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擴(kuò)頻,跳頻很神秘?其實(shí)它就在我們身邊

 笑笑生77uvusv8 2020-08-23


你肯定聽說過擴(kuò)頻,跳頻,但是也許你并不了解它,只是覺得很高級(jí)。其實(shí),它就在我們身邊,比如藍(lán)牙耳機(jī)。如果有人和你說什么跳頻電臺(tái)多么牛,不要聽忽悠。把一個(gè)當(dāng)今非常常見的技術(shù)從 2.4 GHz 拿到短波頻率上就高級(jí)了?今天,讓我們簡(jiǎn)單介紹一下有關(guān)這種方式的幾個(gè)小問題,幫助大家理解。

根據(jù)香農(nóng)(C.E.Shannon)在信息論研究中總結(jié)出的信道容量公式,即香農(nóng)公式:C=W×Log?(1+S/N)

式中:C--信息的傳輸速率 S--有用信號(hào)功率 W--頻帶寬度 N--噪聲功率

由式中可以看出:

為了提高信息的傳輸速率 C ,可以從兩種途徑實(shí)現(xiàn),既加大帶寬 W 或提高信噪比 S/N 。換句話說,當(dāng)信號(hào)的傳輸速率 C 一定時(shí),信號(hào)帶寬 W 和信噪比 S/N 是可以互換的,即增加信號(hào)帶寬可以降低對(duì)信噪比的要求,當(dāng)帶寬增加到一定程度,允許信噪比進(jìn)一步降低,有用信號(hào)功率接近噪聲功率甚至淹沒在噪聲之下也是可能的。擴(kuò)頻通信就是用寬帶傳輸技術(shù)來換取信噪比上的好處,這就是擴(kuò)頻通信的基本思想和理論依據(jù)。

簡(jiǎn)單來說,擴(kuò)頻的一般概念就是把射頻信號(hào)擴(kuò)展到頻域的一個(gè)更寬的范圍。從廣義上講,一個(gè)典型的 SSB 信號(hào)就是在 3 kHz 帶寬上的“擴(kuò)頻”。一般來說的擴(kuò)頻通信,發(fā)射信號(hào)的載波頻率會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生變化。

為什么要用擴(kuò)頻通信呢?擴(kuò)頻有什么好處?

最明顯的,擴(kuò)頻能夠抵抗很多干擾,在接收機(jī)中,沒有使用相同的擴(kuò)頻算法的信號(hào)在寬帶范圍內(nèi)被完全抑制。另外,擴(kuò)頻信號(hào)還可以有效地與其他信號(hào)疊加在頻帶中,從而擴(kuò)展了頻率利用率。保密性好,由于許多擴(kuò)頻技術(shù)采用碼分多址技術(shù),可以通過偽隨機(jī)碼來實(shí)現(xiàn)保密通信。

擴(kuò)頻通信的方法有多種,但我們聽到的最多的是跳頻。跳頻擴(kuò)頻技術(shù)就是以快速的方式將發(fā)射的載波頻率從一個(gè)頻率信道移動(dòng)到另一個(gè)頻率信道,通常停留在一個(gè)頻率上的時(shí)間非常短。用發(fā)送站和接收站共享的代碼生成偽隨機(jī)跳序列,通過頻率跳使它們保持同步。跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的載波頻率隨時(shí)間從一個(gè)頻率值迅速變化(跳頻)到另一個(gè)頻率值。頻率的變化序列由發(fā)射站和接收站之間使用的偽隨機(jī)碼確定,也就是說,每個(gè)電臺(tái)的頻率都使用相同的順序在變換。

擴(kuò)頻通信在WiFi,藍(lán)牙,手機(jī)網(wǎng)絡(luò),衛(wèi)星等領(lǐng)域都有諸多應(yīng)用?,F(xiàn)在,在業(yè)余無線電圈里再聽到別人談起跳頻,您還覺得神秘莫測(cè)么?是不是覺得這高科技手段不是非常適合我們業(yè)余無線電愛好者在實(shí)際通信中應(yīng)用?

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