简述通信技术无线扩频通信技术实践运用

论文导读：通信技术实践应用1007-9416（2012）12-0014-011、引言扩频通信技术是扩展频谱通信技术的简称，这一技术最早在二次世界大战期间被提出，并在军事领域不断发展壮大。直到上世纪八十年代以后，随着无线通信被广泛应用，无线通信频道资源已经远远不能满足通信的需要，干扰日益严重。为此，英国联邦通信委员会规划了I波段
摘要：扩频通信拥有信号质量高、抗干扰性强、保密性好、系统容量大等优点，近年来从军事通信领域迅速渗透到民用通信领域，在经济建设和社会生活中起着巨大的作用。本文以列车通信系统为例，从实践应用层面就无线扩频通信技术进行了探讨。
关键词：无线扩频 通信技术 实践应用
1007-9416（2012）12-0014-01
1、引言
扩频通信技术是扩展频谱通信技术的简称，这一技术最早在二次世界大战期间被提出，并在军事领域不断发展壮大。直到上世纪八十年代以后，随着无线通信被广泛应用，无线通信频道资源已经远远不能满足通信的需要，干扰日益严重。为此，英国联邦通信委员会规划了I波段并批准其使用扩频通信。由于扩频通信拥有信号质量高、抗干扰性强、保密性好、系统容量大等优点，迅速在民用通信各个领域被广泛应用，在经济建设与社会民生方面起着巨大的作用。

2、无线扩频通信常用技术

常规无线通信载波频谱较窄，扩频通信技术通过专门的数字调制技术，可以将信息扩展到很宽的频带上进行传输。常用的扩频技术有直接序列扩频技术、跳频扩频技术、跳时扩频技术、线性调频扩频技术几种，在具体应用中还可以将这几种技术组合在一起应用。不同的扩频方式有着不同的抗干扰原理，也有着各自的优点与不足，很难说什么扩频方式更为优秀，仅能根据实践条件来综合考虑，选择最适合的扩频方法。目前较为常用的扩频方式有直接序列扩频方式和跳频扩频方式两种。相对来说，跳频通信技术抗干扰能力较强，多应用于军事领域，如海湾战争中多国部队所采用的就是跳频通信技术。而直接序列扩频技术则拥有较长的通信距离。实际上，现代通信领域的室内无线通信、CDMA移动通信、蓝牙、数字蜂窝移动通信等都是基于扩频通信技术的通信方式。

3、直接序列扩频技术

直接序列扩频技术是目前应用较为广泛的一种扩频技术，包括如英国国防卫星通信、GPS全球定位系统、数据中继卫星系统、航天飞机通信跟踪系统等所采用的都是直接序列扩频技术。直接序列扩频技术是在发送端将需要发送的信息利用伪随机序列扩展至一个较宽的频带上，接收端将信号接收后进行相关处理恢复成原有信号。由于传输过程中产生的干扰信号同伪随机序列没有关系，因此能有效的降低干扰信号功率，具有较好的抗干扰效果。在直接序列扩频技术的应用中，伪随机序列起着极为重要的作用，信息的传输需要伪随机序列来进行扩展，信息的接收则需要伪随机序列来解调，同时扩散干扰信号的功率。可以说，扩频系统性能的好坏，直接受伪随机序列的影响。
直接序列扩频技术在列车无线通信系统中的应用：
（1）列车无线通信系统的性能要求：根据国家无线电委员会的相关规定以及列车无线通信的需要，列车无线通信系统必须具备较强的抗干扰能力，信号传输安全性要高，传输速度要高于G-R系统，并且还必须具备多址能力。根据列车实际通信需求，扩频增易必须大于15dB才能获得需要的抗干扰能力，同时传输速度应当大于10kb/S。同时，系统硬件分为车载设备和地面设备两个部分。
（2）列车无线通信车载系统发射端：列车无线通信系统中的车载系统部分主要起发射信号的作用，因此车载的硬线主要为发射电路。根据列车无线通信系统的需要，要提高扩频增益，必须使用较长的伪码，这样才能获得更强的抗干扰能力，但使用较长的伪码势必造成较长的信号捕获时间，会给传输速率造成影响。根据实践研究，扩频序列选取周期127的m序列，能获得较好的抗干扰能力和传输速率。在设计时，发射段先将采集到的机车信息调制成扩频所使用的二进制信息源，进行信号调制处理，再通过m序列产生多路序列信号，最后产生扩频信号。在发射段的调制中，为了节省发射功率，同时提高发射机工作效率，通常采用双相平衡调制方式来抑制载波。
（3）列车无线通信地面系统接收端：列车无线通信系统中，地面系统主要起接收信息的作用，其电路主要是接收电路。接收信号的过程一般分为两步，分别为解扩和解调，解扩和解调直接影响着系统性能的好坏。解扩过程是伪随机码同步的情况下，对接收信号进摘自：毕业论文范例www.7ctime.com
行处理获得增益，从而改善系统误码性能。解扩后，再对信号进行解调处理，恢复为原有信号。直接序列扩频技术的同步包括伪随机码的同步、位同步、帧同步、载波同步几种，其中最关键的是伪随机论文导读：
码的同步，伪随机码的同步直接关系着信号的解扩，一般分为初始同步和精同步两步，初始同步是捕获伪随机码，精同步则是在初始同步的基础上，进一步减少伪随机码的码相位误差。
4、结语
无线扩频通信技术具有传输速率高、抗干扰性强、移动性能好、组网灵活等优点，能提供较好的可靠性和安全性。不同的扩频系统具有各自的优点和不足，在实际使用中要根据具体需要，从抗干扰能力、抗衰落能力、抗多径干扰能力、组网能力、窄带系统的兼容能力、传输距离等多个方面来考虑，选择最为适合的无线扩频技术，这样才能满足实际无线通信的需要，提供更好的通信支撑能力。
参考文献
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