擴頻通信在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的應用

隨著(zhù)計算機應用技術(shù)的普及和國民經(jīng)濟信息化的發(fā)展，客戶(hù)/服務(wù)器計算、分布式處理、國際互連網(wǎng)(Internet)、內部網(wǎng)(Intranet)等技術(shù)被廣泛接受和應用，計算機的聯(lián)網(wǎng)需求迅速擴大。

在諸多計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)(Wireless Network)以其無(wú)需布線(xiàn)、在一定區域漫游、運行費用低廉等優(yōu)點(diǎn)，在許多應用場(chǎng)合有其他聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不可替代的作用，而在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中，基于擴頻技術(shù)的計算機無(wú)線(xiàn)網(wǎng)具有抗干擾能力強、易于實(shí)現碼分多址、安全保密、 無(wú)須申請頻率資源等特點(diǎn)，近年來(lái)在計算機聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛地應用。

擴頻通信具有其他方式不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在無(wú)線(xiàn)通信中得到越來(lái)越廣泛地應用。擴頻通信(Spread Spectrum CommunicatiONs)開(kāi)始出現在第二次世界大戰，作為美軍使用的無(wú)線(xiàn)保密通信技術(shù)。

現在擴頻技術(shù)被廣泛應用于包括計算機無(wú)線(xiàn)網(wǎng)等許多領(lǐng)域。擴頻通信是一種信息傳遞方式，其信號所占用的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬;

頻帶的展寬是通過(guò)編碼及調制的方法來(lái)實(shí)現的，與所傳的信息無(wú)關(guān);在接收端采用相同的擴頻碼進(jìn)行相關(guān)解調來(lái)解擴及恢復所傳信息。

擴頻通信具有如下特點(diǎn)：

1、抗干擾性強：

抗干擾是擴頻通信主要特性之一，比如信號擴頻寬度為100倍，窄帶干擾基本上不起作用，而寬帶干擾的強度降低了100倍，如要保持原干擾強度，則需加大100倍總功率，這實(shí)質(zhì)上是難以實(shí)現的。

因信號接收需要擴頻編碼進(jìn)行相關(guān)解擴處理才能得到，所以即使以同類(lèi)型信號進(jìn)行干擾，在不知道信號的擴頻碼的情況下，由于不同擴頻編碼之間的不同的相關(guān)性，干擾也不起作用。正因為擴頻技術(shù)抗干擾性質(zhì)，美國軍方在海灣戰爭等處廣泛采用擴頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋來(lái)連接分布在不同區域的計算機網(wǎng)絡(luò )。

2、隱蔽性好：

因為信號在很寬的頻帶上被擴展，單位帶寬上的功率很小，即信號功率譜密度很低，信號淹沒(méi)在白噪聲之中，別人難以發(fā)現信號的存在，加之不知擴頻編碼，很難拾取有用信號，而極低的功率譜密度，也很少對于其他電訊設備構成干擾。

3、易于實(shí)現碼分多址(CDMA)：

擴頻通信占用寬帶頻譜資源通信，改善了抗干擾能力，是否浪費了頻段？其實(shí)正相反，擴頻通信提高了頻帶的利用率。正是由于擴頻通信要用擴頻編碼進(jìn)行擴頻調制發(fā)送，而信號接收需要用相同的擴頻編碼作相關(guān)解擴才能得到，這就給頻率復用和多址通信提供了基礎。

充分利用不同碼型的擴頻編碼之間的相關(guān)特性，分配給不同用戶(hù)不同的擴頻編碼，就可以區別不同的用戶(hù)的信號，眾多用戶(hù)，只要配對使用自己的擴頻編碼，就可以互不干擾地同時(shí)使用同一頻率通信，從而實(shí)現了頻率復用，使擁擠的頻譜得到充分利用。

發(fā)送者可用不同的擴頻編碼，分別向不同的接收者發(fā)送數據; 同樣，接收者用不同的擴頻編碼，就可以收到不同的發(fā)送者送來(lái)的數據，實(shí)現了多址通信。

美國國家航天管理局(NASA) 的技術(shù)報告指出：采用擴頻通信提高了頻譜利用率。另外，擴頻碼分多址還易于解決隨時(shí)增加新用戶(hù)的問(wèn)題。

4、抗多徑干擾：

在無(wú)線(xiàn)通信中，抗多徑問(wèn)題一直是難以解決的問(wèn)題，利用擴頻編碼之間的相關(guān)特性，在接收端可以用相關(guān)技術(shù)從多徑信號中提取分離出最強的有用信號，也可把多個(gè)路徑來(lái)的同一碼序列的波形相加使之得到加強，從而達到有效的抗多徑干擾。

5、擴頻通信的其他優(yōu)點(diǎn)：

擴頻通信速率高(2M，8M，11Mbps)，無(wú)須申請頻率資源，建網(wǎng)簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò )性能好。

與X.25和DDN相比，無(wú)線(xiàn)擴頻網(wǎng)具有速率高(2Mbps，8Mbps，11Mbps),安裝簡(jiǎn)單，運行費用低(無(wú)須租費，僅投入少量維護費用)，無(wú)須申請頻率資源，容易擴展投資少等優(yōu)點(diǎn)。

另外，如使用X.25或DDN作為網(wǎng)間互連的鏈路，在鏈路兩端要使用路由器、多路復用器等設備，而無(wú)線(xiàn)擴頻產(chǎn)品有網(wǎng)橋、路由器、調制解調器等多種選擇，節省設備和投資，因此無(wú)線(xiàn)擴頻網(wǎng)比X.25和DDN在數百公里范圍內聯(lián)網(wǎng)要有明顯的優(yōu)勢。