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、時間的溝通和交流,提供了極大的便利,同時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,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)闹匾绞剑瑪U(kuò)頻通信技術(shù)在對通信信號進(jìn)行傳輸?shù)倪^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,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。
擴(kuò)頻通信技術(shù)的英文簡稱使SSC,指的是在信息傳輸過程中,信號帶寬具有超過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,對于載有信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)帶寬信號頻譜,可以利用超過信息數(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,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。對帶寬進(jìn)行增加,在低信噪比的情況下,對信息利用相同的信息傳輸速率進(jìn)行可靠傳輸。即使徹底淹沒了信號,也能夠通過信號帶寬的增強(qiáng)進(jìn)行通信。
作為一種不可預(yù)測偽隨機(jī)帶寬信號,擴(kuò)頻信號具有不可預(yù)測性的特點(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)見的擴(kuò)頻信號,干擾通過觀察,難以進(jìn)行有效的干擾,因而只能發(fā)射不匹配信號進(jìn)行干擾,干擾效果十分有限[2]。在信號傳輸當(dāng)中,擴(kuò)頻通信能夠擴(kuò)展信號自身帶寬。因此,即便信噪比較低,也能確保良好的通信質(zhì)量。同時,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,無線信道具有很低的有用信號功率譜密度。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,通過擴(kuò)頻碼序列之間良好的相關(guān)性來解擴(kuò),因而系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌脩粜盘栠M(jìn)行區(qū)分,實(shí)現(xiàn)多用戶同時通話。
(一)移動通信工程
在民用通信工程當(dāng)中,移動通信是一個十分重要的組成部分,對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移動臺。同時,不同移動臺之間也不具有相關(guān)性。因此,對于不同移動臺的不同信號,能夠準(zhǔn)確、輕易的進(jìn)行區(qū)分。這樣,在同一個信道當(dāng)中,就能夠同時對大量的用戶進(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。在過去的移動通信當(dāng)中,多徑效應(yīng)通常具有嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。通過對擴(kuò)頻通信技術(shù)的應(yīng)用,使得移動通信質(zhì)量不會受到多徑效應(yīng)的過多影響,通信質(zhì)量也能夠得到更好的保障。
(二)軍事通信工程
對于一個國家的生存和發(fā)展來說,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,通過對擴(kuò)頻通信技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效的提升通信電臺抗干擾能力,從而使戰(zhàn)術(shù)電臺的數(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)爭當(dāng)中,美軍就對基于擴(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,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,例如承受過載能力強(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,通過對偽隨機(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。
在當(dāng)前的社會當(dāng)中,隨著社會發(fā)展速度的不斷加快,人們對于信息實(shí)時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,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,2010,07:958-962.
[2]郭黎利,葉長明,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)在移動水聲通信中的應(yīng)用[J].中國科學(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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1006-0049-(2016)20-0225-01