1.1　擴頻通信的定義

所謂擴展頻譜通信,可簡單表述如下:“擴頻通信技術是一種信息傳輸方式,其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬;頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成,用編碼及調制的方法來實現的,與所傳信息數據無關;在接收端則用同樣的碼進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數據”。

這一定義包含了以下三方面的意思:

1)信號的頻譜被展寬了。

我們知道,傳輸任何信息都需要一定的帶寬,稱為信息帶寬。例如人類的語音的信息帶寬為300Hz—3400Hz,為了充分利用頻率資源,通常都是盡量采用大體相當的帶寬的信號來傳輸信息。在無線電通信中射頻信號的帶寬與所傳信息的帶寬是相比擬的。如用調幅信號來傳送語音信息,其帶寬為語音信息帶寬的兩倍;電視廣播射頻信號帶寬也只是其視頻信號帶寬的一倍多。這些都屬于窄帶通信。一般的調頻信號,或脈沖編碼調制信號,它們的帶寬與信息帶寬之比也只有幾到十幾。擴展頻譜通信信號帶寬與信息帶寬之比則高達100—1000,屬于寬帶通信。為什么要用這樣寬的頻帶的信號來傳輸信息呢?這樣豈不太浪費寶貴的頻率資源了嗎?

2)采用擴頻碼序列調制的方式來展寬信號頻譜。

我們知道,在時間上有限的信號,其頻譜是無限的。例如很窄的脈沖信號,其頻譜則很寬。信號的頻帶寬度與其持續時間近似成反比。1微秒的脈沖的帶寬約為1MHz。因此,如果用限窄的脈沖序列被所傳信息調制,則可產生很寬頻帶的信號。如下面介紹的直接序列擴頻系統就是采用這種方法獲得擴頻信號。這種很窄的脈沖碼序列,其碼速率是很高的,稱為擴頻碼序列。這里需要說明的一點是所采用的擴頻碼序列與所傳信息數據是無關的,也就是說它與一般的正弦載波信號一樣,絲毫不影響信息傳輸的透明性。擴頻碼序列僅僅起擴展信號頻譜的作用。

3)在接收端用相關解調來解擴。

正如在一般的窄帶通信中,已調信號在接收端都要進行解調來恢復所傳的信息。在擴頻通信中接收端則用與發送端相同的擴頻碼序列與收到的擴頻信號進行相關解調,恢復所傳的信息。換句話說,這種相關解調起到解擴的作用。即把擴展以后的信號又恢復成原來所傳的信息。這種在發端把窄帶信息擴展成寬帶信號,而在收端又將其解擴成窄帶信息的處理過程,會帶來一系列好處。弄清楚擴頻和解擴處理過程的機制,是理解擴頻通信本質的關鍵所在。

1.2　擴頻通信的理論基礎

長期以來,人們總是想法使信號所占頻譜盡量的窄,以充分利用十分寶貴的頻譜資源。為什么要用這樣寬頻帶的信號來傳送信息呢?簡單的回答就是主要為了通信的安全可靠[2]。

擴頻通信的基本特點是傳輸信號所占用的頻帶寬度(W)遠大于原始信息本身實際所需的最小(有效)帶寬(DF),其比值稱為處理增益G p:

G

=W/△F(1)

p

眾所周知,任何信息的有效傳輸都需要一定的頻率寬度,如話音為1.7kH z～3.1kHz,電視圖像則寬到數兆赫。為了充分利用有限的頻率資源,增加通路數目,人們廣泛選擇不同調制方式,采用寬頻信道(同軸電纜、微波和光纖等),和壓縮頻帶等措施,同時力求使傳輸的媒介中傳輸的信號占用盡量窄的帶寬。因現今使用的電話、廣播系統中,無論是采用調幅、調頻或脈沖編碼調制制式,G p值一般都在十多倍范圍內,統稱為“窄帶通信”。而擴頻通信的Gp值,高達數百、上千,稱為“寬帶通信”。擴頻通信的可行性,是從信息論和抗干擾理論的基本公式中引伸而來的。

信息論中關于信息容量的香農(Shannon)公式為:

(1+P/N)(2) C=W log

2

其中:

———信道容量(用傳輸速率度量),W———信號頻帶寬度,———信號功率,N———白噪聲功

C P

率1

創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的matlab 建立ctruct,扩频通信系统及MATLAB仿真1的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。