6.1多址技术6.2扩频通信技术6.2.1扩频数字通信系统的模型与常规通信系统相比，扩频调制在收、发两端分别多进行了一次扩频调制和解扩频，使得信道中传输的信号成为带宽远大于其原始信号带宽的宽带低密度信号。这一处理导致扩频信号具有如下特点：·易于在同一地区重复使用同一频率，也可与各种窄带通信共享同一频率资源，提高了频谱利用率。·抗干扰性强，尤其是抗窄带干扰和多径干扰力强，误码率低。扩频通信在空间传输时占有带宽相对较宽，而接收端采用相关解调来解扩，使有用宽带信号恢复成窄带信号；而非需要信号如噪声等先被扩展成宽带信号，然后在接收端通过窄带滤波提取有用的信号时被极大地抑制。·信息隐蔽、多址保密通信。根据扩频信号的分类，数字扩频通信系统相应可以分为以下几种：（1）直接序列扩频通信系统（DS－SS）：由待传信息信号与高速率的伪随机序列PN码相乘后，直接控制射频信号的某个参量；（2）跳频扩频系统（FH－SS）：由数字信息与二进制PN序列模二相加后，离散地控制射频载波振荡器的输出频率，使发射信号的频率随PN码的变化而跳变；（3）跳时扩频系统（TH－SS）：用PN序列控制信号的发射时刻和持续时间，使发射信号的有无同伪随机序列码变换规律一致；（4）混合式扩频系统：将以上三种基本扩频方式中的两种或多种结合起来构成，具有更为优良的性能，但系统更复杂。6.2直接序列扩频通信一.直接序列扩频调制的基本原理理想扩频系统波形二、码分多址/直接序列扩频（DS—CDMA）系统DS－CDMA系统直接将数字信号与高速扩频PN序列在发送端相乘后，调制到高频载波上进行发射。由于PN码的速率远大于信码速率，故该PSK信号频谱被极大地展宽。在接收端，则用与发送端码型相同、严格同频同相的本地PN码和本地载波信号与收到的信号混频和解扩，得到仅受信码调制的窄带中频信号，再对它进行中频放大和滤波，然后经数字解调即可恢复原信码。三．DS—CDMA的组成发送端：信源编码器、载波信号发生器、PN码序列发生器、功率放大器、扩频调制器、低噪声放大器接收端：同步跟踪电路、本地载波信号发生器、本地码序列发生器、扩频解调器、数据信息解调器6.2.3脉冲干扰对DS扩频系统的影响6.2.4PN序列的生成二．m序列m序列也称最长线性反馈移位寄存器序列，这是一种简单而又容易实现的周期性序列。图中小方格表示1、2、…N个触发器，每个乘法器的相乘系数都为二值序列0或1，产生m序列的周期长度由各乘法器相乘系数的不同0、1组合决定，产生的m序列的周期最长为2N－1。由于m序列的周期长度T=2N－1对其相关特性起着决定性的作用，从系统容量的角度出发，应使得m序列的长度尽可能长，可以供给更多的用户使用，这样系统的容量就更大；而且，序列越长，对信号的频谱扩展程度越大，扩频后信号的频谱密度就越小，系统增益和保密性都将越高。但是，从系统收发同步、系统电路的复杂性及可实现性的角度考虑，则m序列又不能太长。故m序列的长度应根据实际情况做综合考虑每种级数m序列生成电路都有相应的最长周期输出序列逻辑连接关系，这可以在任何一个工程表中查到。对于m=4，其对应的最长周期（24－1＝15）序列逻辑关系查表为（23）8，换用二进制即（010011）2，也就是说该4级m序列输出最长周期（15）序列时的电路逻辑关系为F=1+x+x4。三．Gold序列信号的产生6.3跳频扩频信号和前面的直接序列扩频相比，FH信号和DS信号在时间和频率的占用方式上截然不同，可用下面的图6－3－1表示。明显的，采用FH方式的系统在传输时仅占用整个系统频段的一小部份，而DS系统则随时占用整个系统频段。因此，两个平均功率相同的直扩系统和跳频系统在同一时刻某一确定频段上的功率可能各不相同。跳频是载波频率在一定范围内不断跳变意义上扩频，而不是对被传送信息进行扩谱，不会得到直序扩频的处理增益。跳频相当于瞬时的窄带通信系统，基本等同于常规通信系统。因此不能抗多径干扰，同时发射效率低，同样发射功率的跳频系统在有效传输距离上小于直扩系统。但是跳频系统具有很强的抗频率干扰能力，一般固定频率的干扰只会干扰它的一部分频点。跳频系统跳速的高低直接反映其性能，跳速越高系统抗干扰性越好，军用跳频系统一般达到每秒上万跳。实际上，移动通信GSM系统也是跳频系统，其规定的跳速为每秒217跳。出于成本的考虑，商用跳频系统跳速都很慢，一般在50跳/秒以下。由于慢跳跳频系统可以简单的实现，因此低速无线局域网产品常常采用这种技术。6.4扩频系统的同步