无线扩频技术简介

  
   扩展频谱技术又称扩频技术是近年发展非常迅速的一种技术,将其用于无线局域网中,必将使系统的各项性能得到改善,已成为无线局域网中不可缺少的一种技术。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。
  所谓扩频通信,可简单表述如下:它是一种信息传输方式,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;频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的,并与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。扩频技术包括以下几种方式:直接序列扩展频谱,简称直扩(DS),跳频(FH),跳时(TH),线性调频(Chirp)。此外,还有这些扩频方式的组合方式,如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。在通信中应用较多的主要是DS、FH和FH/DS。
  
  扩展通信技术具有以下特点:
  
  1. 很强的抗干扰能力
  
  由于将信号扩展到很宽的频带上,在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩,恢复成窄带信号。对干扰信号而言,由于与扩频伪随机码不相关,则被扩展到一很宽的频带上,使进入信号通频带内的干扰功率大大降低,相应的增加了相关器的输出信号/干扰比,因此具有很强的抗干扰能力。其抗干扰能力与其频带的扩展倍数成正比,频谱扩展得越宽,抗干扰的能力越强。
  
  2. 可进行多址通信
  
  扩频通信本身就是一种多址通信方式,称为扩频多址(SSMA-Spread Spectrum Multipe Access),实际上是码分多址(CDMA)的一种,用不同的扩频码组成不同的网。虽然扩频系统占用了很宽的频带,但由于各网可在同一时刻共用同一频段,其频谱利用率甚至比单路单载波系统还要高。CDMA是未来全球个人通信的一种主要的多址通信方式。
  
  3. 安全保密
  
  由于扩频系统将传送的信息扩展到很宽的频带上去,其功率密度随频谱的展宽而降低,甚至可以将信号淹没在噪声中。因此,其保密性很强,要截获或窃听、侦察这样的信号是非常困难的,除非采用与发送端所用的扩频码且与之同步后进行相关检测,否则对扩频信号是无能为力的。由于扩频信号功率谱密度很低,在许多国家,如美、日、欧洲等国家对专用频段、如ISM频段,只要功率谱密度满足一定的要求,就可以不经批准使用该频段。
  
  4. 抗多径干扰
  
  在移动通信、室内通信等通信环境下,多径干扰是非常严重的,系统必须具有很强的抗干扰能力,才能保证通信的畅通。扩频技术具有很强的抗多径能力,它是利用扩频所用的扩频码的相关特性来达到抗多径干扰,甚至可利用多径能量来提高系统的性能。