实现直接扩频通信的关键要求

1.扩频通信主要实现方法

（1）直接序列（DS）扩频系统 用一个高速伪随机序列与信息数据相乘（模2加）。由于伪随机序列的带宽远远大于信息数据带宽，从而扩展了传输信号频带。

（2）跳频（FH）扩频系统 在伪随机序列控制下，发射频率在一组预先设计的频率上，按照一定规律离散跳变，从而扩展了信号频带。图2-19所示为跳频信号的时频矩阵图。从时域上看，跳频信号是一个多频率的移频键控信号；从频域上看，跳频信号的频谱是在一个很宽频带上随机跳变的不等间隔的频率信道。

图2-19 跳频信号的时频矩阵图

（3）跳时（TH）扩频系统 此系统与跳频扩频系统类似，区别在于前者控制频率，后者控制时间。

（4）脉冲线性调频系统 此系统的载频在一个给定的脉冲间隔内，线性地扫过一个宽的频带，扩展发射信号的频谱。

此外，还有以上四种系统的组合系统等，用于商用的一般为前两种。

2.码分多址扩频通信系统

码分多址（CDMA）与直接序列扩频技术相结合，构成了码分多址直接序列扩频通信系统。该系统主要有以下两种方式：

第1种如图2-20所示。发送端用户数据信息首先与对应的用户地址码调制（模2加），然后再与高速伪随机码（PN码）进行扩频调制（模2加）。在接收端，进行和发端对应的反变换（进行相关检测），即可得到所需的用户信息。

图2-20 码分多址直接序列扩频通信系统（1）(www.xing528.com)

第2种如图2-21所示。

图2-21 码分多址直接序列扩频通信系统（2）

为实现直接扩频，系统需要满足以下要求，主要包括：

1）生成的地址码要足够多；

2）有尖锐的自相关特性；

3）有处处为零的互相关特性；

4）不同码元素平衡相等；

5）有尽可能大的复杂度。

要同时满足以上条件是困难的，有些码只能作地址码，不能作扩频码，有的既可作地址码，又可作为扩频码，如沃尔什码（地址码）和M序列伪随机码。沃尔什码是一组正交码，它具有良好的自相关特性和处处为零的互相关特性，但由于该码组所占频谱不宽等原因，不能作为扩频码，只能作为地址码使用。

M序列（最大长度线性反馈移位寄存器序列）具有类似白噪声的特性（真正的随机信号和噪声是不能重复和再现的），所以M序列既可作地址码，也可以作为扩频码。可用M序列作为一种伪随机码（PN码）代替随机噪声性能。