詞語(yǔ)解釋
直接序列擴(kuò)頻（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）是一種用于無(wú)線通信的技術(shù)，它通過(guò)將信號(hào)擴(kuò)展到比原始信號(hào)更寬的頻帶來(lái)提高信號(hào)的可靠性。它的原理是將信號(hào)分割成多個(gè)子載波，然后使用一個(gè)稱為“直接序列”的掩碼將這些子載波加以擴(kuò)展。這種技術(shù)可以大大提高信號(hào)的可靠性，并可以有效地抑制外部干擾。 直接序列擴(kuò)頻的應(yīng)用非常廣泛，主要用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，包括Wi-Fi、藍(lán)牙、無(wú)線電話等。它還可以用于安全通信，例如政府機(jī)構(gòu)、軍事機(jī)構(gòu)和金融機(jī)構(gòu)等。它還可以用于GPS定位系統(tǒng)，用于定位和導(dǎo)航。 直接序列擴(kuò)頻的優(yōu)點(diǎn)是，它可以抑制外部干擾，提高信號(hào)的可靠性，并可以提高傳輸速率。它的缺點(diǎn)是，它會(huì)消耗大量的帶寬，并且可能會(huì)增加延遲。 總之，直接序列擴(kuò)頻是一種有效的無(wú)線通信技術(shù)，可以提高信號(hào)的可靠性，抑制外部干擾，提高傳輸速率，但也會(huì)消耗大量的帶寬，并可能會(huì)增加延遲。它可以用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、安全通信和GPS定位系統(tǒng)等。 直接序列擴(kuò)頻（Direct Sequence Spread Spectrum）工作方式，簡(jiǎn)稱直擴(kuò)方式（DS方式）。就是用高速率的擴(kuò)頻序列在發(fā)射端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在接收端用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展開的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原來(lái)的信號(hào)。 直接序列擴(kuò)頻方式是直接用偽噪聲序列對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，要傳送的數(shù)據(jù)信息需要經(jīng)過(guò)信道編碼后，與偽噪聲序列進(jìn)行模2和生成復(fù)合碼去調(diào)制載波。接受機(jī)在收到發(fā)射信號(hào)后，首先通過(guò)偽碼同步捕獲電路來(lái)捕獲發(fā)送來(lái)到偽碼精確相位，并由次產(chǎn)生跟發(fā)送端的偽碼相位完全一致的偽碼相位，作為本地解擴(kuò)信號(hào)，以便能夠及時(shí)恢復(fù)出數(shù)據(jù)信息，完成整個(gè)直擴(kuò)通信系統(tǒng)的信號(hào)接收。 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 一、抗干擾能力強(qiáng) 擴(kuò)頻解調(diào)器實(shí)際上是一個(gè)相關(guān)器，擴(kuò)頻信號(hào)通過(guò)相關(guān)器后能有效地恢復(fù)，干擾信號(hào)（包括瞄準(zhǔn)性窄帶干擾和寬帶干擾）由于與本地PN碼不想關(guān)而被相關(guān)器抑制掉。 表示擴(kuò)頻通信特性的一個(gè)重要參數(shù)是擴(kuò)頻增益G(Spreading Gain),其定義為擴(kuò)頻前的信號(hào)帶寬B1與擴(kuò)頻后的信號(hào)帶寬B2之比。G=B2/B1擴(kuò)頻通信中，接收端對(duì)接收到的信號(hào)做擴(kuò)頻解調(diào)，只提取擴(kuò)頻編碼相關(guān)處理后帶寬為B1的信號(hào)成份，而排除了擴(kuò)展到寬帶B2中的干擾、噪聲和其他用戶通信的影響，相當(dāng)于把接收信噪比提高了G倍�？紤]到輸出端的信噪比和接收系統(tǒng)損耗，可以認(rèn)為實(shí)際的擴(kuò)頻增益帶來(lái)的信噪比的改善為：M=G-輸出端信噪比——系統(tǒng)損耗公式中的M叫做抗干擾容限。在第四章的系統(tǒng)仿真中，我們可以更直觀的觀察到系統(tǒng)的抗干擾性能。 二、具有強(qiáng)的抗多徑干擾能力 無(wú)線電波在傳播的過(guò)程中，除了直接到達(dá)接收天線的直射信號(hào)外，還會(huì)有各種反射體（如大氣對(duì)流層、建筑物、高山、樹木、水面、地面）等引起的反射和折射信號(hào)被接收天線接收。反射和折射信號(hào)的傳播時(shí)間比直射信號(hào)長(zhǎng)，它對(duì)直射信號(hào)產(chǎn)生的干擾稱為多徑干擾。多徑干擾會(huì)造成通信系統(tǒng)的嚴(yán)重衰落甚至無(wú)法工作。由擴(kuò)頻序列的自相關(guān)函數(shù)的特性知道。當(dāng)兩個(gè)接收信號(hào)序列相對(duì)時(shí)間超過(guò)碼元寬度時(shí)，相關(guān)器輸出只為碼長(zhǎng)的倒數(shù)，故被很大程度地抑制掉。直序擴(kuò)頻技術(shù)還有一種更先進(jìn)的接收技術(shù)，叫RAKE接收技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)多徑分集接收，即將各種路徑來(lái)的信號(hào)，包括直接、折射、反射繞射信號(hào)解擴(kuò)后在相位上根據(jù)峰值校齊并進(jìn)行疊加，使信號(hào)強(qiáng)度更高，不僅避免了多徑干擾還增強(qiáng)了接收信號(hào)強(qiáng)度。但是RAKE接收技術(shù)的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜且昂貴。 三、對(duì)其他電臺(tái)干擾小，抗截獲能力強(qiáng) 理論分析表明，信號(hào)的檢測(cè)概率與信號(hào)能量與噪聲功率譜密度之比成正比，與信號(hào)的頻帶寬度成反比。直擴(kuò)信號(hào)正好具有這兩方面的優(yōu)勢(shì)，它的功率譜密度很低，單位時(shí)間內(nèi)的能量就很小，同時(shí)它的頻帶很寬。因此，它具有很強(qiáng)的抗截獲性。簡(jiǎn)單的說(shuō)：由于信息信號(hào)經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻調(diào)制后頻譜被大大擴(kuò)展，使信號(hào)的功率譜密度大大降低，接收端接收到的信號(hào)譜密度比接收機(jī)噪聲低，即信號(hào)完全淹沒在噪聲中，這樣對(duì)其他同頻段電臺(tái)的接收不會(huì)形成干擾，信號(hào)也就不容易被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)就更難，所以有非常高的隱蔽性，非常適合保密通信，特別適合應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的通信。正因?yàn)橛写颂攸c(diǎn)，F(xiàn)CC規(guī)定使用擴(kuò)頻通信機(jī)不必申請(qǐng)專用頻率。 四、可以同頻工作 由于采用相關(guān)解擴(kuò)，所以只要每部通信的解擴(kuò)碼（PN）不同，幾部通信機(jī)就可以使用同一載頻而不會(huì)有互相干擾，只是多增加一點(diǎn)背景噪聲而已。 五、便于實(shí)現(xiàn)多址通信 由于不同的擴(kuò)頻碼是正交或接近正交的，彼此相互影響很小，所以可以把不同的擴(kuò)頻碼作為用戶的地址碼，則很容易實(shí)現(xiàn)碼分多址（CDMA）通信。移動(dòng)通信系統(tǒng)采用CDMA方式，理論上可以使通信容量比目前的蜂窩式通信容量大。
直接序列擴(kuò)頻（Direct Sequence Spread Spectrum）工作方式，簡(jiǎn)稱直擴(kuò)方式（DS方式）。就是用高速率的擴(kuò)頻序列在發(fā)射端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，而在接收端用相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行解擴(kuò)，把展開的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原來(lái)的信號(hào)。 直接序列擴(kuò)頻方式是直接用偽噪聲序列對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，要傳送的數(shù)據(jù)信息需要經(jīng)過(guò)信道編碼后，與偽噪聲序列進(jìn)行模2和生成復(fù)合碼去調(diào)制載波。接受機(jī)在收到發(fā)射信號(hào)后，首先通過(guò)偽碼同步捕獲電路來(lái)捕獲發(fā)送來(lái)到偽碼精確相位，并由次產(chǎn)生跟發(fā)送端的偽碼相位完全一致的偽碼相位，作為本地解擴(kuò)信號(hào)，以便能夠及時(shí)恢復(fù)出數(shù)據(jù)信息，完成整個(gè)直擴(kuò)通信系統(tǒng)的信號(hào)接收。 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 一、抗干擾能力強(qiáng) 擴(kuò)頻解調(diào)器實(shí)際上是一個(gè)相關(guān)器，擴(kuò)頻信號(hào)通過(guò)相關(guān)器后能有效地恢復(fù)，干擾信號(hào)（包括瞄準(zhǔn)性窄帶干擾和寬帶干擾）由于與本地PN碼不想關(guān)而被相關(guān)器抑制掉。 表示擴(kuò)頻通信特性的一個(gè)重要參數(shù)是擴(kuò)頻增益G(Spreading Gain),其定義為擴(kuò)頻前的信號(hào)帶寬B1與擴(kuò)頻后的信號(hào)帶寬B2之比。G=B2/B1擴(kuò)頻通信中，接收端對(duì)接收到的信號(hào)做擴(kuò)頻解調(diào)，只提取擴(kuò)頻編碼相關(guān)處理后帶寬為B1的信號(hào)成份，而排除了擴(kuò)展到寬帶B2中的干擾、噪聲和其他用戶通信的影響，相當(dāng)于把接收信噪比提高了G倍�？紤]到輸出端的信噪比和接收系統(tǒng)損耗，可以認(rèn)為實(shí)際的擴(kuò)頻增益帶來(lái)的信噪比的改善為：M=G-輸出端信噪比——系統(tǒng)損耗公式中的M叫做抗干擾容限。在第四章的系統(tǒng)仿真中，我們可以更直觀的觀察到系統(tǒng)的抗干擾性能。 二、具有強(qiáng)的抗多徑干擾能力 無(wú)線電波在傳播的過(guò)程中，除了直接到達(dá)接收天線的直射信號(hào)外，還會(huì)有各種反射體（如大氣對(duì)流層、建筑物、高山、樹木、水面、地面）等引起的反射和折射信號(hào)被接收天線接收。反射和折射信號(hào)的傳播時(shí)間比直射信號(hào)長(zhǎng)，它對(duì)直射信號(hào)產(chǎn)生的干擾稱為多徑干擾。多徑干擾會(huì)造成通信系統(tǒng)的嚴(yán)重衰落甚至無(wú)法工作。由擴(kuò)頻序列的自相關(guān)函數(shù)的特性知道。當(dāng)兩個(gè)接收信號(hào)序列相對(duì)時(shí)間超過(guò)碼元寬度時(shí)，相關(guān)器輸出只為碼長(zhǎng)的倒數(shù)，故被很大程度地抑制掉。直序擴(kuò)頻技術(shù)還有一種更先進(jìn)的接收技術(shù)，叫RAKE接收技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)多徑分集接收，即將各種路徑來(lái)的信號(hào)，包括直接、折射、反射繞射信號(hào)解擴(kuò)后在相位上根據(jù)峰值校齊并進(jìn)行疊加，使信號(hào)強(qiáng)度更高，不僅避免了多徑干擾還增強(qiáng)了接收信號(hào)強(qiáng)度。但是RAKE接收技術(shù)的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜且昂貴。 三、對(duì)其他電臺(tái)干擾小，抗截獲能力強(qiáng) 理論分析表明，信號(hào)的檢測(cè)概率與信號(hào)能量與噪聲功率譜密度之比成正比，與信號(hào)的頻帶寬度成反比。直擴(kuò)信號(hào)正好具有這兩方面的優(yōu)勢(shì)，它的功率譜密度很低，單位時(shí)間內(nèi)的能量就很小，同時(shí)它的頻帶很寬。因此，它具有很強(qiáng)的抗截獲性。簡(jiǎn)單的說(shuō)：由于信息信號(hào)經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻調(diào)制后頻譜被大大擴(kuò)展，使信號(hào)的功率譜密度大大降低，接收端接收到的信號(hào)譜密度比接收機(jī)噪聲低，即信號(hào)完全淹沒在噪聲中，這樣對(duì)其他同頻段電臺(tái)的接收不會(huì)形成干擾，信號(hào)也就不容易被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)就更難，所以有非常高的隱蔽性，非常適合保密通信，特別適合應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的通信。正因?yàn)橛写颂攸c(diǎn)，F(xiàn)CC規(guī)定使用擴(kuò)頻通信機(jī)不必申請(qǐng)專用頻率。 四、可以同頻工作 由于采用相關(guān)解擴(kuò)，所以只要每部通信的解擴(kuò)碼（PN）不同，幾部通信機(jī)就可以使用同一載頻而不會(huì)有互相干擾，只是多增加一點(diǎn)背景噪聲而已。 五、便于實(shí)現(xiàn)多址通信 由于不同的擴(kuò)頻碼是正交或接近正交的，彼此相互影響很小，所以可以把不同的擴(kuò)頻碼作為用戶的地址碼，則很容易實(shí)現(xiàn)碼分多址（CDMA）通信。移動(dòng)通信系統(tǒng)采用CDMA方式，理論上可以使通信容量比目前的蜂窩式通信容量大。
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