淺談擴(kuò)頻通信技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

賈洪志

中移鐵通有限公司通遼分公司，內(nèi)蒙古　通遼　028000

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淺談擴(kuò)頻通信技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

賈洪志*

中移鐵通有限公司通遼分公司，內(nèi)蒙古通遼028000

隨著科技的不斷發(fā)展，在通信工程領(lǐng)域，也取得了極大的進(jìn)步。通信技術(shù)的不斷提高，為人們跨越空間、時(shí)間的溝通和交流，提供了極大的便利，同時(shí)也使得信息能夠更加快捷、方便的交互。在信息傳輸領(lǐng)域當(dāng)中，擴(kuò)頻通信技術(shù)作為一種有效的通信信息傳輸方式，具有碼分多址、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因而在通信工程中進(jìn)行應(yīng)用，能夠發(fā)揮出十分良好的作用和效果。基于此，本文對(duì)擴(kuò)頻通信技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

擴(kuò)頻通信技術(shù)；通信工程；應(yīng)用

作為一種信息傳輸?shù)闹匾绞?，擴(kuò)頻通信技術(shù)在對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，相比于有用信息傳輸占用的頻帶，其所需要的頻帶要更寬。同時(shí)，擴(kuò)頻通信技術(shù)具有良好的抗多徑衰落性、抗干擾性，實(shí)際擁有優(yōu)勢(shì)十分明顯。例如，CDMA系統(tǒng)的建立，就是以擴(kuò)頻通信理論為基礎(chǔ)的。目前，在移動(dòng)通信、軍事通信、民用衛(wèi)星通信等通信工程當(dāng)中，擴(kuò)頻通信技術(shù)都有著十分廣泛的應(yīng)用。

一、擴(kuò)頻通信技術(shù)的基本概念

擴(kuò)頻通信技術(shù)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)使SSC，指的是在信息傳輸過(guò)程中，信號(hào)帶寬具有超過(guò)信息自身帶寬的通信方式。例如，在二進(jìn)制數(shù)據(jù)流當(dāng)中，具有每秒64kb的傳輸速率，因此，這一數(shù)據(jù)流具有64kHz的基礎(chǔ)帶寬。如果對(duì)擴(kuò)頻通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，在傳輸當(dāng)中，能夠達(dá)到4MHz、26MHz，甚至是120MHz的帶寬。在擴(kuò)頻通信技術(shù)當(dāng)中，對(duì)于載有信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)帶寬信號(hào)頻譜，可以利用超過(guò)信息數(shù)據(jù)發(fā)送速率數(shù)倍的偽隨機(jī)碼進(jìn)行擴(kuò)展。這樣，能夠形成寬帶低功率頻譜密度信號(hào)，進(jìn)行發(fā)射[1]。信道容量的公式可用C=Wlog2(1+P/N)進(jìn)行表示。在公式當(dāng)中能夠看出，如果信息傳輸速率C固定，可以相互轉(zhuǎn)換信噪比P/N、帶寬W。對(duì)帶寬進(jìn)行增加，在低信噪比的情況下，對(duì)信息利用相同的信息傳輸速率進(jìn)行可靠傳輸。即使徹底淹沒(méi)了信號(hào)，也能夠通過(guò)信號(hào)帶寬的增強(qiáng)進(jìn)行通信。

二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的主要特點(diǎn)

作為一種不可預(yù)測(cè)偽隨機(jī)帶寬信號(hào)，擴(kuò)頻信號(hào)具有不可預(yù)測(cè)性的特點(diǎn)，其具有遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)信息傳輸所需要的帶寬，在接收機(jī)中，應(yīng)包含同步帶寬載波的副本。所以，擴(kuò)頻通信技術(shù)的抗干擾能力很強(qiáng)。基于不可預(yù)見(jiàn)的擴(kuò)頻信號(hào)，干擾通過(guò)觀察，難以進(jìn)行有效的干擾，因而只能發(fā)射不匹配信號(hào)進(jìn)行干擾，干擾效果十分有限[2]。在信號(hào)傳輸當(dāng)中，擴(kuò)頻通信能夠擴(kuò)展信號(hào)自身帶寬。因此，即便信噪比較低，也能確保良好的通信質(zhì)量。同時(shí)，擴(kuò)頻通信技術(shù)還具有保密性的特點(diǎn)，基于不變的發(fā)射功率，在寬頻帶當(dāng)中分布擴(kuò)頻信號(hào)，無(wú)線(xiàn)信道具有很低的有用信號(hào)功率譜密度。所以，在噪聲很強(qiáng)的情況下，也能可靠的進(jìn)行通信，同時(shí)信息截獲也將更加困難，使得通信更為隱蔽。此外，擴(kuò)頻通信技術(shù)還能夠?qū)Υa分多址加以實(shí)現(xiàn)。其能夠利用通信系統(tǒng)中擴(kuò)頻調(diào)制，通過(guò)擴(kuò)頻碼序列之間良好的相關(guān)性來(lái)解擴(kuò)，因而系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌脩?hù)信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)同時(shí)通話(huà)。

三、擴(kuò)頻通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

(一)移動(dòng)通信工程

在民用通信工程當(dāng)中，移動(dòng)通信是一個(gè)十分重要的組成部分，對(duì)于人們的日常工作和生活有著重要的影響。在當(dāng)前的移動(dòng)通信領(lǐng)域當(dāng)中，隨著技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了新一代的數(shù)字蜂房移動(dòng)通信系統(tǒng)，而在這一系統(tǒng)中，擴(kuò)頻通信技術(shù)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。因此，系統(tǒng)頻譜利用率得到了極大的額提升，同時(shí)也有效的降低了共信道干擾的影響[3]。利用基于擴(kuò)頻通信技術(shù)的碼分多址系統(tǒng)，能夠?qū)μ赜械碾S機(jī)碼序列分配給每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)。同時(shí)，不同移動(dòng)臺(tái)之間也不具有相關(guān)性。因此，對(duì)于不同移動(dòng)臺(tái)的不同信號(hào)，能夠準(zhǔn)確、輕易的進(jìn)行區(qū)分。這樣，在同一個(gè)信道當(dāng)中，就能夠同時(shí)對(duì)大量的用戶(hù)進(jìn)行容納。相比于傳統(tǒng)頻分多址，其能夠提升20倍左右的頻譜利用效率。在過(guò)去的移動(dòng)通信當(dāng)中，多徑效應(yīng)通常具有嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)擴(kuò)頻通信技術(shù)的應(yīng)用，使得移動(dòng)通信質(zhì)量不會(huì)受到多徑效應(yīng)的過(guò)多影響，通信質(zhì)量也能夠得到更好的保障。

(二)軍事通信工程

對(duì)于一個(gè)國(guó)家的生存和發(fā)展來(lái)說(shuō)，軍事實(shí)力是至關(guān)重要。在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域當(dāng)中，隨著信息化程度的不斷提高，信息的數(shù)量越來(lái)越多。其中有很多高度機(jī)密的信息，需要進(jìn)行妥善的保密處理。所以，在軍事通信當(dāng)中，可以應(yīng)用擴(kuò)頻通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各種通信反對(duì)抗，從而確保軍事通信的信息可靠與安全。目前，在各種武器系統(tǒng)、通信信息系統(tǒng)當(dāng)中，擴(kuò)頻通信技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，在海陸空戰(zhàn)術(shù)通信當(dāng)中，通過(guò)對(duì)擴(kuò)頻通信技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效的提升通信電臺(tái)抗干擾能力，從而使戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)的數(shù)字化程度、抗干擾能力等得到極大的提升。例如，在上世紀(jì)末的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)當(dāng)中，美軍就對(duì)基于擴(kuò)頻通信技術(shù)的單信道通信機(jī)載系統(tǒng)、聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分布系統(tǒng)、定位報(bào)告系統(tǒng)、GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)等進(jìn)行了應(yīng)用。由此可見(jiàn)，在軍事通信工程當(dāng)中，擴(kuò)頻通信技術(shù)的應(yīng)用能夠發(fā)揮出十分良好的效果，因而具有不容忽視的重要作用。

(三)民用衛(wèi)星通信工程

在軍事衛(wèi)星通信領(lǐng)域當(dāng)中，擴(kuò)頻通信技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也發(fā)揮出了良好的效果[4]。而在民用衛(wèi)星通信領(lǐng)域當(dāng)中，基于擴(kuò)頻通信技術(shù)的擴(kuò)頻碼分多址系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢(shì)，例如承受過(guò)載能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活性高等，因此也能夠得到較為良好的應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用效果也十分理想。在民用衛(wèi)星通信當(dāng)中，通過(guò)對(duì)偽隨機(jī)序列擴(kuò)展頻譜、擴(kuò)頻碼分多址技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好的擴(kuò)散能量，降低衛(wèi)星系統(tǒng)受到的干擾，確保良好的通信質(zhì)量。

四、結(jié)論

在當(dāng)前的社會(huì)當(dāng)中，隨著社會(huì)發(fā)展速度的不斷加快，人們對(duì)于信息實(shí)時(shí)溝通與交流的要求更高，因此，通信工程的重要性也就不言而喻。在通信工程當(dāng)中，擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種十分先進(jìn)、有效的通信技術(shù)，具有很多的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際應(yīng)用中也能夠發(fā)揮出良好的效果。例如其在移動(dòng)通信工程、軍事通信工程、民用衛(wèi)星通信工程中的應(yīng)用，就取得了十分良好的效果。

[1]殷敬偉，王蕾，張曉.并行組合擴(kuò)頻技術(shù)在水聲通信中的應(yīng)用[J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，07：958-962.

[2]郭黎利，葉長(zhǎng)明，竇崢.MPPM調(diào)制技術(shù)在基于并行組合擴(kuò)頻超寬帶通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].應(yīng)用科技，2010，08：1-3+8.

[3]殷敬偉，張曉，孫立強(qiáng)，梅繼丹.差分?jǐn)U頻技術(shù)在移動(dòng)水聲通信中的應(yīng)用[J].中國(guó)科學(xué)：信息科學(xué)，2012，04：436-445.

[4]韓海霞.淺議擴(kuò)頻通信技術(shù)、OFDM通信技術(shù)在5.8GHz微波設(shè)備的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2015，04：85-86.

賈洪志(1970-)，男，遼寧彰武人，本科，中移鐵通有限公司通遼分公司，助理工程師，研究方向：通信工程。

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