序列還原信號,。直接序列擴(kuò)頻將信號擴(kuò)展成很寬的頻帶,，其功率頻譜密度比噪聲還要低，使信號能隱蔽在噪聲中,，提高信號保密性,。在接收端則對噪聲信號進(jìn)行非相關(guān)處理，使干擾電平顯著下降而被抑制,。直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是目前應(yīng)用最為廣泛的系統(tǒng),，典型應(yīng)用有CDMA、WLAN,。用偽隨機(jī)碼序列進(jìn)行頻移鍵控（FSK），使載波頻率不斷跳變而擴(kuò)展頻譜,。跳頻擴(kuò)頻將整個頻譜分割為更小的窄帶頻譜,。發(fā)送方和接收方在每個窄帶信道上工作一段時間，然后轉(zhuǎn)移到另一個信道,。跳頻擴(kuò)頻通信應(yīng)用在WLAN,、藍(lán)牙、ZigBee中,。和跳頻擴(kuò)頻類似，跳時是發(fā)射信號在時域（時間軸）上的跳變,。因?yàn)樵跁r域上壓縮了傳輸時間,，則相應(yīng)的頻譜寬度也擴(kuò)展了。簡單的跳時抗干擾性不強(qiáng),，很少單獨(dú)使用,。可以和以上擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行組合形成混合系統(tǒng),，如跳時/直擴(kuò)系統(tǒng),。如果發(fā)射的信號在一個周期內(nèi)，其載頻的頻率作線性變化,，則稱為線性調(diào)頻,。因?yàn)槠漕l率在較寬的頻帶內(nèi)變化，所以信號的頻帶也被展寬了,。這種擴(kuò)頻調(diào)制方式主要用在雷達(dá),，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域（LPWAN等）。
|
