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直接序列扩频技术在无线通信中的研究与应用[摘要]伴随着通信技术的快速发展人们对无线通信传输的要求也越来越高。而无线通信是靠电磁波信号来进行传输的在享有及时性、时空自由性等优点的同时在传输过程中也极易受到各种各样来自外界的干扰影响信号传输的准确、高效性。直接序列扩频技术作为人们发明出来的一种主要抗干扰技术之一在长期不断的推广应用中得到了长足的发展技术日趋成熟。[关键词]无线通信直接序列扩频中图分类号：TN914.42文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）13-0189-01一、直接序列扩频技术的应用背景信息交流是人类社会要进行发展和进步所必不可少的。随着人类社会的发展信息系统也逐渐发展成了覆盖全球的信息网。从十九世纪人们对电缆通信的初步发明开始伴随着科学技术的不断发展通信技术突破了最初的有线通信发展出了无线通信技术。无线通信靠电磁波来进行信息传递不用架线更具灵活性因而被迅速推广和发展。但无线通信由于其传输环境的复杂性在传输过程中会遇到各种各样的反射体以及来源于其它无线电波的干扰会极大的影响甚至改变信号的传输信息因此无线通信抗干扰技术便应运而生。直接序列扩频技术作为主要的抗干扰技术之一产生于二十世纪五十年代其发明之初主要被应用于军事领域。在世界格局动荡的那个年代扩频抗干扰技术主要用来对抗敌方的恶意干扰维持军事系统安全不被侵入其作用的重要性由此可见。二、直接序列扩频技术简介直接序列扩频技术是指利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩把展开的扩频信号还原成原来的信号。该技术作为一种信息传输方式通过编码及调制的方法将频带展宽使得其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽与所传信息数据无关这样便可以有效提高频率资源的利用率且使所需要传达的信息安全、准确的传达。该技术主要是通过发端、信道和接收端三部分来实现的。其工作原理为：将需要传输的数字信号在发端输入以后首先通过扩频码发生器产生的扩频序列将输入的数字信号进行调制以扩宽其信号频谱扩频码序列一般采用PN码。然后将扩宽后的信号调制到射频发生器发射出去。调制方式多采用BPSK、DPSK、MPSK等方式。发出的信号在接收端的本地射频发生器接收到信号后立即进行解调此后再由本地的扩频解调设备产生与发端相同的扩频序列进行信号解扩使信号恢复到原信号进行输出从而实现信息的传输。三、直接序列扩频技术的理论基础无线通信技术自发展以来伴随着科学技术的飞速发展也迅速发展。发展至今人们由通用无线逐渐发展出了专用无线网络无线通信传输环境变得日趋复杂同时人们对无线传输网络的传输质量变得日益严苛所以如何在保证传输质量的同时尽量节约传输信号所占用的频谱宽度便成了当代无线技术不断探索的领域。直接序列扩频技术可以把传输信号在发射端用扩频码进行调制使得其所占用的频带宽度远大于传输信息所必须的带宽再在接收端用相同的扩频码进行解扩以把信号进行还原。这样既节省了频率资源又可使信号安全送达保证了信号传输的质量一次被广泛应用。其理论依据为：该式是香农在长期的无线通信研究中总结出来的公式称为香农公式。式中C―信息的传输速率（即信道容量单位b/s）B―频带宽度（单位Hz）S―信号平均功率（单位W）N―噪声平均功率（单位W）S/N―信噪比。从公式中可以看出要提高到信号的传输速率可以通过两种途径实现。一种是提高信号传输的频带宽度另一种是提高信噪比。在保证信号的传输速率一定时可以通过提高信号传输的频带宽度来降低对信噪比的要求这便是直接序列扩频技术的原理通过增加带宽来降低对信噪比的要求从而保证信号传输的质量。该式是柯捷尔尼科夫在其长期研究的潜在抗干扰理论中得出的估算信号传输差错概率的公式。式中Pe―信号差错概率S/N―信噪比B/Bm―信号带宽比。由此可以看出信号差错概率与信噪比和信号带宽比两个因素有关。降低信噪比或信号带宽比均可使信号传输的差错概率减小。因此在信噪比一定的情况下其差错概率可通过信号带宽比的调整来减小。由这一公式也可以得出直接序列扩频技术抗干扰的原理。四、直接序列扩频技术的特点4.1抗干扰性强抗干扰性是直接序列扩频技术之所以发展的本质属性。该技术通过扩频序列将要传输的信号的频带进行扩宽使得窄带干扰基本不起作用而宽带干扰要想达到干扰目的必须提高相应倍数的总功率从而避免了无论是来自窄带还是宽带的干扰保证了传输信号的稳定性。同时由于在发射端对传输信号进行了扩频处理要还原信号必须要在接收端用同样的扩频序列进行解扩在不知道信号扩频码的情况下是不能进行信号还原