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摘 要： 摘要：混沌系統(tǒng)的類(lèi)隨機(jī)特性非常適于通信的噪聲偽裝調(diào)制，而且，通過(guò)混沌系統(tǒng)對(duì)初始相位敏感的依賴(lài)性，可提供數(shù)量極多、非相關(guān)、類(lèi)隨機(jī)、又是確定且易于產(chǎn)生與再生的信號(hào)，所以混沌序列特別適合作為擴(kuò)頻通信中的擴(kuò)頻碼。而且，由于混沌擴(kuò)頻序列沒(méi)有周期，類(lèi)
摘要：混沌系統(tǒng)的類(lèi)隨機(jī)特性非常適于通信的噪聲偽裝調(diào)制，而且，通過(guò)混沌系統(tǒng)對(duì)初始相位敏感的依賴(lài)性，可提供數(shù)量極多、非相關(guān)、類(lèi)隨機(jī)、又是確定且易于產(chǎn)生與再生的信號(hào)，所以混沌序列特別適合作為擴(kuò)頻通信中的擴(kuò)頻碼。而且，由于混沌擴(kuò)頻序列沒(méi)有周期，類(lèi)似于一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，所以系統(tǒng)的保密性好，很難破譯。混沌擴(kuò)頻通信是目前混沌應(yīng)用研究最熱門(mén)的發(fā)展方向之一，當(dāng)前采用混沌擴(kuò)頻序列的CDMA系統(tǒng)尚未得到實(shí)際應(yīng)用，還需要開(kāi)展進(jìn)一步的研究工作。
關(guān)鍵詞：通信技術(shù),科技技術(shù),通信系統(tǒng)
跳頻技術(shù)與多種高效調(diào)制技術(shù)主要應(yīng)用于民用通信系統(tǒng)中，但是，由于無(wú)需考慮跟蹤式干擾或轉(zhuǎn)發(fā)式干擾等敵對(duì)干擾，其跳速通常較慢。在今后的研究工作中，應(yīng)著重探索如何將高速跳頻技術(shù)與高效調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，充分發(fā)揮其特點(diǎn)，以便達(dá)到理想的通信效果。
基于DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)的擴(kuò)頻通信是指硬件設(shè)備采用DSP作為核心處理器，通信部分采用抗干擾性、保真性好的擴(kuò)頻無(wú)線(xiàn)通信。擴(kuò)頻通信的實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件要求較高，由于DSP芯片具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理能力，且精度較高，因此可以較好地適用于擴(kuò)頻通信，兩者的結(jié)合通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)了通信功能的完善，這是目前該技術(shù)研究的重點(diǎn)。當(dāng)前，該技術(shù)主要用于水下通信和地下礦井移動(dòng)通信中。
經(jīng)過(guò)多年的研究、發(fā)展和應(yīng)用，擴(kuò)頻通信技術(shù)自身的理論和技術(shù)都已趨于完善。隨著通信業(yè)的快速發(fā)展，一方面，對(duì)現(xiàn)有擴(kuò)頻通信技術(shù)更加深入的研究一直沒(méi)有停止;另一方面，新技術(shù)也在不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái)，其在軍事通信和民用通信領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也將越來(lái)越大。擴(kuò)頻通信技術(shù)具有易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn)，這使得它能夠與第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)完美結(jié)合，發(fā)展前景十分廣闊。
對(duì)于干擾信號(hào)來(lái)說(shuō)，由于與擴(kuò)頻信號(hào)不相關(guān)，所以被擴(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)的干擾功率大大降低，相應(yīng)地增加了相關(guān)器輸出端的信號(hào)/干擾比，因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有很好的抗干擾性能，非常適于移動(dòng)通信。
擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的選擇性尋址能力，可以采用碼分多址(CDMA)的方式組成多址通信網(wǎng)。多址通信網(wǎng)內(nèi)的所有接收機(jī)和發(fā)射機(jī)都可以同時(shí)使用相同的頻率工作。采用擴(kuò)頻通信技術(shù)構(gòu)成多址通信網(wǎng)時(shí)，比常規(guī)通信體制更易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的同步，便于實(shí)現(xiàn)靈活的隨機(jī)接入;同時(shí)，也便于利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息的控制和交換。
擴(kuò)頻信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)主要是由擴(kuò)頻碼決定的，而與待傳輸?shù)男畔⒒緹o(wú)關(guān)，因此擴(kuò)頻通信中信息的安全程度取決于所使用的擴(kuò)頻碼。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可以使用周期很長(zhǎng)的偽隨機(jī)碼，在一個(gè)周期中偽隨機(jī)碼具有隨機(jī)特性，因此經(jīng)過(guò)其調(diào)制后的數(shù)字信息類(lèi)似于隨機(jī)噪聲。有的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)可以在信噪比為-20～−15dB的條件下工作，對(duì)方很難測(cè)出信號(hào)的參數(shù)，從而達(dá)到安全保密通信的目的。此外，擴(kuò)頻信號(hào)還可以進(jìn)行信息加密，對(duì)傳送的信息進(jìn)行保護(hù)。
多徑問(wèn)題是長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾通信系統(tǒng)的一大難題，特別是對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)這一問(wèn)題解決起來(lái)更為復(fù)雜和困難。擴(kuò)頻通信技術(shù)則使解決這一難題成為可能。這是因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)具有很強(qiáng)的抗多徑能力，只要滿(mǎn)足一定的條件，就可以達(dá)到抗干擾的目的，甚至還可以利用多徑能量來(lái)提高系統(tǒng)的性能，在一般的擴(kuò)頻系統(tǒng)中，這個(gè)條件很容易得到滿(mǎn)足。
擴(kuò)頻通信系統(tǒng)對(duì)其他通信系統(tǒng)的干擾比較小，這是因?yàn)閿U(kuò)頻通信系統(tǒng)的頻譜密度低。由于擴(kuò)頻信號(hào)擴(kuò)展了頻帶，因此在輸出信號(hào)功率相同的情況下，降低了輸出信號(hào)單位頻帶內(nèi)的功率，從而降低了系統(tǒng)在單位頻帶內(nèi)電波的通量密度。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的這一特點(diǎn)對(duì)空間通信極為有利。
雖然DS、FH、TH等單一的擴(kuò)頻方式都具有較強(qiáng)的抗干擾性能，但它們也都有各自的缺陷。例如，DS擴(kuò)頻方式的缺點(diǎn)是碼捕獲時(shí)間較長(zhǎng)、抗窄帶瞄準(zhǔn)干擾能力有限、“遠(yuǎn)—近”效應(yīng)影響較大等;FH擴(kuò)頻方式的不足之處是抗跟蹤干擾能力、抗寬帶噪聲干擾能力差等;TH擴(kuò)頻方式的主要缺點(diǎn)是對(duì)定時(shí)要求嚴(yán)格等。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，單一的擴(kuò)頻方式往往不能滿(mǎn)足實(shí)際通信的需要，特別是在需要同時(shí)解決諸如抗干擾、多址組網(wǎng)、定時(shí)定位、抗多徑、降低“遠(yuǎn)—近”效應(yīng)等一系列問(wèn)題的情況下，需要將兩種或多種擴(kuò)頻方式結(jié)合起來(lái)，以便彌補(bǔ)單一擴(kuò)頻方式的不足，解決某些技術(shù)難點(diǎn)，提高通信系統(tǒng)的綜合性能。而且，采用混合式擴(kuò)頻技術(shù)還有利于增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性，降低技術(shù)難度和成本。所以，進(jìn)一步研究混合式擴(kuò)頻系統(tǒng)(如FH/DS、TH/DS、FH/TH、DS/FH/TH等)是今后的重要發(fā)展方向之一。
短波差分跳頻通信(又稱(chēng)“短波相關(guān)跳頻通信”)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種有別于常規(guī)跳頻通信的一種新型跳頻體制，它的主要特點(diǎn)就是將調(diào)制和編碼統(tǒng)一起來(lái)，較好地解決了提高數(shù)據(jù)傳輸速率和抗跟蹤式干擾等問(wèn)題。短波差分跳頻通信系統(tǒng)是以先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)及高速的DSP芯片為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于采用數(shù)字化軟件無(wú)線(xiàn)電的架構(gòu)，擁有傳輸速率高、抗跟蹤干擾能力強(qiáng)、頻譜復(fù)用、抗衰落性能好等優(yōu)勢(shì)，是近年來(lái)擴(kuò)頻通信領(lǐng)域一個(gè)重要的發(fā)展方向。作為一種全新的通信體制，目前短波差分跳頻通信存在著跳頻圖案的二維連續(xù)性和隨機(jī)性較差、寬帶頻率選擇困難、誤碼傳播以及組網(wǎng)困難等問(wèn)題，因此尚未進(jìn)入實(shí)用化階段，針對(duì)該種擴(kuò)頻方式，在相關(guān)跳頻算法設(shè)計(jì)、抗干擾算法、多址性能、組網(wǎng)等方面仍需要開(kāi)展更加深入的研究工作，解決其中的技術(shù)難點(diǎn)。