短波擴頻通信技術初探

王彪

摘 要：基于短波通信的特點，其長期都是無線通信，尤其是軍事通信的重要手段之一，擴展頻譜技術在短波通信中有較強的應用前景，同普通的抗干擾和均衡技術相比，擴頻系統的保密性較好，抗干擾能力較強以及容易實現碼分多址等優點。本文就短波中的擴頻通信技術進行初步探究。

關鍵詞：短波；擴頻；通信技術

1 短波擴頻通信

短波擴頻通信系統采用QPSK調制與多進制擴頻技術。發送端在進行數據發送之前，會預先發送一段同步偽碼用于接收端的信號同步與捕獲，擴頻調制信號在短波信道中進行傳播之后，有可能存在多普勒頻移、多徑和噪聲干擾。接收端經過解調、信號捕獲同步后，對擴頻數據進行多普勒頻移校正、解擴、糾錯譯碼后恢復原始數據。

1.1 擴頻通信技術

擴展頻譜技術，通常指的是借助比信號寬帶寬很多的頻帶寬度完成信息傳輸的技術，它指的是發送出去的信息被展寬到一個較寬的頻帶上，隨后在接收端通過相關接收，再把信號恢復到最開始的信息。從二十世紀五十年代中期開始，到現在的60多年的時間內，擴頻通信技術的發展速度較快，同時在越來越多的領域得到應用，例如，航天、全球定位系統、衛星通信和信息保密等這些方面，都展示了擴頻通信技術極強的生命力。在電子對抗的時代，擴頻技術還被廣泛的應用于導航、通信及識別信息綜合系統，同時在軍事上給予較大幫助，提供較為先進的聯合指揮系統，它在電子對抗中，是較強的一種手段。

1.2 短波擴頻系統的偽隨機序列

m序列是目前CDMA系統中采用的最基本的PN序列，是最長線性移位寄存器序列的簡稱，在偽隨機序列中，是非常重要的一種序列，這種序列的產生較為容易，同時，它的自相關性比較優良。在直擴系統中，這種序列主要用于對要傳遞的信號進行擴展，在跳頻系統中，主要用于控制跳頻系統的頻率合成器，完成隨機跳頻圖案的組成[1]。m序列是偽隨機序列的一種，均衡性是它的一個特點，基于m序列的均衡性，可以使得調制后的載漏有效降低，讓信號的隱蔽性更強，更加適應系統的工作需要。游程分布是m序列的第二個特征，在一個序列中，將取值相等的相繼元素統一稱為一個游程，在一個游程之中，游程長度指的是元素的個數。m序列的另外一個特征就是周期性，m序列的周期為3557953.png，r表示的意思是反饋移位寄存器的級數。因為m序列具有周期性的特征，所以其功率譜的每一個譜線的間隔頻率1/NTC都為整數倍[2]。依靠測量得到m序列的功率譜，進而容易確定該序列的周期，最終將SR的級數準確的定下來。只要將SR的反饋邏輯篩選出來，該m序列的復制就非常容易，所以，根據m序列的這個特點，可以推出m系列的保密性不強。

當選用偽隨機序列當作碼分多址通信的地址碼時，m序列的限制性很強。m序列雖然在性能上有較強的表現，但是長度相同的m序列的數量不多，同時，每個序列之間的相互關值并不都好。R·Gold在上個世紀六十年代提出了一種基于m序列的碼序列，這種序列被稱為Gold碼序列。該序列的互相關和自相關特征比較優良，除此之外，用于地址碼的數量比m序列要多很多。這種碼發生器的結構較為簡單，并且很容易實現。所以，Gold碼在較多工程領域都有廣泛的運用，例如應用于組網工作的雷達、碼分多址通信和報警系統等等。

2 RAKE接收

RAKE進行接收時，首先是借助導頻信息求相關接收到的信號，以此來得到大致的信道信息和同步信息。接著，再使用L個相關器對期望信號的L個最強的多徑分量進行捕獲，隨后借助一個加權網絡獲得這個L個相關器輸出的組合，利用它完成期望信號的判決檢測。RAKE接收機給出的基于L個判決統計量的組合展示了分集接收的思想，衰落問題可以借助分集接收進行改善，進而對系統的性能進行增強和完善。

為了保證收端的幀同步，在普通的通信系統中，可以運用集中插入同步法。幀同步碼采用集中插入的方式，同時提出相應的要求，即在接收端進行同步識別時出現偽同步的可能性應該盡量小，同時要求該碼組擁有尖銳的自相關函數，以便于快速的識別出來，與此同時，識別器也應該盡量簡單。現階段，應用的最為廣泛的是“巴克碼”，“巴克碼”在性能上的優勢非常明顯，該碼是一種具有特殊規律的二進制碼組，同時，它為一個非周期性的序列。

3 結束語

綜上所述，擴頻通信技術的應用隨著社會的進步和時代的發展，被應用到越來越多的領域，近年來，在民用通信中也有很好的發展前景，是現階段通信技術的新熱點。因此加強對擴頻技術深度的研究，具有非常重要的意義。由于筆者理論知識水平有限，提出的觀點和看法不夠全面，還請各位專家學者提出寶貴意見，以便筆者進行進一步的思考和研究。

參考文獻

[1]齊麗娜，干宗良，朱洪波.超寬帶系統中基于認知的RAKE接收機設計[J].中國電子科學研究院，2012，（01）：115.

[2]李一兵，董俊花，葉方等.一種新的抑制多徑干擾的DFE/RAKE接收技術研究[J].黑龍江大學自然科學學報，2008，（06）：12-15.