扩频技术论文十篇

时间:2023-03-17 10:58:06

扩频技术论文

扩频技术论文篇1

关键词:扩频通信原理特点发展应用

一、扩频通信的工作原理

在发端输人的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制为射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。

二、扩频通信技术的特点

扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。

1.抗干扰性强

扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

2.低截获性

扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。

3.抗多路径干扰性能好

多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

4.保密性好

在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。

5.易于实现码分多址

在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

三、扩频技术的发展与应用

在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事.近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展.通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代.从最佳通信系统的角度看扩频通信.最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机.几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机.因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景.从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代.扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用.接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的.现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网.由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段.在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜.而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用。扩频微波主要应用在以下几个方面.语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。

四、结语

扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向,是扩频技术与通信相结合的产物。本文主要论述了扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点,使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中,它的易于实现码分多址的特点,使它能与第三代移动通信系统完美结合,发展前景极为广阔。

参考文献:

[1]曾兴雯等.扩展频谱通信及其多址技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

扩频技术论文篇2

关键词:DRFM;纯信道化;带宽扩展

1 引言

伴随着雷达对抗干扰技术的发展,对电子干扰设备的性能提出了越来越高的要求,雷达信号瞬时带宽的提高也要求DRFM的带宽越来越高,传统的DRFM带宽扩展技术包括信道化带宽扩展和自适应带宽扩展方法,本文主要研究了基于纯信道化带宽扩展技术的DRFM带宽扩展方法。分析了纯信道化的DRFM带宽扩展技术的可行性,为其工程实现提供理论依据。

2 纯信道化带宽扩展DRFM系统结构

基于纯信道扩展技术的DRFM系统如图1所示,系统由6部分组成:功分器、下变频混频器、低通滤波器、DRFM子模块、上变频混频器、合路器。系统工作原理为:当模拟信号通过前端放大后由功分器分成多路信号,再将每一路信号分别与相应的本振信号进行混频,然后通过低通滤波之后取下边带,经过采用保持由相应的DRFM子模块进行采样进行存储或者回放。当要对数据进行回放时,每个DRFM子模块将存储的数据取出通过DA之后再此与相应的本振信号进行上变频,最后通过合路器将多路回放信号合成一路信号有天线发出去。

3 纯信道化带宽扩展技术数学模型

雷达干扰机接收到信号后,对信号进行放大,假设信号频段为~,在经过功分器之后在通过混频和滤波电路将信号频率平均分成n段,假设每一段信号的带宽均为B,则低n段信号频率为:

因此,在每个通道的信号经过滤波器之后的带宽都为B,假设功分器之前的信号为x(t),合路器输出为y(t),同时,假设整个带宽扩展系统的系统函数为h(t),则可得到:

为了便于讨论,我们采用复信号,针对第m个子通道,假设参与混频的本振信号的角频率为,设带通滤波器的系统函数为,输出信号的数学表达式为,则有

则可以得到,再假设本振信号的频率间隔也是B,也就是说h(t)在接收通带内全通,所以有y(t)=x(t)。

4 结论

论文分析了纯信道化带宽扩展DRFM系统结构,推导了纯信道化带宽扩展DRFM系统的数学模型,分析了纯信道化带宽扩展DRFM系统的可行性,为工程实现提供理论依据。

参考文献:

[1]杨小牛,楼才义,徐建良.软件无线电原理与应用.北京:电子出版社,2001。

[2]张明友.雷达系统.电子工业出版社,2008。

扩频技术论文篇3

论文摘要:扩频通信是现代通信系统中新的通信方式,它具有较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能,频谱利用率高。本文介绍了扩频通信的工作原理、特点、及其发展应用。

一、扩频通信的工作原理

在发端输人的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制为射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。

二、扩频通信技术的特点

扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。

1.抗干扰性强

扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

2.低截获性

扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。

3.抗多路径干扰性能好

多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

4.保密性好

在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。

5.易于实现码分多址

在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

三、扩频技术的发展与应用

在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事.近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展.通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代.从最佳通信系统的角度看扩频通信.最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机.几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机.因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景.从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代.扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用.接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的.现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网.由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段.在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜.而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用.

扩频微波主要应用在以下几个方面.语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。

四、结语

扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向,是扩频技术与通信相结合的产物。本文主要论述了扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点,使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中,它的易于实现码分多址的特点,使它能与第三代移动通信系统完美结合,发展前景极为广阔。

参考文献:

[1]曾兴雯等.扩展频谱通信及其多址技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

扩频技术论文篇4

目前,扩频技术在定位、通信、测距等多个领域中都有应用,这是由于其具有较强的信息保密功能、抗干扰性能以及任意选址等优点,有效地促进了我国通信行业的发展。因此,对扩频通信技术的应用与工作原理的分极有其必要性。

1 扩频通信技术

扩频通信,是扩展频谱通信(spread spectrum communication)的简称,它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式,通常情况下,我们所涉及到的扩频技术大概有4种类型,在这里简单说明一下:

第一种直接序列扩频,是一种最为直接,也是最为简单的扩频技术,简称直扩,英文简称为ds。

第二种是跳时(th),主要就是以时间轴为参照,将分成周期性的时帧,每帧内分成许多时片。在运作时,由伪码来进行控制,从而将信号发出,该扩频技术有效地扩展了信号频谱

第三种是载波频率跳变扩频,简称跳频(fh),其主要是在伪随机序列的作用和控制下,在一定的频段内快速的跳变,一般而言,其所对应的频带宽度要大于频谱宽度。

第四种就是混合扩频,对于这种方式的扩频,主要是由其他几种扩频技术和方式混合应用,如跳频、直扩、跳时的结合;跳时和跳频的混合;跳频与直扩的混合等。

2 扩频通信系统的工作原理

扩频的原理是用信号来调制扩频码,使得扩频码上载有信号信息,在频谱上实现扩展,最终将原始数据恢复,另外,扩频是为了将信息扩频藏到噪声中,起保密作用,如cdma就是用了扩频技术,最终得到的是伪随即噪声,在这里我们作具体的分析:

从本质上讲,扩频通信理论就是建立在香农的信道公式和相关接收理论的基础之上的,具体表达公式如下:

c=blog(1+s/n)

b-信号带宽,

s-为信号的平均功率,

n-为噪声功率。Www.133229.coM

根据以上公式分析,我们可以知道,当c为常数时,s/n与b可以进行互换,因此,要想增加信道的容量,可以通过降低信噪比s/n,或者是通过增加信号带宽b来完成,但是要注意的一点就是信道的容量不可以无限制的增加,为此,就需要考虑到信道的极限值:

另外,对于最佳相关接收,其本文由http://收集整理主要涉及到的参数有频率、振幅、相位等,在系统中,将具有相关性质的信号标记为相关信号,通过混合波行进行时域运算,进行来有效地检测数字通信系统。

此外,扩频调制方式,在上面的分析中,我们知道,扩频是建立在随机数列比的伪随机的数列基础上的,由于伪随机序列是用函数生成随机数,所以,其并不是真正的随机,简单来讲,是一种近似于随机的一个简单的随机数产生方法,在系统中,其主要的产生方法如下:

x0=345

xn=(xn-1*a+b)/c

其中a,b,c均为常数,而且对于上式中的每个执行过程而言,系统在执行一次,就可以在一定的时间内生成一个伪随机数,而且还可以在数组中填入若干个数然后顺序取出进行模拟,因此,扩频技术的性能良好,根据当前系统时间,内存值等等用函数就会生成,在这里通过以下图示来具体说明:

调解原理图

从原理图,可以看出,通过伪随机扩频序列,系统将接收的信号与捕捉到的信号进行准确定位,并且利用pn 码使得窄带信号得以恢复,这样做的好处就是可以比较容易的产生编码信号,易于信息接收的完成,并且用户之间不需要同步,提高系统的可行性。

3 扩频通信技术的应用

扩频通信可以应用在大距离测距中,因为扩频的抗干扰能力、码分多址能力强、高速可扩展能力强,这是扩频技术最大的优点,到目前为上,主要涉及到两个领域有移动通信系统和抗干扰系统中,其最大的用途就是对现代通信中的信号进行处理,实现了图像的数据传输与处理,提高了网络信息的安全性,并且通过宽带无线信息网络,优化了通信系统结构,目前,新一代的网络技术,如ngn技术和ngi技术也得到有效的发展。

在扩频通信过程中,其主要的程序有扩频,调制,带通滤波,解调,解扩,和恢复数据等,在实际应用中,还需要用matlab语言编写的各部分程序,从而保证数据的安全性。与此同时,需要经过频谱搬移进行直接传输,并且在经过频谱搬移后再进行传输,从而来增强信号光的频率,进而从根本上保证所有信道所能传输的频率,在电信网络应用与管理中,扩频技术应用嵌入式系统的设计方式,将多媒体通信技术、网络处理技术以及网络综合服务技术等各项技术融合在一起,降低系统的全带噪声,利用扩频可以提高信噪比,当发送信号经过发端扩频与收端解扩后,就会形成窄带信号,而信道中的噪声只经历收端解扩,如果是部分带噪声,将会变成宽带噪声,噪声的功率谱密度下降了,经过窄带滤波后,噪声功率下降了。

另外,对扩频通信中的伪随机码的应用,主要是通过扩频通信,实现信号频率和带宽的有效扩展,而且伪随机码具有很好的加密功能,为此,主要是用于加密使用。在实际应用中,扩频通信要想提高数据传输率,就需要把基带频率提高到很高的频率,加宽频带利用率,使整体数据传输率提高,对于固定频率的信道,传输1bit的数据的速度不会改变。而对带宽提高的体现,是通过高频传输,控制通信网络可以不失真地传输信号的频率范围,那么扩频通信就可以把不失真的传输信号的频率范围提高到很高的频率,达到提高高频利用的目的,这也是扩频通信通信的工作原理,简单来讲,就是提高频率的带宽,使传输单位时间的数据量提高到峰值,并且通过cdma的扩频通信中使用的伪随机码可以换成真正的随机码,使得信息数据更加安全。

总之,扩频通信技术的应用,为我国建立高速、双向、实时、集成的通信系统、实现智能电网奠定了良好的基础。

4 结论

扩频技术论文篇5

摘要:扩频通信是现代通信系统中新的通信方式,它具有较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能,频谱利用率高。本文介绍了扩频通信的工作原理、特点、及其发展应用。

一、扩频通信的工作原理

在发端输人的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制为射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。

二、扩频通信技术的特点

扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。

1.抗干扰性强

扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

2.低截获性

扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。

3.抗多路径干扰性能好

多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

4.保密性好

在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了。所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。

5.易于实现码分多址

在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

三、扩频技术的发展与应用

在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事。近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展。通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代。从最佳通信系统的角度看扩频通信。最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机。几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机。因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景。从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代。扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用。接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的。现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网。由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生。由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2。400~2。483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段。在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜。而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用。

扩频微波主要应用在以下几个方面。语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。

四、结语

扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向,是扩频技术与通信相结合的产物。本文主要论述了扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点,使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中,它的易于实现码分多址的特点,使它能与第三代移动通信系统完美结合,发展前景极为广阔。

参考文献:

[1]曾兴雯等.扩展频谱通信及其多址技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

扩频技术论文篇6

随着信息化时代的到来,作为一种高效信息传输方式――卫星通信,受到社会各界的广泛关注。微信通信容量大、覆盖面广、不受地理空间限制,成为国内与国际通讯中必不可少的重要方式。接下来,本文将结合笔者多年相关工作经验,详细论述卫星通信抗干扰体制及关键技术。

【关键词】卫星通信 抗干扰体制 关键技术

由于卫生公开在空间轨道上暴露,在复杂的电磁环境中生存,其自身面临着多方面威胁,很容易受到敌方的干扰、窃听甚至摧毁。一旦卫星这个关键节点出现故障,就会造成整个通讯网络瘫痪。因此,加强卫星通信抗干扰体制及关键技术的研究,成为摆在我们面前的重要研究课题。

1 卫星通信发展现状

随着科学技术突飞猛进的发展,给卫星通信带来了前所未有的发展机遇,大大推动了卫星通信技术的发展,主要表现在以下几个方面:第一,采用数字化、智能化通信技术,比如说,压缩与处理数据编码等等。第二,研制多波束以及点波束卫星天线,大大提高军事卫星的通信吸引力。第三,多址方式,使得卫星通信技术与未来发展技术更加吻合。第四,星上处理技术,使得卫星通信自身发生质的变化。第五,交换体制与传输体制的发展,大大提高了卫星通信向综合业务过渡的可能性。第六,小型化、轻型化与智能化等技术的发展,有效解决了动中通等问题。第七,对于卫星通信频段与通信体制的研究,大大提高了卫星通信活力。卫星通信技术的大力发展,进一步提高了卫星通信的组网技术、系统容量与业务品质。

2 简要论述卫星通信抗干扰问题

现阶段,卫生通信抗干扰体制从整体上来说还不完善,但是,在抗干扰技术的研究上取得了显著成效,部分独立的抗扰扰技术得到深入研究。比如说,调制解调技术,SMARTAGC技术,干扰自适应抵消技术,扩频通信抗干扰技术,猝发抗干扰技术等等。可以说,这些技术都是由地面网技术发展起来的,最终成功应用到卫星通信方面。是新器件、新技术在卫星通信中的具体应用,进一步提高了卫星抗干扰能力。不可避免的,上述技术自身存在一定问题,特别是在未来高科技竞争中,将不能有效发挥卫星通信的主导作用。要想从根本上解决这一问题,必须加强卫星抗干扰技术与抗干扰体制两方面的研究。

3 卫星通信抗干扰体制

研究卫星通信抗干扰体制,必须要找到与卫星通信特点相吻合、抗干扰能力强、能有效抵御各种人为干扰的抗干扰新技术。站在通信电子角度分析,卫星抗干扰主要由跟踪瞄准干扰、宽带强功率干扰以及同频窄带干扰等技术。针对卫星通信来说,笔者认为要想实施干扰,必须在上行链路进行,综合考虑抗干扰效果、经济因素以及技术因素,侦查、测位与跟踪上行卫星信号,进而实施信号干扰,这成为了未来卫星通讯最有效、最常用的对抗通信方式。所以说,应以此为出发点,进一步研究论证卫星抗干扰通信体制,从而取得事半功倍的效果。站在技术角度分析,扩展频谱通信成为了现阶段最有效、最常用的认为干扰方式,主要包括直接扩谱通信,跳频通信以及两者之间的有效组合。在地面网中,这种技术已经比较完善,这种技术势必将会成为未来卫星抗干扰体制的主要技术。要想将这种技术成功移植到卫星通信中去,还需要进一步进行理论研究与技术研究。与此同时,有效的网管网控技术以及科学合理的组网方式,能够进一步促进卫星抗干扰技术的发展。相对于地面网络来说,要想真正实现卫星通信抗干扰体系,还需要深入研究多种技术问题。比如说,选择扩频码、设计跳频图案、与现有卫星网络的兼容问题、研究软件化、数字化终端等问题。必须经过全面、系统的真如研究与论证,笔者提出以下抗干扰通信体制:第一,以扩谱技术作为主要应用技术,另外,辅助于天线调零技术、SMARTAGC技术等抗拒强干扰技术,使得整体系统的抗干扰能力达到55dB。第二,采用扩谱信号作为上行信号,采用TDM信号作为下行信号,在简化终端设备的同时,促使抗干扰系统技术更容易完成。第三,地面站完成信号扩频全过程,星上处理转发器负责完成解扩过程,所以说,需要进一步加强星地一体化的研究与设计。第四,在70赫兹或140赫兹中频进行信号扩谱与信号解扩。选择36赫兹或72赫兹宽的转发器,可以充分利用现有器件与技术。第五,现阶段能够对8-16路信号同时进行研究与分析,每路信号速率可设置为4.8kbit/s,,9.6 kbit/s、14.4kbit/s、19.2kbit/s,可随机占用信道也可按申请分配信道。第六,在选择频段上,需要考虑向EHF段发展。

4 卫星通信抗干扰技术分析

本文分析的抗干扰体制是基于下图实现的,具体情况见图1:

这一体制的关键技术为星上解扩技术与上行信号扩谱技术,特别是需要达到35dB以上的处理增益。必须选择直扩与跳频相结合的卫星信道,直扩可以提供约20dB以上增益,调频可以提供约15dB以上增益。图2为地面站功能示意图。

在上图中我们可知,这一体制选择的是先扩后跳的方式。之所以选择这一方式,主要是为了更好的促进星上解跳技术、解扩技术的实现。变换信息与编码,主要是将基带信号(控制信息、信息净荷、路由信息)转化成为卫星通道使用的传输码,现阶段,可以采用协议方式、软件以及芯片技术完成。具体来说,直接扩谱模块通过用基带信号和PN码实现直接扩谱。能够直接用硬件系统完成,笔者建议使用软件系统完成,其通用性与灵活性将会更强大。结合这一关系:10109码速率/息速率>20或码速率/息速率>100选择信息速率与码速率。与此同时,还需要考虑调频方式、信道容量等因素。

由调频模块直接完成变中频功能,由模拟乘法器、频率合成器以及伪码产生器等组成,处理增益可达到15dB以上。即:10logN>15或N>32,也就是必须保障跳点数大于32个。直扩信号小于跳频间隔,跳速低于100次/s,之所以这样配置,主要是为了实现星上解扩技术。与此同时,选择支扩码型与设计跳频图是非常重要的技术与理论问题。直扩伪码主要考虑码长问题、互相关特性以及自相关特性。设计跳频图与跳频码主要考虑击中概率、邻站干扰情况以及容量问题。

预处理主要包括抑制较强干扰、下变频等作用,主要利用软件、数字滤波技术等实现信号分离。然后,各路分别进行解跳与解扩,进一步将基带信号恢复完整,再进行成帧,最后一步就是通过TDM数据以广播形式传送到地面。数字分路这种关键技术,进行了有效仿真与模拟,并获得了满意效果。而解扩技术主要是恢复伪码问题与系统同步问题,可以通过软件与硬件两方面共同完成。

5 结语

综上所述,卫星通信抗干扰是一项涉及范围广、环节复杂的系统性科学,任何一个关节出现问题都会严重影响卫星通信质量,本文对卫星通信抗干扰体制及关键技术进行了深入探究,旨在为一线工作提供理论指导。

参考文献

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[3]潘小飞,刘爱军.跳频卫星通信系统中星上处理方式的性能分析[J].理工大学学报(自然科学版),2004(01).

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[5]胡啸,林剑峰,王玉菊等.基于感知度模型的卫星侦察舰船目标效能评估研究[J].计算机与数字工程,2012(01).

[6]刘晖.卫星"自适应、突发、宽带、跳频"抗干扰通信设计[J].科技信息(学术版),2008(11).

扩频技术论文篇7

电磁波是无线通信技术的主要传输方式,但电磁波在传输中也会受很多因素的影响,从而就造成无线通信技术受到干扰。目前,人们对无线通信技术越来越重视,也对抗干扰能力进行详细的分析,并取得了重大成果,也对其给出相应的解决对策。所以,本文就对无线通信抗干扰技术性能进行分析,从中总结其抗干扰的原因,抗干扰技术以及未来发展的趋势。

【关键词】无线通信 抗干扰技术 性能分析 发展趋势

1 无线通信扰的原因

1.1 理论分析得出算法及系统表现的公式

因为,在无线通信的干扰过程中,运用理论分析算法能够系统地、完整的计算出干扰数据。并且,准确度高。但是,这种方式所取得的数据在理论的分析过程中限制性角多。所以,他只运用于简单情况下对无线通信数据的估算,无法在复杂情况下使用。

1.2 数据的计算方式

计算机模拟仿真能够降低人才的劳动量,从而快速的分析数据,并降低人工成本。但是,这种计算机的模拟仿真分析并不能够对数据进行全面的总结,所以,也不能够在实际的通信场景中运用。

1.3 测试无线通信硬件数据的统计和分析

硬件测试平台这种分析方式能够对实际的场景更好的模拟,并且,节省时间。但是,这种方法的使用成本性高,并且,具有周期性和耗时性,从而也无法保证数据的完整。因为,无线通信环境复杂,所以,在传播的过程中也要对地理条件,环境,距离等因素进行考量。例如:在经过河流、山脉和一些高层建筑时,信号传播就会受到阻碍,使传播信息微弱,甚至找不到信号,以此也会给人们的生活带来不便。

另外,在信号传播的过程中,也会受到其他因素的干扰,从而使信号质量在传播过程中下降,严重时会对无线通讯设备产生影响。并且,由于信号传播的频率相同,很多信号在传播过程中会发生冲突,从而对系统造成干扰,以此使无线通信的信息不准确、不及时,所以,在无线通信技术发展过程中,保证无线通信设备的正常运行是非常重要的。

2 无线通信抗干扰技术

2.1 频率扩展抗干扰技术

2.1.1 FH跳频技术

FH跳频技术是多频率控制技术,它的跳变载波率能够使频谱扩展。而它的载序码在排列过程中不断完善,适用于民用通信或是战术通信。由于,FH跳频技术的抗干扰能力强,所以,在使用过程中也能够保证信息传输的质量。FH跳频是对通信中的信息进行全方位的检测,从而集中对干扰的频率点进行隔离,以此来保证信息传输快速,不扰。并且,他在使用过程中可分为两部分,首先,是频率的自我适应性,也就是在工作中不断的对通信技术中的信息干扰频率进行检测,从而保证调频时信息传输的有效性。其次,是跳频功率的自我适应性,它就是指在通信时通信方本身能够适应调频的有效频率,从而使信息在传输发射过程中快速、可靠,保证频率在通性传播时不扰。

2.1.2 TH跳时技术

TH跳时技术也就是在通信传播时,对信号发射的时间轴进行跳变,它的使用与跳频技术相似。跳时技术在开始时要对时间轴进行划分,并且用扩频码对发射信号进行控制,并利用排序完整的跳时码进行按键移动。由于,在发送过程中,信号发送偏小,所以,就需要对信号的频谱进行拓展。但是,这种方式也非常容易受到干扰,如若是单独使用TH跳时技术,干扰性则较大。但是,若是联合其他抗干扰技术一起使用,则能够将抗干扰能力发挥到最大。

2.1.3 DS直接序列扩频技术

DS直接序列扩频技术是在较宽的频带上将信号发送出去,从而达到减小频带单位功率的目的。DS直接序列的扩频技术能够降低功率谱板的密度,所以,在使用这种方法时隐秘性好,截获率低。

2.1.4 混合扩频技术

它就是以上几种方式混合在一起的技术。对于扩广技术而言,要选用科学合理的组合才能够有效的提高抗干扰的能力。同时,扩频混合技术也要比单一的控频技术更好、更方便,对信息传播中的抗干扰能力更强。

2.2 非频率扩展技术

2.2.1 天线抗干扰技术

在通信技术的传播过程中,天线处理信号所采用的算法较多,并能够对不同类型的信号进行跟踪和锁定。从而将信息通讯中的干扰因素降到最低,保证信息通讯的对抗干扰信号都有较强的抵抗作用。

2.2.2 交织纠错编码技术

对于我国的发展而言,实现无线通信技术设备抗干扰能力的最重要的方式就是数字技术和纠错编码技术。这两种技术的使用能够使通信信息对干扰错误的数据进行及时的修正,从而实现对干扰信息的有效对抗。所以,交织纠错编码技术也是FH调频系统中的一项非常重要的技术。并且,它也可以将通信过程中突发的错误信息进行处理和调整,从而达到及时纠正的目的。

2.2.3 分集技术处理方式

信息再进行传输过程中,要减轻衰落的影响,通常会从多方面进行技术处理,其中一种是合并技术,另外一种是分离技术。对于我国现阶段对信息的处理方式而言,不论是合并还是分离,在传播过程中都能够使信噪比增加,分离率增加,但是在通常的情况下我国采用的通讯技术都是在通信过程中使用分集技术,然后通过与多发信息干扰进行对抗,来达到无线通讯抗干扰的作用。

2.2.4 通信猝发技术

由于,信号长期在处于暴露,所以,不同的因素都可能对信号进行干扰,从而促使信息出现突发性中断。为了能够使无线通信在传播时更快更稳定,技术人员对通信技术进行研发,以达到减少在暴露期间降低通信干扰的目的。并且,猝发技术也是储存信息的技术,所以,在高速发送信息的过程中,它也能够利用功率大化来对抗脉冲的干扰,从而使信息被截获的概率变小。

3 结语

总之,随着信息技术的不断发展,无线通信技术的抗干扰性也像多元化和综合化扩展。由于,无线通信技术对网络发展有的重要作用,所以,在其抗干扰性分析上也获得更多的重视,才能从根本上解决无线通讯抗干扰问题,应用多种技术来提高我国无线技术的有效传递,提高我国无线网络抗干扰问题。

参考文献

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[2]孙严冬,孙劭方.无线通信的电磁干扰与防范[J].科技信息,2009(08).

[3]殷云志.无线通信抗干扰技术及发展趋势[J].无线电工程,2008(10).

[4]刘洋,李燕南,兰关军.浅析无线通信抗干扰技术的新发展[J].中国新通信,2013(08).

[5]杨振雷,张柏霖.无线通信中的抗干扰技术研究[J].中国新通信,2014(01).

扩频技术论文篇8

关键词 低压电力线;载波通信技术;应用领域;研究论述

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号1674-6708(2015) 153-0024-02

低压电力线载波PLC通信技术,就是切实通过低压配电线作为信息资源传输技术的实现媒介,来切实进行数据或语音信息传输实现目标的通信技术形态。电力线网络,是现有技术发展阶段条件下,全世界范围内分布最为广泛网络技术,并且在今后的一段历史发展时期之内,必将稳定保持其稳定性的潜在运用价值。近年以来,低压电力线载波通信技术的稳定有序发展,以及日渐普及化的实际应用,给全世界范围内通信事业的繁荣发展创造了极其充分的推动力量,有鉴于此,本文针对低压电力线载波通信技术的基本理论以及应用展开简要的分析论述,预期为相关领域的研究人员提供借鉴意义。

1 低压电力线载波通信技术的基本分析

1.1 低压电力线通信网络信息传输渠道的基本特性分析

低压电力线本身是一种具备非均匀性分布特征的数据信息传输材料,这种材料在设计研发的过程中,只是单纯地用于电力能源输送行为的,因此相较常见通信信号传输介质而言,比如双绞线、同轴电缆、以及光导纤维等,其实际在完成通信信号传输功能中,具备着一系列都有的技术特征,相较国外现代通信事业的发展状况而言,我国低压电力线载波通信技术在实际的建设发展过程中,有产生了一系列的特有现象,值得相关领域的一线技术人员关注,其具体现为以下几个方面。

第一,这套通信技术系统是典型的时变系统,并且存在着较为明显的多径效应现象。缘于信息资源传输通道的时变特征,信息传输通道的描述函数受时间变量的影响而不断处于动态变化状态之中,将会直接引致信息对象接收端口的信息通道出现频率弥散性,以及时间选择性衰落现象。并且在径效应的影响下,会进一步出现时间弥散性,以及频率选择性衰落现象。

第二,存在形式各样的信号干扰以及噪声现象。并且实际出现的噪声干扰现象实际存在多种类型。

第三,电力线路的本身具备中较小的阻抗,但是线路的实际运行过程中所表现的阻抗强度随着信号频率数值以及传输时间的改变而呈现出动态变化特征,这种技术状态使得实际的载波信号强度遭受了较为严重的减弱现象。

第四,通信信号衰减的强度与信号的频率以及传输距离具备着密切联系,并且能够模糊确定信号衰减程度与信号的频率以及传输距离之间的正相关关系。

1.2 常见低压电力线载波通信技术形态分析

第一,直接序列扩频通信技术(DSSS),这种通信技术能够运用具备较高速率特征的扩频序列,在通信信号的发射端技术点位完成对信号频谱的扩展,并且在通信信号的接受端技术点位通过与发射端一致的扩频码序列实施解扩技术操作,进而将实际传输的通信信号实现还原,并以此完成特定的通信技术任务。

第二,OFDM通信技术,这种技术能够将处于高速传输状态之中的串行数据流,运用专有化的技术结构转化形成具备较低速率特征的并行数据流,并在这一转化过程的基础上,将转化形成的低速并行数据流加载到处于相互正交技术形态的子载波上,并在此技术上实现并行数据技术传输目标,在数据对象的接收端口,应当对接收到的数据流实施于发射端相逆向出技术操作过程,并以此实现通信技术目标。

第三,多载波码分复用通信技术(MC-CDMA),这是将OFDM通信技复合加载到CDMA技术形态之上而形成的技术类型,在这种技术形态的运用过程中,应当将待传输的通信信息符号首先实施扩频操作,之后再将经过信号扩频环节而获取的chip结构,直接调制到某个任意的子载波上,之后通过专门化的信息流传输通道实现信息流对象的传输工作实践目标,最后在接收端技术点位,通过与之前相反的技术操作实现对待传输信号对象的再次获取。

2 低压电力线载波通信技术的基本应用领域分析

对于低压电力线载波通信技术形态而言,其建设过程中实现了对广泛覆盖开放技术空间的电力能源供应与传输系统的充分运用,并通过对电力能源输送技术网络的运用,切实实现了对数据通信网络技术体系的建设目标。在现有的技术发展阶段条件下,低压电力线载波通信技术在我国公民的基本社会生活实践过程中,获取了日渐广泛的应用领域发展趋势,本文将选取部分技术应用实例展开简要的论述。

2.1 家居生活环境的智能化建设

随着我国经济社会建设事业的不断发展进步,国人迫切需要建构一个具备充分职能化发展特征的家居生活技术网络。这里可以切实通过对分布在国人住宅使用空间之内的各式各样的微控制器、家用电器设备,以及PC机的技术连接操作。充分实现对家庭化技术网络实现体系的建设目标,并基于这一技术网络对家庭技术空间之内各种身边,以及技术控制终端的调动和使用,实现国人家居生活环境的智能化,以及自动化的管理应用实务目标。

要切实基于低压电力线载波通信技术形态附属的电力能源输送技术网络,给国民家庭生活空间之内的每一个电器身边接入点位赋予实现互联网技术连接的实用技术功能,要切实通过遍布国人居住生活空间之内的插座技术构建,以及电器设备插头之间的相互连接,实现基于现代互联网信息船传输与处理技术的电器设备智能化控制与使用系统的建设目标。通过输电线路帮助居民家庭中的家用电器设备实现网络信号接入技术目标能够有效减少对信号线材料的布设技术环节,并以此有效降低家居生活环境的智能化建设技术过程中的成本消耗规模。

2.2 电能表自动抄表技术系统

在低压电力线载波通信技术的应用实务背景之下,电能表设备的自动抄表系统主要由终端水表(或电表、气表等)、终端数据采集器、数据集中器,以及中央主控计算机组成等基本技术构件共同组成。

终端数据采集器构件,可以通过数据采集器构件,是实时对特定用户对象的电能消耗状态信息实现采集目标。之后通过必要的信息信号传输准备处理过程,将处理结束之后的数据信号通过直接化序列扩频通信技术,或者是OFDM调制通信技术形态,实现在低压电力线载波技术系统背景之下的信号传输工作实践目标。

在远程抄表技术实践系统的接收端技术点位,通过对实际接收到的数据信号对象展开与发射端相反方向的技术处理行为,将能够实现对特定目标用户实时电能消耗数据的有效获取,进而也就实现了基于低压电力线载波通信技术形态之上的远程化电能表自动抄表技术系统的建设以及实际运用目标。

扩频技术论文篇9

关键词:潜艇 通信 反侦测

中图分类号:TN97 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)06-0047-01

潜艇通信侦察与反侦察是潜艇通信对抗的一部分。从广义上说,测向也属于通信侦察的一部分,测向时间一般在毫秒级,潜艇只要被侦察就能在极短的时间被测向定位。而潜艇与反潜兵力相比速度慢,防御能力弱,被发现后易受攻击,难于逃脱,因此避免被发现是保障潜艇安全的首要目标。潜艇通信暴露是导致潜艇被发现的重要原因之一,通信侦测与反侦测之间的对抗是决定潜艇通信是否暴露的决定性因素。

本文主要从缩短信号暴露时间、减小信号暴露范围及延迟发信角度讨论潜艇通信反侦测的一些关键技术。

1、缩短信号暴露时间关键技术

1.1 猝发通信技术

猝发通信也称为瞬时快速通信,是一种采用高速数字调制技术发送短报文的军用无线电通信方式。由于其电磁暴露时间极短,加上通信时间的随机性,使敌方难于截获、测向和定位,是一种有效的反侦测通信方式。这种通信方式应用于短波频段,可进行超视距、短信息的传递。特别适用于潜艇部队、侦察部队等行动隐蔽性要求较高的作战单位使用。

最早的猝发通信设备是德国潜艇“曲廉”快速通信系统,它是德国在二战中针对无线电通信测向技术发展起来的。二战后,前苏联根据“曲廉”系统成功开发了“阿库拉”快速通信系统,目前俄罗斯潜艇短波通信依然沿袭这种猝发方式。美、日等国也十分重视猝发通信,在潜艇上也装备了类似设备。

1.2 直接序列扩频通信技术

直接序列扩频通信是扩展频谱通信的一种主要形式,其信号所占有的频带宽度远大于所传输信息必需的最小带宽,频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现,与所传信息数据无关,在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。

直接序列扩频通信是在不增加信号辐射功率的情况下,展宽信号的频谱,这样信号功率就分布在更宽的频带内,单位频带内的信号功率得到降低。由于直扩技术将信号功率分布在整个射频带宽上,信号能量以很低的功率谱密度传送,甚至淹没在噪声信号中,使通信对抗侦察接收机无法或很难对其实施搜索、截获和跟踪。

2、减小信号暴露范围关键技术

2.1 跳频通信技术

跳频通信也是扩展频谱通信的一种主要形式,特别适合于短波和超短波频段。跳频通信是在信息的发送过程中,使用不同的载频,扩展了信号的频谱。其最主要的优点就是抗干扰、抗截获,特别是抗截获性能更强。从理论上来说,假设敌方测向设备扫到信号的某个频率点上,但信号很快跳到另一个频率点上,在同一个频率点上信号持续时间很短,增加了敌方对信号截获、测向的困难。由于跳频信号具有频率分集的作用,抗干扰能力强,因此不需要太大辐射功率就能够进行可靠通信,这样更进一步降低了敌方侦测概率和测向精度。法国的TRC-3500战术电台号称世界上最好的跳频电台,采用了先进的SKYHOPPER自适应跳频系统,使得选频和跳频方案相适应,提高了电台的抗截获能力。美国研制的CHESS电台是目前跳速最高的电台,跳速可达5000跳/秒,跳频带宽为2.56MHz,输出功率为100W~200W。

2.2 定向通信技术

定向通信技术是利用方向性天线,特别是窄波束、低旁瓣天线,产生方向性很强的电波辐射进行通信的技术,主要应用于微波通信和激光通信。定向通信辐射能量集中,几何扩散传输损耗小,有利于改善接收端信噪比。从反侦测通信角度看,由于电波辐射方向性强,除辐射方向外,其它方向电波辐射微弱,敌方很难侦测到信号。

目前潜艇采用的卫星通信就是一种定向通信方式,特别是毫米波卫星通信,它利用小口径天线就可以获得方向性很强的电波辐射,有利于减小电波暴露的范围,在潜艇上有很好的应用前景。此外,激光通信也有很好的方向性,目前国外已用于编队内部视距协同通信。

3、中继延迟发信关键技术

3.1 抛弃式浮标通信技术

抛弃式通信浮标是一种专门为潜艇发信设计的无线电浮标。浮标内的录音或报文存储装置可存储待发射的信息,并装配了完整的发射设备和天线。浮标从潜艇发射出去后,潜艇离开现场,浮标以一定速度上浮,并在约定时间后发送信息,而此时潜艇已离开发信位置,即使发射信号被敌方侦测,也无法确定潜艇位置,有利于提高潜艇的隐蔽性。目前美国潜艇装备有类似的浮标,型号为AN/BRT-1和AN/BRT-2,主要工作在超短波频段,用于潜艇与水面及空中目标通信。

3.2 UUV技术

随着无人控制技术的发展,潜艇携带UUV成为一种发展趋势。为UUV配备各波段发射机和收发天线,再通过光缆与潜艇的控制台连接,这样,潜艇的通信控制台可以通过光缆遥控UUV上的各种通信设备,从而实现与外界的双向高效通信。通信结束后,潜艇可向UUV发出各种指令,指示其后续行动,然后截断光缆,潜艇背向UUV迅速驶离,这种通信方式在一定程度上保障了潜艇的隐蔽性。

4、结语

从目前看,单独的潜艇通信反侦测技术手段已不能满足潜艇通信对隐蔽性的要求,潜艇通信反侦测往往需要综合多种技术手段,使其有机结合和最佳配合,充分发挥它们的最佳效能。

参考文献

[1]王红星,曹建平.通信侦察与干扰技术[M].国防工业出版社,2005,8.

扩频技术论文篇10

【关键词】卫星通信抗干扰扩频技术军事处理

在军事应用中,卫星通信由于传输质量好、覆盖领域广、配置快速、建网便利、通信投资和通信距离没有太大联系、到达点不被地理条件影响等特点,具有良好的实用价值。它不仅解决了大容量、宽频带、高速率的处理,在传输和交换过程中,还能为战时需求提供抗干扰、保密的通信保障和指挥,具有良好的抗干扰能力。

一、卫星通信可能遭受的干扰

在卫星通信中,上行链路可能承受的干扰源主要有:车载、固定式干扰机、舰载移动、机载干扰与干扰卫星等,而机载式、干扰卫星、伞挂式、飞航式干扰机就会对下行链路造成干扰。当下行链路扰时,相对于卫星转发器的干扰源,虽然在距离和功率上有很大的优势,但是在信号辐射与覆盖面积上仍然存在很大局限。

在无线通信系统中,根据干扰类型,有多种分类方法。根据形成方式可以分成搅拌式、压制式干扰;根据引导方式又可以分成:定频守候、重点搜索、连续搜索、跳频跟踪、扩频跟踪与转发式干扰;根据频谱形式又可以分成:阻塞、部分频带、扫频式干扰等;根据发射控制又可以分成:自动和人工干扰等。随着科学技术的快速发展,国外有源抗干扰技术已经在0.5GHz到20GHz之间,甚至更高,干扰功率已经上百千瓦,峰值功率可以在106W级之上,并且还可以生成多种形式的干扰。

二、卫星通信中的抗干扰技术

1、天线抗干扰技术

由于卫星通信分布在不同的空间、地域,极容易受到各种因素干扰,所以必须实现卫星覆盖的灵活优化,让接收天线能最大限度的接收信号。天线抗干扰技术作为卫星通信最常用的措施,主要包括:自适应凋零、多波束与智能天线技术。MBA(多波束)天线可以根据战场变化发射天线指向,让波束波及领域随着用户变化而变化,也可以恰当选择卫星天线波束增强系统抗干扰能力。经过过年的研究历程,多波束天线主要有:反射式、透射式与直接辐射MBA。

自适应凋零天线,在敌我双方频率、幅度、空间范围不同的基础上,通过自适应加权的方式,优化、控制天线阵方向图;通过在干扰源产生深度凋零,减少信号干扰,让凋零深度达到25dB到30dB的范围。

星载智能天线是在自适应天线的基础上,在信号入口处控制干扰。它的基本思想是天线阵能产生多个子波束覆盖地面,并且每个子波束都能自动调整零点和指向,让其始终处于最佳状态。从国外应用现状来看,直接辐射相控阵已经广泛应用到卫星天线中,而高频通道和天线单元数目要比透射式和反射式多,所以透射式和反射式称为了MBA的最佳选择。

2、扩频抗干扰技术

从无线通信的角度来看,无线阵列与扩频相结合的技术,基本上能满足抗干扰要求。但是从卫星通信来说,扩频技术在抗干扰中拥有更为重要的作用,由于和用户干扰对应的位置没有太大关联,所以更具有顽健性。目前,扩频技术已经成为卫星通信中最基本的抗干扰技术,主要包括跳频和序列扩频技术和组合形式。使用直接性序列扩频,能让接收端在接扩后成为窄带信号,原来频带相对较窄的部分变成宽带信号,当大部分能量滤除时,不断增强信干比。DS直接序列扩频由于提出较早,理论相对成熟并且容易实现,因此在卫星通信抗干扰技术中被广泛应用。

跳频在卫星通信中使用了载波频率,由于载频会花费大量时间,所以在突发性传输中具有很大的抗干扰能力。在扩频相对较宽的部分,直接序列没有跳频实用。跳频/直扩混合扩频技术在直接性序列扩频的条件下,添加了载波跳变的功能,由于具有FH与DS的双重功能,所以更能持久有效的进行抗干扰。

三、结束语

卫星通信中的抗干扰技术作为一项系统复杂的技术,对社会发展与科技进步具有重要作用。因此,在实际工作中,必须根据卫星通信中可能存在的干扰和实际情况,探索多种通信体制,提高组网灵活性与应用成果。

参考文献

[1]谷春燕,陈新富,易克初等.卫星通信抗干扰技术的发展趋势[J].系统工程与电子技术,2004,26(12):1793-1797