信息与通信工程学院现代通信技术研究所1第六章第六章短波扩频通信短波扩频通信本章主要内容扩频通信基本概念跳频通信基本概念短波跳频通信技术2扩频通信基本概念扩频通信基本概念扩频通信的定义扩展频谱通信就是利用与信息不相关的伪随机码进行编码、调制，使射频信号频带宽度远大于信息信号（基带信号）频带宽度；在接收端用相同的伪随机码进行相关解调、解扩，从而恢复所传信息数据的一种通信方式。3扩频通信的理论基础S香农公式CW=log(1+)2N在信息传输速率保持不变的条件下，可以用不同频带宽度和信噪比来传输信息，即频带和信噪比可以互换，可以利用扩展频谱的方法来换取信噪比的改善。增加带宽可以降低对信噪比的要求--“带宽换功率”4直接序列扩频通信系统方框图a(t)d(t)s(t)信源扩频调制c(t)f0PN码振荡器''rt()rt()at()高放混频I解扩I解调'fLct()本振PN码同步5扩频接收机基带滤波器输出频谱6扩频通信特征A、射频信号带宽远大于信息带宽；B、扩频码具有伪随机特性；对于特定的接收机，利用和发送端相同的PN码来解扩，对其他接收机则是随机的C、在接收端用相关解调来解扩。7扩频通信的种类直接序列扩频DirectSeriesSpreadSpectrum把干扰功率分散来降低干扰功率，提高解调器输入信干比，属于被动式跳频扩频系统FrequencyHoppingSpreadSpectrum以躲避干扰的方式抗干扰属于主动式跳时扩频系统TimeHoppingSpreadSpectrum用PN码控制发射信号的发送时刻和发送时间的长短混合式扩频系统FH/DSTH/FHTH/DS8扩频通信的主要特点1、抗干扰性强扩频通信系统扩展的频谱越宽，处理增益越高，抗干扰性能越强；对于单频及多频载波信号的干扰、其他伪随机调制信号的干扰，以及正弦脉冲信号的干扰，敌方人为干扰等，扩频系统都有抑制作用，并提高输出信噪比。92、隐蔽性好、保密性高采用周期长、具有随机特性的伪随机码，经其调制后的信息类似于随机噪声，湮没在噪声里，使得扩频信号具有很低的被截获概率，不易被普通侦查手段所探测、识别或截获，可用于隐蔽通信；在接收端解扩时，本地扩频码要和发端扩频码完全一致时，才能有效恢复信息，可用于保密通信；扩频信号在很宽的频带上被展宽，单位频带内的功率很小，即信号功率谱密度很低，对目前使用的各种窄带通信系统造成的干扰很小。103、可以实现码分多址通信利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关检测技术进行解扩，则在分配给不同用户、不同码型的情况下，可以区分不同用户的信号，提取出有用信号；采用扩频码分多址技术，可以使容量提高几十倍，有利于组网和进行选呼、增加保密性、解决随到随入问题，虽然占用频带较宽，但频带利用率很高。114、抗多径干扰当多径延时差小于扩频信号码片宽度时，其他路径分量由本地扩频码进行相关解扩后，将对主路径解出的有用信号的能量有所贡献；当多径延时大于扩频码片宽度但小于扩频码周期时，其他多径分量在解扩后为宽带的干扰分量，将被滤波器大大地抑制。5、抗衰落抗频率选择性衰落性能好。126、可用于精确的定时、定位与测距扩频通信中，若频谱扩展很宽，则所采用的扩频码速率很高，每个码片所占用的时间就很短；当扩频信号发射后并被目标所反射时，经接收端解扩，通过比较收、发码序列的相位差，就可以精确测出扩频信号往返的时间差，从而算出两者之间的距离；测量的精度取决于码片的宽度，码片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高。13跳频通信基本概念跳频通信基本概念跳频通信传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化，在不规则、高速度、连续改变载波频率的过程中实施信息传输的一种通信方式，其实质就是码控载频跳变的同步通信方式。定频通信：在指定的频率上进行通信，传统的电台、电视、广播等，一旦受到干扰，导致通信质量下降甚至中断，而且容易暴露目标，又容易被截获。14具有良好的抗干扰能力，较为隐蔽且难以被截获；被偶然发现，通信频率也已经“转移”至其他频率；不知道“跳变规律”，难以截获当前的通信内容；在现代电子战中，优越性巨大。15频率跳变是快速的载频跳变是受伪随机码（跳频序列）控制的收、发载波频率跳变必须同步频率跳变的规律（跳频图案）必须一致跳变