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1、扩频通信及变换域抗干扰理论基础浅析 摘要：随着卫星通信技术的不断发展，针对相关领域的探讨越来越成为大家关注的焦点问题。鉴于此，本文选择扩频通信及变换域抗干扰理论基础为探讨对象，针对相关的理论问题进行了分析与阐释。文章首先从概念的角度对扩频通信系统进行简要的分析，然后对扩频系统分类进行了描述，最终在对扩频通信主要特点进行总结的基础之上阐述了变换域干扰抑制技术。希望本文的探讨能够为扩频通信及变换域抗干扰理论探讨方面供应一些借鉴，同时对于其他领域的探讨也能起到抛砖引玉的作用。 关键词：扩频通信；变换域抗干扰；理论基础 中图分类号：TN914.42文献标识码：A文章编号：1017-95101 (202
2、2) 05-0000-02 一、扩频通信系统的基本概念 扩频通信系统事实上是一种信息传输的主要方式，这种信息传输的主要方式是通过特别的手段来实现的。这种特别的手段就是指扩频手段。通过接受端与发送端进行肯定的操作来实现相关的功能和目的。在接收端，采纳与发端扩频码相同并且同步的码字使接收信号复原成频谱扩展前的窄带信号。一般扩频码是自相关性特别强，相互关性比较弱的周期性伪随机序列(PN 码)。 整个过程根据如下的方式进行：首先是在发出端，要对所要发送的信息进行适当的处理和加工，要将这些发送的信息事先进行调制，使他们成为肯定规则的数字信号。其次，是通过肯定的方式来对这些数字信号的频谱进行展宽，展宽的工
3、具就是扩频码发生器。最终再通过信道将这些经过展宽的一系列数字信号有目的的发送出去，这就完成了整个发送的过程。而接收过程与发送过程正好相反，它是将接收到的数字信号进行“翻译”和“解码”， 而“翻译”和“解码”的工具就是发送前所用到的“扩频码序列”，这样“翻译”和“解码”后就得到了最初的原始信息。通过以上的具体分析我们可以清楚的得出以下结论：作为扩频系统本身来说，它与一般系统的不同之处就在于整个过程中增加了一个“扩频调制与解调”的过程。 二、扩频系统分类 扩频系统的主要可以分成以下四个类别。这四个类别主要有：干脆序列扩频工作方式，简称直扩方式、跳频扩频、线性调频等。这里仅针对这三类详细分类进行具体
4、的分析与阐释。 干脆序列扩频 要传送的信息经数字化后变成二元数字序列，用伪随机序列编码后对载波进行调制。干脆序列扩频方式能够获得更低的信号功率谱和更大的信号吞吐量，具有抗白噪声、单频干扰、窄带干扰和多径干扰实力，己广泛应用于军事卫星通信抗干扰系统。伪随机码的速率干脆确定了干脆序列扩频信号频谱的宽度，而带宽确定了干脆序列扩频信号频谱的宽度，切谱率增加，频谱更宽，而带宽确定了直扩系统的抗干扰实力。 跳频扩频 用扩频序列码进行频移键控调制，使载波频率不断跳变，跳变频率范围远大于要传送信息所占的频谱宽度，所以跳频也属于扩频技术的一种。在 FHSS 系统中，频率跳变速率越高，抗干扰实力越强。但频率跳变速
5、率的提高要受许多因素(频率合成器和同步等)的制约，因此目前还不能达到很高的跳速。 线性调频 假如放射的射频脉冲信号在一个周期内，其载频的频率作线性改变，则称为线性调频。线性调频是一种不须要用伪码序列调制的扩频调制技术。由于线性调频信号占用的频带宽度远大于信息带宽，从而也可获得很大的处理增益。 三、扩频通信主要特点 抗干扰实力强 扩频通信的最主要特点之一就是其强大的抗干扰实力。这种实力主要是得益于其可以扩展的频谱。通过以下简洁的对比我们就可以看出其抗干扰实力。一般状况下，将频谱扩展十倍，其在原来基础上承受的干扰就被缩小了十倍，而假如我们将频谱扩展到10100倍，那么其在原来基础上承受的干扰就被缩
6、小了10100倍。 隐藏性、牢靠性好，平安牢靠 由于扩频信号的频谱被扩展到很宽的频带，单位带宽的功率也随之降低，信号的功率密度很低，信号被沉没在噪声中，难以被发觉，因而不易被敌方截获，再加之扩频编码，就更难获得有用信号，而且扩频信号的功率密度极低，对四周的通信设备产生干扰的可能性微小。 可实现码分多址 DS 扩频信号是通过相关处理时信号频谱获得压缩的。多个用户同时通信时，他们可以在相同时间内处于同一频带。不同地址间信号干扰特别小，因而大量用户可以同时在同一或邻近的地方共享共同的频带，实现码分多址通信。 四、变换域干扰抑制技术 变换域处理实际分为两个部分，一是如何选择一个合适的变换，二是如何对变
7、换后的数据进行抗干扰处理。变换域干扰抑制最初是由 Milstein 等人首先提出的， 他们利用快速傅立叶变换来抑制连续扩频接收机中的干扰。后来这种思想进一步发展为基于离散傅立叶变换的变换域抗干扰技术。 随着小波变换的日渐成熟，一些学者提出了快速傅立叶变换之外的另一种选择，即采纳小波变换及相应的滤波器组来实现变换域滤波。一种抑制噪声的方法是利用正交镜像滤波器(QMF：Quadrature Mirror Filter)组所构成的二进子带分解树型结构来实现离散小波变换或离散小波包变换。整个树型结构的分析部分是由级联的双通道滤波器单元构成，从而形成一个完整的、二进的、非正则的子带树。 参考文献： 1沙
8、学军,郭佩,徐玉滨.一种分数傅里叶变换域的切普信号扩频通信方式J.哈尔滨工程高校学报,2022,30(8):944-947,951 2潘波,宋雪桦.采纳变换域自适应技术抑制DS扩频通信中的窄带干扰J.微计算机信息,2022,22(15):101-102. 3Men K,Quan H, Yang P, et al. Frequency-domain quantification based on the singular value decomposition andfrequency-selection for magnetic resonance spectra. Sheng Wu Yi X
9、ue Gong Cheng Xue Za Zhi, 2022,27(2):249-52. 4张春海,卢树军,张尔扬.变换域LMS自适应算法在扩频通信抗干扰中的应用及性能分析J.信号处理,2022,21(z1):73-76 5Motaghian NSM,Joo C,Tearney GJ, et al. Application of maximum likelihood estimator in nano-scale optical path lengthmeasurement using spectral-domain optical coherence phase microscopy. Opt Express,2022,16(22):17386-95 作者简介钱瑜，女，籍贯：云南丽江，工作单位：武警云南总队通信站。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页