通信專業(yè)畢業(yè)論文外文翻譯---擴(kuò)頻技術(shù)

1、<p>　　2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯</p><p><b>　　擴(kuò)頻技術(shù)</b></p><p><b>　　維基百科</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　擴(kuò)頻技術(shù)是信號(hào)（例如一個(gè)電氣、電磁，或聲信號(hào)）生成的特定帶寬頻率域中

2、特意傳播，從而導(dǎo)致更大帶寬的信號(hào)的方法。這些技術(shù)用于各種原因包括增加抗自然干擾和干擾，以防止檢測(cè)，并限制功率流密度（如在衛(wèi)星下行鏈路）的安全通信設(shè)立的。</p><p><b>　　頻率跳變的歷史：</b></p><p>　　跳頻的概念最早是歸檔在1903年美國(guó)專利723188和美國(guó)專利725605由尼古拉特斯拉在1900年7月提出的。特斯拉想出了這個(gè)想法后，在18

3、98年時(shí)展示了世界上第一個(gè)無(wú)線電遙控潛水船，卻從“受到干擾，攔截，或者以任何方式干涉”發(fā)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)控制船是安全的需要。他的專利涉及兩個(gè)實(shí)現(xiàn)抗干擾能力根本不同的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能通過(guò)改變載波頻率或其他專用特征的干擾免疫。第一次在為使控制電路發(fā)射機(jī)的工作，同時(shí)在兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的頻率和一個(gè)接收器，其中的每一個(gè)人發(fā)送頻率調(diào)整，必須在作出回應(yīng)。第二個(gè)技術(shù)使用由預(yù)定的方式更改傳輸?shù)念l率的一個(gè)編碼輪控制的變頻發(fā)送器。這些專利描述頻率跳變和頻分多路復(fù)

4、用，以及電子與門邏輯電路的基本原則。</p><p>　　跳頻在無(wú)線電報(bào)中也被無(wú)線電先驅(qū)約翰內(nèi)斯Zenneck提及(1908，德語(yǔ)，英語(yǔ)翻譯麥克勞希爾，1915年)，雖然Zenneck自己指出德律風(fēng)根在早幾年已經(jīng)試過(guò)它。Zenneck的書是當(dāng)時(shí)領(lǐng)先的文本，很可能后來(lái)的許多工程師已經(jīng)注意到這個(gè)問(wèn)題。一名波蘭的工程師(Leonard Danilewicz)，在1929年提出了這個(gè)想法。其他幾個(gè)專利被帶到了20世紀(jì)30

5、年代包括威廉貝爾特耶斯（德國(guó)1929年，美國(guó)專利1869695，1932）。在第二次世界大戰(zhàn)中，美國(guó)陸軍通信兵發(fā)明一種稱為SIGSALY的通信系統(tǒng)，使得羅斯福和丘吉爾之間能相互通信，這種系統(tǒng)稱為擴(kuò)頻，但由于其高的機(jī)密性，SIGSALY的存在直到20世紀(jì)80年代才知道。</p><p>　　最著名的跳頻發(fā)明是女演員海蒂拉瑪和作曲家喬治安太爾，他們的“秘密通信系統(tǒng)”1942年獲美國(guó)第2,292,387專利。拉瑪與前夫

6、弗里德里希汀曼德這位奧地利武器制造商在國(guó)防會(huì)議上了解到這一問(wèn)題。安太爾-拉馬爾版本的跳頻用鋼琴卷88個(gè)頻率發(fā)生變化，其旨在使無(wú)線電導(dǎo)向魚雷，讓敵人很難來(lái)檢測(cè)或干擾。該專利來(lái)自五零年代ITT公司和其他私人公司開(kāi)始時(shí)發(fā)展碼分多址(CDMA)，一個(gè)民間形式擴(kuò)頻，盡管拉馬爾專利有沒(méi)對(duì)后續(xù)技術(shù)有直接影響。它其實(shí)是在麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室、樂(lè)華政府和電子工業(yè)公司、國(guó)際電話電報(bào)公司及萬(wàn)年電子系統(tǒng)導(dǎo)致早期擴(kuò)頻技術(shù)在20世紀(jì)50年代的長(zhǎng)期軍事研究。雷達(dá)系

7、統(tǒng)的并行研究和一個(gè)稱為“相位編碼”的技術(shù)類似概念對(duì)擴(kuò)頻發(fā)展造成影響。</p><p><b>　　商業(yè)用途</b></p><p>　　羅伯特·狄克遜，在1976年發(fā)表了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)圖書編號(hào)為0-471-21629-1的擴(kuò)頻系統(tǒng)項(xiàng)技術(shù)，是在商業(yè)化進(jìn)程中一個(gè)重要的里程碑。前出版物要么是軍事報(bào)告要么是不起眼的專題學(xué)術(shù)論文。狄克遜的書是第一本全面非機(jī)密性的技術(shù)研討，并

8、設(shè)置提高到商業(yè)應(yīng)用的研究階段。</p><p>　　初步擴(kuò)頻商業(yè)用途開(kāi)始于美國(guó)20世紀(jì)80年代，有三個(gè)系統(tǒng)：赤道通信系統(tǒng)甚小口徑終端(VSAT)衛(wèi)星報(bào)紙新聞專線服務(wù)終端系統(tǒng)、德?tīng)栔Z特的技術(shù)用無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行飛機(jī)對(duì)作物除塵的控制和類似應(yīng)用導(dǎo)航系統(tǒng)終端系統(tǒng)，以及高通公司的OmniTRACS系統(tǒng)用于卡車的通信。在高通和赤道的系統(tǒng)中，擴(kuò)頻啟用小型天線瀏覽多個(gè)衛(wèi)星是由于擴(kuò)頻處理增益用于消除干擾。德?tīng)栔Z特系統(tǒng)用擴(kuò)頻高帶寬來(lái)

9、提高定位精度。</p><p>　　1981年，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)開(kāi)始探索，在調(diào)查通知的議事日程中允許擴(kuò)頻更多一般民事用途。這個(gè)審理是聯(lián)邦通訊委員會(huì)提出，然后由邁克爾聯(lián)邦通訊委員會(huì)的工作人員馬庫(kù)斯指示。在審案件的建議得到普遍頻譜用戶和無(wú)線電設(shè)備制造商反對(duì)，盡管他們得到惠普小組的支持。而該實(shí)驗(yàn)室組支持這一建議后成為安捷倫的一部分。</p><p>　　1985年5月決定批準(zhǔn)這個(gè)案卷3頻段無(wú)節(jié)

10、制擴(kuò)頻使用權(quán)高達(dá)1瓦。聯(lián)邦通訊委員會(huì)當(dāng)時(shí)表示，歡迎為傳播其他頻帶的額外要求。由此產(chǎn)生的規(guī)則，即現(xiàn)在的第47未來(lái)研究中心允許的Wi-Fi，藍(lán)牙，無(wú)繩電話，包括許多其他產(chǎn)品由15.247編纂。這些規(guī)則，然后在其他許多國(guó)家效仿。高通成立后2個(gè)月內(nèi)決定可以商用化CDMA技術(shù)。</p><p><b>　　擴(kuò)頻通信</b></p><p>　　這是一種在其（電信）信號(hào)傳輸一個(gè)帶

11、寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于原始信息的頻率內(nèi)容的技術(shù)。</p><p>　　擴(kuò)頻通信是構(gòu)建技術(shù)，它采用直接序列、調(diào)頻，或多個(gè)訪問(wèn)/多種功能可用這些的混合信號(hào)。這種技術(shù)減少了對(duì)其他接收機(jī)的潛在干擾，同時(shí)實(shí)現(xiàn)隱私。擴(kuò)頻通常會(huì)使用噪聲的連續(xù)的信號(hào)傳播結(jié)構(gòu)，通常使用窄帶上的信息信號(hào)分散一個(gè)相對(duì)寬帶（單選）的波段的頻率。 接收器接收信號(hào)的相關(guān)性檢索原始的信息信號(hào)。要么努力抵御敵人的通信干擾（防堵塞，或簡(jiǎn)稱AJ），或隱瞞事實(shí)，溝通，甚至發(fā)生，

12、有時(shí)也稱為低截獲概率（LPI）的。</p><p>　　跳頻擴(kuò)頻(FHSS)，直接序列擴(kuò)頻（DSSS）、時(shí)間跳頻擴(kuò)頻(THSS)、線性擴(kuò)頻(CSS)，和這些技術(shù)的組合都是擴(kuò)頻的形式。每種方法采用了偽隨機(jī)數(shù)字序列使用的偽隨機(jī)數(shù)字生成器創(chuàng)建——以確定與控制信號(hào)通過(guò)分配帶寬的傳播模式。 超寬帶(UWB)是另一種調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于傳輸短時(shí)間內(nèi)脈沖相同的目的。無(wú)線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11在其無(wú)線接口使用跳頻擴(kuò)頻或

13、直接序列擴(kuò)頻。</p><p><b>　　備 注</b></p><p>　　自20世紀(jì)40年代以來(lái)已知和自20世紀(jì)50年代以來(lái)在軍事通信系統(tǒng)中使用的技術(shù)。</p><p>　　“傳播”的無(wú)線電信號(hào)較寬的頻率范圍內(nèi)若干程度高于最低要求。擴(kuò)頻的核心原則就是波載波噪聲樣，使用和作為名稱意味著比相同的數(shù)據(jù)速率在簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信所需更多的帶寬。&l

14、t;/p><p><b>　　兩種主要的方法： </b></p><p>　　1.直接序列(DS)</p><p><b>　　2.跳頻 (FH)</b></p><p>　　耐干擾。直接序列在抵御連續(xù)時(shí)間窄帶干擾更好，而跳頻抗脈沖干擾是更好。在直接序列系統(tǒng)中，窄帶干擾會(huì)影響檢測(cè)性能如干擾功率量蔓延了整

15、個(gè)信號(hào)的帶寬時(shí)，通常檢測(cè)性能不會(huì)比更強(qiáng)背景噪聲。相比之下，在那些低帶寬的窄帶信號(hào)系統(tǒng)，如果干擾功率恰巧集中在信號(hào)帶寬那么接收的信號(hào)質(zhì)量將會(huì)嚴(yán)重降低。</p><p>　　抗竊聽(tīng)。擴(kuò)頻代碼（在直接序列系統(tǒng)）或跳頻模式（在跳頻系統(tǒng)）通常任何一方都不知道誰(shuí)的信號(hào)是未定義的，在這種情況下“加密”信號(hào)，并降低對(duì)方的對(duì)其的判斷意識(shí)。更重要的是，有一個(gè)給定的噪聲功率譜密度 (PSD)，擴(kuò)頻系統(tǒng)需要在每比特相同數(shù)量的能源之前傳播

16、窄帶系統(tǒng)因此同樣的功率，如果比特率在擴(kuò)展前是相同的，但由于每比特能量信號(hào)功率擴(kuò)散超過(guò)一個(gè)大帶寬的擴(kuò)散，則信號(hào)PSD的要低得多，而往往大大低于噪聲PSD的，因此對(duì)手可能無(wú)法確定是否存在于所有的信號(hào)。不過(guò)，對(duì)于關(guān)鍵任務(wù)的應(yīng)用尤其是雇用商用無(wú)線電通訊設(shè)備，擴(kuò)頻無(wú)線電本質(zhì)上沒(méi)有提供足夠的安全“……只用擴(kuò)頻無(wú)線電通信本身是不足夠的安全?！?lt;/p><p>　　抗衰落。擴(kuò)頻信號(hào)所占用的高帶寬提供某些頻率的多樣性，也就是說(shuō)，即

17、是不可能的信號(hào)也會(huì)遇到整個(gè)帶寬的嚴(yán)重多徑衰落，而在其他情況下信號(hào)可以被檢測(cè)到使用，例如Rake接收機(jī)。</p><p>　　多種接入能力。多個(gè)用戶可以同時(shí)傳輸相同的頻率（范圍），只要他們使用不同的擴(kuò)頻碼。請(qǐng)參閱 CDMA。</p><p><b>　　擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的生成</b></p><p>　　擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器（SSCG）用于一些同步數(shù)字系統(tǒng)

18、，特別是那些含有微處理器，以減少電磁干擾（EMI），這些系統(tǒng)生成密度譜。同步數(shù)字系統(tǒng)是指驅(qū)動(dòng)的時(shí)鐘信號(hào)，而且因?yàn)槠渲芷谛?，難免有一個(gè)窄的頻譜。事實(shí)上，一個(gè)完善的時(shí)鐘信號(hào)會(huì)集中在一個(gè)單一的頻率及其諧波上，因此將發(fā)出無(wú)限功率譜密度能量。實(shí)用放射同步數(shù)字系統(tǒng)在對(duì)時(shí)鐘頻率及其諧波在窄波段的電磁能量數(shù)量的分布，在特定的頻率可以超過(guò)電磁干擾（例如那些在美國(guó)的通信委員會(huì)、日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)及歐洲的國(guó)際電工委員會(huì))。</p><

19、;p>　　若要避免此項(xiàng)問(wèn)題即制造商重視擴(kuò)頻時(shí)鐘的商業(yè)使用。這包括使用擴(kuò)頻通信部分所述的方法之一，以降低峰值輻射能量。因此，重塑該技術(shù)系統(tǒng)的電磁輻射符合電磁兼容性（EMC）的規(guī)定。這是一個(gè)受歡迎的技術(shù)，因?yàn)榭捎糜谥挥幸粋€(gè)簡(jiǎn)單修改法規(guī)批準(zhǔn)獲取設(shè)備。</p><p>　　擴(kuò)頻時(shí)鐘已經(jīng)變得越來(lái)越流行，因?yàn)楸銛y式電子設(shè)備中更快的時(shí)鐘速度和日益一體化的高分辨率液晶顯示器體現(xiàn)在小型的設(shè)備上。因?yàn)檫@些設(shè)備的設(shè)計(jì)既輕又便宜，

20、如電容器或屏蔽金屬減少電磁干擾的被動(dòng)措施并非一個(gè)可行的選擇。主動(dòng)減少電磁干擾技術(shù)如擴(kuò)頻時(shí)鐘技術(shù)減少在這些情況下有必要，但也可以為設(shè)計(jì)者創(chuàng)建挑戰(zhàn)。在其中主要的風(fēng)險(xiǎn)是修改系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)鐘運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)/數(shù)據(jù)的偏差。</p><p>　　請(qǐng)務(wù)必注意此方法不會(huì)減少系統(tǒng)的總能量輻射，因此并不一定能使系統(tǒng)不太容易造成干擾。在一個(gè)狹窄的窗口測(cè)量的優(yōu)勢(shì)是分布在一個(gè)大范圍的頻率波段的能量有效地降低了電和磁場(chǎng)的頻率。擴(kuò)頻時(shí)鐘工作原因是因?yàn)?/p>

21、測(cè)量接收機(jī)在電磁兼容性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室使用的頻帶劃分成約120千赫茲電磁波譜寬。如果被測(cè)系統(tǒng)在同一頻率傳播能量，它將會(huì)在被監(jiān)視的頻帶的大高峰注冊(cè)。擴(kuò)頻時(shí)鐘分布能量，以便它屬于一個(gè)大量的接收器頻段且不必投入任何一個(gè)帶足夠的能量去超過(guò)法定限度。在擴(kuò)頻時(shí)鐘作為實(shí)際減少干擾方法的有效性往往被爭(zhēng)論，但很可能一些電子設(shè)備具有靈敏性的頻率的窄帶會(huì)遇到較少的干擾，而其它寬帶具有敏感性的設(shè)備會(huì)遇到較多的干擾。</p><p>　　擴(kuò)頻時(shí)

22、鐘生成現(xiàn)代開(kāi)關(guān)電源供應(yīng) （升溫期），含瀑布圖的譜傳遍了幾分鐘。 記錄與陰極 5030 電磁兼容性 分析儀</p><p>　　通信委員會(huì)認(rèn)證測(cè)試經(jīng)常是為了減少測(cè)量到可接受的規(guī)定范圍內(nèi)的排放量所啟用的擴(kuò)頻功能完成的。然而，某些基本輸入輸出系統(tǒng)的作者包括用戶能設(shè)置夠禁用擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器，從而推翻了抗電磁干擾規(guī)范。這可被視為一個(gè)漏洞，但通常被忽略，只要默認(rèn)的基本輸入輸出系統(tǒng)制造商提供的設(shè)置具有啟用擴(kuò)頻的功能。一個(gè)禁用擴(kuò)頻

23、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘的能力被認(rèn)為是可以使用的最高時(shí)鐘速度所影響的組件實(shí)現(xiàn)的，由于涉及時(shí)鐘偏移的擴(kuò)頻技術(shù)有用，影響到超頻的功效。</p><p><b>　　主要技術(shù)：</b></p><p><b>　　一、直接序列擴(kuò)頻</b></p><p>　　在電信中，直接序列擴(kuò)頻（DSSS）是一種調(diào)制技術(shù)。與其他擴(kuò)頻技術(shù)一樣傳輸?shù)男盘?hào)比

24、被調(diào)制的信息信號(hào)的占用更多帶寬?！?dāng)U頻’名稱來(lái)自一個(gè)事實(shí)，即載波信號(hào)在整個(gè)帶寬（譜設(shè)備的發(fā)射頻率）發(fā)生。</p><p><b>　　功 能</b></p><p>　　與它相調(diào)制正弦波偽隨機(jī)地與偽連續(xù)的字符串（PN）的代碼符號(hào)稱為“芯片”，各自有一個(gè)比信息比特更短的時(shí)間。也就是說(shuō)每個(gè)信息位是由一個(gè)更快的芯片序列調(diào)制，因此芯片速率遠(yuǎn)高于信息信號(hào)的比特率。</p

25、><p>　　它使用的信號(hào)接收器的眾所周知的先驗(yàn)結(jié)構(gòu)，其中是由發(fā)射機(jī)生產(chǎn)的芯片序列。接收器就可以使用相同的偽隨機(jī)碼序列，以抵消對(duì)接收信號(hào)的偽隨機(jī)碼序列的影響，以重建信息信號(hào)。</p><p><b>　　傳輸方法</b></p><p>　　直接序列擴(kuò)頻傳輸數(shù)據(jù)乘以由一個(gè)“噪音”信號(hào)傳送。這種噪聲信號(hào)是1和-1偽隨機(jī)序列值，其頻率比原始信號(hào)為高，從

26、而帶能量延伸到更廣泛的原信號(hào)。</p><p>　　產(chǎn)生的信號(hào)類似于白噪聲，像“靜態(tài)”的音頻錄音。不過(guò)，這個(gè)類似噪聲的信號(hào)可用于乘以相同的偽隨機(jī)序列完全重建接收端的原始數(shù)據(jù)（因?yàn)?1 × 1 = 1，?1 ×?1 = 1)。這個(gè)過(guò)程稱為“解擴(kuò)”的過(guò)程在數(shù)學(xué)上構(gòu)成傳播的 PN 序列，接收方認(rèn)為使用發(fā)射器PN序列的相關(guān)性。</p><p>　　對(duì)于解擴(kuò)的正常運(yùn)行，發(fā)送和接收

27、序列必須同步。這需要通過(guò)某種形式的時(shí)間搜索過(guò)程使發(fā)射器的序列與接收器序列同步。但是，這種明顯的缺點(diǎn)可以是一個(gè)重要好處：如果多個(gè)發(fā)射器的序列是相互同步的，那么相對(duì)的同步接收器必須使它們之間可以用來(lái)確定相對(duì)時(shí)間，而反過(guò)來(lái)，如果已知發(fā)射器的位置，可用于計(jì)算接收器的位置。這是許多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)。</p><p>　　調(diào)用過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)通道信噪比造成的影響被稱為處理增益。這種影響可通過(guò)采用較大較長(zhǎng)PN序列和每比特更多的芯

28、片，但用來(lái)生成PN序列的物理設(shè)備的多個(gè)芯片上可達(dá)到的處理增益實(shí)際限制。</p><p>　　如果在同一信道發(fā)送器發(fā)送同一頻道，但使用不同的PN序列（或根本沒(méi)有序列） 解擴(kuò)過(guò)程導(dǎo)致該信號(hào)沒(méi)有獲得處理。這種效果是碼分多址（CDMA）屬性的直接序列擴(kuò)頻，它允許多個(gè)發(fā)射機(jī)內(nèi)共享他們的偽碼序列的互相關(guān)特性來(lái)限制相同的頻道。</p><p>　　由于這說(shuō)明表明，一個(gè)傳輸?shù)牟ㄐ螆D有一個(gè)大致的鐘形信封的載

29、波頻率為中心，就像AM傳播, 除了增加的傳輸噪音導(dǎo)致的分配要大大高于一個(gè)AM信號(hào)的更廣泛的傳播。</p><p>　　相比之下，跳頻擴(kuò)頻偽隨機(jī)重新調(diào)整載波信號(hào)，而不是添加偽隨機(jī)噪聲數(shù)據(jù)，結(jié)果導(dǎo)致在一個(gè)統(tǒng)一的頻率分布，其寬度是由偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的輸出范圍決定。</p><p><b>　　優(yōu) 點(diǎn)</b></p><p>　　對(duì)預(yù)期的或非預(yù)期抗干擾

30、 </p><p>　　共享多個(gè)用戶間的單信道</p><p>　　減少信號(hào)/背景噪聲級(jí)別包裝截取（隱身）</p><p>　　發(fā)射器與接收器之間的相對(duì)時(shí)間的測(cè)定</p><p><b>　　使 用</b></p><p>　　美國(guó)全球定位系統(tǒng)和歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)</p>&l

31、t;p>　　基于直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)（直接序列碼分多址）是一種在擴(kuò)頻多址接入方案的基礎(chǔ)上，從信號(hào)的傳播，到不同的用戶有不同的代碼。這是CDMA的最廣泛使用的類型。</p><p>　　無(wú)繩電話在900兆赫，2.4吉赫和5.8吉赫頻帶操作</p><p>　　電氣和電子工程師協(xié)會(huì)802.11b 2.4 GHz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和其前身802.11-1999。(正交頻分復(fù)用技術(shù)繼任802.11g技術(shù))

32、</p><p><b>　　自動(dòng)抄表</b></p><p>　　電氣和電子工程師協(xié)會(huì)802.15.4標(biāo)準(zhǔn)（例如用作物理層和鏈路層的紫蜂)</p><p><b>　　二、跳頻擴(kuò)頻</b></p><p>　　跳頻擴(kuò)頻(FHSS)通過(guò)很多渠道快速切換頻率，其中一個(gè)運(yùn)載體發(fā)射無(wú)線電信號(hào)的一種方法是，

33、使用一個(gè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)已知的偽隨機(jī)序列。它被利用作為多個(gè)訪問(wèn)方法中跳頻碼分多址(FH-CDMA)計(jì)劃。</p><p>　　擴(kuò)頻傳輸通過(guò)三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)提供了固定頻率傳輸：</p><p>　　擴(kuò)頻信號(hào)高度抗窄帶干擾。再收集傳播信號(hào)傳播出了干擾信號(hào)的過(guò)程，導(dǎo)致其退到背景的干擾信號(hào)。</p><p>　　擴(kuò)頻信號(hào)難以進(jìn)行攔截。一個(gè)跳頻擴(kuò)頻信號(hào)顯示為一個(gè)簡(jiǎn)單的背景噪聲增加至

34、窄帶接收機(jī)。如果竊聽(tīng)者知道了偽隨機(jī)序列，他們只能夠攔截傳輸。</p><p>　　擴(kuò)頻傳輸可以與許多類型的最小干擾的常規(guī)傳輸共享一個(gè)頻帶。擴(kuò)頻信號(hào)添加最小噪聲窄頻的通信，反之亦然。這樣一來(lái)可以更有效地利用帶寬。</p><p><b>　　基本的算法</b></p><p>　　通常，一個(gè)調(diào)頻通信的啟動(dòng)是如下所示</p><

35、p>　　發(fā)起方發(fā)送請(qǐng)求通過(guò)預(yù)定義的頻率或控制通道。</p><p>　　接收方發(fā)送一個(gè)數(shù)字，像已知的種子。</p><p>　　發(fā)起方作為變量的計(jì)算順序，必須使用的頻率的一個(gè)預(yù)定義算法中使用該號(hào)碼。最經(jīng)常的頻率變化的時(shí)期是預(yù)定義的，以允許一個(gè)基站，服務(wù)多個(gè)連接。</p><p>　　發(fā)起方通過(guò)第一次發(fā)送同步信號(hào)的頻率計(jì)算，從而為接受確認(rèn)它有正確的計(jì)算順序。&l

36、t;/p><p>　　在通信開(kāi)始，發(fā)送方和接收沿該計(jì)算的順序在同一點(diǎn)開(kāi)始的時(shí)間更改其頻率。</p><p><b>　　軍事用途</b></p><p>　　擴(kuò)頻信號(hào)是很好抵抗到故意干擾，除非對(duì)方有傳播特性的知識(shí)。軍用無(wú)線電通訊設(shè)備使用加密技術(shù)來(lái)生成所控制的傳輸安全密鑰(TRANSEC)，發(fā)送方和接收方共享一個(gè)秘密通道序列。</p>

37、<p>　　本身,跳頻只提供有限的防止竊聽(tīng)和干擾保護(hù)。若要繞過(guò)此弱點(diǎn)最現(xiàn)代軍事頻率跳躍收音機(jī)經(jīng)常采用單獨(dú)的加密設(shè)備如KY57。美國(guó)軍事收音機(jī)使用頻率跳變的包括 有快速和單信道地面與機(jī)載通信系統(tǒng)。</p><p><b>　　技術(shù)的幾點(diǎn)思考</b></p><p>　　所需頻率跳變的整體帶寬是比需要來(lái)傳輸僅一個(gè)相同信息使用載波頻率更大。不過(guò)，由于在任何給定時(shí)間

38、只能在此帶寬的一小部分上發(fā)生傳播，實(shí)在是一樣有效的干擾帶寬是。雖然沒(méi)有提供額外的熱噪聲對(duì)寬帶的保護(hù)，跳頻方法確實(shí)降低窄帶干擾造成的退化。</p><p>　　對(duì)跳頻系統(tǒng)的挑戰(zhàn)之一是如何同步發(fā)射器和接收器。一種方法是有將保證的發(fā)射機(jī)使用在固定時(shí)間內(nèi)的所有渠道。接收器隨機(jī)選擇一個(gè)頻道就可以找到發(fā)送器，該頻道提供有效的數(shù)據(jù)傾聽(tīng)變送器。發(fā)送器的數(shù)據(jù)都是通過(guò)一個(gè)特殊的數(shù)據(jù)序列不像發(fā)生在這個(gè)渠道為數(shù)據(jù)段和段可以有一個(gè)完整的校

39、驗(yàn)和進(jìn)一步鑒定。發(fā)射器和接收器可以使用固定的渠道序列表，以便他們按照表中的能保持同步。每個(gè)通道段上發(fā)射器表中，可以將其當(dāng)前位置的進(jìn)行發(fā)送。</p><p>　　在美國(guó)的通信委員會(huì)第15部分無(wú)牌系統(tǒng)900兆赫茲和2.4兆赫茲頻帶上允許更多非擴(kuò)頻系統(tǒng)功率。調(diào)頻和直接序列系統(tǒng)可以在1瓦傳輸。該限制從1毫瓦增加到1瓦或增加一千倍。美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)（FCC）規(guī)定了渠道的最低數(shù)目和每個(gè)通道的最大駐留時(shí)間。</p>

40、;<p>　　在實(shí)際的多點(diǎn)式無(wú)線電系統(tǒng)，空間允許的多個(gè)相同頻率的傳輸，在一個(gè)地理區(qū)域內(nèi)可能使用多個(gè)無(wú)線電設(shè)備。這將創(chuàng)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率高于香農(nóng)極限的單通道的可能性。擴(kuò)頻系統(tǒng)沒(méi)有違反香農(nóng)極限。擴(kuò)頻系統(tǒng)過(guò)多的依賴信號(hào)信噪比的頻譜共享。多輸入多輸出和直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)中也看到此屬性。電波傳導(dǎo)和定向天線也通過(guò)提供遠(yuǎn)程無(wú)線電通訊設(shè)備之間的隔離提高系統(tǒng)的性能。</p><p><b>　　跳頻擴(kuò)頻的變化&l

41、t;/b></p><p>　　自適應(yīng)跳頻擴(kuò)頻(AFH)(如使用藍(lán)牙）通過(guò)避免使用擁擠的頻率跳變序列提高了抗射頻干擾。這種自適應(yīng)傳輸是調(diào)頻擴(kuò)頻比直接序列擴(kuò)頻更容易實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　自適應(yīng)跳頻擴(kuò)頻主要用意是避免“不好”的頻道使用僅在“良好”的頻率——或許那些“不良”的頻道遇到頻率選擇性衰落，或者一些第三方試圖對(duì)這些波段溝通，或者那些波段正在被積極地干擾。因此，自適應(yīng)跳頻擴(kuò)頻應(yīng)

42、從檢測(cè)好/壞信道的機(jī)制中得到補(bǔ)充。</p><p>　　但是，如果無(wú)線電頻率干擾本身就是動(dòng)態(tài)的，那么“壞信道清除”的策略在自適應(yīng)跳頻應(yīng)用可能無(wú)法工作。例如，如果有幾個(gè)同位跳頻網(wǎng)絡(luò)（如藍(lán)牙技術(shù)的微微網(wǎng)），</p><p>　　那么他們是相互干擾且自適應(yīng)跳頻的策略未能避免這種干擾。</p><p>　　在這種情況下，有需要使用動(dòng)態(tài)適應(yīng)的頻率跳變模式的策略。這種情況往往發(fā)

43、生在無(wú)節(jié)制的情況下使用頻譜。</p><p>　　此外，動(dòng)態(tài)無(wú)線電頻率的干擾，預(yù)計(jì)發(fā)生涉及感知無(wú)線電的方案中，該方案中會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備應(yīng)展示變頻操作。</p><p>　　線性調(diào)頻擴(kuò)頻可以被視為一種跳頻，只需通過(guò)可用頻率以連續(xù)順序掃描。</p><p><b>　　三、線性調(diào)頻擴(kuò)頻</b></p><p>　　一個(gè)線性調(diào)

44、頻時(shí)間域中的上線性調(diào)頻信號(hào)</p><p>　　線性調(diào)頻擴(kuò)頻(CSS)是一種擴(kuò)頻技術(shù)使用寬帶線性調(diào)頻脈沖對(duì)信息進(jìn)行編碼。一個(gè)線性調(diào)是在一定時(shí)間正弦信號(hào)頻率的增加或減少。上面是一個(gè)線性調(diào)頻信號(hào)的一個(gè)示例-可以看到隨著時(shí)間的推移頻率線性增加。</p><p><b>　　概 述</b></p><p>　　如同其他擴(kuò)頻方法，線性調(diào)頻頻譜使用其全部

45、分配到的帶寬廣播信號(hào)，使信道噪聲強(qiáng)勁。此外，由于線性調(diào)頻利用了頻譜的寬帶，線性調(diào)頻擴(kuò)頻也能夠抵抗多徑衰落，即使在非常低的功率下運(yùn)行。然而，與直接序列擴(kuò)頻（DSSS）或頻率跳頻（FHSS），由于它不添加任何偽隨機(jī)的信號(hào)分量，以幫助區(qū)分的信道噪聲它擴(kuò)頻，而不是依靠線性調(diào)頻脈沖的線性性質(zhì)。此外，調(diào)頻擴(kuò)頻的抗多普勒效應(yīng)，這是在移動(dòng)無(wú)線應(yīng)用的典型。</p><p><b>　　使 用</b><

46、/p><p>　　線性調(diào)頻擴(kuò)頻最初設(shè)計(jì)是為與測(cè)距精度及低速率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在2.45 GHz頻帶中的超寬帶競(jìng)爭(zhēng)。但是，自美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)802.15.4a（也稱為IEEE 802.15.4a-2007) 的版本，它不再是正積極考慮為在標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域測(cè)距的精度規(guī)程。目前，Nanotron科技，生產(chǎn)實(shí)時(shí)定位裝置，并獲得線性調(diào)頻擴(kuò)頻主要力量后加入到電機(jī)及電子學(xué)工程師聯(lián)合會(huì)802.15.4a標(biāo)準(zhǔn)，是唯一使用線性調(diào)頻擴(kuò)頻的無(wú)線設(shè)

47、備賣方。特別是，他們的主要產(chǎn)品，NanoLOC的TRX收發(fā)器，使用在線性調(diào)頻擴(kuò)頻和作為一個(gè)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備銷售位置和電子標(biāo)簽?zāi)芰?。有些地方這種技術(shù)可能是有作用的是醫(yī)療應(yīng)用，物流（即容器需要被跟蹤），以及政府/安全應(yīng)用。Nanotron 甚至測(cè)試TRX收發(fā)器用于在鋼廠工業(yè)監(jiān)測(cè)和控制，它能存在于導(dǎo)致的計(jì)算機(jī)和顯示器與它連接失敗的熱量中。</p><p>　　調(diào)頻擴(kuò)頻非常適合需要低功耗的應(yīng)用程序和需要的帶寬數(shù)量相對(duì)較少（

48、1兆比特/秒或更少）的情況下。特別是在IEEE802.15.4a指定線性調(diào)頻擴(kuò)頻作為一種低速率無(wú)線技術(shù)在個(gè)人局域網(wǎng)(LR—WPAN）中使用。但是，盡管IEEE802.15.4-2006標(biāo)準(zhǔn)指定個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)包含10米的或較少的區(qū)域，IEEE 802.15.4a-2007指定線性調(diào)頻擴(kuò)頻在物理層使用時(shí)延長(zhǎng)范圍和設(shè)備在高速移動(dòng)作為是您的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的一部分。Nanotron的線性調(diào)頻擴(kuò)頻的執(zhí)行工作，實(shí)際上是看到在570米范圍內(nèi)的設(shè)備之間。此外，N

49、anotron為該項(xiàng)目的執(zhí)行能夠工作在數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)2 Mbit/s比802.15.4a任務(wù)指定的速率要高。最后，IEEE 802.15.4a標(biāo)準(zhǔn)的物理層實(shí)際上混合線性調(diào)頻擴(kuò)頻編碼技術(shù)與差分相移鍵控調(diào)制(DPSK)以達(dá)到更好的數(shù)據(jù)傳輸速率。</p><p>　　線性調(diào)頻擴(kuò)頻也可用于軍事應(yīng)用前景，因?yàn)樗欠浅＠щy的探測(cè)和攔截時(shí)，在低功耗工作。</p><p><b>　　四、時(shí)

50、間跳頻</b></p><p>　　時(shí)間跳頻通信中，傳播中的承運(yùn)人打開(kāi)和關(guān)閉的偽代碼序列的頻譜技術(shù)。這里就不再贅述。</p><p>　　Spread Spectrum Techniques</p><p>　　By Wikipedia</p><p><b>　　Abstract:</b></p>

51、;<p>　　Spread-spectrum techniques are methods by which a signal (e.g. an electrical, electromagnetic, or acoustic signal ) generated in a particular bandwidth is deliberately spread in the frequency domain, result

52、ing in a signal with a wider bandwidth. These techniques are used for a variety of reasons, including the establishment of secure communications, increasing resistance to natural interference and jamming, to prevent dete

53、ction, and to limit power flux density (e.g. in satellite downlinks).</p><p>　　History Frequency hopping:</p><p>　　The concept of frequency hopping was first alluded to in the 1903 U.S. Patent 7

54、23,188 and U.S. Patent 725,605 filed by Nikola Tesla in July 1900. Tesla came up with the idea after demonstrating the world's first radio-controlled submersible boat in 1898, when it became apparent the wireless sig

55、nals controlling the boat needed to be secure from "being disturbed, intercepted, or interfered with in any way." His patents covered two fundamentally different techniques for achieving immunity to interf</

56、p><p>　　Frequency hopping is also mentioned in radio pioneer Johannes Zenneck's book Wireless Telegraphy (German, 1908, English translation McGraw Hill, 1915), although Zenneck himself states that Telefunke

57、n had already tried it several years earlier. Zenneck's book was a leading text of the time, and it is likely that many later engineers were aware of it. A Polish engineer, Leonard Danilewicz, came up with the idea i

58、n 1929.Several other patents were taken out in the 1930s, including one by Willem Broe</p><p>　　The most celebrated invention of frequency hopping was that of actress Hedy Lamarr and composer George Antheil,

59、 who in 1942 received U.S. Patent 2,292,387 for their "Secret Communications System". Lamarr had learned about the problem at defense meetings she had attended with her former husband Friedrich Mandl, who was a

60、n Austrian arms manufacturer. The Antheil-Lamarr version of frequency hopping used a piano-roll to change among 88 frequencies, and was intended to make radio-guided torpedoes har</p><p>　　Commercial use<

61、/p><p>　　The 1976 publication of Spread Spectrum Systems by Robert Dixon, ISBN 0-471-21629-1, was a significant milestone in the commercialization of this technology. Previous publications were either classifie

62、d military reports or academic papers on narrow subtopics. Dixon's book was the first comprehensive unclassified review of the technology and set the stage for increasing research into commercial applications.</p&

63、gt;<p>　　Initial commercial use of spread spectrum began in the 1980s in the US with three systems: Equatorial Communications System's very small aperture (VSAT) satellite terminal system for newspaper newswir

64、e services, Del Norte Technology's radio navigation system for navigation of aircraft for crop dusting and similar applications, and Qualcomm's OmniTRACS system for communications to trucks. In the Qualcomm and E

65、quatorial systems, spread spectrum enabled small antennas that viewed more than one sate</p><p>　　In 1981, the Federal Communications Commission started exploring ways to permit more general civil uses of sp

66、read spectrum in a Notice of Inquiry docket. This docket was proposed to FCC and then directed by Michael Marcus of the FCC staff. The proposals in the docket were generally opposed by spectrum users and radio equipment

67、manufacturers, although they were supported by the then Hewlett-Packard Corp. The laboratory group supporting the proposal would later become part of Agilent.</p><p>　　The May 1985 decision in this docket pe

68、rmitted unlicensed use of spread spectrum in 3 bands at powers up to 1 Watt. FCC said at the time that it would welcome additional requests for spread spectrum in other bands.The resulting rules, now codified as 47 CFR 1

69、5.247 permitted Wi-Fi, Bluetooth, and many other products including cordless telephones. These rules were then copied in many other countries. Qualcomm was incorporated within 2 months after the decision to commercialize

70、 CDMA.</p><p>　　Spread-spectrum telecommunications</p><p>　　This is a technique in which a (telecommunication) signal is transmitted on a bandwidth considerably larger than the frequency content

71、 of the original information.</p><p>　　Spread-spectrum telecommunications is a signal structuring technique that employs direct sequence, frequency hopping, or a hybrid of these, which can be used for multip

72、le access and/or multiple functions. This technique decreases the potential interference to other receivers while achieving privacy. Spread spectrum generally makes use of a sequential noise-like signal structure to spre

73、ad the normally narrowband information signal over a relatively wideband (radio) band of frequencies. The receiv</p><p>　　Frequency-hopping spread spectrum (FHSS), direct-sequence spread spectrum (DSSS), tim

74、e-hopping spread spectrum (THSS), chirp spread spectrum (CSS), and combinations of these techniques are forms of spread spectrum. Each of these techniques employs pseudorandom number sequences — created using pseudorando

75、m number generators — to determine and control the spreading pattern of the signal across the alloted bandwidth. Ultra-wideband (UWB) is another modulation technique that accomplishes the same pu</p><p><

76、b>　　Notes</b></p><p>　　Techniques known since 1940s and used in military communication system since 1950s</p><p>　　"Spread" radio signal over a wide frequency range several ma

77、gnitudes higher than minimum requirement. The core principle of spread spectrum is the use of noise-like carrier waves, and, as the name implies, bandwidths much wider than that required for simple point-to-point communi

78、cation at the same data rate.</p><p>　　Two main techniques: </p><p>　　1.Direct sequence (DS) </p><p>　　2.Frequency hopping (FH)</p><p>　　Resistance to jamming (interfer

79、ence). DS is better at resisting continuous-time narrowband jamming, while FH is better at resisting pulse jamming. In DS systems, narrowband jamming affects detection performance about as much as if the amount of jammin

80、g power is spread over the whole signal bandwidth, when it will often not be much stronger than background noise. By contrast, in narrowband systems where the signal bandwidth is low, the received signal quality will be

81、severely lowered if the jammi</p><p>　　Resistance to eavesdropping. The spreading code (in DS systems) or the frequency-hopping pattern (in FH systems) is often unknown by anyone for whom the signal is unint

82、ended, in which case it "encrypts" the signal and reduces the chance of an adversary's making sense of it. What's more, for a given noise power spectral density (PSD), spread-spectrum systems require th

83、e same amount of energy per bit before spreading as narrowband systems and therefore the same amount of power if the bitrate befor</p><p>　　Resistance to fading. The high bandwidth occupied by spread-spectru

84、m signals offer some frequency diversity, i.e. it is unlikely that the signal would encounter severe multipath fading over its whole bandwidth, and in other cases the signal can be detected using e.g. a Rake receiver.<

85、;/p><p>　　Multiple access capability. Multiple users can transmit simultaneously on the same frequency (range) as long as they use different spreading codes. See CDMA.</p><p>　　Spread-spectrum cloc

86、k signal generation</p><p>　　Spread-spectrum clock generation (SSCG) is used in some synchronous digital systems, especially those containing microprocessors, to reduce the spectral density of the electromag

87、netic interference (EMI) that these systems generate. A synchronous digital system is one that is driven by a clock signal and because of its periodic nature, has an unavoidably narrow frequency spectrum. In fact, a perf

88、ect clock signal would have all its energy concentrated at a single frequency and its harmonics, and w</p><p>　　To avoid this problem, which is of great commercial importance to manufacturers, spread-spectru

89、m clocking is used. This consists of using one of the methods described in the Spread-spectrum telecommunications section in order to reduce the peak radiated energy. The technique therefore reshapes the system's ele

90、ctromagnetic emissions to comply with the electromagnetic compatibility (EMC) regulations. It is a popular technique because it can be used to gain regulatory approval with only a simple mo</p><p>　　Spread-s

91、pectrum clocking has become more popular in portable electronics devices because of faster clock speeds and the increasing integration of high-resolution LCD displays in smaller and smaller devices. Because these devices

92、 are designed to be lightweight and inexpensive, passive EMI reduction measures such as capacitors or metal shielding are not a viable option. Active EMI reduction techniques such as spread-spectrum clocking are necessar

93、y in these cases, but can also create challenges for</p><p>　　It is important to note that this method does not reduce the total energy radiated by the system, and therefore does not necessarily make the sys

94、tem less likely to cause interference. Spreading the energy over a large frequency band effectively reduces the electrical and magnetic field strengths that are measured within a narrow window of frequencies. Spread-spec

95、trum clocking works because the measuring receivers used by EMC testing laboratories divide the electromagnetic spectrum into frequency</p><p>　　Spread spectrum of a modern switching power supply (heating up

96、 period) incl. waterfall diagram over a few minutes. Recorded with a NF-5030 EMC-Analyzer</p><p>　　FCC certification testing is often completed with the spread-spectrum function enabled in order to reduce th

97、e measured emissions to within acceptable legal limits. However, some BIOS writers include the ability to disable spread-spectrum clock generation as a user setting, thereby defeating the object of the EMI regulations. T

98、his may be considered a loophole, but is generally overlooked as long as the default BIOS setting provided by the manufacturer has the spread-spectrum feature enabled. An a</p><p>　　Main techniques:</p>

99、;<p>　　1、Direct-sequence spread spectrum</p><p>　　In telecommunications, direct-sequence spread spectrum (DSSS) is a modulation technique. As with other spread spectrum technologies, the transmitted s

100、ignal takes up more bandwidth than the information signal that is being modulated. The name 'spread spectrum' comes from the fact that the carrier signals occur over the full bandwidth (spectrum) of a device'

101、s transmitting frequency.</p><p><b>　　Features</b></p><p>　　1.It phase-modulates a sine wave pseudorandomly with a continuous string of pseudonoise (PN) code symbols called "chi

102、ps", each of which has a much shorter duration than an information bit. That is, each information bit is modulated by a sequence of much faster chips. Therefore, the chip rate is much higher than the information sig

103、nal bit rate.</p><p>　　2. It uses a signal structure in which the sequence of chips produced by the transmitter is known a priori by the receiver. The receiver can then use the same PN sequence to counteract