扩频技术论文范文
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第1篇
扩频技术就是将所传输信息的带宽扩展很多倍，然后发送出去，这时发送信号所占据的信道带宽远大于信息本身的带宽，例如，传输一个9600bps的数据流，其基带带宽不到10kHZ，但用扩频技术传送时，它所占据的信道带宽可以被扩展到300kHZ或更宽，与此同时，调制到高频的信号发射功率谱也将大大降低。下面简要介绍一下无线扩频系统：
1扩频系统的基本设备组成
(1)扩频电台：
扩频系统的核心设备是扩频电台。PN码扩频以及调制到2.4GHz的高频载波上都是由它来完成的。目前国内经常使用的电台主要是美国的Pcomcylink电台、Utilicom电台、加拿大DTS电台和Comlink电台等。
(2)复用器：
有时在一个地方不仅要传输一路数据，可能还要传输几路数据甚至话音、图象，而电台却只有一部，这时就要用到复用器。它能将几路数据或话音等有机地合成为一路，并将其传送给本地的电台，最后由电台象发射一路数据时那样将其发送出去。而在遥远的接收端则执行与上述相反的过程，同时按发射时的规律便可以将几路话音和数据分开。目前国内经常使用的复用器主要是美国Motorola复用器、以色列RAD公司复用器等。
(3)天线及馈线：
天线和馈线是将高频信号从电台辐射到空间或从空间接收并传输到电台的设备。目前国内经常使用的天、馈线主要是与电台配套的原厂产品。
2扩频系统的组成
(1)点对点方式：
点对点方式实际上是一种一一对应的工作方式，这种方式简便、易行，同时也可以组成多个点对点的系统，其各点之间通过适当的设置可以互不影响。示意图见图1。
(2)点对多点方式：
点对多点方式是一种被称为“一对多”或“多对一”的经济型扩频方式，也有人称之为“一点多址”。它使用轮询的原理，由一台主机对所有从机进行轮询并指定其中的一台从机与通信。这种方式与点对点方式比起来可以节省很多电台，但其传递的数据量比较少，且相对速度较慢。其示意图见图2。
(3)中继方式：
中继方式一般用在通信距离过长(超过50km)或两通信点之间有阻挡(如高山或建筑物等)的较特殊情况下，是一种“接力”或“迂回”的通信方式。其示意图见图3。
图3中继方式无线扩频示意图
3扩频设备性能
其基本配置有1话1数，2话1数，2话2数或更高的配置，最多可以配置到几十路话音或数据。在维修方面，一直困扰着国内同行的复用器维修问题，现已有较大的突破，已能做到芯片级维修。这一突破使用户设备维修周期从原来的5到6个月缩短到7至10天。
第2篇
矿井供电由地面变电所和井下中央变电所构成。地面变电所电源来自35KV电网，被变压后沿两趟架空线被送往矿区，经井筒由高压电缆被送到地下的中央变电所及高压用户，再进行一次变压器变压可以把电力送到低电压用户，如井底车场、采区低压设备等。井下主运输大巷工程设备包括井底固定设备、运输设备和移动设备等，铺设在巷道中的电力线相互交错，利用电力线作为信息传输通道虽有许多优点，但是，也有很多困难。在矿井下使用电力线来传输应急信号所受到的主要干扰包括：1）电力线网负荷波动大，启动和停止大型设备（例如采煤机、液压支架、运输输送带）经常给电网造成巨大影响；2）设备的连接线和电路网络复杂;3）变电站、开关柜、可控硅等对电网造成的宽频带、大强度的干扰。由香农公式可得：对于给定的有噪声信道，至少存在一种编码方式，可以使信道的传输速率无限接近信道容量，而同时保证传输速率达到任意小。可以对于一定的信道容量（C）,用增大传输带宽（B）来获得较低的信噪比（S/N），即信息差错率。扩频通信技术正是利用这一原理用高速率的扩频码来达到扩展待传输数字信息带宽的目地。这一公式指明了扩频通信的优越性，即用扩展频谱的方法来降低对信噪比的要求，使信号传输更为可靠，同时降低单位带宽上的功率谱密度。信息数据流在传输过程中为多个载波并行，采用数学上每一个载波相互正交的可以重叠的正交子载波，这些子载波相比传统的多载波系统具有较高的频谱效率，是一种多载波高速调制技术，称为正交频分复用（OFDM）技术。多载波正交技术通过打开和关闭子信道的方式，发送方将关闭信号衰落和信号噪声比超过阈值的信道所在子载波，避免衰落引发的误码。当系统传输速率很高时,如实现快速均衡则其复杂性和成本都难以接受,采用使每个子信道的速率较低以实现均衡较为简单。
2应急信号传输系统
在系统调制端，串行码元序列经基带调制和串/并转换分别被调制在N个子载波上。发送端所发送的子载波信息码序列由待传递的信息码序列与高速率的伪噪声码序列进行模二加后（波形相乘）得到复合码序列，用它来直接控制射频信号的某个参量（通常是载波相位），由此得到的一个直接序列扩展频谱信号。各巷道内的通信设备之间的信息传输时，校验码是由核心控制芯片发出，供给扩展模块与宽带伪随机序列调制的窄带信号实现扩展频带、提高抗噪声的能力。鉴于伪噪声码的多样性，扩频可以在同一时间使用多个伪噪声码。正交小波基可以代替传统的正弦载波，合适的正交小波基，可以减少系统的干扰。在接收端，接收到的信号进行采样的转换器具有相同的采样频率。循环前缀部分在接收端被去除，然后进行解调。由于循环前缀的存在，所有的子信道是独立的。并行数据在接收端经耦合电路和解调后转换为频域的子载波分量，并恢复到数据码元序列的原始信号。使用相同的扩频码序列进行解扩，展宽的扩频信号恢复成原来的消息，从而取得直接序列扩频信号。如果接收信号中被检测到有错误，信号重发的请求信号被叠加在预先指定的负载波上来生成重发信号。接收机实际上是一组解调器，它将不同载波搬移至零频点.然后在一个码元周期内积分。其他载波在该区域由于与所积分的信号正交，因此不会对这个积分结果产生影响。如果每个子信道都可以正确解调出源信号，将其合并后就能够恢复发送端高速串行码元序列。
3实验
为了测试的三相交流信号传输情况，对基于多载波扩频调制技术的数据传输进行测试，如下所述。数据传输测试终端和开关柜之间的直线距离约200米。与以太网RJ-45接口，用于连接计算机的调制解调器，然后连接到电源插座。点对点测试数据如下所示（单位：Mbps）：平均吞吐量：1.30;最大吞吐量：1.86;最低吞吐量：0.61。从测试中，我们发现大多吞吐量的范围在1Mbps～2Mbps之间。三相耦合信号强于单相耦合信号;针对复杂的情况下，测试效果还是相当不错的。这证明了在矿山巷道中基于多载波扩频的信号传输是完全可行的。
4结束语
第3篇
关键词：无线扩频通信技术带宽
扩频技术就是将所传输信息的带宽扩展很多倍，然后发送出去，这时发送信号所占据的信道带宽远大于信息本身的带宽，例如，传输一个9600bps的数据流，其基带带宽不到10kHZ，但用扩频技术传送时，它所占据的信道带宽可以被扩展到300kHZ或更宽，与此同时，调制到高频的信号发射功率谱也将大大降低。下面简要介绍一下无线扩频系统：
1扩频系统的基本设备组成
(1)扩频电台：
扩频系统的核心设备是扩频电台。PN码扩频以及调制到2.4GHz的高频载波上都是由它来完成的。目前国内经常使用的电台主要是美国的Pcomcylink电台、Utilicom电台、加拿大DTS电台和Comlink电台等。
(2)复用器：
有时在一个地方不仅要传输一路数据，可能还要传输几路数据甚至话音、图象，而电台却只有一部，这时就要用到复用器。它能将几路数据或话音等有机地合成为一路，并将其传送给本地的电台，最后由电台象发射一路数据时那样将其发送出去。而在遥远的接收端则执行与上述相反的过程，同时按发射时的规律便可以将几路话音和数据分开。目前国内经常使用的复用器主要是美国Motorola复用器、以色列RAD公司复用器等。
(3)天线及馈线：
天线和馈线是将高频信号从电台辐射到空间或从空间接收并传输到电台的设备。目前国内经常使用的天、馈线主要是与电台配套的原厂产品。
2扩频系统的组成
(1)点对点方式：
点对点方式实际上是一种一一对应的工作方式，这种方式简便、易行，同时也可以组成多个点对点的系统，其各点之间通过适当的设置可以互不影响。示意图见图1。
(2)点对多点方式：
点对多点方式是一种被称为“一对多”或“多对一”的经济型扩频方式，也有人称之为“一点多址”。它使用轮询的原理，由一台主机对所有从机进行轮询并指定其中的一台从机与通信。这种方式与点对点方式比起来可以节省很多电台，但其传递的数据量比较少，且相对速度较慢。其示意图见图2。
(3)中继方式：
中继方式一般用在通信距离过长(超过50km)或两通信点之间有阻挡(如高山或建筑物等)的较特殊情况下，是一种“接力”或“迂回”的通信方式。其示意图见图3。
图3中继方式无线扩频示意图
3扩频设备性能
其基本配置有1话1数，2话1数，2话2数或更高的配置，最多可以配置到几十路话音或数据。在维修方面，一直困扰着国内同行的复用器维修问题，现已有较大的突破，已能做到芯片级维修。这一突破使用户设备维修周期从原来的5到6个月缩短到7至10天。
第4篇
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.
第5篇
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.
第6篇
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(Industry Scientific Medica1)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.
第7篇
【关键词】 无线通信 抗干扰 技术 智能化
科技的发展在给人们带来便捷的同时也使得无线通信传播的环境更加复杂化。在进行无线通信时，可能受到诸多类型的干扰。总的来说，影响无线通信的干扰类型众多，需要根据无线通信的传播原理进行具体分析。当前形势下，人们对于无线通信技术的需求量与日俱增，只有不断提高抗干扰技术的水平，才能保障无线通信的质量。
一、频谱扩展抗干扰技术分析
1、DS直接序列扩频。所谓DS直接序列扩频，就是在较宽的频带上，通过扩展信号，以便于将频带的单位功率降低。通过DS直接序列扩频，可以将功率谱密度有效的降低，优点众多，不仅隐蔽性较好，具有较低的截获率，还能够有效的对抗多径干扰。与此同时，利用DS直接序列扩频，当处于热噪声以及信道噪声的环境下，还可以保证较低的通信功率谱数，这样信号可以较为容易的实现隐藏。
2、FH跳频技术。利用频谱扩展，载波频率就可以利用伪随机的形式在众多频率上跳变。FH跳频技术可以有效规避在某一频段上存在的强干扰。其原理就是针对较为强烈的干扰实现隔离，从而确保有效频段信息的传输的质量。一般来说，跳频技术分为两大部分，即频率自适应以及功率自适应。前者就是在通信过程中实时监测干扰频率，以便实现跳频；后者则是确保无线通讯能够与调整后的发射频率相适应，以便保证跳频后仍能实现通信的传递。
3、TH跳时技术。从某种角度来说，跳时技术与跳频技术类似，就是指在时间轴上发射信号从而实现跳变。在开始部分跳时技术必须对时间轴进行划分从而形成众多时片，然后再通过扩频码控制时片，最后通过码序完成整个技术过程。TH跳频技术特点显著，因其时片较窄，所以必须将信号频谱进一步扩展。该技术必须与其他抗干扰技术一起使用，只有这样才能确保其性能的发挥。
4、组合扩频。组合扩频就是将上述三种抗干扰技术进行有效的组合，从而实现无线通信抗干扰效果的最大化。通过优化组合可以极大的提高无线通信的抗干扰能力。
二、非频谱扩展抗干扰技术分析
1、天线自适应抗干扰技术。这类技术算法较多，自然能够针对信号的不同类型（不论是时间还是空间）实时跟踪，以便减少干扰因素，保障信号的质量。
2、通信猝发技术。一般来说，信号如果长时间暴露在外面，所受到的干扰就可能较多，对通信质量的影响也就越大。通信猝发技术就可以有效解决这一问题，它通过提升无线信号的通信速度，缩短信号暴露在外的时间，从而实现抗干扰。除此以外，通信猝发技术凭借破译难度较高的特点，可以有效的避免信号冒充问题。
3、交织纠错编码技术。如果无线信号扰而产生突发错误，交织纠错编码技术就可以将其打散处理，从而将因干扰影响而产生错误的信号纠正过来，实现无线通信的抗干扰。正是凭借这样的特点，交织纠错编码技术是跳频技术中必不可少的一环。
4、分集技术。所谓分集技术，就是利用多种途径，对同一无线信号就行传输，以便减少因干扰而出现的通信质量损失。分集技术主要由分离技术和合并技术组成。前者是指对信号进行空间、时间、极化以及频率的分离；后者则是指增益合并、信噪合并以及选择合并等技术。分集技术在多径传输对抗中应用的较多。
三、其他无线通信抗干扰技术分析
1、多种输出输入技术。该技术在传统传播方式中应用较广，就是通过多天线将需要传递的信号发送出去，接收方也可以从多个途径进行接收，所以对于信号中断问题比较有效。利用该技术后，即便一种信号受到干扰而中断，但是其他信号依然会进行传输，最终完成通信的传递，以避免因为干扰而导致通信系统的崩溃。
2、虚拟智能化天线技术。虚拟智能化天线技术就是在特定区域，利用多信号接收天线接收相应特点的信号。在接收信号的过程中，可以有效避免其他信号对该特定信号的干扰，从而实现高质量的无线信号传输。对于互调干扰而导致的信号中断问题，虚拟智能化天线技术有奇效，从而有效保证无线信号的抗干扰能力。
结语：综上所述，无线通信抗干扰技术的发展是一个漫长的过程。随着信息技术的不断发展，无线通信抗干扰技术也正逐步趋向多元化。对于我们来说，必须不断研究、不断实践，通过进一步优化无线通信配置，改善无线通信运行的环境，才能保障无线通信的高质量，发挥其无可比拟的优越性，从而推动无线通信技术的进一步发展。
参 考 文 献
[1] 简永泰. 无线通信抗干扰技术性能分析[J]. 电子制作. 2015（01）
第8篇
关键词:CDMA 扩频通信 同步 PN码
一、前 言：
移动通信是现代通信系统中不可缺少的组成部分。移动通信不但集中了无线通信和有线通信的最新技术成就，而且集中了网络和计算机技术的许多成果。在第三代移动通信的主要技术体制中，WCDMA-FDD/TDD（现称为高码片速率TDD）和TD-SCDMA（融和后现称为低码片速率TDD）都是由1998年12月成立的3GPP（第三代伙伴项目）进行开发和维护的规范，这些技术都是以CDMA技术为核心的。CDMA技术作为第三代数字蜂窝移动通信系统的主要技术，以及在它基础之上发展起来的WCDMA和TD-SCDMA移动通信系统将会更广泛的应用于我们的生活之中，为我们带来更多方便。
二、理论基础及算法分析：
1、大步进快速捕获方法的基本原理：
在这里我选用“大步进快速捕获方法”来实现PN码的同步，在扩频通信系统中接收端的己调信号一般可以表示为：式中 是高斯白信道噪声，T是相对发射机的时延，A是输入信号载波幅度， 是伪噪声码， 是数据信息码， 是载波角频率， 是载波初始相位。
大步进搜索实现PN码快速捕获的实质就是将要搜索的q相位单元分为q/m段，每段m /q个相位单元，用步进电路使本地PN码逐段移动，即每次步进m个相位单元。每移动一段，做一次m路并列相关判决。由于大步进搜索每次相关判决同时对m个相位进行，而单步进搜索每次相关判决只对一个相位进行，故而大步进的捕获时间较单步进可以缩短1/m实现快捕。
使用大步进搜索方法的快速捕获系统的实现机理见图3.1。图3.1中S(t)为接收信号，它与m路本地PN码相乘，每一路代表了一个PN码相位，再经窄带滤波得到(1)～(m)这m路相关运算结果。将其送入多路比较判决电路，与门限 比较，当m路相关运算结果都小于判决门限 时，无相关输出，代表这m个PN码的相位都没有与发端PN码对齐，此时由判决输出端控制步进电路，使本地PN码大步进m位进入下一段相关处理，如果m路相关运算结果中有一路超过门限 有相关输出说明该路(设为第i路)，代表的PN码相位已经与发端PN码对齐，此时由判决输出端控制步进电路停止步进，进入跟踪阶段。
2、大步进PN码捕获方法的算法分析
在本节分析中将采用状态转移图对捕获过程建立数学模型，计算大步进快速捕获方法的平均捕获时间、捕获时间方差。
对快速捕获系统的捕获性能分析，主要指平均捕获时间和捕获时间方差计算。运用状态转移图的思想来建立数学模型，使分析系统化、简明化是由J.K.霍姆斯JACK.K.HOLEMS提出来的。概括地说，该方法对离散的时不变马尔柯夫过程建立状态转移图，在状态转移图的基础上得到生成函数流程图，运用信号流图理论于生成函数流程图求得生成函数，利用捕获时间平均值及其方差与生成函数的一阶导数和二阶导数之间的关系，推导计算平均捕获时间和捕获时间方差。该方法适用于不同的捕获方案分析，且分析直观、简明，易于理解，所以我们采用该方法来分析大步进快速捕获系统的捕获过程。为简单起见本论文就大步进快速捕获延迟锁定环捕获过程建立圆形状态流程图，对该图作计算，对计算结果作分析。首先就研究的系统作一定的说明。
在实际系统中，捕获过程具有不确定性，该不确定性由诸多因素造成。例：
A、两PN码起始相位相对位置是不确定的。
B、信道畸变，如衰减信道和外来干扰、人为或非人为。
C、载波频率漂移(多普勒频移)。
D、接收端加性白高斯噪声的作用。
因此，捕获时间也是不确定的，虽然捕获时间的分布函数原则上能得到。
但在实践中得到它是非常困难的，至少在精确形式上是困难的，因此只限于研究捕获时间的平均值及其方差。
三、快速捕获系统在MATLAB上的仿真：
1、使用系统仿真软件MATLAB创建用户代码库：
MATLAB最受人们欢迎的特点之一是其具有开放性，任何用户可以通过对工具包源文件的修改或加入自己编写的文件去构成新的用户专用工具包。这里我利用MATLAB来进行仿真。为了修改和编写源文件，必须熟悉掌握SIMULINK的核心――S-FUNCTION 。
S-FUNCTION具有三种表现形式：
(1)框图形式
(2)M文件形式
(3)MEX文件形式(C语言或FORTRAN语言子程序)。
本课题中采用第一种形式和第二种形式。
S-FUNCTION仿真工作原理如下:S-FUNCTION与SIMULINK非线性库中的S-函数模块配合使用。将S-函数模块从非线性库中拷贝到用户自己的模块框图中，然后在模块的对话框中定义调用的S-函数的名称，则该模块完成的功能由调用的S-函数决定。每个SIMULINK模块都有三个基本参数:输入矢量u,输出矢量Y和状态矢量x。三者的连接关系如图3.1。
输入矢量，输出矢量和状态矢量的数学关系式如下：
式中: ，状态矢量可以为连续状态，离散状态或两者的混合状态。在调用了M文件的S－函数模块中，SIMULINK将状态分为连续状态和离散状态两部分，连续矢量放在状态矢量的前半部分，离散矢量放在状态矢量的后半部分。在仿真的特定阶段，SIMULINK反复调用模型文件中的每一个模块，控制它们完成特定的功能，如：计算输出，更新离散状态或计算状态导数等。为了执行初始化过程或中止仿真任务，在仿真开始部分和结束部分还要调用一些附加过程。图3.3给出了SIMULINK进行一次仿真的完整流程。
SIMULINK首先对模型中包含S－函数模块在内的每个模块进行初始化，然后进入仿真环。仿真环每运行一个周期称为一个仿真步长。仿真的每一个步骤都要调用S－函数，直至仿真结束
创建一个用户自定义的SIMULINK模块的步骤为：
① 根据算法和公式编写核心部分的S－函数。
② S－函数经过通用S－函数模块处理后，转化为用户自创建的模块。
③ 根据要求的功能构造用户子系统(subsystem)，包括输入端口，输出端口，S－函数模块和其它一些附加模块。
④ 利用SIMULINK中的封装功能将子系统封装起来，生成用户自定义的封装对话框和图标，为整个子系统提供统一的设置。具体设置包括模块名称，模块类型，仿真参数，图标符绘图指令，模块功能描述信息和模块帮助信息。
这样最终能得到一个用户自定义的SIMULINK模块，该模块能完成所要求的功能。在本课题所要仿真的锁相环中，很多模块都采用调用S－函数的方式实现其功能，如信号产生模块，逻辑控制模块，扩频码产生模块等。
2、系统模块构建设计：
（1）、信号模型：
该模块的功能是产生二相相移键控(BPSK)调制的直扩码序列。设一个chip内有10个载波，一个chip采样100次。
（2）、PN码产生模块：
模块的功能是产生伪随机序列，包括两部分:一是模拟BPSK调制信号时用作调制码，二是在接收后的本地伪随机序列。可将捕获后的结果与发射前的随机码相比较，检验捕获结果。
3、系统仿真模型的构建仿真：
单系统的仿真框，系统论证的宽带滤波器和窄带滤波器已经合并入模块中，参数选择如上所述。
4、仿真结果：
按照系统仿真模型，最终得到的捕获结果如图所示
当捕获成功时发端码(上)与本地码(下)的比较(单位:秒)
由上图的结果是在m=5时得到的结果，可以清楚的看到，当捕获成功时，接收端的随机码与本地伪码的相位相差半个码元，达到要求，实现PN码的同步。此仿真实现了利用“大步进快速捕获方法”对PN码的同步。
四、结束语：
同步是CDMA通信系统中一个重要的实际问题。在通信系统中，同步具有相当重要的地位。通信系统能否有效地、可靠地土作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。通信系统中的同步又可分为载波同步、位同步、帧同步、网同步几大类。
因此，对于相干扩频通信系统而言，必须保证接收端与发送端实现信息码元同步、PN码码元和序列同步和射频载频同步。只有实现了这些同步，直扩系统才能正常工作，可以说，没有同步就没有扩频通信系统。扩频通信中，主要关注的是PN码的同步。
扩频通信系统中的同步问题可分为三个方面，即伪随机序列的捕获，伪随机序列的跟踪和载波的同步。其中，伪随机序列的捕获是扩频通信系统得以工作的基础，而伪随机序列的跟踪和载波同步是保证系统性能的最关键因素。
本文围绕CDMA扩频通信系统中PN码同步进行了研究，并实现了CDMA通信系统中的PN码同步算法。
参考文献
1、A. J.维特比著，李世鹤等译，CDMA扩频通信原理，1998
2、姜为民，CDMA系统中长PN码的捕获，武汉大学学报，1999年11月
3、吴薇，CDMA系统的PN码技术，武汉理工大学学报
第9篇
【关键词】LS码载波码分多址系统误码率
一、LS码简介
多载波码分多址（MC-CDMA）技术是将正交频分复用和码分多址技术相结合，集两者优点于一体的一项新技术，它采用扩频码对原始数据扩频后将每个码片调制到不同的子载波上，可获得频率分集的效果，对于这种技术接入码的相关性能非常重要，这里将李道本教授发明的一种新型的扩频码一零相关窗互补码（LS码）应用于MC-CDMA系统中。LS码是一种具有互补相关性质的码，每个LS码均由两部分C码和S码构成，采用由两位二进制正交基和生成树扩展方式生成长为64的LS码，得到相关函数仿真图，如图1可看出LS码的互相关函数在原点附近是零，这个区域被称作无干扰窗，在此窗口内可以减小甚至消除符号间干扰和多址干扰。自相关函数在无干扰窗口内自相关值为一脉冲值。从其相关函数仿真图中可看出LS码的相关性能优良，适宜应用于多载波码分多址系统从而降低误码率[1][2]。
二、MC-LS-CDMA通信系统模型
2.1发射机模型
LS码应用于MC-CDMA系统的发射机结构如图2所示。发送端对用户数据bk（t）进行串并变换，转换为M个并行分支，然后将每一个并行分支码元分别与扩展码sk（n）的不同码片相乘，完成频域扩频操作。sk（n）的码长为N，那么总的并行分支有M×N个。这N个并行数据被分别调制到N个正交的子载波上得到一个多载波符号。每个多载波符号的前部插入一个保护间隔是为了消除由多径而引起的符号间干扰ISI。最后信号被载波fc（t）进行频谱搬移形成射频信号后发送出去[3]。
2.2接收机模型
MC-CDMA接收机的部分结构示意图如图3所示，假设信道为频率选择性瑞利衰落信道。在下变频后，N个子载波首先利用FFT进行解调，然后与一个增益系数Gkj相乘后将被扩展到各子载波的能量相加。形成判决变量。在考虑信道的情况下，简化后的接收信号即为第m个分支的多载波接收信号：
此MC-LS-CDMA系统用到的扩频序列LS码码长为20，所以原始数据被调制到20个载波上。两个用户的原始数据经过此仿真系统可以恢复原始数据，LS码在MC-CDMA系统的可行性得到了验证。
四、基于LS码的MC-CDMA系统误码率仿真
系统仿真条件为：采用的原始数据个数为104，调制方式为BPSK，高斯白噪声信道，MC-LS-CDMA系统采用的是68个子载波，本文考虑的用户数为1，4，8，16。观察图5可知，单用户与多用户的BER性能几乎没有差别，这说明基于LS码的MC-CDMA系统在多用户的情况下具有良好的抗多址干扰（MAI）性能，这是由LS码具有理想的自互相关特性所决定的[5]。
参考文献
[1]施建超，黄华. LAS码的构造及LAS-CDMA相对于传统CDMA的优势.通信技术，2007（12）
[2] Hancheng Liao，Daoben Li，Qingrong Zhang.An example of LS codes. ICCC China 2004，Beijing，Oct. 2004：pp. 918～920
[3]高红梅.多载波CDMA系统的改进方案和序列应用研究[D]：[硕士学位论文] .重庆：西南交通大学. 2007：36-39
第10篇
在电子信息科技作为主要应用科技的二十一世纪，通信成为了对人们的工作和生活产生重要甚至是决定性作用的高新科技。现代化的社会中，各项事业的发展都是高速进行的，步伐之大，节奏之快，都为人们所惊叹，这些都依赖于通信技术，它以迅雷不及掩耳之势使海量信息迅速为人们所知。因此，对这种通信技术的原理的了解和其关键性技术的分析是十分重要的，可以让掌握其核心科技的群体获得科技中的主动权，在竞争激烈的当今社会获得优先发展的优势。本文就将主要介绍低压电力载波通信的基本原理，及其关键性的技术，以将这种技术推而广之，推动整个社会对高新科技的研究和应用。
【关键词】低压电力载波 通信 原理 技术
电力载波通信在我国的应用时间尚短，但是这项技术一经传入我国，就以极高的速度发展，并取得了惊人的成效。当前，我国的高压电力载波通信已经发展为一种基本的通信方式，在我国的电力系统中，发挥着重要的作用。然而，低压电力载波通信在近几年也受到了重视，各种低压电力载波通信技术正在迅猛发展，具有巨大的市场潜力。低压电力载波通信就是通过电力输电线路进行对信息的传输，它可以分为高压电力载波通信、低压电力线载波通信和中美压电力载波通信。所以低压电力通信只是电力载波通信中的一种，但同样具有电力载波通信的一般优点，投资省、见效快、可靠性高，以及与电网建设同步等他特点。低压电力载波通信在水电站、农电以及边远山区等地区的使用方便，更加使用于在这些地方使用。
1 低压电力载波通信的基本原理分析
1.1 扩频载波通信技术
扩频载波通信技术是近年来发展起来的一项新技术，可在民用通信上得到广泛的应用。这项技术是将所发送的信息展宽到一个比信息带宽得多的频带上，然后通过接收端的接收再将其恢复到信息带宽的一项技术。扩频通信技术是利用伪随机编码来调制待传送的信息数据，从而实现对频谱扩散后的传输，然后在接收端采用同样的编码对其进行解调和相关的处理。
根据相关的科学理论，如果将频带的宽度适当地增加，就可以在较低的信噪比情况下，用相同的信息率以任意小的差错概率进行传输信息。这说明，频谱扩展技术可以很好地对信号进行隐蔽，而且还具有很好的抗干扰能力，能够适应低压电力网络中的复杂的各种噪音的干扰。
1.2 正交频分复用原理
正交频分复用技术主要是利用相互重叠的子信通道和应用并行数据传输技术以及正交频分复用技术来实现对信息的传输，它一种利用多载波的调制技术。这项技术可以将所要传输的信息分为多个子信号，然后利用这多个子信号分别对多个相互正交的子载波进行调制，随后再同时发送，最后在接收端对这些数据进行整合，从而达到提高数据传输效率的目的。并行数据传输可以通过提高多个信号的扩散效率来有效抵抗脉冲干扰噪声的影响。
在具体的发送过程中，首先对所发送的串行数据信号进行串并转换，将串行数据转换为并行数据，然后进行相应的调制，同时在码元之间插入循环前缀，再将之前的并行数据转换为串行数据，经过滤波以后，这些数据被耦合到低压电力线进行信号传播。在接收端，通过对接收到的信号的相应处理，再通过相应的变换就可以恢复到初始传播的信号。
同扩频载波通信技术一样，多载波的正交频分复用调制技术也具有很好的抗干扰能力，另外，还具有较高的带宽利用率，而且它还灵活地将信息分配到不同的载波频宽，因而可以很好地克服窄带干扰和频率选择性衰落，而且它还可以通过与前向纠错码结合来实现对脉冲噪音的干扰。因此，正交频分复用技术是在低压电力配电网上实现高速数字的传输的理想选择，它与信道编码和交织技术的结合能够达到可靠和有效的通信效果。
2 低压电力载波通信的关键技术分析
2.1 直接序列扩频技术
这种技术就是在发射端利用高速率的扩散序列将信号频谱扩散出去，在接受段用相同的扩频码序列对信号进行扩散，将接收到的信号还原为原来的信号。这种技术的抗干扰能力十分强大，而且不易对其他的信号产生影响，也不易被其他接受装置截获，应用十分可靠。
2.2 多载波码分复用技术
这项技术的就是将正交频分复用技术直接应用于载波码分复用技术上。它是首先将每个信号进行扩频，再将扩频后的每个芯片调制到一个载波上，再通过信道进行传输。而在接收以后，需要进行正交频分复用的解调、解扩以及进行并行和串行之间的变换，从而实现对原始信号的检测和恢复。多载波码分复用技术的抗干扰能力也相当强大，而且还具有极高的频带利用率，能够有效将由于时延扩展而出现的负作用避免，与正交频分复用技术相比较，其克服子载波的衰落作用更加明显。
另外，链码自适用调制技术可以保证对信息的发送成功，因为在信息发送不成功的情况下，利用该技术可以尝试重新发送，直到发送成功为止。自动中继技术可以有效提高中继信号的质量，降低误码率。
3 总结
当前国内外对低压电力载波通信技术的研究和应用在通信领域已经十分广泛，同时通信技术也逐渐渗透到了更多行业的发展中，在市场上占有巨大的应用地位和发展潜力。然而由于我国电力应用场所的特殊性和应用环境的恶劣，都对通信信道的建立设置了障碍。经过技术研究，可以通过建立相应的参考模型以及使用相应的技术对这种严峻的自然环境进行克服。通过对直接序列扩频技术、多载波码分复用技术、链码自适用调制技术、自动中继技术等相关技术的应用有效实现对低压电力载波通信技术的应用。
参考文献
[1]陈凤，郑文刚，申长军，周平，吴文彪.低压电力线载波通信技术及应用[J].电力系统保护与控制，2009，37（22）：188-193.
[2]杨润芳，李海曦，王蓉.浅谈电力线载波通信技术[J].企业技术开发，2012，31（31）：48-50.
[3]孙海翠，张金波.低压电力线载波通信技术研究与应用[J].电测与仪表，2006，43（488）：54-57.
[4]张志宏.低压电力线载波通信技术及应用探讨[J].科技传播，2011，15（13）：202-203.
[5]任兆义，赵春枝，刘冲.低压电力线载波数字通信技术及应用[J].2002年城市供电学术会议论文集，2002.
第11篇
【关键词】多径衰落；分集接收；RAKE接收机；MATLAB
1.绪论
在移动通信系统之中，由于城市建筑物和地形地貌的影响，传输信号经过无线信道传播，使得接收到的信号出现时延、频率和角度扩展等变化。其中，时延扩展将直接导致码间串扰，频率扩展将导致传输信号的时间衰落，角度扩展将导致信号的空间衰落，这些情况都将严重影响通信质量。在CDMA移动通信系统中采用RAKE接收机来完成分集接收，从而保证了系统可以获得较高的通信质量。本文采用MATLAB仿真软件对RAKE接收机进行仿真。结果表明：RAKE接收机能更有效地克服多径传输造成的干扰，将多径衰落信道分散的信号能量收集起来，从而降低信号误码率，提高通信质量。
在CDMA移动通信系统中采用RAKE接收机来完成传输信号的分集和接收，从而能够保证系统可以获得比较满意的信号传输结果和通信传输质量。在本文中，采用MATLAB软件对RAKE接收机进行编程和仿真，还通过比较分析选择式合并，等增益合并和最大比值合并这三种不同的合并方式情况下，RAKE接收系统的信号误码率的变化情况，用来说明不同合并方式对RAKE接收系统的效率的影响。
2.RAKE接收技术
2.1 RAKE接收信号合成矢量表现
RAKE接收机的基本原理就是将那些幅度明显大于噪声背景的多径分量取出，对它进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，并按一定的规则进行合并，变矢量合并为代数求和，有效地利用多径分量，提高多径分集的效果。
不采用RAKE接收时，多径信号的合成矢量如图2-1所示。采用RAKE接收后的合成矢量如图2-2所示。
由于用户的随机移动性，接收到的多径分量的数量、大小（幅度）、时延、相位均为随机量，因而合成矢量也是一个随机量[1]。若能通过RAKE接收，将各路径分离开，相位校准，加以利用，则随机的矢量和将可以变成比较稳定的代数和而加以利用。当然这一分离、处理和利用的设想是在宏观分区域含义完成的，而不可能是针对所有实际传播路径而言的。
根据可分离路径的概念，当两个信号的多径时延相差大于一个扩频码片宽度，可以认为这两个信号时不相关的，或者说路径是可以分离的。反映在频域上，即信号的传输带宽大于信号的相干带宽的时候，认为这两个信号时不相关的，或者说路径是可分离的。
由于CDMA系统是宽带传输系统，所有信道共享频率资源，所以CDMA系统可以使用RAKE接受技术，而其他两种多址技术TDMA、FDMA则无法使用。
2.2 RAKE接收机的设计与仿真
2.2.1 系统设计
设计和仿真中的CDMA系统仅涉及到扩频调制、多径衰落信道、扩频解调模块，没有包含信道编/解码、交织等部分，也没有考虑CDMA系统的扩频调制解和调级上的RAKE接收机的误比特性能[2]。RAKE接收机的结构设计如图2-3所示。
其中，发送端发送的信号在信道中遇到3个障碍物而产生反射，那么本次模型中传输路径数=3；在瑞利衰落信道中，假定产生的3径信号互相独立，那么，以第1径信号的传输时延为标准时间0，第2径信号的传输时延为，第3径信号的传输时延为，其中是扩频码的一个码片时间。3条路径的信号合并后加载上加性高斯白噪声（AWGN）。在接收端进行分集的过程是，首先对每径信号分别进行相应的时延同步，然后对每径信号分别进行解扩。因为在瑞利衰落信道中3径的传输时延是[0，，]，那么在接收端3径的同步时延就是[，，0]。接下来将3径信号进行RAKE合并，这里所采用的合并准则是等增益合并方式。
2.2.2 参数配置
（1）用户参数设计
用户数=1，发送端首先产生随机信号，然后使用Walsh码进行扩频，扩频因子取=16；之后信号通过DPSK调制器产生DPSK信号。因为多径时延也是独立的。在假设RAKE接收机中的信道估计单元对延迟和相位的估计都是准确的情况下，可以仅考虑加性高斯噪声和瑞利衰落对RAKE接收机接收性能的影响。图2-4是经过扩频后的信号。
（2）噪声的产生
是一一对应的关系。根据以往的研究发现，在噪声均方值的时候，仿真出的效果比较明显。则，令。信道中的高斯白噪声的单边功率谱密度为：
在接收端，噪声与载波相乘，其单边功率谱密度变为，双边功率谱密度即为。仿真中，让信号通过瑞利衰落后加载上高斯噪声，以实现噪声对RAKE接收机性能的影响[3]。
（3）瑞利衰落信道的产生
在前面计算噪声的功率谱密度时，有令，因为是服从瑞利分布的，其均值和方差分别为。又因为，所以可以推出瑞利衰落参数。瑞利衰落信道的抽样时间为1/10000，多普勒频移是100Hz，方差为。利用MATLAB自身函数产生瑞利衰落信道。
图2-5是通过瑞利衰落信道后的传输信号的仿真图。图2-6是加载了加性高斯白噪声后的传输信号。
2.2.3 仿真结果
传输信号通过瑞利衰落信道后，加载加性高斯白噪声。此后，每一径的信号通过各自的时延矫正以后，经过解扩就进入了RAKE接收合并模块。每条径解扩后的信号如图2-7所示。之后，信号进入RAKE合并器，合并方式采用等增益合并方式，经过图2-8所示的判决后，即可得到系统的输出信号。
图2-9为RAKE接收机误码率仿真曲线图，其中横坐标为信号干扰噪声比，指信号功率与噪声和干扰功率之比，纵坐标为误码率。由图2-9可知RAKE分集接收能有效地减少多径衰落的影响，降低误码率。由仿真结果可以看出，无论无论是否使用RAKE接收机处理信号，信噪比越大，误码率就相应的减小；在使用RAKE接收机处理信号后，同等信噪比条件下，信号的改善效果更好，抗干扰能力就越强。
经研究发现，根据扩频带宽的选择，多径环境下可能有几路到几十路可分离的多径信号，有的多径信号只包含很少的信号能量，所以，RAKE接收机不需要分集接收所有的多径信号[4]。为此，除了根据信道的特性，选择适当的RAKE支路外，还可以在RAKE接收机的每个支路设置一个门限，当信号的电平低于门限值时将该支路关闭，以防止信噪比很低的分集支路对RAKE接收机的影响。
3.结论
本论文是建立在RAKE接收机的分集重数对RAKE接收机误码性能影响的情况进行的分析和比较。在用户固定的RAKE接收机中，RAKE接收机的分集重数越多，搜索到的多径就越多，它主要是由信道的时延扩展决定的。在一定的码率下，延时扩展越大所需要的抽头数就越多，这样，在时延扩展很大的信道中，需要大量的抽头数，这将使得系统的复杂度很高。有时在硬件上很难实现。
通过RAKE接收机的原理的研究，应用MATLAB软件设计了RAKE接收机仿真程序，软件仿真结果与理论相符，RAKE接收机在采取多径合并后，能更有效的收集信号能量，恢复出原始信号，达到了预想中的效果。
参考文献
[1]朱秋明，徐大专，陈小敏.瑞利衰落信道模型比较与分析[J].四川大学学报，2009，41（6）：238-241.
[2]郭文彬，桑林.通信原理——基于Matlab的计算机仿真[M].北京邮电大学出版社，2006：196-199.
[3]叶金岭.基于FPGA的Rake接收机的研究[C].天津大学硕士学位论文，2005：9-11.
第12篇
关键词：扩频测距 simulink 测量精度 测量距离
中图分类号：TN914.42 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0107-02
1 引言
U频通信是现代通信的一个重要分支和发展方向，信息在传输过程利用伪随机序列对被传输信息进行频谱扩展，使其具有远远大于信号自身传输过程中所需要的带宽，在接收过程中使用相同的序列进行解扩并恢复原始数据信息。它在抗噪声干扰、抗多径衰落、码分多址等方面同传统无线通信相比具有无可比拟的优势。其自诞生之日起，就得到了广泛重视，现逐步发展成为前景极为广阔的一种通信方式。扩频测距是利用扩频通信来进行测距的一种测距方式，一般采用一个较长周期的pn码序列做为发射信号，在接收端通过该pn码与目标反射回来的pn码序列的相位进行比较，通过两个码序列的码片差，得出时间差，进而换算出所要测量的距离。
本文利用matlab的可视化工具simulink对扩频测距系统进行了仿真，对该系统的扩频增益、干扰噪声与抑制及伪随机码的跟踪与捕获比进行了研究，为扩频测距系统在实际环境下的应用提供了依据。
2 理论基础
2.1 直接扩频系统
2.1.1 直接扩频系统的理论基础及基本原理
直扩的基本工作原理是在发送端信源加入高速的伪随机序列使得信号的频谱得以扩宽，展宽后的信号再经过调制发送出去。在接收端使用相同的本地伪随机序列对接收到的信号进行解扩并解调，恢复出原有信号。其理论基础源于香农定理：在高斯白噪声干扰条件下，系统的传输最大速率或信道容量为：
式中：C为信道容量；B为信号带宽；S为信号平均功率；N为噪声功率。
由香农公式可看出：
（1）可以通过增加传输信号的带宽或增加信噪比的方式，来实现系统信息传输速率的增加，使系统信道容量增加。
（2）针对一个指定的信道容量，可以通过信噪比和带宽的适当互换来保证信道容量不变。
（3）当带宽展宽时系统噪声功率也会变大，信道容量不能通过增加带宽而无限制增大。
由此可知在信道容量一定的条件下，信号功率和信号带宽可以形成互换。当然并不是任意系统随意扩展其传输带宽后就一定会得到信噪比的互换，我们在实际通信系统的设计中，应选择最有效的方式来实现这种信噪比和带宽的互换，扩频技术就是一种有效的方法，在强干扰的环境下它仍然可以保证良好的通信质量。
2.1.2 伪随机序列
扩频系统的扩频是通过伪随机序列乘上原信号来实现的，因此随机序列具有良好的随机特性和相关特性。本文选用的m序列是由移位寄存器加上反馈后产生的一种常用的伪随机序列，其具有产生容易，自相关性好，互相关值小等优点，m序列特有的尖锐的自相关特性，正是码捕获时可选用滑动相关法进行捕获。
2.2 直接扩频测距的基本原理
直接扩频测距系统利用目标反射回来的pn码与接收端原pn码的相位进行比较，得到两个码序列的相位差，进而得出与待测物体间的距离。直接扩频测距系统包括发送端、信道、及接收端，发送端对信源出来的原始数据信号依次进行信道编码、直接序列扩频调制、BPSK调制，而后进入信道，在信道中加入了噪声和干扰，在接收端进行码同步后完成解扩及解调。其中在PN码捕获的时候，利用PN码的自相关性而产生的峰峰值得到两个码同步所需要的时间，进而得到所测的距离。
3 系统设计
3.1 发送端
直接扩频测距系统的发送端包括扩频调制和bpsk调制。扩频调制通常是将待传输的基带数字信号与扩频码在时域相乘，源信号经过扩频后，得到远大于源信号带宽的宽带信号。本文选用n为8的m序列，周期为 。
载波调制是用基带信号去改变载波信号的幅度、频率等参数，进行信息传送。这里使用的是BPSK调制。调制后输出为，其中
3.2 信道
信道是通信传输的媒介，在无线电通信传输中存在许多干扰。信号传输过程中要尽量消除和减少干扰。本论文在信道中加入了单频窄带干扰，这种干扰在频率上与通信频率相同，可形成同频干扰，且频带很窄，使得干扰信号的能量全部落入有用信号频带内，对有用信号形成干扰。同时在系统加入干扰抑制模块，干扰抑制的核心思想就是在直扩信号解扩前把强干扰能量消除，避免干扰进入接收端进而超过直扩系统的干扰容限。使其信噪比降低到直扩系统干扰容限范围内，实现对信号的正确接收。其理论基础是利用信号与干扰在时域和频域的特性差别来检测和消除干扰。本文应用傅里叶重叠变换抑制干扰，利用窄带干扰集中在很窄的频带范围内，在频域上形成很窄的尖峰，通过对频域内的混合信号进行检测，找到干扰的位置并将这些频谱线去掉。
扩频接收机的关键技术在于PN码同步，在扩频系统中，要正确地进行解扩，必须进行相应的伪码同步。在接收端使用一个与发送端相同的PN码，对反射回来的码进行比较，实现码同步。这也是测距的关键所在。这里使用的是滑动相关法进行伪随机码的捕获。本地PN码与反射回来PN码进行互相关运算，利用其自相关特性和互相关特性，当两个PN码完全重合时出现尖峰值，即此刻两码组实现同步。若没有同步，则本地码延时一个码片，继续上步计算，则直到两码片重合为止。对延时的时间进行计数，就可得知两个码片同步所需要的时间，即通过此时间可换算出两地之间的距离。
3.3 载波同步
接收信号在完成解扩之后要进行解调。在相干解调时，接收端需要用一个与所接收信号完全相同的相干载波进行提取，这个过程叫做载波同步。这里采用自同步的方法，载波同步是搭建Costas环完成载波同步的仿真。
3.4 距离测量
在PN码同步时，计数器1在PN码时钟的触发下由0到n-1计数，其中n是m序列的位数，若计数器计满n时将计数器2清零进入下一轮计数。计数器2在时钟触发下对接收码与本地码互相关运算，门限判决电路的作用是将计数器2在n个码元r间内与门限进行比较，若大于门限，输出0，小于门限，输出1。当输出1时，时钟产生电路则扣除掉本地伪码产生的一个时钟脉冲，本地伪码发生器将延时一个码片，就相当于本地码在滑动，一直到无窄脉冲输出时，码相位就对齐了。计数器1则记录了码片延时的个数，通过码片延时的个数能计算出延时时间，进而计算出所测的距离。
4 仿真与结果分析
直接扩频系统采用n为8的m序列，扩展频谱宽度为。采用BPSK调制，扩频调制仿真模块如图1所示。
在信道中加入信噪比为10dB的高斯白噪声和中心频率为510kHZ的单音窄带干扰，系统的数码率为1kb/s，扩频码率255kb/s，载波为510kHZ。
而后在系统中加入干扰抑制模块后，FFT变换采样点个数为8192，窗函数使用切比雪夫窗，阻带衰减度为80dB。加入干扰抑制模块后，波形输出如图2所示，从图中可以看出，经过加窗处理和重叠变换后，干扰大幅度降低，信号损伤大为减少。FFT的干扰抑制技术还能同时处理多个干扰，因此具有良好的抗多径衰落的能力。
Pn码同步时采用255bit、速率为255kb/s的本地pn码，码同步后输出波形图3可以看出中间一路信号在0.005s时出现尖峰值，仿真在两个码片周期内能够得到明显相关峰，PN码同步完成。在载波同步仿真中通过构建Costas环完成解调，载频为500kHz，与发送端调制时有10kHz频差。其控制电压大小与调制信号无关，只取决于相位差。从仿真结果图4可见最终的包络信息含有噪声，符合解调要求，成功解调。
5 结语
本文在simulink中搭建了扩频测距的仿真平台，并在整个系统仿真中加入了常见的窄带单频干扰和高斯白噪声，重点分析了扩频调制和码同步两个关键步骤，系统设计中加入了窄带干扰抑制模块，接收并解扩后的信号与发出信号基本一致，误比特率低。通过仿真验证了系统的可行性。结果表明系统的频带扩展宽度符合预期，在信道中存在较大干扰的情况下，抗干扰能力良好。滑动捕获码同步法估算测距距离的算法简单有效，满足实际运用需求。
参考文献
[1]Roger L.Peterson.扩频通信导论[J].电子工业出版社，2006.
[2]Gordon.LStubber.移动通信原理[J].机械工业出版社出版社，2005，6.
[3]窦中兆.CDMA无线通信原理[J].清华大学出版社，2004，2.
[4]张欣.扩频通信数字基带信号处理算法及其vlsi实现[J].科学出版社，2004，8.
第13篇
关键词：GPS，干扰，干扰抑制
1概述
GPS导航系统能为陆、海、空、天的各类军民载体全天候、24小时连续提供高精度的三维位置、速度和精密时间信息，在军事领域广泛应用于精确打击武器制导、目标侦察、C4ISR系统等。随之在军事作战应用中的推广，它易于受到干扰的问题日益显现出来，在强干扰环境，其扩频增益不足以对干扰进行抑制，需要采用各种抗干扰措施。GPS导航系统对干扰抑制能力的强弱已经成为其能否发挥作用的关键。
2 GPS导航系统干扰抑制技术
针对GPS的干扰有的是有意的，有的是无意的，主要包括其他无线电波（有源）、有影响的地理环境（多径）、选择可用性（SA）。
2.1有源干扰抑制技术
造成GPS容易受到有源干扰的原因是GPS接收端信号太弱，对有源干扰的抑制主要技术有：
① GPS卫星优化
主要包括提高卫星信号的强度，改善码结构和在卫星上使用一些新的抗干扰技术，如采用后向天线、增加新的军用码（M码）、使用点波束发射方式等。
② 伪卫星技术
利用装载在无人机或地面上的虚拟机构成虚拟的GPS星座转发高功率加密GPS信号。如针对地面需求采用发射塔作为伪卫星。
③ 频域滤波技术
滤波技术使得GPS接收机不易受相对于GPS的两个L波段频带外的强功率干扰。频域滤波用于频谱滤波，包括带通滤波和带阻滤波。可通过在GPS接收机和GPS天线间增加一个外围滤波器来实现，滤波过程还可采用自适应数字滤波、VLSI技术等。
④ 时域滤波技术
时域滤波是在时域内对信号进行处理，通过运用数字信号处理方法实现频谱/逆谱区分，可通过在GPS接收机前端处理中增加一个嵌入块实现或作为一个单独的部分置入接收机之前。时域、频域滤波技术能够提供15—50dB抗干扰能力，但对宽带干扰通常不佳。
⑤ 调零天线技术
调零技术通常使用微带圆形天线阵或隙缝部件对干扰源方向上的自适应调零，以达到有效的定向压制。自适应调零天线是一个多元天线阵，阵中各天线与微波网络、处理器相连，处理器通过对微波网络的信号处理来调整微波网络，使各阵元的增益合成相位发生变化，从而在天线阵元方向图中产生对着干扰源方向的零点，以降低干扰效果。
⑥ 极化调零抗干扰技术
极化调零抗干扰技术是一种单孔径技术，利用电场矢量对消来消除干扰信号。其实现是使用一个探测和跟踪/控制通道来识别和跟踪干扰信号的相位和幅度，再用一个混合连接对消电路实现对复合接收信号中干扰信号的抵消。极化调零技术根据类似的干扰源产生一个极化非匹配和调整，能明显提高右旋极化GPS信号与干扰之间的抗干扰比。免费论文。
⑦ GPS干扰源检测和定位技术[3]
采用A—D频段精确目标捕获系统对阻断或干扰GPS的信号进行截获、定位，并搜集有关干扰源的详细信息，以采用相应的保护措施。
⑧ GPS/惯导（INS）/多卜勒导航（DNS）组合导航技术
第14篇
一、绪论
TD-SCDMA的全称是Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，专业术语是时分同步码分多址[1][2]。这项技术在我国通讯发展史上具有里程碑的意义，因为它具有我国的自主知识产权，并且得到了国际的赞誉和认可。然而，TD-SCDMA同CDMA2000和WCDMA在综合性能方面，却有着很大的差距。难能可贵的是目前国内外有着许多的专家和学者在这方面进行研究，使得这项技术迅速的成为了一个热点关注的问题。TD-SCDMA作为一种系统，动态信道分配技术是其核心内容。
然而，就在这个分配的过程中，却出现了上行和下行分配不对称的现象，导致了许多资源不可避免的浪费。为了杜绝这种浪费的现象，TD-SCDMA系统就提出了动态时隙技术。本论文将主要围绕动态时隙来探讨TD-SCDMA所面临问题，以及解决这些问题的方案。
二、TD-SCDMA的技术难题
（一）系统层面
对于TD-SCDMA这种3G系统平台，主要是将载波、时隙、扩频码和空间方向这四个元素进行科学合理的组合，最终以信道的形式呈现。在TD-SCDMA的信道分配中，载波、时隙、扩频码这三要素是核心的系统资源[3]。正常情况下，一个TD-SCDMA子帧资源具有三个带宽为1.6MHz的载波。在实践中，载波又利用TDMA的途径，将每一个载波分解为七个正常的时隙，包括五个下行时隙DL和两个上行时隙UL。值得注意的是这写被分解后的时隙，其中含有六个业务时隙。对于业务时隙的具体分配，有这样一个原则：在确保上行和下行业务各至少一个时隙的基础上，剩下的时隙既可以分配给上行业务，又可以分配给下行业务。在实践中已经得到证实，每个业务时隙都可以在CDMA的平台上以扩频的方式，其扩频系数的极限为16，而且扩频后所得到的码道都能够进行一个用户信息的传输。
（二）干扰层面
一、必须的通信路径：BS1―MS1，MSl―BS1，BS2―MS2，MS2―BS2；
二、TDD所具有的特有干扰：MS1―MS2，MS2―MSl，BS1―B52，BS2―BS1；
三、TDD与FDD干扰一致的通信路径：BS1―MS2，MS2―BS1，BS2―MSl，MSl―BS2。
在实践中，TDD模式的使用对象主要包括自适应性天线和多用户检测。由于这种原因，导致来源于其他蜂窝的干扰构成了主要干扰[4]。当各个小区的时隙在上行业务和下行业务分配一致的时候，此时所表现出来的干扰与FDD一样，主要包括小区间的干扰将以其他小区的BS和MS，分别干扰本小区的MS和BS。根据经验我们可以知道，这个时候的干扰不算强烈，不致于影响信号的传输。原因是，其他小区的BS干扰本小区的MS，主要表现在下行信道方面。下行信道具有非常好的质量和极强的抗干扰能力，并且BS-MS这条路径具有极大的损耗。其他小区的MS对本小区的BS干扰，主要表现在上行信道，MS只具有极小的功率，并且MS-BS这条路径损耗巨大和干扰能力较小。
当各个小区的时隙上行业务和下行业务分配不同的时候，小区间的干扰主要表现在其他小区的MS干扰本小区的MS、其他小区的BS干扰本小区的BS。从某种程度上来说，MS-MS之间的路径传输损耗较大，因此它们间所存在的干扰相对较小。然而，当两个小区的MS1、MS2距离很近的时候，这两者间的干扰就变大。按照这样的关系，两个小区相邻的MS1和MS2之间，在理论上就可能存在较大的干扰。BS-BS之间本身具有较大的干扰，原因是BS具有较大的发射功率和较高的天线增益，以及BS-BS之间路径传输的损耗较小。
三、解决问题
为了解决TD-SCDMA系统在实践中所遇到的难题，需要加强动态时隙分配[5]的技术研究。本文在这一段，主要从时隙的分配的角度出发来对此进行研究和探讨。
（一）慢速时隙分配
慢速时隙分配，能够很好地以动态的方式，将小区内上行业务和下行业务的不对称性弥补，从而达到上行时隙和下行时隙在信息传输和负载比例的最理想配比。TD-SCDMA系统具有科学合理的划分上行时隙和下行时隙的能力，然而在实际中会产生时隙的划分不一致的特殊情况，过大的交叉时隙导致系统在容量方面的大幅的削减。动态时隙分配的过程中，降低其交叉时隙尤为关键，而交叉时隙的降低具有以下两种途径：
一.由统计资料选择负荷最重的热点小区，将其上行业务和下行业务的比例作为参考标准，并将其相邻小区也按照这个标准划分。在空间上形成簇状，最终以簇的形式进一步扩散。然而，簇的边缘也可能产生过大的交叉时隙，导致容量一定程度的损失。
二.由统计资料选择最佳的时隙不对称因子，该参数以全局范围内进行计算，能够将系统的利用率最大化。最终，全局范围内的小区都以该最佳的时隙，作为划分方法。
（二）快速时隙分配
快速时隙分配，能够科学的将系统状况重新分配资源，为每一个申请接入的用户分配时隙，主要包括时隙排队、时隙选择、时隙调整和时隙整合，这四个[6]过程。
1.时隙排队
TD-SCDMA系统能够具有时隙排队的功能，主要作用是接纳控制与时隙选择的辅助手段。在实践中，该系统能够实现时隙优先排队，显著的降低CDMA系统的多用户间的干扰，并且提高系统的总容量。此方法在运行中是以上行时隙能够承受的最大负载减去当前的干扰，得到其差值并对其进行降序排队。对于下行时隙而言，是基站的最大发射功率与当前总发射功率的差值，并对其进行降序排队，从而得到优先顺序。
2.时隙选择
TD-SCDMA系统具有多载波的形式，每个多载波可以分解为单载波，而这些单载波在理论上是一个逻辑小区。用户在选择终端的时候，可以选择以顺序搜索为主的先进先出排队处理的方法、以时隙的优先级排队的方法和以路径损耗的抗基站间干扰的方法，这三种时隙的任意一种。
3.时隙调整
在TD-SCDMA这种系统中，如果某一次呼叫被接入后，其业务的具体要求、终端的位置变换以及干扰的变化等，需要RNC在链路恶化和功控失效的条件下来启动信道的调整。时隙调整的本质是时间交换的概念，各个时隙的干扰情况与不同用户能够承受的干扰是存在差异。因此，可以利用时间交换的思想将其进行转化，以达到用户的上行业务和下行业务得到保障。
4.时隙整合
时隙整合就是用调整优先级业务所占用的信道方式，将能够利用的资源最大程度的整合在一个时隙。该方法能够提高系统的资源利用效率、上下行业务的接入成功效率以及业务切换的成功效率。能够很好的解决高速率业务的申请、链路恶化、信道启动故障等常见的时隙分配问题。
四、结论及展望
我国移动3G的TD-SCDMA系统虽然与电信和联通的3G技术存在差距，但它也具有一定的优势。动态时隙技术的研究能够很好的促进该项技术的发展。在TD-SCDMA系统中还具有广阔的研究空间，因此移动3G技术还能够继续的创造奇迹。
参考文献
[1]李校林，赵勇，高飞.基于联合参数估计法的TD-SCDMA单基站定位技术的研究[J].通信技术.2009（04）.
[2]张同须.TD-SCDMA网络建设与创新[J].中国新通信.2010（05）.
[3]吴猛.关于TD-SCDMA无线网络覆盖优化的探讨[J].电子制作.2014（03）.
[4]李文军.TD-LTE系统与异系统干扰共存分析[J].电子制作.2013（21）.
[5]毛磊，谢永斌.TD-SCDMA系统的动态信道分配技术与性能[J].现代电信科技.2004（01）.
第15篇
关键词：GNSS；中频信号；弱信号；检测；仿真
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）32-7208-02
利用GNSS信号模拟器可以将精确可控及可复现的测试环境提供给研发及验证阶段的GNSS接收机，从而有效确保GNSS接收机的研发成功率【1】。当前，GNSS软件接收机已经成为卫星导航领域技术主要的发展方向，而对软件接收机核心算法的验证则需要有GNSS中频信号作为支撑。同时，在高灵敏度的接受机中，由于其能够检测到弱信号，因而可能将强弱信号见的互相关峰错误地当成弱信号的自相关峰，从而使得卫星信号产生严重的互相关干扰。文中通过对强信号互相关干扰的估计，并对检测门限作自动调节，从而有效解决互相关干扰与高灵敏度间的矛盾。
1 GNSS中频信号模拟器架构设计
GNSS中频信号模拟器架构
1）GNSS中频信号模型。鉴于GPS与其他卫星中频信号如COMPASS及GALILEO的数学模型相似，因此仅仅分析GPS波段C/A码即可【2】。设第i颗卫星发送的波段C/A码信号在途经空间环境传播之后，其信号多普勒频率可表示为：
[fd=-vi-vuc?lifL1] （1）
式中：vi—第i颗卫星速度矢量；vu—接收机速度矢量；li—接收机到第i颗卫星的方向余弦。其中包括所有可见卫星的中频信号表达式为：
[SIF=i=1N2PtDi（t-Td-δtiono）Ci（t-Td-δtiono）cos（ωIF+ωd）?t-ωLO1δtr+?0] （2）
式中：[Pt]—接收机接受到第i颗可见卫星信号的功率；TP—从卫星自接收机的集合传播延时；[δtr]—接收机时钟差；[δtiono]—电离层延时；[ωLO1]—本地振荡器频率；[ωIF]—期望的中频信号频率；[?0]—初始相位。
2）GNSS中频信号的仿真实现。将采集的卫星数据在Matlab仿真环境下进行捕获仿真验证。确定采集到卫星数据的A/D采样频率以及数字中频IF，然后选取1ms的电文数据加以处理。用1bit量化方式将采样信号读入Matlab仿真软件内，以便能节省存储空间，从而获取更多的卫星数据。首先，由于不清楚采集到的数据对应的是那些被捕获的卫星，所以需要对规定范围内的所有卫星进行盲捕；然后选取卫星中捕获效果最好者作为研究试样；接着将输入信号与本地信号的捕获结果加以对比，在相应频率图找到该卫星的C/A码起始点，并计算出对应的初始相位；最后，通过通过相位关系，得到精细频率分辨率，验证算法的正确性。
2 GNSS弱信号接收检测算法
互相关干扰作为高灵敏度GNSS接收机工作稳定的重要影响因素，根据GNSS中频信号的仿真结果表明，GNSS接收机在采用1s的非相干积分及20ms的相干积分，在二者不存在互相关干扰条件下，能够接受到-160dBm的弱信号。
1）累积方法
为了能够得到可靠的以及信噪比较高的判决量，一般情况下都需要对多个伪随机码周期进行组合和累加，组合能够有效削弱噪声，提高信号检测的成功率，通常采用的组合方法有相关干积分、非相干积分和差分相干积分等。在对弱信号进行捕获时，首先需要接收20ms的数据比做多普勒补偿以及预处理，使之变成两个1ms的数据段。然后，为了找出该多普勒频移的码相位及最大相关值，需要将这两个数据段做并行码相位搜索算法处理。接着利用多普勒频移与补偿值的差便得到信号多普勒频移的真正值。最后通过比特交替法思想，以相干积分作为基础并作非相干积分，有效捕获弱星信号。
① 信号相干积分。将接受到的卫星信号去载波在于本地码作相关解扩之后，所得的正交信号可表示为：
式中：T—相干积分时间；A—信号幅度；f—残留载波频率偏差；[?]—残留载波相位偏差；D—调制数据位；[τ]—输入信号与本地信号码相位偏差；c（t）—扩频码；k—干扰信号；R（[τ]）—扩频码自相关函数；n1、nQ—独立同分布的窄带高斯白噪音。
将载波频率误差与码相位误差忽略不计，则信号相干积分后的信噪比可表示为：
[A22σ2=C/N0×T] （4）
式中：C/N0代表的是信号功率与噪声功率密度之间的比值，由公式可知相干积分时间T与相干积分后的信噪比之间成正比的关系，因此，适当增加相干积分时间，能够提高相应接收机的灵敏度。
② 信号非相干积分。由于相干积分时间通常会受到多普勒频偏及导航数据位翻转的限制，因此，一般情况下会采取非相干积分来提高接收机的灵敏度。当存在信号时，表示信号功率的s2为公式（3）第一项的平方，即：
当不存在信号时，表示其他唯心信号对期望接受信号的互相关干扰功率之和的s2，为公式（3）第二项的平方，即：
式中：[Rk（τk）]—期望信号扩频码与干扰信号扩频码的互相关函数；T0—扩频码的周期。由公式可知，其对期望接受信号的互相关干扰伴随干扰信号功率的增大而增大，并且，互相关干扰功率在fk（载波频率误差）＼的值取在1/T0附近时最大，而互相关干扰功率伴随fk的值远离1/T0时显著降低。
2）半比特和全比特算法
① 交替半比特算法
采用交替半比特算法时需要用两个非相干积分，在计算的过程中首先需要选取20N（N=1、2、3…）数据长度，将这些数据长度分为10ms，如下图所示，然后在每个分组中进行相关积分，同时将这些结果记作为[Yn（n=1，2，3，....）]，接着再将[Y1，Y3，Y5]……等奇数组和[Y2，Y4，Y6]……等偶数组进行相干累加，其表达式如下（12）：
[YA=Y21+Y23+...+Y22N-1YB=Y22+Y24+...+Y22N]
② 全比特捕获算法
对于GPSL1信号来说，全比特算法的目的主要是为了进行寻找导航电文比特跳变的边沿，再寻找到的导航电文的比特翻转位之后，将会从数据跳变的边沿进行导航数据周期的相关积分，然后进行累加计算。在计算后将输入的数据向后移动1ms，然后接着取出取相同的20ms的数据进行相关积分，然后进行累加计算，重复多次后，进行比较累加结果，从中找出最大的峰值，最后再将其与门限值进行比较，如果比较结果峰值大于门限值，则说明捕获到信号，否则失败，其中全比特算法示意图如下图2所示：
3 结束语
当前，GNSS软件接收机已经成为卫星导航领域技术主要的发展方向，GNSS中频信号模拟构主要包括GNSS导航电文仿真模块、载体运动轨迹生成模块、信号状态参数设置模块、GNSS中频信号生成模块，其准确性可以根据信号品质、信号捕获和跟踪、数据调制与解调以及导航定位解算来加以验证。同时，由于互相关干扰作为高灵敏度GNSS接收机工作稳定的重要影响因素，因此，可以根据干扰信号的强弱，通过增加或降低检测门限的方法，达到提高灵敏度的效果。
参考文献：
[1] 陈坡，孙付平，李海峰，等.GNSS中频信号模拟与实现[J].山东理工大学学报（自然科学版），2012，26（6）：78-81.
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[3] 李慧.GNSS中频信号仿真及弱信号接收算法研究[D]. 南京：南京理工大学，2013.
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