Chirp方式 - 擴(kuò)頻技術(shù)詳解

　　Chirp方式

　　寬帶線性調(diào)頻(ChirpModulation)工作方式，簡(jiǎn)稱Chirp方式。如果發(fā)射的射頻脈沖信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)，其載頻的頻率作線性變化，則稱為線性調(diào)頻。
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　　因?yàn)槠漕l率在較寬的領(lǐng)帶內(nèi)變化，信號(hào)的頻帶也被展寬了。這種擴(kuò)頻調(diào)制方式主要用在雷達(dá)中，但在通信中也有應(yīng)用。右圖中是線性調(diào)頻的示意圖。 　　

　　發(fā)端有一鋸齒波去調(diào)制壓控振蕩器，從而產(chǎn)生線性調(diào)頻脈沖。它和掃頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)一樣。在收端，線性調(diào)頻脈沖由匹配濾波器對(duì)其進(jìn)行壓縮，把能量集中在一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)輸出，從而提高了信噪比，獲得了處理增益。匹配濾波器可采用色散延遲線，它是一個(gè)存儲(chǔ)和累加器件。其作用機(jī)理是對(duì)不同頻率的延遲時(shí)間不一樣。如果使脈沖前后兩端的頻率經(jīng)不同的延遲后一同輸出，則匹配濾波器起到了脈沖壓縮和能量集中的作用。匹配濾波器輸出信噪比的改善是脈沖寬度與調(diào)頻頻偏乘積的函數(shù)。一般，線性調(diào)頻在通信中很少應(yīng)用。

　　混合方式

　　各種混合方式 　　

　　在上述幾種基本的擴(kuò)頻方式的基礎(chǔ)上，可以組合起來(lái)，構(gòu)成各種混合方式。例如DS／FH、DS／TH、DS／FH／TH等等。一般說(shuō)來(lái)，采用混合方式看起來(lái)在技術(shù)上要復(fù)雜一些，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也要困難一些。但是，不同方式結(jié)合起來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是有時(shí)能得到只用其中一種方式得不到的特性。例如DS／FH系統(tǒng)，就是一種中心頻率在某一領(lǐng)帶內(nèi)跳變的直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)。其信號(hào)的頻譜如圖所示。 　　

　　對(duì)于DS／TH方式，它相當(dāng)于在擴(kuò)頻方式中加上時(shí)間復(fù)用。采用這種方式可以容納更多的用戶。在實(shí)現(xiàn)上，DS本身已有嚴(yán)格的收發(fā)兩端擴(kuò)頻碼的同步。加上跳時(shí)，只不過(guò)增加了一個(gè)通－斷開(kāi)關(guān)，并不增加太多技術(shù)上的復(fù)雜性。對(duì)于DS／FH／TH，它把三種擴(kuò)頻方式組合在一起，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上肯定是很復(fù)雜的。但是對(duì)于一個(gè)有多種功能要求的系統(tǒng)，DS、FH、TH可分別實(shí)現(xiàn)各自獨(dú)特的功能。 　　

　　因此，對(duì)于需要同時(shí)解決諸如抗干擾、多址組網(wǎng)、定時(shí)定位、抗多徑和遠(yuǎn)－近問(wèn)題時(shí)，就不得不同時(shí)采用多種擴(kuò)頻方式。

　　?擴(kuò)頻的應(yīng)用

　　擴(kuò)頻信號(hào)是用擴(kuò)展隨機(jī)序列——偽隨機(jī)碼調(diào)制射頻信號(hào)或不斷跳躍的載波信號(hào)頻率而得到的，這樣，擴(kuò)頻系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)，它可以極大限度地共享相同的頻道資源。每套系統(tǒng)都具有與眾不同的擴(kuò)展序列來(lái)減少來(lái)自其他設(shè)備的干擾，只有具有與發(fā)射者相同擴(kuò)展序列的接收者才可以重組或壓縮擴(kuò)頻傳輸信號(hào)來(lái)獲得其中加載的有效信息。即使是多套擴(kuò)頻設(shè)備使用同一個(gè)頻道在同一地區(qū)進(jìn)行信號(hào)傳輸，只要采用不同的擴(kuò)頻序列，就不會(huì)相互干擾。擴(kuò)頻系統(tǒng)這一頻道復(fù)用的優(yōu)勢(shì)，使其成為在大城市頻譜資源十分擁擠的環(huán)境下最理想的選擇。 　　

　　擴(kuò)頻通信作為一種成熟的高科技技術(shù)，可應(yīng)用于：

　?。?）地僻人稀的農(nóng)村及通信不發(fā)達(dá)地區(qū);

　?。?）有線基建已飽和的繁華市區(qū);

　　（3）因業(yè)務(wù)要求驟增而有線基建滯后的新建社區(qū)；

　?。?）用戶主干／備份通信網(wǎng)絡(luò)，以彌補(bǔ)郵電公眾網(wǎng)絡(luò)的不足。
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