擴(kuò)頻通信的定義是什么?擴(kuò)頻通信的應(yīng)用范圍包括哪些?
以下內(nèi)容中,小編將對(duì)擴(kuò)頻通信的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述,希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)擴(kuò)頻通信的了解,和小編一起來(lái)看看吧。
一、擴(kuò)頻通信的技術(shù)定義是什么
我們知道,傳輸任何信息都需要一定的帶寬,稱為信息帶寬。例如語(yǔ)音信息的帶寬大約為3KHZ~3400KHZ、普通電視圖像信息帶寬大約為6MHz。為了充分利用頻率資源,通常都是盡量壓縮傳輸帶寬。如電話是基帶傳輸,人們通常把帶寬限制在3400Hz左右。如使用調(diào)幅信號(hào)傳輸,因?yàn)?a href="/tags/調(diào)制" target="_blank">調(diào)制過(guò)程中將產(chǎn)生上下兩個(gè)邊帶,信號(hào)帶寬需要達(dá)到信息帶寬的兩倍,而在實(shí)際傳輸中,人們采用壓縮限幅技術(shù),把廣播語(yǔ)音的帶寬限制在大約為2×4500Hz=9KHz左右;采用邊帶壓縮技術(shù),把普通電視信號(hào)包括語(yǔ)音信號(hào)一起限制在1.2×6.5MHz=8MHz左右。即使在普通的調(diào)頻通信上,人們最大也只把信號(hào)帶寬放寬到信息帶寬的十幾倍左右,這些都是采用了窄帶通信技術(shù)。擴(kuò)頻通信屬于寬帶通信技術(shù),通常的擴(kuò)頻信號(hào)帶寬與信息帶寬之比將高達(dá)幾百甚至幾千倍。有人要問(wèn)為什么要這么做?這樣是不是太浪費(fèi)頻率資源了?這些問(wèn)題可以用信息論和抗干擾理論來(lái)解釋。
擴(kuò)頻通信,即擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)(Spread Spectrum Communication),它的基本特點(diǎn)是其傳輸信息所用信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬。除此以外,擴(kuò)頻通信還具有如下特征:
2.1 是一種數(shù)字傳輸方式;
2.2 帶寬的展寬是利用與被傳信息無(wú)關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對(duì)被傳信息進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的;
2.3 在接收端使用相同的擴(kuò)頻函數(shù)對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解調(diào),還原出被傳信息。
二、擴(kuò)頻通信的應(yīng)用范圍
(1)軍事通信中的應(yīng)用
在軍事通信中,擴(kuò)頻通信是通信反對(duì)抗最重要的技術(shù)手段,它廣泛應(yīng)用于各種通信、信息系統(tǒng),武器系統(tǒng)和C3I(通信、控制、指揮及情報(bào))系統(tǒng)。在地面、海、空戰(zhàn)術(shù)通信中,通常采用擴(kuò)頻技術(shù)來(lái)提高通信電臺(tái)的抗干擾能力,提高抗干擾性能和數(shù)字化將是戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)發(fā)展的主流。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,以美國(guó)為首的聯(lián)軍使用了采用擴(kuò)頻技術(shù)的全球定位系統(tǒng)(GPS)、聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)(JTIDS)、定位報(bào)告系統(tǒng)(PLRS)以及大量的單信道地面與機(jī)載系統(tǒng)(SINCGARS)等系統(tǒng)。實(shí)踐應(yīng)用充分證明了擴(kuò)頻技術(shù)在軍事通信系統(tǒng)中的重要性。
(2)移動(dòng)通信中的應(yīng)用
在民用通信中,新一代數(shù)字蜂房移動(dòng)通信系統(tǒng)已廣泛采用擴(kuò)頻技術(shù),其目的是提高頻譜利用率及減少共信道干擾的影響。利用擴(kuò)頻技術(shù)的碼分多址系統(tǒng),對(duì)每個(gè)移動(dòng)臺(tái)都分配一個(gè)特有的、隨機(jī)的碼序列,且彼此都不相關(guān),以此來(lái)區(qū)分各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào),因此,在一個(gè)信道中能容納更多的用戶,其頻譜利用率是頻分多址通信系統(tǒng)的20倍左右,每一小區(qū)容納的用戶數(shù)可達(dá)2500個(gè)。此外,在移動(dòng)通信中多徑效應(yīng)產(chǎn)生的衰落較為嚴(yán)重,而采用擴(kuò)展頻譜技術(shù)可以有效地克服多徑效應(yīng)對(duì)移動(dòng)通信的影響。
(3)衛(wèi)星通信中的應(yīng)用
在軍事衛(wèi)星通信中直接序列擴(kuò)頻技術(shù)和跳頻技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。由于擴(kuò)頻碼分多址系統(tǒng)組網(wǎng)靈活,以及當(dāng)網(wǎng)內(nèi)同時(shí)工作的用戶數(shù)增多并超過(guò)設(shè)計(jì)的載荷時(shí),具有承受過(guò)載的能力,所以在民用衛(wèi)星通信中也得到了應(yīng)用。民用衛(wèi)星通信采用擴(kuò)頻碼分多址技術(shù)和偽隨機(jī)序列直接擴(kuò)展頻譜的方法,對(duì)信號(hào)進(jìn)行能量擴(kuò)散,以減少衛(wèi)星系統(tǒng)的干擾。
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