扩频通信(1).ppt

1、，西安电子科技大学综合业务网络理论与关键技术国家重点实验室，刘乃安，扩频技术(1)，教材和工具书教材：扩频通信与多址技术，西电工具书扩频技术，沈云春国防扩频通信手册(英文)个人邮件课件网站：9/ss，评估方法研究报告(论文):参考课件参考主题， 或者你可以提出你自己的要求：它应该不少于10，000字与扩频技术有关，它应该反映你自己的工作论文或研究报告格式(占分数)，它不应该是学习经验或阅读笔记，它不应该抄袭或下载在线。 本课程的主要内容如下：1 .扩频技术概述：2.扩频通信系统；3.扩频系统的伪随机码；5.扩频系统的同步；6.扩频系统的应用；1.信息时代扩

2、频技术、扩频通信、光纤通信、卫星通信三种高科技通信传输方式概述；1.扩频技术概述，历史1在第二次世界大战中，军队也有过反干扰的想法。关于扩频通信技术的真实观点是由好莱坞女演员海迪拉马尔和钢琴家乔治安太尔于1941年提出的。基于鱼雷控制安全无线通信的思想，他们申请了美国专利#2.292.387。不幸的是，这项技术当时没有引起美国军方的注意。1962年古巴导弹危机期间到期。1998年6月，她将专利卖给了无线局域网公司。第1章，扩频技术概述，1913.11.9，2000.1.19，德国跳频钢琴作曲家，第1章，扩频技术概述，历史2，世界上第一个直接序列扩频系统是由德罗萨和罗格夫于1949年在美国联邦通

3、信实验室(FTL)完成的，并成功地在新泽西和加利福尼亚之间的通信线上工作。3.理论研究紧随其后。1950年，巴索首次提出将这种扩频系统称为NOMACS(噪声调制和相关检测系统)，它已经使用了相当长的时间。4.1951年后，美国陆军信号部队-陆军通信部队要求对NOMACS进行进一步研究，并希望将其应用于高频无线电传输通信线路，以对抗敌人的干扰。P9D NOMACS系统由林肯实验室于1952年开发并测试。从1953年到1955年，林肯实验室开发了F9C无线发射机系统。历史5。不久，美国海军和空军开始研究他们自己的扩频系统。空军使用了“费特姆”和“闭嘴”的名字，而海军使用了“刀片”的名字。当时，设备

4、很大，是由电子管安装的。该设备必须安装在几个房间，这限制了它的应用。在晶体管，尤其是集成电路出现之后，扩频系统被广泛使用。6.迪克森于1976年出版了第一部关于扩频系统的专著，该专著是IEEE的专利，于1977年出版。1978年，国际无线通信咨询委员会在日本京都召开会议，宣布其研究成果。1982年，第一次军事通信会议在美国举行，并提交了两份关于军事应用的报告。1985年，美国提出了码分多址的概念。同年，美国联邦通信委员会(FCC)制定了扩频通信的标准和规范，这逐渐转变为民用的商业研究。20世纪90年代，美国国家航空航天局提出码分多址模式的频谱利用率高于FDMA模式，这对扩频通信的研究产生了深远

5、的影响。历史7。近二十年来，扩频技术得到了越来越广泛的应用。例如，美国的全球定位系统(GPS)设备简单，定位精度高，可全球使用。通信数据转发卫星系统、码分多址卫星通信系统，特别是美国国家航空航天局和军用卫星通信系统，几乎都采用扩频技术和码分多址移动通信系统，即直扩系统。跳频系统是各种跳频电台，如SINCGARS(30-80Mhz)。A8.它将在未来用于卫星通信、数据传输、定位和定时系统。未来，它将广泛应用于卫星通信、移动通信系统、定位系统等领域。单天线系统，多天线系统。历史总结，它的产生和发展是基于两个方面：信息战，信息战，电子战，通信战，提高频带利用率，信息战，电子战的内容。如电磁波探测与隐

6、藏、通信干扰与抗干扰、雷达干扰与抗干扰等。网络对抗。比如计算机病毒和软件攻击。信息对抗。例如加密和解密、消息收集和欺骗等。通信侦察：利用通信侦察设备探测、搜索和截获敌方无线通信信号，并对信号进行测量、分析、识别、监测、测向和定位，以获得信号频率、电平和调制方式等技术参数，以及无线电台位置、通信方式、通信特性、网络结构和属性等情报。通信干扰：利用通信干扰设备发射特殊干扰信号来破坏或干扰敌方的无线通信，是一种攻击性的通信对抗手段。通信抗干扰：军事通信设备和系统采取的通信反侦察和抗干扰措施是通信对抗的防御手段。本讲座着重于通信抗干扰问题。通信对抗措施的分类、通信中遇到的干扰、人为干扰和非人为干扰、军

7、事通信中的非敌对人为干扰、多径干扰、多用户干扰、环境噪声干扰、其他无线电台的干扰等。军用通信中的人为干扰： 1单频干扰(固定频率干扰)，窄带干扰2脉冲干扰，梳状干扰3跟踪干扰，瞄准干扰4转发干扰5宽带阻塞干扰，抑制干扰6发射干扰，智能干扰，信号隐藏单位面积无线信号的隐藏天线，隐藏信号功率信号模式，可在单位带宽内截获双工模式，调制模式，复用模式，编码模式和同步模式信号参数的隐藏，特别是与抗干扰有关的参数，如扩频序列，跳频序列，同步参数，信令参数等。信号鲁棒性基于三个级别的干扰容限，即：a、设备性能。例如误码率、语音质量、同步和信令性能、网络性能等。可以设置一个阈值，低于该阈值用户将无法接受。b

8、.工作环境。如：单个设备还是多个设备，是否有天线抗干扰措施，干扰源是否被解除等。c .干涉的性质。如干扰性质、干扰强度、干扰时间等。通信抗干扰性能，通信抗干扰技术1扩频技术(DS，FH) 2强定向毫米波频段发展3加密技术4突发通信技术如流星余迹通信5天线零相位技术6分集技术，通信抗干扰技术(另一分类)(1)采用频域处理，如直接扩频，跳频和跳频。(2)时域采用时域处理，如瞬时和跳时。(3)采用空域处理，如自适应天线。(4)其他数字处理，如干扰消除、纠错编码等。无线频谱，提高无线电频谱资源的利用率，有线资源的带宽是无限的，而无线资源的带宽是有限的。窄带系统(1)扩展高频带(2)压缩信息带宽(3)高

9、性能编码和调制技术，宽带系统扩频技术或码分多址技术多路复用和多址单载波和多载波单天线，多路复用在4维空间(si)时间(t)频率(f)码(c)目标：多用途共享介质重要3360保护空间需要！s2，s3，s1，多路复用、f，t，c，k2，k3，k4，k5，k6，k1、f，t，c、f，t，c，通道ki、频率多路复用，将频谱分离成较小的频带通道获得整个时间的频谱带宽优势：不需要动态协调也适用于模拟信号如果流量不均匀地分布在不灵活的保护空间中，则会浪费带宽一个信道在一定的时间内获得一定的频带(例如GSM)优势：更好的抗频率选择性干扰的保护较高的数据速率与码复用相比需要预协调、t、c、k2、k3、k4、k5

10、、k6、k1、码复用，每个信道都有唯一的码复用所有信道同时使用相同的频谱优势：带宽高效无协调和同步良好的抗干扰保护扩频技术是一种以比信号带宽宽得多的带宽传输信息的技术。 扩频通信是用伪随机码(扩频序列)对要传输的信息数据进行调制，然后在扩频后传输；在接收端，相同的编码用于解调和相关处理，以恢复原始信息数据。这是一个宽带编码传输系统。扩频通信模式与传统窄带通信模式的区别如下：(1)信息经过扩频后在宽带中传输；(2)扩频码序列用于拓宽信号频谱；(3)相关处理后恢复成窄带信息数据。基本流程、主要功能、1。抗干扰能力强，尤其是抗窄带干扰能力强。宽带干扰可以是阻塞干扰。由于不知道扩频伪随机码，干扰不易被

11、检测到，其主要特点是低可检测性(LPI-低截获概率)，因此对各种窄带通信系统的干扰很小。3、抗多径衰落、多径分离和RAKE接收、主要特性、4、多址(SSMA)能力、易于实现的码分多址(码分多址)技术5、抗频率选择性衰落。6.高频谱利用率和大容量(纠错技术、正交波形编码技术、语音激活技术等。可以被有效地利用)。7.精确的定时、测距和定位。8、数模兼容，能开展多种通信业务。主要应用：军事通信(直扩无线电台、跳频无线电台、JTIDS)。现在它也被用于民用和商业用途。2.卫星通信(多路接入，抗干扰，易于保密，降低平均功率谱密度)3。移动通信(多址接入、抗干扰、易保密、抗多径、提高频谱利用率)4。雷达，

12、导航5。无线本地环路，无线局域网6。全球定位系统(选址、抗干扰、安全、测距)7。测试仪和干扰器测量时间延迟。EXOR根据伪随机码插入通信信道的位置、PA、基本模式、DSSS、Modul-2加法器，充当Modul-2加法器，抗干扰能力强。抗干扰能力与处理增益成正比。抵抗阻塞干扰(可能是窄带、部分频带、梳状干扰等)的能力。)很差，因为DSSS增益通常小于滤波器的保护程度。它具有很强的隐蔽性和抵抗侦察、窃听和测向的能力。扩频信号的频谱密度很低，使得信号淹没在噪声中，不易被敌方截获、侦察、测向和窃听。DSSS系统可以在10dB-15dB甚至更低的信噪比条件下工作。具有选址能力，可实现码分多址。扩频系统是一种码分多址通信系统，可以用不同的码组成不同的网络，具有很强的组网能力。它的频谱利用率不会因为占用频带的扩大而降低。采用多址通信后，频带利用率高于单频单波系统。抗衰落，尤其是抗频率选择性能好。DSSS信号的频谱很宽，一小部分衰落对整个信号影响很小。抗多径干扰。DSSS系统具有很强的抗多径干扰能力。当多径信号到达接收端时，只要多径延迟超过一个码片的伪随机码，相关处理后就可以消除多径干扰的影响，甚至可以利用多径干扰的能量来提高信噪比和系统性能