扩频通信的理论基础是什么,其成立的前提条件,及含义

2022-09-18 10:14

1个回答
理论基础:
在传统的无线电通信系统中,信号的格式的设计是:在保证通信质量的前提下,为了在系统所能使用的射频频带中能尽可能多地传输信息,所以要求信号的带宽不要过宽,一般信号带宽与信息的带宽是接近的,传统的无线电通信系统就是采用这种窄带信号(Sn)概念的系统,称之为窄带系统。在扩频通信系统中,信号格式的设计思想与窄带概念是信息论的奠基者Claude E.Shannon在20世纪40年代提出的。
根据无线传输信道容量的理论公式:C=Wlog2(1+P/N) 式中:C是信道可能传输的最大信息速率,即信道容量;W为信道带宽;N为白噪声的平均功率;P是信号的平均功率。从上式中可以看出:在信噪比很小的条件下,可以用增加带宽的办法来提高系统的抗干扰性能,以保证信道容量不变。换句话讲,在信道容量相同的条件下,宽带系统比窄带系统的抗干扰性能要好,所以当信噪比太小而且不能保证通信质量时,可以采用增加带宽的方法来改善通信质量。设Bs表示传输信号时所占有的带宽(信号带宽),B0表示原始信号(信息带宽),则可以把通信系统按Bs/B0的比值分为三类当Bs/B0=1-2时,为窄带通信;当Bs/B0=50-100时,为宽带通信;当Bs/B0>100时,为扩频通信。
由于扩频技术在传输扩频信号时,并不增加发射信号的平均功率,仅是将要传输的信号的频带扩展后,再进行传输的。因此扩频通信系统在信道上传输的信号功率谱密度就很低。这种系统可以在信噪比很小的情况下,甚至在信号已被噪声淹没的情况下,仍可保持可靠的通信。
成立条件及含义:
扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication)简称扩频通信,是指待传输的信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展后成为宽频带信号,送入信道中传输,再利用相应手段将其压缩,从而获取传输信息的通信系统。也就是说传输信息所用的带宽远大于信息本身带宽。
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