歡迎各位同學(xué)光臨《通信原理》課程禹思敏1歡迎各位同學(xué)光臨《通信原理》課程禹思敏1第8章偽隨機(jī)序列與擴(kuò)頻通信2第8章2

三種序列及其性質(zhì)：

確定序列：可預(yù)先確定并可重復(fù)實(shí)現(xiàn)的序列。

隨機(jī)序列：既不預(yù)先確定又不重復(fù)實(shí)現(xiàn)的序列。是非周期序列，或者說其周期為無窮大。偽隨機(jī)序列：是一種貌視隨機(jī)序列的確定序列，m序列是一種偽隨機(jī)序列，它是一種周期長(zhǎng)度為p的序列，周期越長(zhǎng)，其性質(zhì)越接近隨機(jī)序列。本章分析偽隨機(jī)序列的產(chǎn)生及在擴(kuò)頻通信中的應(yīng)用。3三種序列及其性質(zhì)：3§8.1m序列的產(chǎn)生§8.1.1線性反饋移位寄存器m序列：由帶線性反饋的移位寄存器產(chǎn)生的周期最長(zhǎng)的一種二進(jìn)制序列。線性反饋移位寄存器的（外環(huán)式）結(jié)構(gòu)如下圖所示。注意講解其規(guī)律！4§8.1m序列的產(chǎn)生注意講解其規(guī)律！41、線性反饋移位寄存器的遞推關(guān)系式由圖知：移位寄存器左端第一級(jí)的輸入可表為：51、線性反饋移位寄存器的遞推關(guān)系式52、線性反饋移位寄存器的特征多項(xiàng)式用多項(xiàng)式f(x)描述線性反饋移位寄存器的反饋連接狀態(tài)：上式稱特征多項(xiàng)式或特征方程。在上式中，由于c0=cn=1，故特征多項(xiàng)式f(x)是一個(gè)常數(shù)為1的n次多項(xiàng)式：式中n稱為移位寄存器的級(jí)數(shù)。可以證明，一個(gè)n級(jí)線性反饋移位寄存器能產(chǎn)生m序列的充要條件是其特征多項(xiàng)式為一個(gè)n次本原多項(xiàng)式。它滿足下列條件：62、線性反饋移位寄存器的特征多項(xiàng)式上式稱特征多項(xiàng)式或特征方程7788§8.1.2m序列產(chǎn)生器1、m序列產(chǎn)生器的周期9§8.1.2m序列產(chǎn)生器9問題：如何由本原多項(xiàng)式獲得線性反饋移位寄存器？10問題：如何由本原多項(xiàng)式獲得線性反饋移位寄存器？10a3a2a1a01000110011101111011110110101101011010110001110010100001000011000說明移位寄存器的任何一級(jí)輸出的序列一樣,只存在超前與滯后的差別11a3a2a1a010001100111011110111101212a3a2a1a00001100001000010100111000110101101011010110111101111011100110001a3a2a1a01000010000101001110001101011010110101101111011110111001100011000說明移位寄存器的任何一級(jí)輸出的序列一樣,只存在超前與滯后的差別13a3a2a1a00001100001000010100111§8.2m序列的性質(zhì)§8.2.1均衡特性（平衡性）§8.2.2游程特性游程：連1碼（或連0碼）稱為一個(gè)游程，連1碼（或連0碼）的個(gè)數(shù)稱為游程長(zhǎng)度。游程個(gè)數(shù)或長(zhǎng)度的計(jì)算為：14§8.2m序列的性質(zhì)§8.2.2游程特性14一個(gè)周期15一個(gè)周期15§8.2.3移位相加特性兩個(gè)不完全相同m序列模2相加后所得的序列仍然是某個(gè)移位后的m序列。也就是說，m序列對(duì)模2加具有封閉性。16§8.2.3移位相加特性16例如：上述例2中：a0=0001001101011110001001101011110001001101011…a1=0010011010111100010011010111100010011010111…a0與a1異或后，得：ad=0011010111100010011010111100…ad為a0延時(shí)4位后的序列,為a1延時(shí)3位后的序列，等等。因此異或后的序列仍然是m序列，只是移位不同而已。一個(gè)周期一個(gè)周期…17例如：上述例2中：一個(gè)周期一個(gè)周期…17§8.2.4自相關(guān)特性18§8.2.4自相關(guān)特性18191920202121由于偽隨機(jī)序列是周期為p的周期函數(shù)，故其自相關(guān)函數(shù)也是周期為p的周期函數(shù)，如下圖所示。22由于偽隨機(jī)序列是周期為p的周期函數(shù)，22以上是自變量為離散情況時(shí)的相關(guān)函數(shù)，對(duì)于自變量為連續(xù)時(shí)的情況，也有類似的結(jié)果，如下圖所示。23以上是自變量為離散情況時(shí)的相關(guān)函數(shù)，對(duì)于自變§8.2.5PN碼功率譜。（1）為了求PN碼的功率譜，需要對(duì)相關(guān)函數(shù)進(jìn)行分解，分解的結(jié)果如下圖所示：24§8.2.5PN碼功率譜。242525注意到R1(τ)為周期函數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：*（2）由相關(guān)函數(shù)求功率譜的詳細(xì)推導(dǎo)如下：26注意到R1(τ)為周期函數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：*（2）由相關(guān)函27272828（3）最后得PN碼的功率譜如下圖所示：29（3）最后得PN碼的功率譜如下圖所示：293030§8.2.6偽噪聲特性該節(jié)解釋為什么將PN碼稱為偽隨機(jī)序列,它和高斯白噪聲的統(tǒng)計(jì)特性相近,故稱PN碼為偽隨機(jī)序列或偽噪聲序列。當(dāng)周期趨于無窮大時(shí)，偽隨機(jī)序列的統(tǒng)計(jì)特性逼近于高斯白噪聲的統(tǒng)計(jì)特性。對(duì)高斯白噪聲進(jìn)行取樣，取樣值為正時(shí)，記為+1，取樣值為負(fù)時(shí)，記為-1，用它們構(gòu)成隨機(jī)序列，具有以下基本性質(zhì):31§8.2.6偽噪聲特性31一、序列中的+1和-1出現(xiàn)的概率相等二、游程長(zhǎng)度為k的游程為游程總數(shù)的1/2k三、高斯白噪聲的自相關(guān)函數(shù)為沖擊函數(shù)32一、序列中的+1和-1出現(xiàn)的概率相等32根據(jù)前面的分析知，當(dāng)PN碼中的周期趨于無窮大（或者很大）時(shí)，其性質(zhì)逼近于上述三個(gè)性質(zhì)，故稱PN碼為偽隨機(jī)序列，而高斯白噪聲的取樣則為真正的隨機(jī)序列。此外，由于PN碼的碼元寬度TC很窄，它比信息碼元寬度Tb要窄得多，故PN碼的帶寬相對(duì)于信息碼來說要寬得多，是一種寬帶信號(hào)，利用它對(duì)信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻，從而形成了一種非常重要的通信技術(shù)——擴(kuò)頻通信技術(shù)。33根據(jù)前面的分析知，當(dāng)PN碼中的周期趨于無人類已進(jìn)入到信息社會(huì)，通信現(xiàn)代化是人類社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代的重要標(biāo)志。怎樣在惡劣的環(huán)境條件下保證通信有效地、準(zhǔn)確地、迅速地進(jìn)行，是當(dāng)今擺在通信工作者面前的一大課題。擴(kuò)展頻譜通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的一種新的通信方式，它的出現(xiàn)和迅速地發(fā)展，必將進(jìn)一步推動(dòng)通信事業(yè)的發(fā)展。8.3通信系統(tǒng)中的干擾與抗干擾34人類已進(jìn)入到信息社會(huì)，通信現(xiàn)代化是人類社會(huì)進(jìn)問題？為什么FM接收機(jī)的性能比AM接收機(jī)的性能好？這個(gè)問題可從擴(kuò)頻通信的角度加以解答！35問題？為什么FM接收機(jī)的性能比AM接收機(jī)的性能好？35在現(xiàn)代通信中遇到的一個(gè)重要問題就是抗干擾問題。由于通信事業(yè)的迅速發(fā)展，各種通信網(wǎng)的建立，使得有限的頻率資源更加擁擠，相互之間的干擾更為嚴(yán)重，如何防止和降低這種相互之間的干擾，成為一大難題。36在現(xiàn)代通信中遇到的一個(gè)重要問題就是抗干擾問題現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)首先是電子戰(zhàn)。在戰(zhàn)爭(zhēng)中，誰(shuí)在電子戰(zhàn)中取得優(yōu)勢(shì)，就會(huì)加重誰(shuí)在戰(zhàn)爭(zhēng)中勝利的籌碼。而失去電子戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)的一方，要取得戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利是很困難的。因?yàn)樵陔娮討?zhàn)中處于劣勢(shì)，將導(dǎo)至通信中斷、指揮失靈、部隊(duì)失控，泄密等事件發(fā)生，這在戰(zhàn)爭(zhēng)史上不乏其例，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)就充分地說明了這一點(diǎn)。因此，電子戰(zhàn)越來越受到各國(guó)政府和軍方的重視，不惜投入大量的入力物力來對(duì)電子對(duì)抗技術(shù)進(jìn)行研究，以便在電于戰(zhàn)中取得優(yōu)勢(shì)。37現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)首先是電子戰(zhàn)。在戰(zhàn)爭(zhēng)中，誰(shuí)在電子戰(zhàn)中一、干擾的方式在通信中遇到的干擾可分為兩類：即人為干擾和非人為干擾。人為干擾是一種故意干擾。意在對(duì)敵方的通信實(shí)施干擾，達(dá)到破壞對(duì)方通信之目的，而非人為干擾，是一種非故意干擾，大多為來源于自然界的干擾，如天電干擾和噪聲等這些干擾等。通信系統(tǒng)需要對(duì)抗的是那些故意的人為干擾，主要有以下幾個(gè)方面：38一、干擾的方式38（1）單頻干擾：正好對(duì)準(zhǔn)敵方的通信頻率窄帶干擾:干擾信號(hào)的能量全部落入信號(hào)的頻帶內(nèi),從而對(duì)有用信號(hào)形成干擾（2）跟蹤式干擾：對(duì)敵方的通信頻率進(jìn)行跟蹤,然后將干擾頻率對(duì)準(zhǔn)敵方的通信頻率進(jìn)行干擾（3）轉(zhuǎn)發(fā)式干擾：首先把有用信號(hào)接收下來,經(jīng)污染后發(fā)送出去,對(duì)有用信號(hào)實(shí)施干擾（4）寬帶阻塞式干擾：使整個(gè)通信頻段都無法正常通信39（1）單頻干擾：39（5）轉(zhuǎn)發(fā)式干擾：這種干擾首先把有用信號(hào)接收下來，再經(jīng)放大和噪聲污染后發(fā)送出去，對(duì)有用信號(hào)實(shí)施干擾。（6）寬帶阻塞干擾：這種干擾是在整個(gè)信號(hào)的通信頻段內(nèi)施放很強(qiáng)的干擾信號(hào)。其干擾功率與帶寬成正比，使整個(gè)通信頻段都無法保證正常的通信。40（5）轉(zhuǎn)發(fā)式干擾：40二、干擾與抗干擾技術(shù)的發(fā)展在通信對(duì)抗中，一方要破壞對(duì)方的有效通信，而另一方則要盡力擺脫對(duì)方的干擾，保障自己的通信暢通無阻。因而干擾與抗干擾技術(shù)在這種對(duì)抗中得到發(fā)展。下圖為戰(zhàn)場(chǎng)通信對(duì)抗的發(fā)展過程。最早的干擾采用單頻干擾，當(dāng)通信一方受到此干擾時(shí)，只好改變通信頻率來躲避這種干擾。當(dāng)干擾一方發(fā)現(xiàn)干擾無效后，也隨之改變干擾頻率，使干擾頻率對(duì)準(zhǔn)通信頻率，再實(shí)施干擾。最初的通信對(duì)抗就是采用這種捉迷藏的方式進(jìn)行的。41二、干擾與抗干擾技術(shù)的發(fā)展41改變的頻率也不是很多。后來，通信頻率數(shù)增加，可以不斷地改變頻率，干擾一方就采用跟蹤式干擾方式，對(duì)通信敵方進(jìn)行干擾。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)頻技術(shù)的問世，使得通信對(duì)抗發(fā)展到了一個(gè)新的水平。通信采用跳頻方式，其頻率不斷地，隨機(jī)地改變，加大了干擾的難度。干擾采用轉(zhuǎn)發(fā)式干擾，將跳頻信號(hào)接收下來，經(jīng)加噪聲放大后轉(zhuǎn)發(fā)出去對(duì)跳頻信號(hào)實(shí)施干擾。42改變的頻率也不是很多。后來，通信頻率數(shù)增加，對(duì)付這種轉(zhuǎn)發(fā)式干擾的方式，一是提高跳頻速率，使之達(dá)到轉(zhuǎn)發(fā)式干擾無法干擾的程度。再者采用多網(wǎng)、引誘和其它的電子反對(duì)抗措施，克服轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。對(duì)付上述的反對(duì)抗措施之一，是采用寬帶阻塞式干擾。但這種干擾由于頻帶很寬，所需干擾功率相當(dāng)大，使用起來較困難，而且極易受到對(duì)方導(dǎo)彈的攻擊。由此可見，通信對(duì)抗的雙方在對(duì)抗中發(fā)展，在對(duì)抗中提高。到底誰(shuí)能戰(zhàn)勝誰(shuí)？還很難預(yù)料。但可以預(yù)言，這二者將在對(duì)抗中得到進(jìn)一步的發(fā)展，更加完善。43對(duì)付這種轉(zhuǎn)發(fā)式干擾的方式，一是提高跳頻速率，4444三、抗干擾技術(shù)當(dāng)前采用的抗干擾技術(shù)主要有：

1）擴(kuò)展頻譜技術(shù)擴(kuò)展頻譜技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，可以抗擊多種人為干擾，是發(fā)展非常迅速的一種抗干擾技術(shù)，本單將簡(jiǎn)單介紹擴(kuò)展頻譜技術(shù)及其在通信中的應(yīng)用．

2）開發(fā)強(qiáng)方向性的毫米波頻段在短波波段，電波的傳播方式主要是靠天波傳播。超短波也主要靠天波和視線傳播。45三、抗干擾技術(shù)45由于這些波段擁擠，相互之間干擾比較嚴(yán)重。在毫米波段，頻段很寬，靠視線傳播，方向性很強(qiáng)，有利于增強(qiáng)抗干擾性能。

3）加密技術(shù)采用加密的方法，防止傳送的信息被敵方截獲，竊聽，在保密通信中是一個(gè)重要的技術(shù)問題。

4）猝發(fā)通信這種通信方式在通信的時(shí)間上有很大的隨機(jī)性，在非常短的時(shí)間內(nèi)，將要發(fā)送的信號(hào)發(fā)送出去，其它時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，使得干擾機(jī)很難捕捉住這種猝發(fā)信號(hào)。因此，具有很強(qiáng)的抗干擾能力．如流星余跡通信就屬于這種通信。46由于這些波段擁擠，相互之間干擾比較嚴(yán)重。在毫

5）天線零相技術(shù)這種技術(shù)是將天線方向圖的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)干擾機(jī)，而將主瓣對(duì)準(zhǔn)發(fā)信機(jī)。這樣，對(duì)接收機(jī)而言，既能接收到有用信號(hào)，又可將干擾信號(hào)大大地衰減，達(dá)到抗干擾的目的．

6）分集技術(shù)分集技術(shù)包括空間分集，頻率分集，角度分集，極化分集等。在前面已經(jīng)講述。475）天線零相技術(shù)47擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性能，在現(xiàn)代通信中越來越受到人們的重視。擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)是指發(fā)送的信息在一個(gè)很寬的頻帶上擴(kuò)展，這一頻帶比要發(fā)送的信息帶寬寬得多。在接收端通過相關(guān)接收，從而將信號(hào)恢復(fù)到信息帶寬的這樣一種系統(tǒng)。簡(jiǎn)稱擴(kuò)頻通信系統(tǒng)。8.4擴(kuò)頻通信技術(shù)簡(jiǎn)介48擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性能，在現(xiàn)代一、擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)分類擴(kuò)頻系統(tǒng)包括下面幾種擴(kuò)頻方式：1）直接序列擴(kuò)頻：記為DS(DirectSequence)2）跳頻：記為FH(FrequencyHopping)3）跳時(shí)：記為TH(TimeHopping)4）線性調(diào)頻：記為Chirp除了上面四種基本方式以外，還有這些擴(kuò)頻方式的組合方式．如FH/DS,TH/DS,FH/TH等。49一、擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)分類49二、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的特點(diǎn)

1）抗干擾能力強(qiáng)由于利用了擴(kuò)展頻譜技術(shù)，將信號(hào)擴(kuò)展到很寬的頻帶上，在接收端對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理即帶寬壓縮，恢復(fù)成窄帶信號(hào)。對(duì)干擾信號(hào)而言，由于與偽隨機(jī)碼不相關(guān)，則被擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上。使之進(jìn)入信號(hào)通頻帶內(nèi)干擾功率大大降低，相應(yīng)地增加了相關(guān)器輸出端的信干比，因而具有較強(qiáng)的抗干擾能力。擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾能力，主要取決于系統(tǒng)的擴(kuò)頻增益，或稱之為處理增益，對(duì)大多數(shù)人為干擾具有較強(qiáng)的抗干擾的能力。50二、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的特點(diǎn)50

2）可進(jìn)行多址通信實(shí)際上擴(kuò)頻通信本身就是一種多址通信方式，即擴(kuò)頻多址(SSMA—SpreadSpectrumMultipleAccess)，屬于碼分多址(CDMA)范圍。不同的碼，可以組成不同的網(wǎng)。雖然擴(kuò)頻系統(tǒng)占具了很寬的頻帶，但由于擴(kuò)頻通信可以實(shí)現(xiàn)碼分多址，地址數(shù)可以很大，這主要取決于地址碼個(gè)數(shù)。許多用尸可共用一個(gè)頻段，大大提高了頻譜利用率，甚至比單路單信道系統(tǒng)的頻譜利用率還高。這種多址方式組網(wǎng)靈活，入網(wǎng)迅速，適合于機(jī)動(dòng)靈活的戰(zhàn)術(shù)通信。512）可進(jìn)行多址通信51

3）安全保密擴(kuò)頻通信也是一種保密通信。擴(kuò)頻系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)的譜密度較低，近似于噪聲。有的系統(tǒng)可在-15—-20dB信噪比下工作。對(duì)方很難測(cè)信號(hào)的參數(shù)，從而達(dá)到安全保密通信的目的。擴(kuò)頻信號(hào)還可以進(jìn)行信息加密，如要截獲和竊聽擴(kuò)頻信號(hào)，則必須知道擴(kuò)頻系統(tǒng)的密鑰，并與系統(tǒng)完全同步，這樣又給對(duì)方設(shè)置了更多的障礙，從而起到了保護(hù)信息的作用。523）安全保密52

4）軍用與民用通信領(lǐng)域擴(kuò)頻系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，特別是具有很強(qiáng)的抗干擾性能，越來越受到人們重視。其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地?cái)U(kuò)大。目前擴(kuò)頗技術(shù)的應(yīng)用主要在軍事上，這是由它的良好的抗干擾性能決定的。據(jù)權(quán)威人士預(yù)測(cè)，今后的軍事通信中，特別是戰(zhàn)場(chǎng)通信，只有擴(kuò)頻信系統(tǒng)能勝任。因而各國(guó)軍方對(duì)此都十分重視．除了軍事中應(yīng)用外，在民用中擴(kuò)頻技術(shù)也正在顯示出它的強(qiáng)大生命力，不斷地有民用技術(shù)中應(yīng)用的報(bào)導(dǎo)。擴(kuò)頻技術(shù)正廣泛用于通信，雷達(dá)，導(dǎo)航，測(cè)距，定位等領(lǐng)域。下表為擴(kuò)頻通信在這些領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例。534）軍用與民用通信領(lǐng)域53序號(hào)名稱或型號(hào)擴(kuò)頻類型應(yīng)用對(duì)象1短波跳頻電臺(tái)慢跳頻直擴(kuò)序列線性調(diào)頻軍用通信2VHF戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)慢跳頻快跳軍用通信3UHF戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)慢跳頻軍用通信4聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分布系統(tǒng)DS+FHDS+FH+TH自適應(yīng)天線陣三軍聯(lián)合作戰(zhàn)5數(shù)字微波中繼電子反對(duì)抗(ECCM)美國(guó)陸軍戰(zhàn)術(shù)微波通信6衛(wèi)星通信直擴(kuò)序列直擴(kuò)序列+跳頻跳頻美國(guó)國(guó)防衛(wèi)星通信7跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)直擴(kuò)序列航天飛機(jī)通信54序號(hào)名稱或型號(hào)擴(kuò)頻類型應(yīng)用對(duì)象1短波跳頻電臺(tái)慢跳頻軍用通信2序號(hào)名稱或型號(hào)擴(kuò)頻類型應(yīng)用對(duì)象8全球定位系統(tǒng)(GPS)直擴(kuò)序列定位9衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信直擴(kuò)序列衛(wèi)星地面站個(gè)人計(jì)算機(jī)公共數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)10無線電分組數(shù)據(jù)網(wǎng)直擴(kuò)序列多個(gè)數(shù)據(jù)終端分組交換網(wǎng)11移動(dòng)無線電話網(wǎng)直擴(kuò)序列跳頻民用移動(dòng)通信12局部數(shù)據(jù)網(wǎng)直擴(kuò)序列多個(gè)數(shù)據(jù)終端選址通信13無線電定位直擴(kuò)序列無線電定位55序號(hào)名稱或型號(hào)擴(kuò)頻類型應(yīng)用對(duì)象8全球定位系統(tǒng)直擴(kuò)序列定位9衛(wèi)從四十年代起，人們就開始了對(duì)擴(kuò)頻技術(shù)的研究，其抗干擾，抗竊聽，抗測(cè)向等方面的能力早巳為人們熟知。但由于擴(kuò)頻系統(tǒng)的設(shè)備復(fù)雜，對(duì)各方面的要求都很高，在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下，要制成能應(yīng)于軍事和民用需要的擴(kuò)頻系統(tǒng)是很困難的，因而擴(kuò)頻技術(shù)發(fā)展緩慢。56從四十年代起，人們就開始了對(duì)擴(kuò)頻技術(shù)的研56進(jìn)入六十年代后，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，許多新型元器件的出現(xiàn)，特別是大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路，微處理機(jī)以及象聲表面波器件，電荷耦合器件這樣的新型器件的出現(xiàn)，使擴(kuò)頻技術(shù)有了重大的突破和發(fā)展，許多新型的擴(kuò)頻系統(tǒng)相繼問世，并在實(shí)際的使用和實(shí)驗(yàn)中顯示出了它們優(yōu)越性，成為一種未來通信的重要方式，因而受到極大的重視。本講首先介紹擴(kuò)頻技術(shù)的理論基礎(chǔ)，然后分別介紹擴(kuò)頻技術(shù)中的各種擴(kuò)頻方式，以及它們各自的特點(diǎn)。57進(jìn)入六十年代后，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，許多一、信道容量的概念信道容量是指單位時(shí)間內(nèi)信道中無差錯(cuò)傳輸?shù)淖畲笮畔⒘俊?duì)于連續(xù)信道，根據(jù)Shannon信息論，得信道容量的計(jì)算公式（Shannon公式）為：8.5擴(kuò)頻通信理論基礎(chǔ)——Shannon公式58一、信道容量的概念8.5擴(kuò)頻通信理論基礎(chǔ)——Shann有關(guān)信道容量的幾個(gè)重要結(jié)論：1）任何一個(gè)連續(xù)信道都有一個(gè)信道容量C，即信道極限傳輸能力為C，要實(shí)現(xiàn)任意小的差錯(cuò)概率傳輸，信號(hào)的信息傳輸速率R必須小于C。若R>C，則不可能實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)概率傳輸。2）增加信號(hào)功率S，或減小噪聲功率，從而增加信道容量C，即：59有關(guān)信道容量的幾個(gè)重要結(jié)論：593）增加信道帶寬B，可增加信道容量C，但不能使C無限制的增加，有如下結(jié)論：4）當(dāng)信道容量C保持不變時(shí)，帶寬B與信噪比S/N可以互換。即可以通過增加帶寬B來降低系統(tǒng)對(duì)信噪比的要求（擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)）；也可以通過增加信號(hào)的功率，降低信號(hào)的帶寬，這就為那些要求小的信號(hào)帶寬的系統(tǒng)或?qū)π盘?hào)功率要求嚴(yán)格的系統(tǒng)找到了一個(gè)減小帶寬或降低功率的有效途徑。603）增加信道帶寬B，可增加信道容量C，但不能使C4）二、理想帶通系統(tǒng)的B與S/N互換能夠?qū)崿F(xiàn)極限信息速率傳輸且能達(dá)到任意小差錯(cuò)概率的通信系統(tǒng)稱為理想帶通系統(tǒng)。理想帶通系統(tǒng)是一個(gè)編碼系統(tǒng)，而編碼系統(tǒng)的帶寬與信噪比的互換要比非編碼系統(tǒng)優(yōu)越，因?yàn)榫幋a系統(tǒng)的帶寬可以比非編碼寬得多。下圖