本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目： 移動(dòng)通信的電波衰落與抗衰落技術(shù)分析 性質(zhì)： 專業(yè)： 日期： 第 I 頁 共 20 頁 I 摘 要 電波傳輸是任何無線電通信系統(tǒng)都離不開的手段。在當(dāng)今，電波傳輸已遍及科技領(lǐng)域和國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。從電視、廣播、移動(dòng)通信，到雷達(dá)、導(dǎo)航、氣象、定位、衛(wèi)星，再到軍事領(lǐng)域中的制導(dǎo)武器、電子對(duì)抗等應(yīng)用領(lǐng)域，取得了極為豐碩的研究成果。無論是理論上還是工程實(shí)際中，由于天氣、地形、建筑物等的影響，電波傳輸過程中不可避免的存在 衰落現(xiàn)象，電波傳輸問題的核心都是使電波信號(hào)的衰落最小。 論文 簡(jiǎn)要介紹了移動(dòng)通信電波傳輸過程中出現(xiàn)的衰落現(xiàn)象以及衰落的定義、分類情況。詳細(xì)分析了移動(dòng)通信中幾種主要的抗衰落技術(shù)。 關(guān)鍵詞 移動(dòng)通信 電波 衰落 抗衰落 第 i 頁 共 20 頁 i 目 錄 摘 要 . I 第 1 章 緒論 . 4 第 2 章 衰落的分類 . 6 2.1 平衰落 . 6 2.2 頻率選擇性衰落 . 6 2.2 其他分類方法 . 7 第 3 章 抗衰落技術(shù)分析 . 8 3.1 自適應(yīng)均衡 . 8 3.2 交 叉極化干擾抵消器 . 9 3.3 自動(dòng)發(fā)信功率控制 . 9 3.4 分集技術(shù) . 9 3.5 備用波道倒換 . 11 3.6 智能天線技術(shù) . 11 3.7 擴(kuò)展頻譜技術(shù) . 13 3.8 RAKE 接收機(jī)技術(shù) . 17 結(jié) 論 . 18 參考文獻(xiàn) . 19 致謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1 第 1章 緒論 移動(dòng)通信是指利用電波攜帶數(shù)字信息，通過電波空間，同時(shí)傳送若干相互無關(guān)信息，并進(jìn)行再生中繼的通信方式。移動(dòng)通信用途廣泛，例如在廣播電視系統(tǒng)中，用來傳送經(jīng)模數(shù)變換 (抽樣、量化、編碼 )后的幾套廣播、電視信號(hào)，還可同時(shí)傳送用于數(shù)字微波電路網(wǎng)絡(luò)管理的開銷字節(jié)，以及其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。 在電波傳播過程中，由于受地形、地物和氣象條件等的影響，使收端接收到的輸入信號(hào)電平隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象稱為衰落現(xiàn)象。在模擬微波通信系統(tǒng)中，表現(xiàn)為：電視畫面中出現(xiàn)雪花點(diǎn)狀 (噪聲 )干擾，嚴(yán)重時(shí) ，雪花點(diǎn)會(huì)把電視信號(hào)整個(gè)淹沒，無法正常接收。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，表現(xiàn)為：電視畫面中出現(xiàn)“馬賽克”，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)黑屏，致使信號(hào)完全中斷。所以衰落現(xiàn)象在移動(dòng)通信中的影響更為嚴(yán)重。大氣中有對(duì)流、平流、湍流以及雨霧等現(xiàn)象，它們都是由對(duì)流層中一些特殊的大氣環(huán)境造成的，并且是隨機(jī)產(chǎn)生的；再加上地面反射對(duì)電波傳播的影響，就使發(fā)信端到收信端之間的電波被散射、折射、吸收、或被地面反射。在同一瞬間，可能只有一種現(xiàn)象發(fā)生，也可能幾種現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生，其發(fā)生的頻率及影響程度都帶有隨機(jī)性，這些影響就使收信電平隨時(shí)間而變化。 隨著移動(dòng)通信 和移動(dòng)電子商務(wù)的迅速發(fā)展，移動(dòng)通信在日常生活中的地位越來越重要，移動(dòng)通信的電波傳播是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，這是由于移動(dòng)通信中至少有一方是移動(dòng)的，傳播路徑上可能要經(jīng)過許多不同的地形和遇到各種復(fù)雜的地物。由于移動(dòng)臺(tái)天線僅離地面 l l0 m，使得傳播路徑上的各種地形地物都嚴(yán)重影響電波傳播特性 ，不可避免的產(chǎn)生衰落。 地面移動(dòng)通信的主要傳播形式為多徑傳播；移動(dòng)環(huán)境對(duì)移動(dòng)通信鏈路 (也就是移動(dòng)信道 )特性起著關(guān)鍵性作用：確定某個(gè)區(qū)域的傳播環(huán)境的主要因素有： (1)自然地形 (高山、丘陵、平原或水域等 )； (2)人工建筑的數(shù)量 、高度、分布和表面材料等特征： (3)該地區(qū)的植被特征； (4)氣候狀況； (5)自然和人為的電磁環(huán)境和噪聲狀況： 當(dāng)然，移動(dòng)通信鏈路特性還受到通信系統(tǒng)工作頻率和移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀況的影響：比如靜止與低速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)所面臨的移動(dòng)環(huán)境問題與高速車輛上的移動(dòng)臺(tái)有很大不 。 移動(dòng)通信作為未來個(gè)人通信的主要手段，在全球通信業(yè)務(wù)中占據(jù)越來越重要的地位。隨著移動(dòng)通信用戶數(shù)的迅速增長(zhǎng)以及人們對(duì)通話質(zhì)量要求的不斷提高，要求移動(dòng)通信網(wǎng)在大容量下仍保持較高的服務(wù)質(zhì)量。而與此要求相對(duì)，目前移動(dòng)通信中主要存在的問題是 :第一，隨著移動(dòng)用戶 的增多，頻譜資源日益 1 匾乏 ;第二，由于信道傳輸條件較惡劣，所需信號(hào)在到達(dá)天線接收端前會(huì)經(jīng)歷衰減、衰落和時(shí)延擴(kuò)展，另外還有來自其他用戶的干擾，極大地限制了系統(tǒng)通信質(zhì)量的提高。 本文 主要介紹了移動(dòng)通信電波傳輸過程中出現(xiàn)的衰落現(xiàn)象以及衰落的定義、分類情況。詳細(xì)分析了移動(dòng)通信中幾種主要的抗衰落技術(shù)。 1 第 2章 衰落的分類 有時(shí)衰落的持續(xù)時(shí)間很短，在幾秒鐘至幾分鐘內(nèi)，稱為快衰落；有時(shí)衰落的時(shí)間持續(xù)十幾分鐘甚至幾個(gè)小時(shí)，稱為慢衰落。衰落時(shí)，接收電平高于正常電平稱為 上衰落，低于正常電平稱為下衰落。衰落時(shí)，接收電平低于收信機(jī)最低接收電平以下稱為深衰落。 空間衰落現(xiàn)象對(duì)微波通信的影響主要有兩個(gè)方面：一是接收電平降低，稱為平衰落；二是由于衰落的頻率選擇性而引起傳輸波形的失真，稱為頻率選擇性衰落。 2.1 平衰落 平衰落是由氣象變化緩慢引起的，多徑效應(yīng)所引起的相位干涉現(xiàn)象也是平衰落的主要起因。從產(chǎn)生衰落的物理原因分析，可以分為以下幾類： 1)閃爍衰落。由于大氣中局部的不均勻體的存在，對(duì)電磁波的照射產(chǎn)生散射作用，在收信端因相位干涉而形成快衰落。這種衰落持續(xù)時(shí)間短，電平變化小，一 般不足以造成通信的中斷。 2)K型衰落。 K型衰落是一種多徑傳輸引起的干涉型衰落，它是由于直射波與地面反射波 (或在某種情況下的繞射波 )到達(dá)收端因相位不同互相干涉造成的電波衰落。這種相位干涉與行程差有關(guān)，而在對(duì)流層中，行程差是隨 K值 (大氣折射的重要參數(shù) )而變化的，因此稱為 K型衰落。這種衰落特別是在微波線路經(jīng)過水面、湖泊或平滑地面時(shí)尤為嚴(yán)重，甚至?xí)斐赏ㄐ胖袛唷?3)波導(dǎo)型衰落。由于各種氣象條件的影響，如：早晨地面被太陽曬熱，夜間地面的冷卻，以及海面和高氣壓地區(qū)都會(huì)形成大氣層中的不均勻結(jié)構(gòu)。當(dāng)微波通過對(duì)流層中這些 不均勻?qū)訒r(shí)將產(chǎn)生超折射現(xiàn)象，于是形成了大氣波導(dǎo)。當(dāng)微波射線通過大氣波導(dǎo)，而收、發(fā)信點(diǎn)在波導(dǎo)層外，則接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)除了直射波和地面反射波外，還會(huì)收到波導(dǎo)層邊界的反射波，形成嚴(yán)重的干涉型衰落。波導(dǎo)型衰落發(fā)生時(shí)，往往造成通信的中斷。 2.2 頻率選擇性衰落 由于電波空間的多徑傳輸現(xiàn)象，造成了微波通信中的頻率選擇性衰落。這是因?yàn)槎鄰絺鬏數(shù)姆瓷洳?、折射波和直射波各以不同的方向和時(shí)延到達(dá)收信點(diǎn)而進(jìn)行矢量相加的結(jié)果。頻率選擇性衰落是多徑衰落的一種類型，在這種衰落中，反射波的影響較大。這種現(xiàn)象較多地發(fā)生在炎熱、潮濕的夏季，例 如我國黃河流域，發(fā)生在七、八、九月份較多。平原和水網(wǎng)地區(qū)比丘陵山區(qū)容易發(fā)生。衰落嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致通信中斷。頻率選擇性衰落將使微波信號(hào)產(chǎn)生帶內(nèi)失真，如果系統(tǒng)的頻率配置采用同頻雙極化工作，還會(huì)使交叉極化鑒別度下降；另外，系統(tǒng)具有的抗深衰落能力也會(huì)受到影響。 1 2.2 其他分類方法 衰落也可以按接收點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的高低分類。高于自由空間電平值的叫上衰落，低于自由空間電平值的叫下衰落。但是，微波通信工程中常按衰落發(fā)生的物理成因，把衰落分為閃爍衰落和多徑衰落，閃爍衰落主要是因?yàn)榇髿饩植课⑿_動(dòng)引起電波射束散射所造成的。各散射波的 振幅小，相位隨著大氣變化而隨機(jī)變化。結(jié)果它們?cè)诮邮拯c(diǎn)的合成振幅變化很小，對(duì)主波影響不大。因此，這種衰落對(duì)視距微波接力電路的穩(wěn)定性影響不大。而多徑衰落主要是由多徑傳播造成的，它是視距微波傳播信道深衰落的主要原因。根據(jù)大量的傳播測(cè)試試驗(yàn)表明， 10GHz以下頻段微波傳播的衰落現(xiàn)象常遵循以下規(guī)律： (1)波長(zhǎng)越短，距離越長(zhǎng)，衰落越嚴(yán)重。 (2)跨越水面 (湖泊、海洋 )、平原的路徑比跨越山區(qū)的路徑衰落嚴(yán)重。 (3)夏秋季節(jié)比冬春季節(jié)衰落頻繁，衰落深度也大。 (4)晴天和白天，接收的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)一般比夜間穩(wěn)定。晝夜交替時(shí)，例 如早晨 5點(diǎn)到 9點(diǎn)左右，晚上 7點(diǎn)到 9點(diǎn)前后，以及午夜到凌晨 3點(diǎn)之間，常出現(xiàn)深衰落。 (5)陰雨、大霧及刮風(fēng)天氣比晴天、寧靜天氣接收信號(hào)穩(wěn)定，雨過天晴及霧散時(shí)，又常出現(xiàn)快衰落。 1 第 3章 抗衰落技術(shù)分析 在移動(dòng)通信中，由于多徑衰落環(huán)境的影響，經(jīng)常由于接收的功率降低或波形失真造成電路性能惡化。因此在研究電波傳播統(tǒng)計(jì)規(guī)律的基礎(chǔ)上提出了各種對(duì)付電波衰落的技術(shù)措施，即所謂的抗衰落技術(shù)。對(duì)付平衰落，通常采用收信機(jī)中頻放大器的 AGC(自動(dòng)增益控制 )電路和備用波道倒換的辦法。而對(duì)付頻率選 擇性衰落則要采用分集技術(shù)和自適應(yīng)均衡技術(shù)。 3.1 自適應(yīng)均衡 雖然在模擬微波通信中，為了改善信道的群時(shí)延和微分增益特性，也使用了均衡器，但該均衡器只作靜態(tài)特性的補(bǔ)償。 如今在移動(dòng)通信中，因其傳輸帶寬較寬，當(dāng)發(fā)生多徑傳播衰落時(shí)，其通帶內(nèi)的振幅特性是隨時(shí)間而變化的，這就要求均衡器能適應(yīng)時(shí)間的變化。根據(jù)工作頻率不同，可以將均衡器分為兩種類型：帶通均衡和基帶均衡。通常，帶通均衡在接收機(jī)的中頻級(jí)進(jìn)行和在頻域上工作，用以控制信道的傳遞函數(shù)，稱為頻域均衡器?；鶐Ь庠跁r(shí)域工作，直接減小由傳遞函數(shù)不理想而產(chǎn)生的符號(hào)間干擾 ，稱為時(shí)域均衡器。 最簡(jiǎn)單的頻域均衡器經(jīng)常指斜率均衡器，它只對(duì)存在多徑衰落時(shí)在微波波道頻率響應(yīng)中出現(xiàn)的斜率不對(duì)稱性進(jìn)行補(bǔ)償。它的作用是引進(jìn)一個(gè)幅度傾斜的校正，從而恢復(fù)所接收信號(hào)的功率譜密度的對(duì)稱性。用一套窄帶濾波器，監(jiān)視兩個(gè)或三個(gè)頻率處的輸出功率譜，將測(cè)得的功率相互進(jìn)行比較，或者將測(cè)得 的功率與預(yù)定的不失真電平進(jìn)行比較，就可以達(dá)到這個(gè)要求。 斜率均衡器通常按平坦群時(shí)延特性來設(shè)計(jì)。主要補(bǔ)償衰落凹口在通頻帶以外的頻率選擇性衰落。 另一類頻域均衡器力求產(chǎn)生的傳遞函數(shù)近似等于符合兩射線傳播模型的信道特性的倒數(shù)。它由 諧振濾波器組成，控制它的陡度系數(shù)和中心頻率，以跟蹤衰落凹口，所以一般性的名稱為凹口均衡器。這樣的電路總是呈現(xiàn)下凹的群時(shí)延特性。因而，當(dāng)信道受到最小相位衰落時(shí)，它們將使信號(hào)失真顯著減小，但是對(duì)于非最小相位衰落，群時(shí)延失真將加倍。 時(shí)域均衡器直接在時(shí)域工作，并減少由振幅和群時(shí)延失真所產(chǎn)生的符號(hào)間干擾。每一所傳輸?shù)姆?hào)不僅由于加性噪聲而造成質(zhì)量下降，而且也由于以前的符號(hào)和以后的符號(hào)的干擾而造成質(zhì)量下降。只有當(dāng)脈沖響應(yīng)滿足奈奎斯特準(zhǔn)則時(shí)，才有可能實(shí)現(xiàn)無符號(hào)間干擾傳輸。實(shí)際上，發(fā)射和接收濾波器是為形成奈奎斯特濾波器來 進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但是表征微波波道的時(shí)變多徑傳播破壞了這一特性，從而產(chǎn)生了嚴(yán)重的符號(hào)間干擾。為了對(duì)抗所產(chǎn)生的符號(hào)間干擾，在接收機(jī)外需要加自適應(yīng)均衡器。為了在作出判決前去掉符號(hào)間干擾，有兩種基本的基帶均衡器結(jié)構(gòu)：線性均衡器和非線性判決反饋均衡器。線性均衡器采用帶有 1 可調(diào)節(jié)的復(fù)抽頭增益的非遞推橫向?yàn)V波器的形式。 判決反饋均衡器是非線性部件，由兩個(gè)橫向均衡器組成。判決反饋均衡器的主要思想是若對(duì)以前的數(shù)據(jù)符號(hào)作出了正確判決，則只要將它們饋送給后饋濾波器，就可以去掉它們對(duì)現(xiàn)在的數(shù)據(jù)符號(hào)的干擾。 3.2 交叉極化干擾抵消器 頻 率是一種有限的資源，隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，提高頻率利用系數(shù)變得越為重要了。其中同頻異極化頻率重復(fù)利用技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。這種技術(shù)在同一頻率上利用正交極化傳送兩個(gè)不同的信號(hào)，這樣可使頻譜利用率提高一倍。為避免兩個(gè)極化的信號(hào)之間產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，要求微波天線采用高交叉極化的天線。現(xiàn)在，天線的交叉極化鑒別率已可達(dá)到 40dB左右。但是微波傳播存在多徑衰落和雨雪等沉降物的影響，在這種情況下，系統(tǒng)的交叉極化鑒別率會(huì)惡化。當(dāng)出現(xiàn)深度衰落時(shí)，由于交叉極化鑒別率的降低，同交叉極化信號(hào)來的干擾就會(huì)增加，導(dǎo)致系統(tǒng)比特差錯(cuò)率上升甚至 出現(xiàn)中斷。為此需設(shè)置一個(gè)交叉極化干擾抵消器，用以抵消來自正交極化的干擾信號(hào)。而且由于衰落過程是不斷變化的，交叉極化干擾抵消器的工作也必須是自適應(yīng)的。 3.3 自動(dòng)發(fā)信功率控制 自動(dòng)發(fā)信功率控制是微波通信中能得到許多好處的一個(gè)實(shí)用措施。微波發(fā)射機(jī)工作時(shí)輸出功率是可變的，在絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，發(fā)射機(jī)工作于正常值 (最小值 )，只有當(dāng)遠(yuǎn)端接收機(jī)檢測(cè)到不利衰落條件時(shí)，即接收信號(hào)電平低時(shí)才達(dá)到最大值。用反向的通信業(yè)務(wù)信道來控制反饋環(huán)配置中的發(fā)射機(jī)。 3.4 分集技術(shù) 分集技術(shù)是指系統(tǒng)同時(shí)接收衰落互不相關(guān)的兩個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào) 后，系統(tǒng)分別解調(diào)這些信號(hào)然后將他們相加，這樣系統(tǒng)可以接收到更多有用信號(hào)，克服衰落。 移動(dòng)通信信道是一種多徑衰落信道，發(fā)射的信號(hào)要經(jīng)過直射、反射、散射等多條傳播途徑才能達(dá)到接收端，而且隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，各條傳播路徑上的信號(hào)幅度、時(shí)延及相位隨時(shí)隨地發(fā)生變化，所以接收到的信號(hào)的電平是起伏、不穩(wěn)定的，這些多徑信號(hào)相互疊加就會(huì)形成衰落。疊加后的信號(hào)幅度變化符合瑞利分布，又稱瑞利衰落。瑞利衰落隨時(shí)間急劇變化時(shí)，稱為 “ 快衰落 ” 。快衰落嚴(yán)重衰落深度達(dá)到 2030dB。瑞利衰落的中值場(chǎng)強(qiáng)只產(chǎn)生比較平緩的變化，稱為 “ 慢衰落 ” ， 且服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。 分集技術(shù)是克服疊加衰落的一個(gè)有效分發(fā)。由于具有頻率、時(shí)間、空間的選擇性，因此分集技術(shù)包括頻率分集、時(shí)間分集、空間分集。 減弱慢衰落采用空間分集，即用幾個(gè)獨(dú)立天線或在不同場(chǎng)地分別發(fā)射和接收信號(hào)，以保證各信號(hào)之間的衰落獨(dú)立。 1 根據(jù)衰落的頻率選擇性，當(dāng)兩個(gè)頻率間隔大于信道帶寬相關(guān)帶寬時(shí)，接收到的此兩種頻率的衰落信號(hào)不相關(guān)，市區(qū)的相關(guān)帶寬一般為 50kHz左右，郊區(qū)的相關(guān)帶寬一般為 250kHz左右。而 CDMA的一個(gè)信道帶寬為 1.23MKz，無論在市區(qū)還是郊區(qū)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相關(guān)帶寬的要求，所以 CDMA的寬帶傳輸本身就是頻率分集。 時(shí)間分集是利用基站和移動(dòng)臺(tái)的 RAKE接收機(jī)來完成的。對(duì)于一個(gè)信道帶寬為 1.23MHz的 CDMA系統(tǒng)，當(dāng)來自兩個(gè)不同路徑信號(hào)的時(shí)延為 1us時(shí)，也即這兩條路徑相差大約 300m時(shí)， RAKE接收機(jī)就可以將它們分別提取出來而不混淆。 信號(hào)的衰落和失真，甚至中斷，將會(huì)嚴(yán)重降低通信系統(tǒng)的性能，抗衰落通 常可采用多種措施，其中明顯有效且被廣泛應(yīng)用的措施之一是分集接收技術(shù)。接收分集就是將相關(guān)性較小的兩路以上的收信機(jī)輸出信號(hào)進(jìn)行選擇或合成，構(gòu)成總的接收信號(hào)，以此來減小衰落的影響。目前使用較多的接收 分集的類型有空間分集、頻率分集、混合分集 (空間分集 +頻率分集 )、極化分集。這幾種分集方式在微波通信網(wǎng)中都有應(yīng)用。 1、空間分集 在空間中不同的垂直高度上架設(shè)幾副天線，同時(shí)接收一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射 的微波信號(hào)，然后進(jìn)行合成或選擇其中一個(gè)較強(qiáng)信號(hào)作為收信端的使用信號(hào)。 這種分集方式是利用電磁波到達(dá)各個(gè)天線的行程不同來減小或消除衰落的 影響。有幾副接收天線就稱為幾重分集。 2、頻率分集 用兩個(gè)或兩個(gè)以上具有一定頻率間隔的微波頻率同時(shí)發(fā)送和接收同一 信號(hào)，然后進(jìn)行合成和選擇，這種分集方式是利用電磁波在不同的頻率下有 不 同的行程來減小或消除衰落的影響。 3、混合分集 同時(shí)使用空間分集和頻率分集。 4、極化分集 接收端同時(shí)接收水平極化波和垂直極化波而構(gòu)成的一種極化方式。隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展，各種抗衰落措施也日趨完善，如自適應(yīng)均衡技術(shù)、調(diào)制解調(diào)技術(shù)等，這些技術(shù)將大大提高通信電路的穩(wěn)定性 為了對(duì)抗多徑衰落和降雨衰落的影響，將多個(gè)特性不相同的收信信號(hào)合成或切換，得到良好信號(hào)的技術(shù)稱為分集技術(shù)?？梢允褂貌煌奶炀€、頻率、極化、到達(dá)角、路由、地址和時(shí)間，分別稱為空間分集、頻率分集、極化分極、角度分集、路由分集、站址分集和時(shí)間分集。無 論何種分集方式，都是利用在不同的傳播條件下，幾個(gè)微波信號(hào)同時(shí)發(fā)生深衰落的概率小于單一微波信號(hào)同一衰落深度的概率來取得分集改善效果的。 最常用的是空間分集技術(shù)。空間分集通常用兩個(gè)或更多個(gè)垂直間隔某個(gè)距離的接收天線來實(shí)現(xiàn)，天線之間的距離應(yīng)足夠大，以便使提供的各信號(hào)中由多徑衰落引起的各種損傷有足夠的不相關(guān)性。 1 按頻帶分類：分集合成可在射頻、中頻或基帶進(jìn)行。得到分集信號(hào)的方法有選擇法 (開關(guān)分集 )和合成法 (合成分集 )。在合成分集中，又分同相合成，最小色散合成，凹口檢出合成，最大比例合成等。 同相合成又叫最大功率合成。 同相合成的關(guān)鍵是使上、下天線接收的兩路輸入信號(hào)達(dá)到同相，即相位差為零。如果兩路輸入不同相，則從兩路信號(hào)合成器檢出控制信號(hào)，然后去控制其中的一路，直到兩路輸入信號(hào)相位相同。同相合成的結(jié)果可使任一時(shí)刻合成信號(hào)的振幅總是兩天線接收信號(hào)的振幅之和。在移動(dòng)通信中，因這種分集方式的合成波中除直射波外，還包括相對(duì)于直射波有一定時(shí)延的干涉波 故同相合成分集接收只能在一定程度上減小帶內(nèi)失真，而其改善效果卻不能令人滿意。 最小色散合成是把上、下天線所接收的兩個(gè)微波信號(hào)中的 干涉波通過一定的方式進(jìn)行反相合成，使干涉波振幅最小。以此達(dá)到抗頻率選擇性衰落，使帶內(nèi)振幅偏差最小的目的。 3.5 備用波道倒換 由于多徑衰落是一種頻率選擇性現(xiàn)象，并且在傳播實(shí)驗(yàn)中已觀測(cè)到在不同的射頻載波上，衰落事件有明顯的不相關(guān)性。通常采用 n+1(n個(gè)主用波道 +1個(gè)備用波道 )波道備用制式。當(dāng)主用波道中任一波道由于設(shè)備故障或者電波傳播發(fā)生深衰落時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)在信號(hào)中斷前，將其倒換到備用波道，這樣有可能完全避免中斷。 3.6 智能天線技術(shù) 智能天線就是能夠利用多個(gè)天線陣元 (即天線陣列 )進(jìn)行信號(hào)處理，自動(dòng)地調(diào)整發(fā)射 和 (或 )接收方向圖，以針對(duì)不同的信號(hào)環(huán)境達(dá)到最優(yōu)性能，最終實(shí)現(xiàn)從空間上區(qū)分多用戶的一種技術(shù)。 目前移動(dòng)通信系統(tǒng)中，在基站使用比較普遍的是全方向或方向固定的扇形天線，當(dāng)它們向用戶發(fā)射信號(hào)時(shí)，發(fā)射功率的絕大多數(shù)是白白地浪費(fèi)了，而且這些浪費(fèi)的發(fā)射功率則以干擾的形式對(duì)其他用戶的信號(hào)產(chǎn)生影響。而智能天線能夠根據(jù)當(dāng)前信道的情況自適應(yīng)地變化，可以為每一個(gè)用戶提供一個(gè)窄的定向波束，使信號(hào)在有限的方向區(qū)域內(nèi)發(fā)送和接收。這樣做既可以減小發(fā)射功率，又可以減小信號(hào)全向發(fā)射對(duì)其他用戶的干擾；同時(shí)無形之中提高了頻譜的使用率，增加了系統(tǒng) 容量。 一般地，智能天線被定義為：天線陣列加上先進(jìn)的信號(hào)處理智能天線利用天線陣列技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對(duì)準(zhǔn)移動(dòng)入射信號(hào)到達(dá)方向，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動(dòng)入射信號(hào)并刪除或抑制干擾信號(hào)的目的，提高輸入信號(hào)的信噪比。 1 智能天線的波束一般情況下是隨著每個(gè)用戶發(fā)出的期望信號(hào)的到達(dá)方向(最強(qiáng)路徑 )不斷地隨著時(shí)間在動(dòng)態(tài)地改變。在移動(dòng)通信中，至少智能天線跟蹤變化的速率要大于用戶移動(dòng)及信道快衰落的變化速率才能起到自適應(yīng)跟蹤用戶的目的。 在移動(dòng)通信中，為了使智能天線 實(shí)用化，一般采用準(zhǔn)動(dòng)態(tài)預(yù)多波束的波束切換方式的智能天線和全自適應(yīng)陣列式自動(dòng)跟蹤用戶的智能天線： (1)所謂準(zhǔn)動(dòng)態(tài)的預(yù)多波束智能天線，是指在接收 (或發(fā)送 )端，預(yù)先設(shè)置了一組 N個(gè)不同入射角方向的窄波束，再根據(jù)接收 (或發(fā)送 )所判斷出的期望信號(hào)的來波方向 (DOA， Direction-Of-Arriva1)，并根據(jù)一定的信號(hào)誤差準(zhǔn)則，在預(yù)置的 N個(gè)窄波束中選取一個(gè)最合適的波束，并及時(shí)切換至該波束上接收 (或發(fā)送 )期望信號(hào)。 (2)全自適應(yīng)陣列自動(dòng)跟蹤式智能天線，即在接收 (或發(fā)送 )端利用一組 (N個(gè) )陣列天線，通過不同自適應(yīng) 調(diào)整加權(quán)值，達(dá)到形成若干個(gè) (K個(gè) )自適應(yīng)波束，同時(shí)自動(dòng)跟蹤若干個(gè) (K個(gè) )用戶的目的。這種全自適應(yīng)型的智能天線，當(dāng)用戶數(shù)目較大 (K很大 )時(shí)，特別是在時(shí)變多徑衰落信道條件下，實(shí)現(xiàn)有相當(dāng)?shù)碾y度。 智能天線分為兩類 :多波束陣和自適應(yīng)陣。 多波束天線利用多個(gè)并行波束覆蓋整個(gè)用戶區(qū)，每個(gè)波束的指向是固定的，波束寬度也隨陣元數(shù)目的確定而確定。預(yù)先設(shè)置的多波束覆蓋蜂窩或扇區(qū)空間 (權(quán)矢量亦相應(yīng)被預(yù)設(shè) )，對(duì)于不同 DOA 的用戶信號(hào)，選擇相應(yīng)最佳權(quán)矢量分配給相應(yīng)用戶，或通過遍乘各權(quán)矢量并通過幅度比較進(jìn)行選擇以輸出不同 DOA 的用戶信 號(hào)。其優(yōu)點(diǎn)是波束為預(yù)設(shè)，波束形成選擇和精度與來波接收信號(hào)質(zhì)量無關(guān)；系統(tǒng)復(fù)雜度與算法復(fù)雜度無關(guān)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于從現(xiàn)有基站系統(tǒng)改造；實(shí)時(shí)跟蹤速度快，波束選擇、切換簡(jiǎn)單；無須要求各單元方向圖相同；可用對(duì)稱陣實(shí)現(xiàn)附加相位誤差和對(duì)消。與自適應(yīng)陣相比，不足之處在于 :不能實(shí)現(xiàn)信號(hào)最佳接收， SNR 不如自適應(yīng)陣?yán)硐?:不能實(shí)現(xiàn)方向圖零點(diǎn)的干擾抑制，對(duì)許多用戶只能設(shè)計(jì)等低旁瓣；需要發(fā)射機(jī)信號(hào)作相位參考點(diǎn)；結(jié)構(gòu)性能較固定，難以通過結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)成本的調(diào)整改善性能。 自適應(yīng)陣工作原理是由每一快拍所獲天線接收信號(hào)矢量，通過各種自適應(yīng)算 法求得權(quán)矢量，在高頻或基帶信號(hào)諧振通過高頻控制器件或 DSP 處理器實(shí)現(xiàn)不同 DOA 的目標(biāo)信號(hào)獲取，并使 SNR 達(dá)到最大。其優(yōu)點(diǎn)是 :能有效克服和抑制干擾使 SNR 達(dá)到最大；發(fā)射機(jī)無須和波束形成網(wǎng)絡(luò)同步，波束形成僅依靠接收信號(hào)；結(jié)構(gòu)、性能、成本調(diào)整靈活。不足之處在于 :波束形成及權(quán)矢量計(jì)算完全依賴于接收信號(hào)矢量，若有用信號(hào)與干擾相比不是足夠的大， 1 會(huì)造成誤跟蹤和附加相位誤差，并使輸出質(zhì)量惡化；系統(tǒng)復(fù)雜度取決于算法復(fù)雜度及目標(biāo)移動(dòng)速度等因素，附加相位誤差難以抵消，一般要求各陣元方向圖相同。 雖然兩種系統(tǒng)都能在用戶方向提供高增 益，但只有自適應(yīng)陣能提供最佳增益，并且同時(shí)識(shí)別并跟蹤有用信號(hào)，最小化干擾?？傮w來說，自適應(yīng)陣能更為主動(dòng)地提高信噪比，比多波束陣更靈活，但多波束陣較自適應(yīng)陣更容易實(shí)現(xiàn)。 為了使智能天線早日實(shí)用化，一般采用了分兩步走的方案 :準(zhǔn)動(dòng)態(tài)的預(yù)多波束的波束切換方式的智能天線和全自適應(yīng)陣列式自動(dòng)跟蹤用戶的智能天線。 將智能天線用于移動(dòng)通信可帶來如下好處： (1)增大信道容量 通過空分復(fù)用來補(bǔ)償時(shí)分、頻分和碼分的仍不能滿足的對(duì)信道容量的需求； (2)提高頻譜效率； (3)擴(kuò)大基站覆蓋范圍； (4)激勵(lì)多波束以便同時(shí)跟蹤多個(gè) 目標(biāo)； (5)可對(duì)孔徑抖動(dòng)進(jìn)行電補(bǔ)償； (6)減小時(shí)延擴(kuò)展； (7)減小多徑效應(yīng)的影響； (8)降低鄰道干擾 智能天線系統(tǒng)應(yīng)用于移動(dòng)通信時(shí)最重要的性能之一就是消除鄰道干擾。鄰道干擾是由使用同一組信道頻率的通信設(shè)備同時(shí)發(fā)射信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的。而通過直接將波束對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)信號(hào)，將波束零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)其他接收機(jī)，這樣就能降低發(fā)送模式下的鄰道干擾。在接收模式下，只要已知信號(hào)源的方位，就可以使用干擾抵消策略來降低鄰道干擾； (9)降低系統(tǒng)復(fù)雜度； (10)降低誤碼率； (11)降低通話中途斷線的可能性。 3.7 擴(kuò)展頻譜技術(shù) 通信技 術(shù)和通信理論的研究，是圍繞著通信系統(tǒng)的有效性和可靠性這兩個(gè)基本問題開展的。所以，有效性和可靠性是設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。 有效性，是指通信系統(tǒng)傳輸信息效率的高低。這個(gè)問題是討論怎樣以最合理、最經(jīng)濟(jì)的方法傳輸最大數(shù)量的信息。在模擬通信系統(tǒng)中，多路復(fù)用技術(shù)可 1 提高系統(tǒng)的有效性。顯然，信道復(fù)用程度越高，系統(tǒng)傳輸信息的有效性就越好。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，因此傳輸?shù)挠行允怯脗鬏斔俾蕘砗饬康摹?可靠性，是指通信系統(tǒng)可靠地傳輸信息。由于信息在傳輸過程中受到干擾，收到的與發(fā)出的信息并不完全相 同?？煽啃跃褪怯脕砗饬渴盏叫畔⑴c發(fā)出信息的符合程度。因此，可靠性決定于系統(tǒng)抵抗干擾的性能，也就是說，決定于通信系統(tǒng)的抗干擾性。在模擬通信系統(tǒng)中，傳輸可靠性是用整個(gè)系統(tǒng)的輸出信噪比來衡量的。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳輸可靠性是用差錯(cuò)率來衡量的。 擴(kuò)展頻譜通信由于具有很強(qiáng)的抗干擾能力，首先在軍用通信系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。近年來，擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)的理論和應(yīng)用發(fā)展非常迅速。 擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)是指待傳輸信息的頻譜用某個(gè)特定的擴(kuò)頻函數(shù)（與待傳輸?shù)男畔⒋a無關(guān)）擴(kuò)展后成為寬頻帶信號(hào)，送入信道中傳輸，再利用相應(yīng)的手段將其壓縮，從而獲取 傳輸信息的通信系統(tǒng)。也就是說在傳輸同樣信息時(shí)所需要的射頻帶寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被傳輸信息所必需的最小的帶寬。擴(kuò)頻后射頻信號(hào)的帶寬至少是信息帶寬的幾十倍、幾百倍甚至幾萬倍。信息已不再是決定射頻信號(hào)帶寬的一個(gè)重要因素，射頻信號(hào)的帶寬主要由擴(kuò)頻函數(shù)來決定。 由上述可見，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)有以下兩個(gè)特點(diǎn)： (1) 傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被傳輸?shù)脑夹畔⑿盘?hào)的帶寬； (2) 傳輸信號(hào)的帶寬主要由擴(kuò)頻函數(shù)決定，此擴(kuò)頻函數(shù)通常是偽隨機(jī) (偽噪聲 )編碼信號(hào)。 以上兩個(gè)特點(diǎn)有時(shí)也稱為判斷擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的準(zhǔn)則。 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是其具有很 強(qiáng)的抗人為干擾、抗窄帶干擾、抗多徑干擾的能力。這里我們先定性地說明一下擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有抗干擾能力的理論依據(jù)。 擴(kuò)頻通信的基本理論根據(jù)是信息理論中的山農(nóng)（ C E Shannon）信道容量公式： )1(log 2 NSWC 式中 C 為信道容量 (bit/s)， W 為信道帶寬 (Hz)， S 為信號(hào)功率 (W)， N 為噪聲功率 (W)。山農(nóng)公式表明了一個(gè)信道無誤差地傳輸信息的能力同存在于信道中的信噪比以及用于傳輸信息的信道帶寬之間的關(guān)系。 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是在發(fā)信機(jī)部分如何產(chǎn)生寬帶的擴(kuò) 頻信號(hào)，在收信機(jī)部分如何解調(diào)擴(kuò)頻信號(hào)。根據(jù)通信系統(tǒng)產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(hào)的方式，可以分為下列幾種。 （ 1）直擴(kuò)方式 直接序列擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)是用待傳輸?shù)男畔⑿盘?hào)與高速率的偽隨機(jī)碼波形相乘后，去直接控制射頻信號(hào)的某個(gè)參量，來擴(kuò)展傳輸信號(hào)的帶寬。用于擴(kuò)展頻譜的偽隨機(jī)序列稱為擴(kuò)頻碼序列。在直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，通常對(duì)載波 1 進(jìn)行相移鍵控調(diào)制。為了節(jié)約發(fā)射功率和提高發(fā)射機(jī)的工作效率，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)常采用平衡調(diào)制器。抑制載波的平衡調(diào)制對(duì)提高擴(kuò)頻信號(hào)的抗偵破能力也有利。在發(fā)信機(jī)端，待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)與偽隨機(jī)碼 (擴(kuò)頻碼 )波形相乘 (或與偽隨機(jī)碼序列模 2 和 )，形成的復(fù)合碼對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，然后由天線發(fā)射出去。在收信機(jī)端，要產(chǎn)生一個(gè)和發(fā)信機(jī)中的偽隨機(jī)碼同步的本地偽隨機(jī)碼，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，解擴(kuò)后的信號(hào)送到解調(diào)器解調(diào)，恢復(fù)出傳送的信息。 （ 2）跳頻方式 跳頻擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)是頻率跳變擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，更確切地說應(yīng)叫做“多頻、選碼和頻移鍵控通信系統(tǒng)”。它是用二進(jìn)制偽隨機(jī)碼序列去離散地控制射頻載波振蕩器的輸出頻率，使發(fā)射信號(hào)的頻率隨偽隨機(jī)碼的變化而跳變。跳變系統(tǒng)可供隨機(jī)選取的頻率數(shù)通常是幾千到 202 個(gè)離散頻率 。每次移頻是根據(jù)偽隨機(jī)碼決定的。頻率跳變擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)主要由偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器和頻率合成器兩部分組成?？焖夙憫?yīng)的頻率合成器是頻率跳變擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。 頻率跳變擴(kuò)頻通信系統(tǒng)發(fā)信機(jī)的發(fā)射頻率，在一個(gè)預(yù)定的頻率集內(nèi)由偽隨機(jī)碼序列控制頻率合成器 (偽 )隨機(jī)的由一個(gè)跳到另一個(gè)。收信機(jī)中的頻率合成器也按照相同的順序跳變，產(chǎn)生一個(gè)和發(fā)射頻率只差一個(gè)中頻的本振頻率，經(jīng)混頻后得到一個(gè)頻率固定的中頻信號(hào)。這一中頻信號(hào)經(jīng)放大后送到解調(diào)器解調(diào)，恢復(fù)出傳輸?shù)男畔ⅰ?在頻率跳變擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，控制頻率跳變的指令碼 (偽隨機(jī)碼 )的 速率，沒有直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的偽隨機(jī)碼速率高，一般為每秒幾十跳到幾萬跳，根據(jù)頻率跳變的速度，可以將頻率跳變系統(tǒng)分為慢頻率跳變系統(tǒng)和快頻率跳變系統(tǒng)兩種。 （ 3）跳時(shí)方式 時(shí)間跳變也是一種擴(kuò)展頻譜技術(shù)，跳時(shí)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是時(shí)間跳變擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，主要用于時(shí)分多址 (TDMA)通信。與跳頻相似，跳時(shí)是使發(fā)射信號(hào)在時(shí)間軸上跳變。我們先把時(shí)間軸分成許多時(shí)片。在一幀內(nèi)哪個(gè)時(shí)片發(fā)射信號(hào)由擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行控制。因此，可以把跳時(shí)理解為：用一定碼序列進(jìn)行選擇的多時(shí)片的時(shí)移鍵控。由于采用了窄得很多的時(shí)片去發(fā)送信號(hào)，相對(duì)說來，信號(hào)的頻譜也就展寬了。 在發(fā)端，輸入的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)起來，由擴(kuò)頗碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去控制通 -斷開關(guān)，經(jīng)二相或四相調(diào)制后再經(jīng)射頻調(diào)制后發(fā)射。在接收端，當(dāng)接收機(jī)的偽碼發(fā)生器與發(fā)端同步時(shí)，所需信號(hào)就能每次按時(shí)通過開關(guān)進(jìn)入解調(diào)器。解調(diào)后的數(shù)據(jù)也經(jīng)過一緩沖存儲(chǔ)器，以便恢復(fù)原來的持續(xù)時(shí)間，提供給用戶均勻的數(shù)據(jù)流。只要收發(fā)兩端在時(shí)間上嚴(yán)格同步進(jìn)行，就能正確地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。 （ 4）線性脈沖調(diào)頻系統(tǒng) (Chirp) 線性脈沖調(diào)頻系統(tǒng)是指系統(tǒng)的載頻在一給定脈沖時(shí)間間隔內(nèi)線性地掃過一個(gè)寬帶范圍。在語音頻段，線性調(diào)頻聽起來類似 于鳥的“啾啾”叫聲，所以 1 線性脈沖調(diào)頻也稱為鳥聲調(diào)制。 線性調(diào)頻是一種不需要用偽碼序列調(diào)制的擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，由于線性調(diào)頻信號(hào)占用的頻帶寬度遠(yuǎn)大于信息帶寬，從而也可獲得很大的處理增益。 （ 5）混合擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng) 以上幾種基本的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)，單獨(dú)使用其中一種系統(tǒng)時(shí)有時(shí)難以滿足要求，將以上幾種擴(kuò)頻方法結(jié)合起來就構(gòu)成了混合擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。常見的有頻率跳變 -直接序列混合系統(tǒng) (FH/DS)，直接序列 -時(shí)間跳變混合系統(tǒng) (DS/TH)，頻率跳變 -時(shí)間跳變混合系統(tǒng) (HF/TH)等。它們比單一的擴(kuò)頻、跳頻、跳時(shí)體制有 更優(yōu)良的性能。 擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種具有優(yōu)異抗干擾性能的新技術(shù)，它的主要優(yōu)點(diǎn)是： (1) 抗干擾性能好。它具有極強(qiáng)的抗人為寬帶干擾、窄帶瞄準(zhǔn)式干擾、中繼轉(zhuǎn)發(fā)式干擾的能力，有利于電子反對(duì)抗，特別適合軍事通信系統(tǒng)中運(yùn)用。相對(duì)于常規(guī)通信系統(tǒng)， DS-SS、 FH-SS、 DS/FH、 DS/TH 等系統(tǒng)對(duì)多徑干擾不敏感，如果再采用自適應(yīng)對(duì)消、自適應(yīng)天線、自適應(yīng)濾波等技術(shù)或措施，可以使多徑干擾消除。這對(duì)移動(dòng)通信是很有利的。 (2) 選擇性尋址能力強(qiáng)，可以用碼分多址的方式來組成多址通信網(wǎng)。多址通信網(wǎng)內(nèi)的所有接收機(jī)和發(fā)射機(jī)可以同時(shí) 使用相同的頻率工作。對(duì)于給定的接收機(jī)，當(dāng)指定了特定的擴(kuò)頻碼后，該接收機(jī)就只能和使用相同擴(kuò)頻碼的發(fā)射機(jī)相聯(lián)系。當(dāng)網(wǎng)內(nèi)所有的接收機(jī)都指定了不同的擴(kuò)頻碼后，網(wǎng)內(nèi)的任一發(fā)射機(jī)可通過選擇不同的擴(kuò)頻碼來和使用相應(yīng)擴(kuò)頻碼的接收機(jī)相聯(lián)系。使用擴(kuò)頻通信技術(shù)組成多址通信網(wǎng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的同步比常規(guī)通信體制易于實(shí)現(xiàn)。便于實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)靈活的隨機(jī)接入，便于采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息的控制和交換。 (3) 保密性能好，信息隱蔽以防竊取。擴(kuò)頻信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)基本與待傳輸?shù)男畔o關(guān)，主要由擴(kuò)頻碼來決定。信息的隱蔽程度或安全程度取決于所使用的擴(kuò)頻碼。由于擴(kuò)頻通 信系統(tǒng)使用碼周期很長(zhǎng)的偽隨機(jī)碼，在一個(gè)偽碼周期中具有隨機(jī)特性，經(jīng)過它調(diào)制后的數(shù)字信息類似于隨機(jī)噪聲，因而將其用于保密通信系統(tǒng)中，敵方采用普通偵察手段和破譯方法不易發(fā)現(xiàn)和識(shí)辨信號(hào)。 擴(kuò)頻信號(hào)的功率相當(dāng)均勻的被分布在很寬的頻率范圍內(nèi)，以至被傳輸?shù)墓β首V密度很低，偵察接收機(jī)難以檢測(cè)，使得系統(tǒng)具有低的截獲概率，從而提高了系統(tǒng)的保密性能。 (4) 頻譜密度低，對(duì)其它通信系統(tǒng)的干擾小。在輸出信號(hào)功率相同的情況下，由于擴(kuò)頻信號(hào)擴(kuò)展了頻帶，降低了輸出信號(hào)單位頻帶內(nèi)的功率 (能量 )，從而降低了系統(tǒng)在單位頻帶內(nèi)電波的通量密度。頻 譜密度低，對(duì)空間通信大有好處。當(dāng)空間通信系統(tǒng)在地面上產(chǎn)生的電波通量密度太大時(shí)，會(huì)造成對(duì)地面通信系統(tǒng)的干擾。對(duì)于當(dāng)前無線電通信中頻率資源匱乏的問題，利用擴(kuò)頻通信技術(shù)，使頻率資源可重復(fù)利用。使用擴(kuò)頻碼分多址技術(shù)可解決常規(guī)通信系統(tǒng)中電波擁擠的大難題。所以擴(kuò)頻碼分多址通信在城市移動(dòng)通信中有著廣闊的應(yīng)用前景。 (5) 高分辨率測(cè)距。測(cè)距是擴(kuò)頻技術(shù)最突出的應(yīng)用。無線電測(cè)距在測(cè)量距 1 離增大的情況下，反射信號(hào)變?nèi)?，造成接收困難。為克服這一困難，就必須加大發(fā)射信號(hào)的功率。增大脈沖雷達(dá)信號(hào)的峰值功率，會(huì)受到設(shè)備和器件的限制。加大 信號(hào)的脈沖寬度，又會(huì)降低測(cè)距的分辨率。利用連續(xù)波雷達(dá)測(cè)距時(shí)，會(huì)出現(xiàn)距離模糊問題。利用擴(kuò)頻技術(shù)測(cè)距，擴(kuò)頻碼序列的長(zhǎng)度 (周期 )決定了測(cè)距系統(tǒng)的最大不模糊距離；而擴(kuò)頻碼序列的速率 (碼元寬度 )決定了測(cè)距系統(tǒng)