大家好,我是小xiao豆豆,我来为大家解答以上问题。扩频的原理,扩频的简介很多duo人还不知道,现在让我们一yi起来看看吧!
1、在发端输入的de信息先经信息调制形成数字信xin号,然后由扩频pin码发生器产生的扩频码序列去调制zhi数字信号以展宽信号的频谱。展宽后hou的信号再调制到射频发送song出去。 在接收端收到dao的宽带射频信号,变频pin至中频,然后由本地产生sheng的与发端相同的扩频码序列去相关guan解扩。再经信息xi解调、恢复成原始shi信息输出。
2、由此可见,—般的扩频通信系统都dou要进行三次调制和相应的de解调。一次调制为信息调制zhi,二次调制为扩频调制,三次调制zhi为射频调制,以及相应的信息解调diao、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,扩kuo频通信就是多了扩频调diao制和解扩部分。 发送song端
3、1)发送song端输入的信息经过信息调制形成数字信xin号。
4、2)由扩频码发fa生器产生的扩频码序列lie对数字信号进行扩展频谱。
5、3)射频发生器qi数字信号转换成模拟信号,并bing通过射频信号发送出去。 接收端
6、1)在接收端,将收到的射频信号由高频变频至电子器qi件可以处理的中频,并把模拟信号转zhuan化成数字信号。
7、2)由扩频码发生器qi产生的和发送端相同的扩kuo频码对数字信号进行解扩。
8、3)将数字信号解调成原yuan始信息输出。 直接序列扩kuo频(Direct Sequence Spread Spectrum)工作方式shi,简称直扩(DS)方式。
9、所谓wei直接序列(DS-DirectSequency)扩频,就jiu是直接用具有高码率的de扩频码序列在发端去扩展信xin的频谱。而在收端duan,用相同的扩频码序列lie去进行解扩,把展宽的扩频信号还hai原成原始的信息。直接jie序列扩频的原理如图所示。
10、用窄脉mai冲序列对某一载zai波进行二相相移键控kong调制。如果采用平衡调diao制器,则调制后hou的输出为二相相移键控信xin号,它相当于载波抑yi制的调幅双边带信号。图中输入载波信xin号的频率为fc,窄脉冲chong序列的频谱函数为G(C),它具有很宽的频pin带。平衡调制器的输出则为两倍脉冲chong频谱宽度,而fc被抑yi制的双边带的展宽了的扩频信号,其频pin谱函数为fc+G(C)。在接收端应用yong相同的平衡调制器作为解扩kuo器。可将频谱为fc+G(C)的扩频信号,用相同的de码序列进行再调制,将其恢hui复成原始的载波信号fc。 跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum)工作方式,简称跳频pin(FH)方式。
11、所谓wei跳频,比较确切的de意思是:用一定ding码序列进行选择的多频率频移yi键控。也就是说,用扩频码序列去qu进行频移键控调制,使载波bo频率不断地跳变,所以称为跳tiao频。
12、简单的频移yi键控如2FSK,只有两个频率,分别代表传号和空号。而跳频系xi统则有几个、几十个、甚shen至上干个频率、由所传信息与扩频码的组合去qu进行选择控制,不断跳变。
13、右图为跳频的原理li示意图。发端信息码序列与扩频pin码序列组合以后按照不同的码字zi去控制频率合成cheng器。 跳时扩频(Time Hopping Spread Spectrum)工作方fang式,简称跳时(TH)方式。
14、与跳频相似,跳时(TH-TimeHopping)是使发射信号在zai时间轴上跳变。首先把时间轴分成许多时shi片。在一帧内哪个时shi片发射信号由扩频码序列去进行控kong制。可以把跳时理解为:用一定ding码序列进行选择的多时片pian的时移键控。
15、由于采用了窄得很多的时片去发fa送信号,相对说来,信号的频谱也就展zhan宽了。右图是跳时系统的原理方fang框图。在发端,输入ru的数据先存储起来,由扩频码ma发生器的扩频码序列去控制通-断开关,经二相xiang或四相调制后再经射she频调制后发射。在收端,由射频pin接收机输出的中频信号经本地产生sheng的与发端相同的扩频码序列控制通-断开关,再经二相或四相解调器,送到数据存储器和再定时shi后输出数据。只要收发两端duan在时间上严格同步进行,就能正确que地恢复原始数据ju。 线性调频(ChirpModulation)工作方式,简称Chirp方fang式。
16、如果发射的de射频脉冲信号在一个周期内nei,其载频的频率作线性变化,则称cheng为线性调频。
17、因为其频率lu在较宽的领带内变bian化,信号的频带也被展zhan宽了。这种扩频调制方式shi主要用在雷达中,但在通信中也有应ying用。右图中是线性调频的示意图。
18、发端有一锯齿波去调制压控振zhen荡器,从而产生线性调频脉冲。它ta和扫频信号发生器产生的信号一样。在zai收端,线性调频脉冲由匹配滤波器qi对其进行压缩,把能量liang集中在一个很短的时间内输出chu,从而提高了信噪比,获得了处理li增益。匹配滤波器可采用色se散延迟线,它是一个存储和累lei加器件。其作用机理是对不同频率的de延迟时间不一样。如ru果使脉冲前后两端的频率经jing不同的延迟后一同输出,则匹pi配滤波器起到了脉冲压缩和能量liang集中的作用。匹配滤波器输出信噪比的de改善是脉冲宽度与调频频pin偏乘积的函数。一般,线性调频pin在通信中很少应用。 在zai上述几种基本的扩频方fang式的基础上,可以组合起来,构成各ge种混合方式。例如DS/FH、DS/TH、DS/FH/TH等等。一般说来,采用混合he方式看起来在技术上要复fu杂一些,实现起来也要困难nan一些。但是,不同方式结合起来的优you点是有时能得到只用其中一种方式shi得不到的特性。例如DS/FH系统tong,就是一种中心频率在某一领带dai内跳变的直接序列扩频系统tong。其信号的频谱如ru图所示。
19、对于DS/TH方式,它相xiang当于在扩频方式中加上时间复用。采用yong这种方式可以容纳更多的用户hu。在实现上,DS本身已有严格ge的收发两端扩频码的同步。加上跳tiao时,只不过增加了le一个通-断开关,并bing不增加太多技术上的复杂性。对dui于DS/FH/TH,它ta把三种扩频方式组合在一起,在zai技术实现上肯定是很复fu杂的。但是对于yu一个有多种功能要求的系统,DS、FH、TH可分别实现各自zi独特的功能。
20、因此,对于需xu要同时解决诸如ru抗干扰、多址组网、定时定位wei、抗多径和远-近问题时shi,就不得不同时采用多种扩频方式。
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