專利名稱：一種多級(jí)直接序列擴(kuò)頻通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種多級(jí)直接序列擴(kuò)頻通信方法。
擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)具有低功率密度譜輻射的特點(diǎn)(較大的合法功率)。
在擴(kuò)頻系統(tǒng)中，將要傳輸信號(hào)的頻譜擴(kuò)展到幾百倍或上千倍后再輻射出去，這樣就把原來(lái)分布在很窄頻帶內(nèi)的功率，分散到幾兆赫的頻帶中去，所以單位頻帶內(nèi)的功率密度就大大降低了。
由于采用偽噪聲碼實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻的結(jié)果，雖然傳輸帶寬增加了許多倍，但對(duì)其它電子設(shè)備來(lái)說(shuō)相當(dāng)于噪聲，也就是說(shuō)，擴(kuò)頻發(fā)射機(jī)在幅射信號(hào)時(shí)，其它電子設(shè)備不易察覺(jué)到外界有信號(hào)存在。
具有同頻多址的功能常規(guī)通信，一個(gè)頻率點(diǎn)上同時(shí)只能有一對(duì)用戶進(jìn)行通信，在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，可以同時(shí)有兩對(duì)以上的用戶在同一頻率上而互不影響。這是應(yīng)用了碼分多址的原理。
在同一頻率上具體能容納多少對(duì)用戶同時(shí)通信，這與使用擴(kuò)頻碼的地址數(shù)和擴(kuò)頻接收機(jī)的噪聲容限有關(guān)，擴(kuò)頻碼的地址數(shù)越多，接收機(jī)的噪聲容限越大，容納的用戶越多。
便于組織通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)頻通信技術(shù)不僅與常規(guī)通信一樣，可利用頻分、時(shí)分和空分來(lái)組織通信網(wǎng)絡(luò)，而且可利用碼分多址來(lái)組網(wǎng)，這就擴(kuò)大了組網(wǎng)能力。具有很強(qiáng)的抗干擾能力由于擴(kuò)頻系統(tǒng)幅射出去的功率譜密度極低和寬帶噪聲，它對(duì)其它電子設(shè)備不易造成多少影響，而擴(kuò)頻系統(tǒng)的接收設(shè)備卻有抗電磁干擾的能力。電磁干擾包括兩個(gè)方面，一是有意干擾，這種干擾多是在戰(zhàn)爭(zhēng)中；另一種是無(wú)意干擾，這種干擾主要來(lái)自日益密集的電磁頻譜環(huán)境，工業(yè)系統(tǒng)和自然界。
保密性強(qiáng)擴(kuò)頻系統(tǒng)傳輸信號(hào)的保密性有二個(gè)方面，一是它傳輸?shù)男盘?hào)形似噪聲，具有極低的功率譜密度，使一般專門(mén)用于偵收電磁信號(hào)的偵察接收機(jī)亦難以偵測(cè)到擴(kuò)頻信號(hào)的存在，更不用說(shuō)普通的電子接收機(jī)。二是所使用的偽噪聲擴(kuò)頻碼具有一定的密鑰量(碼形、長(zhǎng)度和相位)，即使偵收到擴(kuò)頻信號(hào)，解譯不出擴(kuò)頻碼，也無(wú)法破譯信息內(nèi)容。
能夠抑制多徑效應(yīng)電波在城市中的高樓大廈間傳播，或者在某些反射體的環(huán)境中傳播，必然造成多徑效應(yīng)，使接收信號(hào)起伏變化，擴(kuò)頻系統(tǒng)能夠利用擴(kuò)頻碼具有極窄自相關(guān)函數(shù)的特點(diǎn)，把其它多徑信號(hào)擴(kuò)展成噪聲后而濾除掉，從而抑制了多徑信號(hào)造成的不良影響。
正是由于擴(kuò)頻通信的以上優(yōu)點(diǎn)，使得此項(xiàng)技術(shù)不但在軍用通信、導(dǎo)航和測(cè)量系統(tǒng)中受到日益廣泛的重視和應(yīng)用，而且在民用定點(diǎn)通信、移動(dòng)通信、定位系統(tǒng)、電力線通信中也得到廣泛的應(yīng)用。
直接序列擴(kuò)頻抗干擾的能力與其擴(kuò)頻增益有直接的關(guān)系，擴(kuò)頻增益越大、抗干擾能力就越強(qiáng)。而擴(kuò)頻增益的大小是有擴(kuò)頻序列的長(zhǎng)度所決定的，所以為了提高擴(kuò)頻增益就要增大擴(kuò)頻序列的長(zhǎng)度，而擴(kuò)頻序列的長(zhǎng)度的增大會(huì)大幅度提高系統(tǒng)的復(fù)雜度。
另外，采用單次擴(kuò)頻的系統(tǒng)也容易讓竊聽(tīng)者破譯擴(kuò)頻序列，使信息泄密。
本發(fā)明所的一種多級(jí)直接序列擴(kuò)頻通信方法，其特征在于在發(fā)送端包含2次或多次獨(dú)立的擴(kuò)頻操作；在接收端包含2次或多次獨(dú)立的解擴(kuò)操作；所用的擴(kuò)頻碼字可以是相同的，也可以是不同的。
如上述的一種多級(jí)直接序列擴(kuò)頻通信方法，其特征在于發(fā)送端包括(1)數(shù)據(jù)信號(hào)d與第一擴(kuò)頻序列PN1相乘得到已擴(kuò)序列d1；(2)已擴(kuò)序列d1與第二擴(kuò)頻序列PN2相乘得到已擴(kuò)序列d2；(3)已擴(kuò)序列d2經(jīng)過(guò)調(diào)制器形成已調(diào)信號(hào)；(4)已調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻單元發(fā)送出去；接收端包括(1)接收到的高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻單元變換成零中頻信號(hào)；(2)零中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)匹配濾波器2完成對(duì)PN2序列的解擴(kuò)操作，得到信號(hào)r2；(3)信號(hào)r2經(jīng)過(guò)匹配濾波器1完成對(duì)PN1序列的解擴(kuò)操作，得到信號(hào)r1；
(4)信號(hào)r1經(jīng)過(guò)解調(diào)器后得到數(shù)字基帶信號(hào)r。
本發(fā)明所述的一種多級(jí)直接序列擴(kuò)頻通信方法具有如下積極效果和優(yōu)點(diǎn)由于采用多級(jí)獨(dú)立的擴(kuò)頻，使得系統(tǒng)的保密性大大提高；為了達(dá)到給定的擴(kuò)頻增益，可以用多個(gè)段碼來(lái)構(gòu)成，降低了接收端匹配濾波器的復(fù)雜度，更便于實(shí)現(xiàn)。
附圖中的符號(hào)說(shuō)明d為輸入的信息序列PN1為第一次擴(kuò)頻(解擴(kuò))所用的擴(kuò)頻序列PN2為第二次擴(kuò)頻(解擴(kuò))所用的擴(kuò)頻序列d1為第一次擴(kuò)頻后的信號(hào)d2為第二次擴(kuò)頻后的信號(hào)r2為第一次解擴(kuò)后的信號(hào)r1為第二次解擴(kuò)后的信號(hào)r為解調(diào)后輸出的信息序列 表示乘法器發(fā)送端(參見(jiàn)

圖1)(1)數(shù)據(jù)信號(hào)d與第一擴(kuò)頻序列PN1相乘得到已擴(kuò)序列d1，(2)已擴(kuò)序列d1與第二擴(kuò)頻序列PN2相乘得到已擴(kuò)序列d2(3)已擴(kuò)序列d2經(jīng)過(guò)調(diào)制器形成已調(diào)信號(hào)(4)已調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻單元發(fā)送出去接收端(參見(jiàn)圖2)(1)接收到的高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻單元變換成零中頻信號(hào)
(2)零中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)匹配濾波器2完成對(duì)PN2序列的解擴(kuò)操作，得到信號(hào)r2(3)信號(hào)r2經(jīng)過(guò)匹配濾波器1完成對(duì)PN1序列的解擴(kuò)操作，得到信號(hào)r1(4)信號(hào)r1經(jīng)過(guò)解調(diào)器后得到數(shù)字基帶信號(hào)r上述擴(kuò)頻序列指的是具有偽隨機(jī)數(shù)據(jù)特征的序列，如m序列、Gold序列等。
權(quán)利要求
1.一種多級(jí)直接序列擴(kuò)頻通信方法，其特征在于在發(fā)送端包含2次或多次獨(dú)立的擴(kuò)頻操作；在接收端包含2次或多次獨(dú)立的解擴(kuò)操作；所用的擴(kuò)頻碼字可以是相同的，也可以是不同的。
2.如上述的一種多級(jí)直接序列擴(kuò)頻通信方法，其特征在于發(fā)送端包括(1)數(shù)據(jù)信號(hào)d與第一擴(kuò)頻序列PN1相乘得到已擴(kuò)序列d1；(2)已擴(kuò)序列d1與第二擴(kuò)頻序列PN2相乘得到已擴(kuò)序列d2；(3)已擴(kuò)序列d2經(jīng)過(guò)調(diào)制器形成已調(diào)信號(hào)；(4)已調(diào)信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻單元發(fā)送出去；接收端包括(1)接收到的高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻單元變換成零中頻信號(hào)；(2)零中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)匹配濾波器2完成對(duì)PN2序列的解擴(kuò)操作，得到信號(hào)r2；(3)信號(hào)r2經(jīng)過(guò)匹配濾波器1完成對(duì)PN1序列的解擴(kuò)操作，得到信號(hào)r1；(4)信號(hào)r1經(jīng)過(guò)解調(diào)器后得到數(shù)字基帶信號(hào)r。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多級(jí)直接序列擴(kuò)頻通信方法，其特征在于在發(fā)送端包含2次或多次獨(dú)立的擴(kuò)頻操作；在接收端包含2次或多次獨(dú)立的解擴(kuò)操作；所用的擴(kuò)頻碼字可以是相同的，也可以是不同的。本發(fā)明具有如下積極效果和優(yōu)點(diǎn)由于采用多級(jí)獨(dú)立的擴(kuò)頻，使得系統(tǒng)的保密性大大提高；為了達(dá)到給定的擴(kuò)頻增益，可以用多個(gè)段碼來(lái)構(gòu)成，降低了接收端匹配濾波器的復(fù)雜度，更便于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04L25/40GK1440134SQ03105318
公開(kāi)日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2003年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
發(fā)明者陶成, 汪悅農(nóng) 申請(qǐng)人:陶成, 汪悅農(nóng)