扩频专利_扩频码是什么_扩频因子(3)

: 码分多址

的空间接入取决于扩频因子或码。扩频专利从某种角度上讲，扩频是的一种方式。典型应用包括：IS-95 (DS)、IS-98、蓝牙技术和WLAN。

实际应用中可以综合利用上述多址方式，例如：GSM组合了TDMA和FDMA，利用不同的载波频率定义了拓扑区域(蜂窝, cells)，并在每一个蜂窝内设置时隙。

扩频和编解码“密钥”

我们知道，扩频的主要特点就是发射机和接收机必须预先知道一个预置的扩频码或密钥，扩频码必须足够长，尽量接近类似于噪声的随机数字序列。但是，在任何情况下，他们必须保持可恢复性。扩频专利否则，接收机将不能提取发射信息。因此，这序列是近似随机的，扩频码通常称为伪随机码(PRN)或伪随机序列。通常采用反馈型移位寄存器产生伪随机序列：

关于伪随机序列(PRN)的产生及其特性可以在许多书籍中查找到，有关这方面的探讨超出了本文的范畴。只是简单了解其架构或适当地选择序列(或一组序列)还远远不够，为保证有效的扩频通信，PRN序列必须遵循一定的规则，如：序列长度、自动校准、互相关、正交性和位平衡等。最通用的PRN序列有：Barker码、M序列、Gold码、Hadamard-Walsh码。选用的序列越复杂，所构建的SS链接就越稳固，当然，所付出的代价也就越大(研发时间和所付出的努力)，对于扩频通信更是如此。纯粹的数字扩频解扩芯片可能包含数百万个等效的2输入NAND门电路，开关频率在及时兆赫兹。

扩频技术的不同调制方式

根据伪随机码插入通信信道的位置不同可以得到以下几种扩频调制方式，这里仅参考以下RF前端的原理图作简单介绍：

如果在数据上直接加入伪随机序列码，则可得到直序扩频(DSSS)，在实际应用中，伪随机序列与通信信号相乘，产生完全被伪随机码“打乱”了的数据。如果伪随机码作用在载波频率上，我们得到跳频扩频(FHSS)。如果伪随机码作用于本振端，FHSS伪随机码迫使载波按照伪随机序列改变或跳变。如果用伪随机序列控制发射信号的开或关，则可得到时间跳变的扩频技术(THSS)。也可以综合上述技术形成混合扩频技术。比如象DSSS + FHSS。DSSS和FHSS是现在最常用的两种技术。

直序扩频(DSSS)

在这种技术中，伪随机码直接加入载波调制器的数据上。调制器似乎具有更大的比特率，与伪随机序列的码片速率有关。用这样一个码序列调制射频载波的结果是产生一个中心在载波频率、频谱为((sin x)/x)2的直序调制扩展频谱。

频谱主瓣(零点至零点)的带宽是调制码时钟速率的两倍，旁瓣带宽等于调制码时钟速率。下图是直序扩频信号的典型范例。直序扩频频谱形状上发生一些改变，与实际采用的载波和数字调制方法有关。下面是一个二相移键控信号，是直序扩频系统中常用的调制类型。

跳频扩频技术(FHSS)

顾名思义，FHSS中载波在一个很宽的频带上按照伪随机码的定义从一个频率跳变到另一个频率。跳变速率由原始信息的数据速率决定，我们能够识别出快速跳频(FFHSS)和慢速跳频(LFHSS)。后者(最通用)允许几个连续的数据位调制同一频率。另一方面，FFHSS是在每个数字位内多次跳频。

跳频信号的发射频谱同直序扩频有很大差别，包络的波形不是((sin x)/x)2，跳频输出在整个频带上是平坦的。跳频信号的带宽是频率间隙的N倍，N是每个跳变信道的带宽。

时跳变扩频技术(THSS)

时跳变扩频技术利用伪随机序列控制PA的通/断，该项技术到目前为止没有大的突破。

结论

构成一个完整的扩频通信链路需要运用各种先进的技术和工艺：射频天线，大功率、高效率的功放，低噪声、高线性的LNA，高集成度收发机，高分辨率的ADC和DAC，高速、低功耗数字信号处理器(DSP)等。设计者和制造商之间即相互竞争、又精诚合作，最终使扩频系统得以实现。

最难以实钱，也消耗了更多的人力、物力。

目前，能够解决同步问题的方法有许多种，大多数方案需要大量的分立元件。DSP与ASIC的出现为其带来了重大突破。DSP提供高速的数学运算能力，在对扩频信号划分后进行分析、同步和去相关运算。借助于超集成电路技术，ASIC降低了系统成本，并通过创建基本模块架构使其适合于多种应用。

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