扩频通信系统方框图_扩频通信_自动控制系统的方框图(5)

4.2.2 直接序列系统的处理增益直接序列系统的处理增益是伪码速率与信息信号速率的函数。这里所说的增益是指信号从信息带宽和射频带宽之间的变换而带来的信噪比的改善程度。如果对直接序列系统中射频带宽与信息带宽之比值不加任何限制，则系统的处理增益可以无限制地增加，但实际上是不可能的。有两个参量可以用来调整处理增益：一个是信息信号的速率，它取决于奈奎斯特速率；另一个是射频带宽，它取决于所用伪随机码的速率。降低信息速率可以增加处理增益，但信息速率是由信源而不是由传输系统决定，信息速率不可能任意地减小，一旦信息速率下降到一定程度时，再进一步下降信息的速率，就不能在规定的时间将信息传送到接收方，失去了通信的意义。另一方面提高伪随机码速率可以增大处理增益，但伪随机码时钟速率不宜过高，因为伪随机码时钟速率越高，对伪随机码发生器电路的要求也越高，系统的工作频带也越宽，要求调制器和混频器在较宽的频带内保证一定的线性度，在工程上也是难以实现的。另外，当扩频伪随机码的码速率不断增大，接收机输出的干扰电平不断下降，并将减小至与接收机热噪声电平相当时，这时若再进一步增大扩频伪随机码的码速率，并不能改善输出信号的信噪比。

这时因为影响输出信噪比的主要因素已经不再是干扰信号的功率，而取决于接收机内部的热噪声了。例如某系统射频带宽为100MHz，即伪随机码速率 50Mb/s，信码速率 16kb/s，则处理增益为若接收机可能受到的最大干扰信号电平为-93dBm，接收机输出的干扰信号电平为-93-34.95dBm -127.95dBm接收机输出的热噪声电平为上式中k＝为玻尔兹曼常数；T＝300K为接收机的工作温度（绝对温度）；B＝16×2 kHz为接收机的等效噪声带宽（解扩后信号的带宽）。若把带宽提高到200MHz，则，这时接收机输出的干扰信号电平为-130.95dBm。输出的干扰信号电平和接收机的热噪声电平已大致相等，若再进一步提高系统的处理增益，输出信号的信噪比不会明显改变。若把带宽提高到400MHz，即伪随机码速率再增加一倍时，处理增益增加了3dB，接收机输出的干扰信号电平成为-133.95dBm。输出的干扰信号电平已比接收机的热噪声电平小5.17dB，这时影响输出信号信噪比的主要因素已不再是干扰信号了。如果把增加3dB的处理增益和目前技术条件下电路工作速率加倍而花费的努力相比，在系统的性能并未改善多少的情况下，是得不偿失的。

如果保持扩频码的速率仍为50Mb/s不变，而降低信息比特率，效果会更好一些。目前在开展语音数码压缩技术的研究，如线性预测编码，矢量量化编码，语音识别技术等，将会使信息比特率大大降低。如将信息码速率从16kb/s压缩到2.4kb/s，则处理增益为可见基带信号的码速率下降后获得8.24dB的好处。降低信息速率比增加伪码速率更有利，这要在系统设计时综合考虑。由于信息速率的降低，接收机中解调器的带宽相应地减小为B＝2.4×2 kHz，接收机输出的热噪声电平为在接收机输入干扰信号电平不变的情况下，输出的干扰信号电平为-93-43.19dBm -136.19dBm可看出，在此情况下，影响系统输出信噪比的主要因素还是干扰信号，此时提高扩频码的速率对系统的抗干扰性能会有进一步的改善。4.3 直接序列系统中信息的发送到目前为止，我们很少谈到扩展频谱系统中信息信号传输方法的问题。如果没有具体传输信息信号的方法，则任何通信系统都没有存在的必要。下面我们专门讨论一下适合于直接序列扩频系统传输信息信号的技术。4.3.1 信息的FSK调制在扩展频谱通信系统中一般不采用振幅调制的调制方式，这是因为调幅信号易于解调，不利于信息的保密，且调幅信号的抗干扰能力较差。

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