直接串行扩频

更新时间:2022-08-25 18:10

直接串行扩频,又称直接序列扩频,就是直接用具有高码率的扩频码序列在发送端去扩展信号频谱。而在接收端,用相同的扩频码序列去进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的信息。

简介

直接序列扩频(英语:direct-sequence spread spectrum,DSSS),简称直扩(DS),是一种调制技术。就是在发送端,直接用高码率的扩频码序列去扩展信号的频谱,在接收端,用相同的扩频码序列将信号解扩,把展宽的信号还原到原始状态。其名称中的“扩频”来自这样一个事实,即载波信号发生设备的发射频率充满了整个带宽(频谱)。在一些IEEE 802.11标准中,使用了DSSS技术来调制信号。

工作原理

接收机在收到发射信号后,首先通过伪码同步捕获电路来捕获发送来到伪码精确相位,并由此产生跟发送端的伪码相位完全一致的伪码相位,作为本地解扩信号,以便能够及时恢复出数据信息,完成整个直扩通信系统的信号接收。

传送原理

例如我们用窄脉冲序列对某一载波进行二相相移键控调制。如果采用平衡调制器,则调制后的输出为二相相移键控信号,它相当于载波抑制的调幅双边带信号。输入载波信号的频率为fc,窄脉冲序列的频谱函数为G(C),它具有很宽的频带。平衡调制器的输出则为两倍脉冲频谱宽度,而fc被抑制的双边带的展宽了的扩频信号,其频谱函数为fc + G(C)。

在接收端应用相同的平衡调制器作为解扩器。可将频谱为fc+G(C) 的扩频信号,用相同的码序列进行再调制,将其恢复成原始的载波信号fc。

抗干扰原理

直扩系统的抗干扰能力是由接收机对干扰的抑制产生的,如果干扰信号的带宽与信息带宽相同(即窄带),此干扰信号经过发送机伪噪声码调制后将展宽为与发送信号相同的带宽,而其谱密度却降低了若干倍。相反,直扩信号经伪噪声码解扩后变成了窄带信息,从而使增益提高了若干倍。此增益我们称为直扩处理增益GDS,也就是直扩系统的抗干扰能力,其定义式如下:

GDS=10 lg(Rc/Rb)

其中:Rc为直扩码速率;Rb为信息码速率,其比率即为扩频码长度,也称扩频信号的带宽扩展因子。

特征

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