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扩频通信介绍_扩频通信抗干扰的原理

来源:电子发烧友整理 作者:2019-02-18 11:35
关键词:扩频通信通信
标签:伶牙俐齿 fxhv 大鱼娱乐注册充值

扩展频谱通信,简称扩频通信,是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传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(一般是伪随机码)来完成,用编码及调制的方法来实现的,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。

扩频通信介绍_扩频通信抗干扰的原理

扩频通信系统,扩频处理的带宽

扩频通信抗干扰的原理

扩频通信,是扩展频谱通信的简称。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。

扩频技术的基本理论根据是信息论中的香农(Shannon)公式,它可以表示为:

C=Wlog21+S/N (1)

式中,C是信道容量(bit/S),W是信道带宽,S是信号功率,N是噪声功率。

考虑到通信环境中S/N<<1的典型情况,再通过对(1)式进行若干数学变换,可得近似表达式(2)。

W=CN/S2              (2)

由2式可以看出,对任意给定的噪声信号比,只要增加用于传输信息的带宽,理论上就可以增加在信道中无误差地传输的信息率。对一个给定的信道容量而言,既可以用增大信道带宽同时相应降低信噪比的办法达到,又可以用减小信道带宽同时相应增大信噪比的办法实现。如果信道容量C不变,则带宽W和信噪比S/N是可以互换的,就是说增加带宽就可以在较低的信噪比的情况下以相同的信息率来可靠的传输信息,甚至在信号被噪声淹没的情况下,只要相应的增加信号带宽,仍然保持可靠的通信,也就是可以用扩频方法以宽带传输信息来换取信噪比上的好处。这就是扩频通信的基本思想和理论依据。

SNR就是信噪比比。就是信号和噪声功率比,它等于Eb*R/(N0*B),R是数据比特速率,B是信号占用带宽而不是RF/IF通道的带宽。在扩频系统中通常和扩频信号的chip rate取同样的值。

Eb/N0的概念是每比特能量和噪声功率谱密度的比值。如果只考虑热噪声,系统容量(数据比特速率)和它占用的带宽比值趋于零,那么Eb/N0有个理论极限值就是香农极限-1.6dB。从香农公式R=B*log2(1+SNR)可看出,传输的数据速率一定,信号的功率一定,增大传输信号占用带宽,可以降低系统对SNR的要求,也就是降低对Eb/N0的要求。扩频系统就是采用增大信号占用带宽的方法来降低系统对SNR的要求。

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