擴頻技術論文精選(九篇)

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第1篇：擴頻技術論文范文

論文關鍵詞：擴頻通信原理特點發(fā)展應用

論文摘要：擴頻通信是現代通信系統(tǒng)中新的通信方式，它具有較強的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能，頻譜利用率高。本文介紹了擴頻通信的工作原理、特點、及其發(fā)展應用。

一、擴頻通信的工作原理

在發(fā)端輸人的信息先調制形成數字信號，然后由擴頻碼發(fā)生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號以展寬信號的頻譜，展寬后的信號再調制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列去相關解擴，再經信息解調，恢復成原始信息輸出?？梢?，一般的擴頻通信系統(tǒng)都要進行3次調制和相應的解調。一次調制為信息調制，二次調制為擴頻調制，三次調制為射頻調制，以及相應的信息解調、解擴和射頻解調。與一般通信系統(tǒng)比較，多了擴頻調制和解擴部分。擴頻通信應具備如下特征：(1)數字傳輸方式；(2)傳輸信號的帶寬遠大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無關的函數(擴頻函數)對被傳信息的信元重新進行調制實現的；(4)接收端用相同的擴頻函數進行相關解調(解擴)，求解出被傳信息的數據。用擴頻函數(也稱偽隨機碼)調制和對信號相關處理是擴頻通信有別于其他通信的兩大特點。

二、擴頻通信技術的特點

擴頻信號是不可預測的、偽隨機的寬帶信號，其帶寬遠大于要傳輸的數據(信息)帶寬，同時接收機中必須有與寬帶載波同步的副本。擴頻系統(tǒng)具有以下特點。

1．抗干擾性強

擴頻信號的不可預測性，使擴頻系統(tǒng)具有很強的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進行干擾，干擾起不了太大作用。擴頻通信系統(tǒng)在傳輸過程中擴展了信號帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下，仍能不受干擾、高質量地進行通信，擴展的頻譜越寬，其抗干擾性越強。

2.低截獲性

擴頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號的功率密度很低，偵察接收機很難監(jiān)測到，因此擴頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。

3.抗多路徑干擾性能好

多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號與直達路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴重影響通信。擴頻通信系統(tǒng)中增加了擴頻調制和解擴過程，利用擴頻碼序列間的相關特性，在接收端解擴時，從多徑信號中分離出最強的有用信號，或將多徑信號中的相同碼序列信號疊加，這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現象，使擴頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。

4.保密性好

在一定的發(fā)射功率下，擴頻信號分布在很寬的頻帶內，無線信道中有用信號功率譜密度極低，這樣信號可以在強噪聲背景下，甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進一步檢測出信號的特征參數就更難了．所以擴頻系統(tǒng)可實現隱蔽通信。同時，對不同用戶使用不同碼，旁人無法竊聽通信，因而擴頻系統(tǒng)具有高保密性。

5.易于實現碼分多址

在通信系統(tǒng)中，可充分利用在擴頻調制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關特性和互相關特性，接收端利用相關檢測技術進行解擴，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。

三、擴頻技術的發(fā)展與應用

在過去由于技術的限制，人們一直在走增加信號功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術已經出現，但作為相關器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事．近幾年，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關部件都已成為現實，擴頻通信獲得極其迅速的發(fā)展．通信的發(fā)展史又到了一個轉折點，由用信噪比換帶寬的年代進入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴頻通信．最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機+最佳接收機．幾十年來，最佳接收理論已經很成熟，但最佳發(fā)射問題一直沒有很好解決，偽碼擴頻是一種最佳的信號形式和調制制度，構成了最佳發(fā)射機．因此，有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴頻+相關接收這種認識，人們就不難預測擴頻通信的未來前景．從9O年代無線通信開始步人擴頻通信和自適應通信的年代．擴頻通信的熱浪已經波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信，碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環(huán)路，發(fā)揮越來越大的作用．接入網是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng)，逐步發(fā)展、演變和升級而形成的．現代電信網絡分為3部分：傳輸網、交換網和接入網．由于接入網發(fā)展較晚，往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”，各國都很重視接入網的發(fā)展，因此各類接人技術和系統(tǒng)應運而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性，經營者和用戶不需申請授權就可以自由地使用這些頻段，而無線擴頻技術所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協(xié)議架構的無線局域網也大部分選用此頻段．在無線接人系統(tǒng)中，擴頻微波與常規(guī)微波相比有著3個顯著的優(yōu)點：抗干擾性強、頻點問題容易處理、價格比較便宜．而且，擴頻微波接入技術相對有線接入技術來說，有成本低、使用靈活、建設快捷的優(yōu)勢，在接入網中起著不可替代的作用．

擴頻微波主要應用在以下幾個方面．語音接入(點對點)；數據接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(Internet)接入。

第2篇：擴頻技術論文范文

論文摘要:介紹變電站內存在的各種干擾和無線傳感器網絡使用的直接序列擴頻技術，并對無線傳感器網絡應用于變電站中這種高電磁干擾環(huán)境中可行性進行論證。

0引言

目前，變電站系統(tǒng)自動化正成為一種不可改變的趨勢，其監(jiān)控和通信系統(tǒng)的重要性日益凸顯。變電站現有測控系統(tǒng)多采用有線通信方式，但是，有線通信的弊端是顯而易見的，例如傳輸線鋪設復雜、不易檢修和維護，長距離傳輸線易受電磁千擾的影響等等。而無線通信則具有運行可靠、安裝靈活。成本低廉等優(yōu)點，尤其是在需要實時監(jiān)控變電站信息的情況下，無線通信更是具有極大的優(yōu)勢。

現有無線通信方式主要有IEEE802.11b/g、藍牙、ZigBee. GPRS/GSM等。而ZigBee技術更是以安全性高、響應時間快、占用系統(tǒng)資源低、成本低以及能耗低等諸多優(yōu)點成為變電站實時監(jiān)控系統(tǒng)中首選的無線通信技術。ZigBee技術是專門針對無線傳感器開發(fā)的，無線傳感器網絡在變電站中的應用研究尚處于起步階段，其研究重點主要放在配電網自動化以及溫度、電能在線監(jiān)測方面，然而，變電站高強電磁環(huán)境對無線傳感器網絡通信的影響的研究還相對缺失。因此本文對變電站的干擾和無線傳感器網絡的調制技術進行研究，對無線傳感器網絡在變電站中的應用的可行性進行論證。

1變電站中的電盛千擾

變電站內部具有復雜的電磁環(huán)境，因此必須對各種典型的電磁干擾源進行詳細的分析。變電站存在的典型的電磁干擾源有:50Hz工頻電磁場;設備出口短路引起的脈沖磁場;電暈放電;靜電放電;局部放電;空氣擊穿燃弧;SF6間隙擊穿燃弧;真空間隙擊穿燃弧等。其中工頻電磁場和脈沖磁場對無線信號基本不會產影響。

1. 1靜電放電和局部放電

兩個具有不同靜定電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉移。靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質而進行放電的現象就是靜電放電。當外加電壓在電氣設備中產生的場強，足以使絕緣區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域內未形成固定放電通道的這種放電現象，稱為局部放電。兩者都是小絕緣間隙、小能量放電的擊穿。

這兩種放電產生輻射干擾在幾百kHz以內，且能量低，衰減快，因此對無線通信不會造成影響。

1.2電暈放電和空氣擊穿放電

電力導線在高壓強電場作用下，可能對周圍空間產生游離放電的電暈。導線表面的機械損傷、污染微粒或者導線附近的水滴、灰塵等，都會引起導線表面曲率變化，從而使得點位梯度達到空氣介質的擊穿介質。因此，在電力系統(tǒng)的實際運行中電暈的產生幾乎是不可避免的。

由圖1可見電暈放電的輻射信號主要集中在78MHZ和180MHZ附近的兩個包絡內，并且最大信號強度僅為一40dBmW。

由圖2可知空氣間隙擊穿產生的電磁場帶寬較寬，主要集中在600MHZ以下，并且干擾信號的強度很小，即使在580:MHZ頻率附近也只有-35dBmW。

1.3開關操作干擾

變電站內斷路器、隔離開關等一次設備在投切操作或開關故障電流時，由于感性負載的存在，開關觸頭開斷時，產生的電弧的熄滅和重燃可能在母線或線路上引起含有多個頻率分量的衰減振蕩波，通過母線或設備間的連線將暫態(tài)電磁場的能量向周圍空間輻射，形成輻射脈沖電磁場。設備操作干擾主要有SF6間隙擊穿和真空間隙擊穿所產生的輻射信號。

圖3. 4可知SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產生的干擾信號覆蓋頻段很寬，且在整個頻帶范圍內電磁信號的強度比較強，在2. 4GHz頻段，電磁信號的強度約為一40dBmW。

2無線傳感網網絡的擴頻技術

2.1 ZigBee協(xié)議

無線傳感器網絡應用的ZigBee協(xié)議的框架是建立在IEEE802. 15. 4標準之上，IEEE802. 15. 4定義}ZigBee的物理層和媒體訪問層。IEEE802. 15. 4定義了兩個物理層標準，分別是2. 4GHz物理層和868月I5MHz物理層。兩個物理層都基于直接序列擴頻(DSSS)技術，主要完成能量檢測、鏈路質量指示、信道選擇以及數據發(fā)送和接收等功能。無線傳感器網絡輸出2.4GHzISM頻段直接序列擴頻信號，輸出功率大于一17dBm，工作頻段2. 405^2. 480GHz 。

2. 2直接序列擴頻技術

擴頻是利用與信息無關的為隨機碼，通過調制的方法將己調制的頻譜寬度擴展到比原調制信號的帶寬寬得多的過程。常用的擴頻技術有調頻、混合擴頻和直接序列擴頻等。無線傳感器網絡采用直接序列擴頻技術。

直接序列擴頻系統(tǒng)就是用具有高碼率的偽隨機(PN)序列，在發(fā)送端擴展信號的頻譜，在接受端用相同的PN序列對信號進行解擴，還原出原始信號。

3變電站干擾對傳感器網絡的形晌

變電站的電磁干擾主要分為兩部分:0~300MHz低頻部分、2. 4~2. 5GHz同頻帶寬。

1)電暈放電和空氣擊穿所產生的低頻干擾的頻帶離無線傳感器網絡的工作頻段2. 4GHz很遠，并且強度小于一40dBmW，可以通過低通濾波器進行處理，因此對無線傳感器網絡的無線通信基本沒有影響。

2) SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產生的電磁干擾在2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內也有較強的信號存在，在間隙擊穿電壓為I5KV左右時電磁強度達到一40dBmV。變電站現場的擊穿電壓可能會更高，電磁強度也就更高，因此對無線通信會有一定的影響。但是同頻干擾對于無線傳感器網絡通信的影響是很小的，這可以通過兩方面說明:

①無線傳感器網絡應用的直接序列擴頻技術，直接序列擴頻技術的抗干擾能力是由于接收機將擴頻后的信號再次與擴頻碼相乘還原出原始信號，同時干擾信號也在接收端與擴頻碼相乘從而將其頻帶展寬，干擾信號能量也就分散到很寬的頻帶上，這樣2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內只有很小部分干擾信號能量，因此同頻噪聲對于無線傳感器網絡通信干擾是微乎其微的。

②SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電產生瞬態(tài)電磁千擾，這種干擾只能持續(xù)很短的時間，因此對無線傳感器網絡的干擾也是瞬間的，瞬態(tài)電磁干擾結束，無線傳感器網絡也恢復正常。

除電磁干擾外，變電站內還存在不可忽略的多徑干擾.由于變電站中大量的金屬設備和柱狀物容易反射射頻信號，使得接收端接收到的信號包括了多個不同傳輸路徑的折射或反射信號，從而造成多徑干擾。多徑會導致信號的衰落、相移和分解，這對以信號能量為判斷標準的無線系統(tǒng)必將產生很大的影響。但是直接序列擴頻技術對于抗多徑干擾有很大的優(yōu)勢，其中很大程度上取決于擴頻通信中所采用的偽隨機序列的周期相關特性，因為隨機序列具有類似白噪聲一般的尖銳自相關性，在接收端解擴是可以有效地抑制多徑信號的干擾，達到提高信噪比和通信質量的目的。標準DSSS接收機通過較佳的相關器自動選擇幅度最大的波形信號，比與之鎖定同步，從而降低多徑干擾。因此無線傳感器網絡應用的直接序列擴頻技術可以很好的抑制多徑干擾。

第3篇：擴頻技術論文范文

    論文摘 要:隨著因特網、多媒體和無線通訊技術的發(fā)展,人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通訊在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對當前無線通訊產品尤其是便攜產品的強烈追求,作為無線通訊技術一個重要分支的短距離無線通訊技術正逐漸引起越來越廣泛的關注。本文通過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析,證實了藍牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。

    前言

    目前,我國大型石化企業(yè)在廠內的通訊方式,一般仍然采用傳統(tǒng)的有線傳輸方式,即依靠有線通訊電纜來傳輸信號,配合以傳統(tǒng)的程控交換機和防爆電話,防爆揚聲器等等設備終端來實現在防爆區(qū)與非防爆區(qū)之間的通訊。這樣的通訊系統(tǒng)龐大,線纜眾多不易于人員維護,加之廠區(qū)內部腐蝕性氣體,工作環(huán)境,自然環(huán)境等經年累月極容易造成設備的線纜損壞,影響通訊,由于是有線電纜連接在事故發(fā)生時更加容易遭受破壞。一旦通訊中斷,對企業(yè)的事故救援,員工的人身安全,都造成巨大的損失。所以要大力發(fā)展無線通訊網絡在企業(yè)的應用。 1、無線通訊技術的重要作用

    石化工廠廠區(qū)面積大,人員分布散,防爆區(qū)內移動作業(yè)人員和零散作業(yè)人員眾多。無線通訊系統(tǒng)對滿足人員通訊需要,加強防爆區(qū)內分布人員的動態(tài)管理,優(yōu)化廠區(qū)網路結構,實現企業(yè)安全生產,調度指揮的有線,無線互聯互通,相互結合的信息傳遞,保證企業(yè)安全高效的生產具有十分重大的現實意義。

    2、常用的無線通訊技術分析

    目前廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術等。 2.1 數字電臺用于點對點或點對多點的工作環(huán)境,能夠提供標準RS-232接口,可直接與計算機、RTU、PLC等數據終端連接,實現透明傳輸。數傳電臺的傳輸速率從1200~19.2Kbit,傳輸距離20~50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數傳電臺技術比較成熟,標準統(tǒng)一。但隨著GPRS/CDMA技術的日漸成熟,相應的設備價格的降低,使得在很多應用場合中數傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時,數傳電臺的相關技術也在不斷發(fā)展,智能化、網絡化、高帶寬的數傳電臺也不斷涌現。

    2.2 擴頻微波和無線網橋技術是近幾年興起的一門數據傳輸技術。擴頻微波最大優(yōu)點在于較強的抗干擾能力,以及保密、多址、組網、抗多徑等,同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點,特別適合野外聯網應用。而無線網橋是無線射頻技術和傳統(tǒng)的有線網橋技術相結合的產物。無線網橋是為使用無線(微波)進行遠距離數據傳輸的點對點網間互聯而設計。它是一種在鏈路層實現LAN互聯的存儲轉發(fā)設備,可用于固定數字設備與其他固定數字設備之間的遠距離(可達50km)、高速(可達百Mbps)無線組網。這兩項技術都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監(jiān)控等大數據量信號傳輸業(yè)務。

    3、短距離無線通訊技術簡介

    “藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通訊技術標準,也是目前國際上最新的一種公開的無線通訊技術規(guī)范。它可以在較小的范圍內,通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯,使得近距離內各種通訊設備能夠實現無縫資源共享,也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通訊。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動通訊設備,使設備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通訊。  藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎,采用高速跳頻(Frequency Hopping)和時分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先進技術,為固定與移動設備通訊環(huán)境建立一個特別連接。作為一個新興技術,藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問,藍牙技術已成為近年應用最快的無線通訊技術,它必將在不久的將來滲透到生活的各個方面。

    4、超寬帶(UWB)技術研究

    超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末,此前主要作為軍事技術在雷達等通訊設備中使用。隨著無線通訊的飛速發(fā)展,人們對高速無線通訊提出了更高的要求,超寬帶技術又被重新提出,并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通訊方案。與常見的使用連續(xù)載波通訊方式不同,UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息,通常每個脈沖持續(xù)的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz,因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通訊的同時,UWB設備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現有設備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通訊方式,它有望在無線通訊領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下: 

    4.1 抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。  4.2 傳輸速率高:UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍牙100倍。  4.3 帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通訊系統(tǒng)同時工作而互不干擾。  4.4 消耗電能少:通常情況下,無線通訊系統(tǒng)在通訊時需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。  4.5 保密性好:UWB保密性表現在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數據;另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機無法接收。  4.6 發(fā)送功率非常小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通訊設備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實現通訊。低發(fā)射功率大大延長了系統(tǒng)電源工作時間。  4.7 成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術使用基帶傳輸,無需進行射頻調制和解調,所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件,系統(tǒng)結構簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。 

    5、結束語

    總之,無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行,成本低,可以根據現場需求及時調整項目方案,靈活性好,系統(tǒng)的功能擴展方便,因此特別適合石化行業(yè)對通信鏈路的要求。

    參考文獻:

    [1]方旭明,何蓉.短距離無線與移動通訊網絡[M].北京:人民郵電出版社,2004. 

    [2]劉乃安.無線局域網(WLAN)—原理、技術與應用[M].西安電子科技大學出版社,2004. 

第4篇：擴頻技術論文范文

關鍵詞：移動通信；實驗教學體系；擴頻通信

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0132-03

隨著3G時代的到來，“移動通信”教學內容面臨重大變革，對相應的實驗教學也提出了更高的要求。首先，移動通信實驗教學要注重所講授內容的基礎性。實驗教學中應將移動通信領域基礎知識的講授和基本技能的培養(yǎng)作為教學工作的首要任務。其次，移動通信實驗教學要注重所講授內容的應用性[1，2]。通過實驗教學能使學生對當前正在采用的技術產品以及標準規(guī)范有明確的認知；最后，移動通信實驗教學要注意所講授內容的前瞻性。實驗教學中應該通過合理引導使學生對很有發(fā)展前景但尚處于研究階段的新技術、新成果給予關注[3-5]。但與理論課程教學相比，移動通信實驗往往學時有限，實踐環(huán)節(jié)簡單。這就使得移動通信實驗教學成為通信類專業(yè)課實驗教學矛盾的突出體現者[5-7]。在立足高校教學的實際情況的基礎之上，我們結合多個不同的教學環(huán)節(jié)，建立了一種開放式的移動通信實驗教學新體系。該體系以關鍵技術和系統(tǒng)教學為基礎，融合基本理論學習、關鍵（新型）技術仿真、通信系統(tǒng)實驗、實用技術實訓，逐步強化學生對移動通信系統(tǒng)的工程意識和實際操作的工程技能。通過幾年的探索與實踐，達到了良好的教學效果。

一、移動通信實驗教學內容及現狀

當前階段移動通信實驗教學內容主要應該圍繞以下幾方面開展：①移動通信信道特性：主要涉及到無線電波傳播特性、移動信道的多徑及衰落特征、移動信道的傳播損耗及傳播模型、抗衰落技術。②移動通信中的基本調制技術：例如，數字頻率調制、數字相位調制、正交振幅調制等。③移動通信組網技術：主要有多址技術、區(qū)域覆蓋和信道配置、網絡結構、信令、越區(qū)切換和位置管理等問題。④現行的移動通信網絡標準：時分多址數字蜂窩系統(tǒng)、碼分多址移動通信系統(tǒng)、3G技術標準等；⑤移動及無線通信中的新技術[8，9]。由于高校實際情況限制，所開設的移動通信實驗課很難全面涵蓋這些內容，尤其是涉及到移動通信網絡的內容時，更顯得力不從心。這樣在有限學時內就導致實驗內容只能側重于基本調制技術、信道特性等基礎簡單實驗，即便是開設GSM/CDMA的相關實驗，也只是停留在相應模塊的功能應用上，很難有深層次的提高[11-13]。這就使得學生反映移動通信理論課程很精彩，實驗課程很乏味。為了改變這一現狀，必須探索新的實驗教學思路，創(chuàng)立新的實驗教學體系。

二、移動通信實驗教學開放體系

新的移動通信實驗教學體系，將先修課學習、工業(yè)實習、理論課學習、實驗課開展、畢業(yè)論文等多個教學環(huán)節(jié)進行整合，形成從基礎理論仿真到專業(yè)實驗操作、工程技術實訓、創(chuàng)新實驗等一個開放的實驗教學體系。

通過通信類先修課程的學習，使學生準備好相關的基礎知識，同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應編程語言類課程的學習更為實驗仿真提供了良好的基礎。移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設提供了直接的理論平臺。工業(yè)實習安排在移動通信實驗課開設前一學期開展，實習內容是到各通信運營商公司和設備廠家進行跟崗實習，涉及到的內容有：移動通信系統(tǒng)基站的建設與維護；交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護；光纖傳輸設施維護；移動終端制造與維修；3G應用等多個方面。通過工業(yè)實習使學生對當前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認識，這對之后實驗教學的開展，特別是移動網絡方面實訓的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學的開展涵蓋以下幾個方面：基礎理論仿真、專業(yè)實驗操作、工程技術實訓、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設計?；A理論仿真是利用MATLAB軟件實現：QPSK調制及解調；MSK、GMSK調制及相干解調；QAM調制及解調；OFDM調制解調；m序列產生及特性分析；Gold序列產生及特性分析；數字鎖相環(huán)載波恢復；Rake接收機仿真實驗。例如，OFDM調制解調實驗，按照圖2OFDM仿真結構圖，利用MATLAB程序實現圖2中不同測試點處的信號波形。

專業(yè)實驗操作則是在南京潤眾RZ6001實驗平臺基礎之上，利用TMS320和GSM模塊實現：直接序列擴頻編解碼；跳頻通信；DS/CDMA碼分多址；利用AT命令實現GSM/GPRS移動臺短信收發(fā)、語音呼叫；CDMA數據傳輸實驗。例如，直接序列擴頻實驗，利用DSP編程實現圖3結構功能，并用示波器測量比較各測試點的信號波形。

第5篇：擴頻技術論文范文

論文摘要：通過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析，證實了藍牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。

隨著因特網、多媒體和無線通信技術的發(fā)展，人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈追求，作為無線通信技術一個重要分支的短距離無線通信技術正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術簡介

近年來，由于數據通信需求的推動，加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發(fā)展，短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發(fā)展的階段，WLAN技術、藍牙技術、UWB技術，以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。

2藍牙(Bluetooth)技術

“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準，也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規(guī)范。它可以在較小的范圍內，通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯，使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享，也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動通信設備，使設備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通信。

藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎，采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術，為固定與移動設備通信環(huán)境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網，并且能夠實現無線連接因特網，其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電，組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統(tǒng)的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強，新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業(yè)務需求的必然演進趨勢。

作為一個新興技術，藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。

3超寬帶(UWB)技術

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末，此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發(fā)展，人們對高速無線通信提出了更高的要求，超寬帶技術又被重新提出，并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續(xù)載波通信方式不同，UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息，通常每個脈沖持續(xù)的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz，因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時，UWB設備的發(fā)射功率卻很小，僅僅是現有設備的幾百分之一，對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通信方式，它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下(1)抗干擾性能強：UWB采用跳時擴頻信號，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。

(2)傳輸速率高：UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s，有望高于藍牙100倍。

(3)帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。

(4)消耗電能少：通常情況下，無線通信系統(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能少。

(5)保密性好：UWB保密性表現在兩方面：一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數據;另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機無法接收。

(6)發(fā)送功率非常?。篣WB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小，通信設備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實現通信。低發(fā)射功率大大延長了系統(tǒng)電源工作時間。

(7)成本低，適合于便攜型使用：由于UWB技術使用基帶傳輸，無需進行射頻調制和解調，所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件，系統(tǒng)結構簡化，成本大大降低，同時更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻：

第6篇：擴頻技術論文范文

目前移動通信技術發(fā)展非常迅速，3G已經成為移動通信的核心，4G也即將開始進行商用。但是高校所用的教材仍然以2G為主，遠遠落后于技術的發(fā)展，而學生對于3G、4G知識的掌握也較2G更為迫切。這就要求教師在教學中根據當前的技術發(fā)展增加內容，使學生掌握最新的移動通信技術。同時移動通信這門課程對通信基礎知識又有著很高的要求。因此，在教學過程中，對于基礎比較薄弱的班級要做到對重點知識的回顧，使學生更好地接受和理解系統(tǒng)的組成原理，在此基礎上還要對新技術進行涵蓋，教學內容非常多，導致了大量的知識點與有限的課程時間的矛盾，這就需要教師在課程教授過程中對教學內容進行必要的篩選、更新和重構，使其既能反映該學科領域最基本、最核心的知識，又能反映學科最新的進展和動態(tài)[2]。為解決大量的教學內容和授課時間有限這一矛盾，在教學中首先應對學生具體的知識基礎和接受能力做一個正確的評估，隨時依據課程要求和學生的實際情況對教學內容進行選擇性的刪減，進而體現課堂教學的精髓。本人所教授的班級分為本科和專升本，對于這兩個班級的學生，授課內容就有所差別。移動通信的課程內容涉及到無線信道的衰落分析和估算，信號調制、解調原理及技術，糾錯編譯碼理論等，這些內容在通信原理、微波與天線等前期課程中都有所涉及，對于本科的學生授課時要注意避免知識上的重復，應圍繞移動通信的特點有選擇地講解相關內容，比如書上第2章是調制解調，本人在授課過程中只著重講解了擴頻，其他的內容留給學生自學。在授課過程中更多的是強調各章節(jié)的聯系，從而把教學內容的重心從第二代移動通信系統(tǒng)及相關技術的研究向第三代移動通信系統(tǒng)轉移。而專升本學生由于基礎較差，完全憑借自學難于掌握，除了要求自學之外，還需要針對學生的掌握程度對重點內容進行講解，在學生掌握了基本知識、基本原理的情況下，著重掌握2G網絡的構建和組成，再逐步地向3G過渡，力保學生在有限的學時內能夠學到更適合他們掌握的知識。

二、教學方法改革

1.多媒體授課。移動通信課程的內容覆蓋面廣，如果單純采用傳統(tǒng)的板書方式來講授，不僅耗費時間，影響教學效率，對于一些系統(tǒng)流程的展示，也不夠生動形象。為解決課時少內容多的矛盾，本人采用信息量大且形象直觀的多媒體課件進行輔助教學。對于一些重要的公式、推導采用板書的方式，對于原理方框圖、小區(qū)規(guī)劃、網絡結構等使用多媒體進行教學。本人還搜集整理了大量基站、天線、網絡區(qū)群結構等相關圖文信息，通過動態(tài)演示與分析，將整個通信領域所涉及的整體設備和完整系統(tǒng)進行展示，使學生可以全面了解整個通信領域的各個環(huán)節(jié)，建立全網的概念，開闊了學生的思路，提高了學生的學習興趣[3]。2.討論學習法。傳統(tǒng)的教學方式不重視與學生的互動，即教師滿堂講，學生只負責聽課，這樣很難激發(fā)學生的學習興趣，鍛煉思考能力。為了使學生積極的參與教學，可采取討論的形式，以學生為主、教師為輔的課堂教學方法。由教師根據教學內容選定一個討論課題，將學生分組，各小組內成員進行討論，在由小組內選派一個代表進行組間討論，各組內成員可對代表的闡述進行補充，由教師根據學生的積極狀態(tài)，討論結果給予一定的平時成績。在此過程中，以學生為主體，教師只是起到導向的作用，指導學生講解和組織討論，學生通過討論，對一些問題理解的會更加透徹，這種方法不僅調動了學生的主觀能動性，還充分發(fā)揮了學生的想象空間[4]。3.提交論文。為了培養(yǎng)學生研究問題的能力，教學過程中指導學生對感興趣的內容撰寫論文。論文題目可由教師制定，也可以由學生根據自己的興趣自主選擇。要求學生在一定時間內查找資料，提交論文，并以隨機抽查的方式，讓學生進行講解，并對論文進行評判。評判方式可采取抽取若干學生的論文，組織大家進行討論，或者教師選擇若干論文為學生進行講解，這樣可以提高學生撰寫科學論文的興趣和水平。

三、考核方式

傳統(tǒng)的考核方式是以期末考試作為學生的最終成績，這種方法難以對一個學生所學知識和綜合能力進行客觀的評價。為了對學生的評價更加綜合和準確，除了取決于客觀的考試或作業(yè)成績外，還由主觀的師生互動關系與課堂參與程度所決定。具體由以下幾個方面進行評定：（1）期末考試，考查對基本知識及前沿技術的掌握程度；（2）課堂討論，將課堂參與列為期末成績考量的標準，可以鼓勵學生積極思考，帶動課堂氣氛；（3）撰寫論文，考查學生研究問題及創(chuàng)新運用的能力；（4）作業(yè)成績。

四、教學實踐

移動通信是實踐性很強的一門課程，如果只立足于理論教學，滿足不了現階段人才培養(yǎng)的需要，而一般的實驗設備只能做驗證性實驗，學生對實際運營情況無法真正了解，因此我系在外出實踐環(huán)節(jié)中組織學生到聯通公司、農墾總局通信公司等單位進行觀摩學習，在實習過程中學生可以接觸到主流商用通信設備和技術。在現場了解基站、移動交換中心等設備的運行情況，與技術人員進行交流、溝通，把課本上的理論知識與實際設備、技術相聯系，從而更好地理解移動通信課程涉及的技術和系統(tǒng)，為今后的學習和工作打下了堅實的基礎。

五、結論

第7篇：擴頻技術論文范文

關鍵詞：信號系統(tǒng)；CBTC；抗干擾

中圖分類號： U45 文獻標識碼： A

1.CBTC的應用

隨著計算機技術（computer）、通信技術（communication）和控制技術（control）的飛躍發(fā)展，傳統(tǒng)的以軌道電路作為信息載體的列車控制系統(tǒng)逐步以利用3C技術為基礎的“基于通信的列車控制系統(tǒng)”——CBTC所取代。

CBTC比之于傳統(tǒng)的基于軌道電路的列車控制系統(tǒng)，有兩個基本特點：

連續(xù)的、大容量的列車---軌旁雙向數據通信技術。

不以軌道電路作為信息傳輸媒介，以應答器、計軸或其他形式能傳送無線信號的裝置作為降級的處理。

通信技術與控制技術的結合重新規(guī)劃了城市軌道交通信號系統(tǒng)的結構與組成，為列車運行控制的未來發(fā)展開辟新的空間。目前國內CBTC的無線通信系統(tǒng)使用的2.4GHz ( 2.4 GHz～ 2.4835 GHz) 工作頻段是國家規(guī)定的公用頻段。此頻段內，在限定發(fā)射功率指標下，無需申請批準就能使用，因此造成該頻段應用業(yè)務和用戶大量集中，潛在無線干擾普遍存在。

CBTC系統(tǒng)干擾源分析

便攜式Wi-Fi

在信息高速發(fā)展的今天，利用移動終端隨時隨地實現無線上網（Wi-Fi）已逐漸成為人們生活中的必需品。通信運營商推出便攜Wi-Fi設備（3G便攜式段利用便攜Wi-Fi實現無線上網）Wi-Fi無線上網亦采用2.4GHz開放頻段，一旦引入地鐵很可能會對CBTC無線傳輸系統(tǒng)帶來干擾，從而嚴重影響地鐵運營的安全性。

民用設備

地鐵附近使用的微波醫(yī)療等設備會對地鐵CBTC無線數據傳輸產生干擾，目前國內地鐵曾經發(fā)生過類似醫(yī)療設備對CBTC系統(tǒng)干擾，從而對正常運營產生影響。

移動、電信運營商

移動、電信運營商的Wi-Fi系統(tǒng)引入地鐵，在地鐵內構建Wi-Fi公眾使用的無線局移動域網，對車地數據傳輸產生干擾，一定程度上對列車正常運行產生影響。當然目前國內城市尚未全面無線覆蓋，所以暫時地鐵尚未引入Wi-Fi系統(tǒng)。

PIS系統(tǒng)。

PIS系統(tǒng)是依托多媒體網絡技術，以計算機系統(tǒng)為核心，以車站顯示終端和車載顯示終端為媒介向乘客提供信息服務的系統(tǒng)。無線的頻段采用接入點（AP）天線作為和列車進行通信的手段，西安地鐵2號線PIS系統(tǒng)采用5.8 GHz頻段。

地鐵線路間干擾

地鐵形成線網后，換乘站（特別是同站臺換乘）或者是聯絡線的同頻干擾問題比較突出。因為兩條線路的CBTC系統(tǒng)都采用相同的頻段和信道，信號會相互滲漏，當滲漏的信號功率足夠大時就會產生同頻干擾。

不論是何種干擾源，也不論干擾源的功率大小，對地鐵CBTC信號系統(tǒng)始終形成威脅，因此必須深入研究避免或者減少干擾的影響。

防止無線干擾的措施

CBTC 系統(tǒng)始終面對一個復雜的無線電磁環(huán)境，無線干擾是一個無法避免的問題，需要從以下3 個方面解決無線干擾對系統(tǒng)安全性的影響。

1． 在現行頻段使用方式下，通過對性能指標參數的調整，完善優(yōu)化無線技術，增強設備的抗干擾能力，適應更惡劣的環(huán)境要求。

2． 通過相應行政管理手段，為CBTC 無線通信系統(tǒng)設置專用頻段，將使用公用頻段引發(fā)的風險降到最低。但是存在頻率規(guī)劃和審批，以及在技術上和產品上能否取得設備廠商的支持等問題，需要進行詳細研究和論證。

3. 城市軌道交通運營維護部門對地鐵沿線的環(huán)境進行檢測，通過周邊環(huán)境制定相應的措施。

根據以上分析，以后在系統(tǒng)的選型、設計等方面可以從以下幾方面深入考慮。

（1）雙網雙信道冗余設計

車-地無線通信網絡采用雙網冗余覆蓋方案，沿線部署2 套完全獨立的WLAN 無線網絡，2 個網絡分別使用信道1 ( 2401～2423 MHz) 和信道11 ( 2446～2468 MHz) ，2 個無線網絡完全隔離，互為冗余。每列車車頭與車尾安裝2 套車載無線單元，分別接入軌旁2 個無線網絡。2 個車-地無線通信網絡并行工作，同步傳遞相同的數據報文，即使出現故障，單網通信中斷，也不會影響數據報文的傳輸。

（2）跳頻擴頻設計

現有的WLAN技術，相對于直序擴頻（DSSS），跳頻擴頻（FHSS）技術規(guī)避頻率干擾的能力稍強于直序擴頻技術，跳頻技術具有更好的保密性和抗干擾性能。因此跳頻技術具有帶寬窄、功率譜密度高的特點，從而具有較強的抗干擾能力。此外跳頻擴頻技術是經由載波快速在不同頻率中切換，并在接收與發(fā)射端使用一種虛擬隨機的過程，所以可以很好的抵御外界同頻干擾的問題。但是，由于它的信道不得大于1MHz，限制了它最大傳輸速度不能大于2Mbps。另外，FHSS必須在2.4GHz整個頻段內周期性跳頻，因此它也帶來跳頻上的開銷。

（3）無線覆蓋方式選擇

采用合理的無線覆蓋方式，有效增大有用信號強度，降低外界干擾信號強度，可以提高系統(tǒng)抗干擾能力。無線信號覆蓋通常有3 種方式: 天線、漏泄同軸電纜和波導管。其中，車載天線使用定向天線，在保證自身設備場強覆蓋要求下，降低覆蓋范圍; 而漏泄同軸電纜和波導管信號覆蓋具有較強的方向性和較短的垂直覆蓋距離，通過合理的布設可以有效減低外界干擾信號強度，提高系統(tǒng)的抗干擾能力?？紤]到車廂內乘客使用設備的無線干擾，為了減少車廂內部無線漏油的干擾，可以考慮采取將車頭、車尾與客室之間的隔板加裝屏蔽措施，比如加裝金屬網格等，這樣可以將便攜式WiFi漏油器的干擾進一步屏蔽，減少了對CBTC系統(tǒng)的無線干擾。當然這種方式需要進行測試，對抗干擾的效果進行評定。

（4）城市軌道交通運營維護部門，也可以做以下工作，以減少無線干擾對行車產生的影響。

1）地鐵維護部門根據無委的規(guī)定，定期對地鐵內部環(huán)境進行檢測，納入設備維護管理的一部分內容。

2）考慮到車廂內乘客使用設備的無線干擾，為了減少車廂內部無線漏油的干擾，可以考慮采取將車頭、車尾與客室之間的隔板加裝屏蔽措施，比如加裝金屬網格等，這樣可以將便攜式WiFi漏油器的干擾進一步屏蔽，減少了對CBTC系統(tǒng)的無線干擾。當然這種方式需要進行測試，對抗干擾的效果進行評定。

3）使用頻段環(huán)境清潔的5.8G頻段

主要考慮5.8G頻段相對2.4G頻段來說，使用環(huán)境較為清潔，但是5.8G頻段傳輸距離較短，無線覆蓋范圍較小，無線產品性能和無線場強覆蓋方式都需要經過試驗研究，以保證系統(tǒng)的可用性，滿足CBTC 性能指標要求。

結束語

隨著地鐵建設事業(yè)的發(fā)展，越來越多的城市加入到地鐵建設的大潮中，信號系統(tǒng)也由最初的固定閉塞發(fā)展到準移動閉塞、再到如今的移動閉塞系統(tǒng)，無線技術在地鐵信號系統(tǒng)的應用標志著列車自動控制系統(tǒng)智能化程度進一步提高，同時隨著無線設備在各行各業(yè)以及民用移動系統(tǒng)的普及，無線干擾問題對CBTC信號系統(tǒng)的威脅也日益突出。在這里提出這個問題，也是希望和同行們進行交流，以便大家探討出較好的無線抗干擾措施。

參考文獻

[1] 孫思南，軌道交通基于通信的列車控制無線系統(tǒng)干擾性研究[學士論文]，上海交通大學，2007.7

[2]林瑜筠.城市軌道交通信號（第二版）[M].北京.中國鐵道出版社，2010.7.

第8篇：擴頻技術論文范文

論文摘要：廣播電視信號傳輸和播出手段主要有微波、衛(wèi)星、光纜3種，本文簡述了的廣播電視移動接收的制式及技術。

科學技術的飛速發(fā)展給各行各業(yè)帶來了挑戰(zhàn)和機遇，隨著廣播事業(yè)的不斷發(fā)展和進步，移動接收成為發(fā)展方向之一。廣播電視雖然有很長的歷史，但移動接收的進展卻不盡人意。即使是調頻廣播，在汽車高速行駛中的接收也往往遇到困難。電視的移動接收問題要比廣播的移動接收困難得多，所以至今還沒有得到解決，所以廣播電視的移動接收引起廣電界的重視。

一、移動電視

移動電視是數字電視地面廣播的重要應用。數字電視地面廣播在應用需求上要求實現移動和便攜接收的功能，使整個技術系統(tǒng)的要求最高。它具備無線數字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點，較之衛(wèi)星接收，有實現容易、價格低廉的特點；較之有線接收不易受城市施工建設、自然災害戰(zhàn)爭等因素造成的斷網影響。移動和便攜的獨特優(yōu)勢使該系統(tǒng)能滿足現代信息社會“信息到人”的要求，也就是無論何人何時在何地均能任意獲取他想得到的信息。

二、移動接收制式

眾所周知，地面數字電視廣播系統(tǒng)目前有多種制式，除了國外正在使用的幾種標準外，還有我國自己提出的若干種制式。這些制式總體上可以分為單載波方式和多載波方式兩類，美國用的ATSC是單載波的，歐洲的DVB-T是多載波的。國外主要有三種數字電視地面廣播標準：歐洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美國的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(綜合業(yè)務數字廣播)。

ATSC采用的是單載波調制方式(VSB)，抗多徑干擾和抗多譜勒效應能力差，難以建立單頻網和進行移動接收。ISDB-T雖然支持單頻網和移動接收的應用要求，但是該技術應用較少。從世界各地對數字電視地面廣播標準的采用情況來看，DVB-T標準較ATSC和ISDB-T更具優(yōu)勢。DVB-T是歐洲DVB系列標準中較新的一個標準(此外還有有線數字電視標準DVB-C，以及衛(wèi)星數字電視標準DVB-S)，也是最復雜的DVB傳輸系統(tǒng)。此標準是1998年2月批準通過的。DVB-T標準的核心是MPEG-2數字視音頻壓縮編碼，采用編碼正交頻分復用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)調制方式，適用于大范圍多發(fā)射機的8k載波方式。為高清晰度電視(HDTV)信號傳輸提供大于20Mbps的凈荷碼率，支持簡單天線室內固定接收。為標準清晰度電視(SDTV)信號傳輸提供大于5Mbps的凈荷碼率，并能在車速移動條件下支持移動接收。具有單頻組網能力。目前采用DVB-T標準的國家和地區(qū)有德國、西班牙、挪威等歐洲國家及澳大利亞、新加坡等其它國家。其中新加坡和德國等國將移動接收和手持設備作為主要方向。歐洲的DVB-T標準最初是為便攜和固定接收而設計，它采用的是COFDM（編碼正交頻分復用）多載波調制方式，其調制參數（如星座圖、編碼率、保護間隔等）可調，可提供120種常規(guī)模式和1200種分級模式。隨后，針對DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移動接收中的不足，人們提出了一種DVB-H的制式專門用于移動接收，而原有的數字音頻廣播（DAB）也發(fā)展到播出多媒體。DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld)，通過地面數字廣播網絡向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務所制定的傳輸標準。該標準是歐洲的數字電視標準DVB-T的擴展應用。和DVB-T相比，DVB-H終端具有功耗更低、移動接收和抗干擾性更強的特點，因此該標準適用于移動電話、手持計算機等小型便攜設備通過地面數字電視廣播網絡接收信號。也可以說DVB-H標準依托DVB-T傳輸系統(tǒng)，通過增加一定的附加功能和改進技術使手機等手持便攜設備能夠在固定和移動狀態(tài)下穩(wěn)定地接收廣播電視信號。DVB-H采用時分數字多媒體廣播帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數據。一般情況下，除接收所需頻道的數據外，調諧器電路在其它時間均處于關閉狀態(tài)，因此可有效減少耗電。DVB-H的基本商業(yè)要求是用電池供電的小的屏幕移動終端。它應該能夠在手提式的，移動的和室內的環(huán)境中，使用單一天線接收多媒體業(yè)務。目前看來，數字移動電視非數字電視地面廣播莫屬。我國地面數字電視傳輸標準于2006年8月18日頒布(GB20600-2006)，并自2007年8月1日起正式實施(國標地面數字電視標準簡稱為DTMB-DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting。較早時也稱為DMBTH)。DMB-TH采用了PN序列填充的時域同步正交頻分復用(TDS-OFDM)多載波調制技術，這種獨特的先進技術有機地將信號在時域和頻域的傳輸結合起來，在頻域傳送有效載荷，在時域通過擴頻技術傳送控制信號以便進行同步、信道估計，實現快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。DMB-TH具有自主知識產權，能較好地支持移動接收，高清數字電視廣播，單頻組網。

三、小結

廣播電視的移動接收作為當前的技術熱點，盡管它的市場前景和受眾分析還有待進一步的研究，但它的技術還在發(fā)展中。它還有著信號衰落、多普勒效應、覆蓋網的建設，接收機（特別是便攜機）的耗電，接收天線的安裝等問題，所以要說哪一種制式最適合移動接收還為時尚早，因為每種制式都會根據市場的需要及時改進其技術，從而改善其移動接收的性能。

參考文獻：

[1]都研美,劉峰.淺談數字電視地面廣播技術[J].廣西輕工業(yè),2007(05).

第9篇：擴頻技術論文范文

關鍵詞：TCM的現狀 TCM的原理 TCM的發(fā)展

1.TCM調制技術的發(fā)展背景與現狀

隨著數字移動通信的發(fā)展，頻帶資源日益寶貴，對數據傳輸質量的要求也越來越高。因此，如何提高信息傳輸系統(tǒng)的有效性和可靠性，便成為了該領域研究的重要課題。把編碼調制技術應用于高速信息傳輸的通信中，較好地解決了這一問題。

一般的糾錯編碼技術對信息傳輸性能的改善是建立在帶寬擴展的基礎上的。因此，在帶寬受限的信道中，依靠傳統(tǒng)的糾錯編碼技術是難于提高信道利用率的。1974年Messy根據Shannon信息理論最早證明了將編碼與調制作為一個整體考慮的最佳設計，就可大大改善系統(tǒng)的性能。1982年，Ungerboeck在IEEE Trans Information Theory上發(fā)表題為“Channel coding with multilevel/phase signals”的論文，正式宣布了人們研究多年的調制編碼相結合的網格編碼調制（Trellis Coded Modulation，簡記為TCM）技術的誕生。該技術把信道編碼和調制結合在一起進行設計，可以在既不增加信道頻帶寬度、也不降低信息傳輸速率的情況下，獲得3～6dB的編碼增益，宣告了一個劃時代的、新的糾錯編碼技術的開始，成為繼Shannon奠基以來信道編碼技術發(fā)展的一個新的里程碑。隨后，對TCM技術進行研究的熱潮迅速的在全球范圍內興起，TCM研究領域取得了眾多令人矚目的成就，使得TCM技術從理論研究階段逐步進入實用階段。目前，TCM技術在無線通信、微波通信、衛(wèi)星通信以及移動通信等各個領域中的應用前景非常廣闊。

近年來，討論衰落信道中應用編碼調制方案的性能已成為編碼調制中新的熱點。由于TCM網格編碼調制在衰落信道中的性能有一定的局限性，另一種編碼調制方式-多級編碼調制MLC（Multilevel Coding），進入了我們的視線。H.Lmai于1977年首先提出了MLC思想。MLC中使用多級的編碼來保護信號點的每一個二進制向量元素。每一級編碼器的碼型選擇也是以歐氏距離最大化為依據的。在接收端，每個碼字都經過多級譯碼，從最低級開始的，高級考慮前一級的譯碼結果。MLC方案碼率設計靈活、可實現不等錯誤保護度、易于使用信道容量規(guī)則，是Rayleigh衰落信道下有效的編碼調制方案之一。

2.TCM調制技術的原理與特點

眾所周知，應用糾錯編碼可以在不增加功率的條件下降低誤碼率，但是付出的代價是占用的帶寬增加了。如何才能同時節(jié)省功率和帶寬，是人們長久追求的目標。將糾錯編碼和調制相結合的網格編碼調制（TCM）就是解決這個問題的途徑之一。與傳統(tǒng)編碼技術相比，TCM網絡編碼調制技術將編碼與調制技術有效地結合在一起，以增大編碼符號之間的最小歐式距離為目的，這種調制在保持信息傳輸速率和帶寬不變的條件下能夠獲得3dB-6dB的功率增益，因此得到廣泛的關注和應用。

網絡編碼調制TCM技術利用編碼效率為n/（n+1）的卷積碼，并將每一碼段映射為2n+1個調制信號集中的一個信號，在收端信號解調后經反映射變換為卷積碼，再送入維特比譯碼器譯碼，其狀態(tài)轉移圖呈網絡狀。

TCM有兩個基本特點：第一是在信號空間中的信號點數目比無編碼的調制情況下對應的信號點數目要多，這些增加的信號點使編碼有了冗余，而不犧牲帶寬；第二是采用卷積碼的編碼規(guī)則，使信號點之間引入相互依賴關系。僅有某些信號點圖樣或序列是允許用的信號序列，并可模型化成為網絡狀結構，因此又稱為“格狀”編碼。

3.TCM調制技術的發(fā)展趨勢

伴隨著20世紀90年代以后先進的蜂窩數字移動、微蜂窩數字移動通信系統(tǒng)、個人通信技術、多媒體通信技術和CDMA技術的發(fā)展，TCM技術迎來了新一輪的發(fā)展勢頭，出現了許多新的研究領域和新的發(fā)展趨勢。其中包括：BCM（Block-Coded Modulation）分組編碼調制；TCM與擴頻碼分多址相結合；TCM碼在 AWGN信道中研究的日趨完善；關于多重TCM在衰落的衛(wèi)星、 陸地等典型衰落信道中的研究等等。這些研究熱點幾乎主導了TCM應用研究的整個市場。

TCM是 20世紀 80年代在數字編碼通信領域中取得的重大成果之一，對于高效可靠地進行信息傳輸具有劃時代的意義?？v觀TCM技術二十多年的發(fā)展歷程，我們可以得到這樣的啟示：通過系統(tǒng)內部的組合優(yōu)化，可以使系統(tǒng)的整體性能得到極大的提高。TCM對數字通信領域變革的影響廣闊深遠。TCM技術方興未艾， 正在邁向新的高峰。

參考文獻

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