擴頻技術詳解

　　擴頻是什么？

　　擴頻是一種信息處理傳輸技術。擴頻技術是利用同欲傳輸數據(信息)無關的碼對被傳輸信號擴展頻譜，使之占有遠遠超過被傳送信息所必需的最小帶寬。

　　擴頻技術原理

　　在發(fā)端輸入的信息先經信息調制形成數字信號，然后由擴頻碼發(fā)生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號以展寬信號的頻譜。展寬后的信號再調制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列去相關解擴。再經信息解調、恢復成原始信息輸出。 　　

　　由此可見，—般的擴頻通信系統(tǒng)都要進行三次調制和相應的解調。一次調制為信息調制，二次調制為擴頻調制，三次調制為射頻調制，以及相應的信息解調、解擴和射頻解調。與一般通信系統(tǒng)比較，擴頻通信就是多了擴頻調制和解擴部分。

?　　擴頻的工作方式

　　按照擴展頻譜的方式不同，現有的擴頻通信系統(tǒng)可以分為：

　　直擴方式

　　直接序列擴頻(DirectSequenceSpreadSpectrum)工作方式，簡稱直擴(DS)方式。所謂直接序列(DS-DirectSequency)擴頻，就是直接用具有高碼率的擴頻碼序列在發(fā)端去擴展信號的頻譜。而在收端，用相同的擴頻碼序列去進行解擴，把展寬的擴頻信號還原成原始的信息。直接序列擴頻的原理如圖所示。 　　

　　用窄脈沖序列對某一載波進行二相相移鍵控調制。如果采用平衡調制器，則調制后的輸出為二相相移鍵控信號，它相當于載波抑制的調幅雙邊帶信號。圖中輸入載波信號的頻率為fc，窄脈沖序列的頻譜函數為G(C)，它具有很寬的頻帶。平衡調制器的輸出則為兩倍脈沖頻譜寬度，而fc被抑制的雙邊帶的展寬了的擴頻信號，其頻譜函數為fc＋G(C)。在接收端應用相同的平衡調制器作為解擴器?？蓪㈩l譜為fc＋G(C)的擴頻信號，用相同的碼序列進行再調制，將其恢復成原始的載波信號fc。

　　跳頻方式

　　跳變頻率(FrequencyHopping)工作方式，簡稱跳頻(FH)方式。另外一種擴展信號頻譜的方式稱為跳頻(FH－FrequencyHopping)。所謂跳頻，比較確切的意思是：用一定碼序列進行選擇的多頻率頻移鍵控。也就是說，用擴頻碼序列去進行頻移鍵控調制，使載波頻率不斷地跳變，所以稱為跳頻。 　　

　　簡單的頻移鍵控如2FSK，只有兩個頻率，分別代表傳號和空號。而跳頻系統(tǒng)則有幾個、幾十個、甚至上干個頻率、由所傳信息與擴頻碼的組合去進行選擇控制，不斷跳變。
　　
　　跳時方式

　　跳變時間(TimeHopping)工作方式，簡稱跳時(TH)方式。與跳頻相似，跳時(TH－TimeHopping)是使發(fā)射信號在時間軸上跳變。首先把時間軸分成許多時片。在一幀內哪個時片發(fā)射信號由擴頻碼序列去進行控制?？梢园烟鴷r理解為：用一定碼序列進行選擇的多時片的時移鍵控。 　　
由于采用了窄得很多的時片去發(fā)送信號，相對說來，信號的頻譜也就展寬了。右圖是跳時系統(tǒng)的原理方框圖。在發(fā)端，輸入的數據先存儲起來，由擴頻碼發(fā)生器的擴頻碼序列去控制通－斷開關，經二相或四相調制后再經射頻調制后發(fā)射。在收端，由射頻接收機輸出的中頻信號經本地產生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列控制通－斷開關，再經二相或四相解調器，送到數據存儲器和再定時后輸出數據。只要收發(fā)兩端在時間上嚴格同步進行，就能正確地恢復原始數據。