. .扩频技术维基百科摘 要扩频技术是信号例如一个电气、电磁，或声信号生成的特定带宽频率域中特意传播，从而导致更大带宽的信号的方法。这些技术用于各种原因包括增加抗自然干扰和干扰，以防止检测，并限制功率流密度如在卫星下行链路的平安通信设立的。频率跳变的历史：跳频的概念最早是归档在1903年美国专利723188和美国专利725605由尼古拉特斯拉在1900年7月提出的。特斯拉想出了这个想法后，在1898年时展示了世界上第一个无线电遥控潜水船，却从“受到干扰，拦截，或者以任何方式干预发现无线信号控制船是平安的需要。他的专利涉及两个实现抗干扰能力根本不同的技术，实现这两个功能通过改变载波频率或其他专用特征的干扰免疫。第一次在为使控制电路发射机的工作，同时在两个或多个独立的频率和一个接收器，其中的每一个人发送频率调整，必须在作出回应。第二个技术使用由预定的方式更改传输的频率的一个编码轮控制的变频发送器。这些专利描述频率跳变和频分多路复用，以及电子与门逻辑电路的根本原那么。跳频在无线电报中也被无线电先驱约翰内斯Zenneck提及(1908，德语，英语翻译麦克劳希尔，1915年)，虽然Zenneck自己指出德律风根在早几年已经试过它。Zenneck的书是当时领先的文本，很可能后来的许多工程师已经注意到这个问题。一名波兰的工程师(Leonard Danilewicz)，在1929年提出了这个想法。其他几个专利被带到了20世纪30年代包括威廉贝尔特耶斯德国1929年，美国专利1869695，1932。在第二次世界大战中，美国陆军通信兵创造一种称为SIGSALY的通信系统，使得罗斯福和丘吉尔之间能相互通信，这种系统称为扩频，但由于其高的机密性，SIGSALY的存在直到20世纪80年代才知道。最著名的跳频创造是女演员海蒂拉玛和作曲家乔治安太尔，他们的“秘密通信系统1942年获美国第2,292,387专利。拉玛与前夫弗里德里希汀曼德这位奥地利武器制造商在国防会议上了解到这一问题。安太尔-拉马尔版本的跳频用钢琴卷88个频率发生变化，其旨在使无线电导向鱼雷，让敌人很难来检测或干扰。该专利来自五零年代ITT公司和其他私人公司开场时开展码分多址(CDMA)，一个民间形式扩频，尽管拉马尔专利有没对后续技术有直接影响。它其实是在麻省理工学院林肯实验室、乐华政府和电子工业公司、国际 电报公司及万年电子系统导致早期扩频技术在20世纪50年代的长期军事研究。雷达系统的并行研究和一个称为“相位编码的技术类似概念对扩频开展造成影响。商业用途罗伯特狄克逊，在1976年发表了国际标准图书编号为0-471-21629-1的扩频系统项技术，是在商业化进程中一个重要的里程碑。前出版物要么是军事报告要么是不起眼的专题学术论文。狄克逊的书是第一本全面非机密性的技术研讨，并设置提高到商业应用的研究阶段。初步扩频商业用途开场于美国20世纪80年代，有三个系统：赤道通信系统甚小口径终端(VSAT)卫星报纸新闻专线效劳终端系统、德尔诺特的技术用无线电导航系统进展飞机对作物除尘的控制和类似应用导航系统终端系统，以及高通公司的OmniTRACS系统用于卡车的通信。在高通和赤道的系统中，扩频启用小型天线浏览多个卫星是由于扩频处理增益用于消除干扰。德尔诺特系统用扩频高带宽来提高定位精度。1981年，美国联邦通信委员会开场探索，在调查通知的议事日程中允许扩频更多一般民事用途。这个审理是联邦通讯委员会提出，然后由迈克尔联邦通讯委员会的工作人员马库斯指示。在审案件的建议得到普遍频谱用户和无线电设备制造商反对，尽管他们得到惠普小组的支持。而该实验室组支持这一建议后成为安捷伦的一局部。1985年5月决定批准这个案卷3频段无节制扩频使用权高达1瓦。联邦通讯委员会当时表示，欢送为传播其他频带的额外要求。由此产生的规那么，即现在的第47未来研究中心允许的Wi-Fi，蓝牙，无绳 ，包括许多其他产品由15.247编纂。这些规那么，然后在其他许多国家效仿。高通成立后2个月内决定可以商用化CDMA技术。扩频通信这是一种在其电信信号传输一个带宽远远多于原始信息的频率内容的技术。扩频通信是构建技术，它采用直接序列、调频，或多个访问/多种功能可用这些的混合信号。这种技术减少了对其他接收机的潜在干扰，同时实现隐私。扩频通常会使用噪声的连续的信号传播构造，通常使用窄带上的信息信号分散一个相对宽带单项选择的波段的频率。 接收器接收信号的相关性检索原始的信息信号。要么努力抵御敌人的通信干扰防堵塞，或简称AJ，或隐瞒事实，沟通，甚至发生，有时也称为低截获概率LPI的。跳频扩频(FHSS)，直接序列扩频DSSS、时间跳频扩频(THSS)、线性扩频(CSS)，和这些技术的组合都是扩频的形式。每种方法采用了伪随机数字序列使用的伪随机数字生成器创立以确定与控制信号通过分配带宽的传播模式。 超宽带(UWB)是另一种调制技术，实现了基于传输短时间内脉冲一样的目的。无线以太网标准IEEE 802.11在其无线接口使用跳频扩频或直接序列扩频。备 注 自20世纪40年代以来和自20世纪50年代以来在军事通信系统中使用的技术。 “传播的无线电信号较宽的频率范围内假设干程度高于最低要求。扩频的核心原那么就是波载波噪声样，使用和作为名称意味着比一样的数据速率在简单的点对点通信所需更多的带宽。 两种主要的方法： 1.直接序列(DS)2.跳频 (FH) 耐干扰。直接序列在抵御连续时间窄带干扰更好，而跳频抗脉冲干扰是更好。在直接序列系统中，窄带干扰会影响检测性能如干扰功率量蔓延了整个信号的带宽时，通常检测性能不会比更强背景噪声。相比之下，在那些低带宽的窄带信号系统，如果干扰功率恰巧集中在信号带宽那么接收的信号质量将会严重降低。 抗窃听。扩频代码在直接序列系统或跳频模式在跳频系统通常任何一方都不知道谁的信号是未定义的，在这种情况下“加密信号，并降低对方的对其的判断意识。更重要的是，有一个给定的噪声功率谱密度 (PSD)，扩频系统需要在每比特一样数量的能源之前传播窄带系统因此同样的功率，如果比特率在扩展前是一样的，但由于每比特能量信号功率扩散超过一个大带宽的扩散，那么信号PSD的要低得多，而往往大大低于噪声PSD的，因此对手可能无法确定是否存在于所有的信号。不过，对于关键任务的应用尤其是雇用商用无线电通讯设备，扩频无线电本质上没有提供足够的平安“只用扩频无线电通信本身是缺乏够的平安。 抗衰落。扩频信号所占用的高带宽提供某些频率的多样性，也就是说，即是不可能的信号也会遇到整个带宽的严重多径衰落，而在其他情况下信号可以被检测到使用，例如Rake接收机。 多种接入能力。多个用户可以同时传输一样的频率范围，只要他们使用不同的扩频码。请参阅 CDMA。扩频时钟信号的生成扩频时钟发生器SSCG用于一些同步数字系统，特别是那些含有微处理器，以减少电磁干扰EMI，这些系统生成密度谱。同步数字系统是指驱动的时钟信号，而且因为其周期性，难免有一个窄的频谱。事实上，一个完善的时钟信号会集中在一个单一的频率及其谐波上，因此将发出无限功率谱密度能量。实用放射同步数字系统在对时钟频率及其谐波在窄波段的电磁能量数量的分布，在特定的频率可以超过电磁干扰例如那些在美国的通信委员会、日本电子信息技术产业协会及欧洲的国际电工委员会)。假设要防止此项问题即制造商重视扩频时钟的商业使用。这包括使用扩频通信局部所述的方法之一，以降低峰值辐射能量。因此，重塑该技术系统的电磁辐射符合电磁兼容性EMC的规定。这是一个受欢送的技术，因为可用于只有一个简单修改法规批准获取设备。扩频时钟已经变得越来越流行，因为便携式电子设备中更快的时钟速度和日益一体化的高分辨率液晶显示器表达在小型的设备上。因为这些设备的设计既轻又廉价，如电容器或屏蔽金属减少电磁干扰的被动措施并非一个可行的选择。主动减少电磁干扰技术如扩频时钟技术减少在这些情况下有必要，但也可以为设计者创立挑战。在其中主要的风险是修改系统时钟的时钟运行的风险/数据的偏差。请务必注意此方法不会减少系统的总能量辐射，因此并不一定能使系统不太容易造成干扰。在一个狭窄的窗口测量的优势是分布在一个大范围的频率波段的能量有效地降低了电和磁场的频率。扩频时钟工作原因是因为测量接收机在电磁兼容性测试实验室使用的频带划分成约120千赫兹电磁波谱宽。如果被测系统在同一频率传播能量，它将会在被监视的频带的大顶峰注册。扩频时钟分布能量，以便它属于一个大量的接收器频段且不必投入任何一个带足够的能量去超过法定限度。在扩频时钟作为实际减少干扰方法的有效性往往被争论，但很可能一些电子设备具有灵敏性的频率的窄带会遇到较少的干扰，而其它宽带具有敏感性的设备会遇到较多的干扰。扩频时钟生成现代开关电源供给 升温期，含瀑布图的谱传遍了几分钟。 记录与阴极 5030 电磁兼容性 分析仪通信委员会认证测试经常是为了减少测量到可承受的规定范围内的排放量所启用的扩频功能完成的。然而，某些根本输入输出系统的作者包括用户能设置够禁用扩频时钟发生器，从而推翻了抗电磁干扰标准。这可被视为一个漏洞，但通常被忽略，只要默认的根本输入输出系统制造商提供的设置具有启用扩频的功能。一个禁用扩频计算机系统时钟的能力被认为是可以使用的最高时钟速度所影响的组件实现的，由于涉及时钟偏移的扩频技术有用，影响到超频的成效。主要技术：一、直接序列扩频在电信中，直接序列扩频DSSS是一种调制技术。与其他扩频技术一样传输的信号比被调制的信息信号的占用更多带宽。扩频名称来自一个事实，即载波信号在整个带宽谱设备的发射频率发生。功 能1. 与它相调制正弦波伪随机地与伪连续的字符串PN的代码符号称为“芯片，各自有一个比信息比特更短的时间。也就是说每个信息位是由一个更快的芯片序列调制，因此芯片速率远高于信息信号的比特率。2. 它使用的信号接收器的众所周知的先验构造，其中是由发射机生产的芯片序列。接收器就可以使用一样的伪随机码序列，以抵消对接收信号的伪随机码序列的影响，以重建信息信号。传输方法直接序列扩频传输数据乘以由一个“噪音信号传送。这种噪声信号是1和-1伪随机序列值，其频率比原始信号为高，从而带能量延伸到更广泛的原信号。产生的信号类似于白噪声，像“静态的音频录音。不过，这个类似噪声的信号可用于乘以一样的伪随机序列完全重建接收端的原始数据因为 1 1 = 1，1 1 = 1)。这个过程称为“解扩的过程在数学上构成传播的 PN 序列，接收方认为使用发射器PN序列的相关性。对于解扩的正常运行，发送和接收序列必须同步。这需要通过某种形式的时间搜索过程使发射器的序列与接收器序列同步。但是，这种明显的缺点可以是一个重要好处：如果多个发射器的序列是相互同步的，那么相对的同步接收器必须使它们之间可以用来确定相对时间，而反过来，如果发射器的位置，可用于计算接收器的位置。这是许多卫星导航系统的根底。调用过程中加强对通道信噪比造成的影响被称为处理增益。这种影响可通过采用较大较长PN序列和每比特更多的芯片，但用来生成PN序列的物理设备的多个芯片上可到达的处理增益实际限制。如果在同一信道发送器发送同一频道，但使用不同的PN序列或根本没有序列 解扩过程导致该信号没有获得处理。这种效果是码分多址CDMA属性的直接序列扩频，它允许多个发射机内共享他们的伪码序列的互相关特性来限制一样的频道。由于这说明说明，一个传输的波形图有一个大致的钟形信封的载波频率为中心，就像AM传播, 除了增加的传输噪音导致的分配要大大高于一个AM信