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文档简介
扩频通信(军事通信)主要内容:1、直接序列扩频(DS)2、跳频扩频(FH)3、跳时扩频(TH)4、 线性调频(LFM)难点:DS时域分析FH时域分析定义:扩展频谱通信
SpreadSpectrumCommunication(SSC)。
三大基本的扩频体制:DS-SS;FH-SS;TH-SS优点:抗干扰性能(香农公式)、保密性能、扩频增益应用:战术通信(电子对抗与反对抗)、移动通信、卫星通信、
GPS卫星定位、制导和导航,空间和探地雷达、深空宇航通信矿井通信、多谱勒彩超。问题:①、扩频是不是在浪费“空中房地产”——频谱资源?
②、与频分多址FDMA、时分多址TDMA相比码分多址CDMA有什么优势?扩谱调制的目的:提高抗窄带干扰的能力。将发射信号掩藏在背景噪声中,以防止窃听。提高抗多径传输效应的能力。提供多个用户共用同一频带的可能。提供测距能力。直接系列扩频(DS)
简称:直扩DirectSequenceSpreadSprectrum(DS-SS)发射:接收直扩(DS)通信系统原理
主要波形或相位DSSS系统波形图DS系统时序与频谱图三种多址方式比较FDMACDMATDMADS系统在测距方面的应用PT2TR(t)1τ1/PDDDD+c0=1c3=1c2c1四级移位寄存器,m=2n-1=15序列为100010011011110100010011011110跳频扩频(FH)
FrequencyHoppingSpreadSpectrum(FH-SS)
FH信号的解跳和解调
中频滤波器解调m(t)m(t)····跳频图案tf跳时扩频(TH)TH系统原理框图PN码发生器脉冲调制器缓存器信息输入‘1’门脉冲检测器数字缓存PN码发生器信息输出
Time
HoppingSpreadSpectrum(TH-SS)混合扩频体制一、跳频/直扩FH/DS二、跳时/跳频TH/FH三、跳时/直扩TH/DS
DS/FH混合扩频示意图小结:三种扩频体制的性能比较
直扩(DS)系统:
优点:功率低、隐蔽性好、抗窄带干扰、抗多径干扰
缺点:同步严格;有远近效应跳频(FH)系统:
优点:远近特性好;避免瞄准式干扰、转发干扰;模拟是、数字兼容
缺点:快跳时设备复杂;多址通信时脉冲波形要求高;慢跳时隐蔽性差跳时(TH)系统:
优点:与时分多址(TDMA)自然衔接;良好的远近特性;数字、模拟兼容
缺点:峰值功率高;同步严格;对连续波干扰无抵抗力CDMA原理框图扩频系统的主要优点:
(1)抗窄带干扰能力强,特别是对付蓄意意的干扰,用于电子对抗与反对抗。(2)信号的功率谱密度很低,信号隐蔽有利于防止窃听。(3)多址通信时频谱利用率高。对于单个用户来说,扩频系统频谱利用率很低,但是当采用码分多址工作时,很多用户在同一个频带中同时工作而不会相互产生明显的干扰,扩频系统的频谱效率就变得较高。(4)抗多径干扰能力强。利用PN码的自相关特性,只要延迟半个PN码片,其相关性就很小,可作为噪声对待;另外采用不同时延的匹配滤波器,可把多径信号分离出来。(5)提供测距能力。测量扩频信号的自相关特性的峰值出现时刻,可以从信号传输时间的大小计算出传输的距离(雷达、GPS定位、手机定位)。CDMA系统具有以下主要特点:(5)CDMA系统码片间隔非常短,通常比信道时延扩展小很多。由于伪噪声序列具有很低的自相关,所以时延超过一个码片间隔的多径将以噪声的形式出现。RAKE接收机。(6)多址干扰(MAI)是CDMA系统中必须考虑的问题。因为不同用户的伪噪声序列不完全正交,因此特定伪噪声码的解扩中,系统其
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