眾所周知，擴頻通信系統(tǒng)是將要傳送的信息在比信息帶寬寬十倍甚至數(shù)百倍的頻帶上傳送，在接收端通過相關接收進行解擴，將傳輸?shù)男盘栠M行恢復的通信系統(tǒng)。該項技術最早主要應用于軍事通信，防止敵方干擾和竊密，后來開始用于民用。由于其具有一定的抗干擾性能力，故擴頻通信系統(tǒng)的使用頻率選在了自由開放的2.4GHz和5.8GHz頻段。該頻段為工業(yè)、科學以及醫(yī)療設備的污染頻段。同時在國外對使用該頻段的擴頻通信設備也有嚴格的規(guī)定，如對其等效全向輻射功率、發(fā)射機功率和擴頻參數(shù)等技術指標都有明確的限制；而且規(guī)定不能對正常通信造成干擾，而受到干擾后也自己解決，無線電管理部門不予排除。從國外早期的使用情況看，該設備主要采用微功率的方式在辦公樓內(nèi)進行計算機聯(lián)網(wǎng)。由于其發(fā)射功率較小、覆蓋范圍小，系統(tǒng)之間產(chǎn)生干擾的可能性很小，所以在國外是免許可的。

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擴頻通信設備被引入我國后，由于經(jīng)濟及其他方面的種種原因，其通信距離大大增加，甚至接近于常規(guī)的微波通信系統(tǒng)。隨著距離的增大，其等效全向輻射功率也大大超過國家無委規(guī)定的技術指標。由于擴頻通信系統(tǒng)可以使用的頻段較窄，通信方式采用時分雙工體制、頻分雙工體制共用，從而使系統(tǒng)間產(chǎn)生干擾的可能性加大，而且直接序列擴頻系統(tǒng)最致命的弱點--遠近效應引起的干擾問題難以協(xié)調(diào)，管理難度加大。而跳頻通信占滿了整個頻段與直接序列擴頻的干擾也是日益嚴重，一開始跳頻干擾直接序列擴頻，隨著擴頻用戶的增加，跳頻也就無處可跳了，造成通信系統(tǒng)的癱瘓。加上用戶私自設臺造成系統(tǒng)間發(fā)生干擾的事件時有發(fā)生，一方面給設臺用戶造成了直接或間接的經(jīng)濟損失，另一方面擾亂了無線電通信秩序。綜上所述由于國內(nèi)外擴頻通信系統(tǒng)使用方法的不同，根據(jù)我國的實際情況在我國對擴頻通信系統(tǒng)實行審批管理是非常必要的。

按擴頻方式的不同，可以將擴頻通信系統(tǒng)分為：直接序列擴頻（DS）、跳頻擴頻（FH）、跳時擴頻（TH）和線性調(diào)頻（chirp Modulation）四種基本方式。其中目前比較常用的有DS和FH兩種。這里主要討論這兩種擴頻通信系統(tǒng)的監(jiān)測及抗干擾問題。

1、直接序列擴頻通信系統(tǒng)（DS）的監(jiān)測及其抗干擾性

直接序列擴頻通信基本原理是將要發(fā)送的信息用偽隨機碼序列擴展到很寬的頻帶上發(fā)射出去，在接收端用與發(fā)射端相同的偽隨機序列碼對接收到的擴頻信號進行相關處理，恢復出原來的傳輸信息，從而達到通信的目的。

先討論對擴頻通信系統(tǒng)的監(jiān)測問題：關于擴頻通信系統(tǒng)可以在噪聲下傳輸?shù)睦碚摶A是shannon定理。shannon定理指出在高斯白噪聲干擾的條件下通信系統(tǒng)的極限傳輸速率為下式，其式中各參數(shù)的含義匯總在下表1中。

C = B log2 (1 + S/N) bit/s （1）

表1：計算式中參數(shù)的含義

從上式可以看出，在保持信道容量不變的前提下，通過增加帶寬來降低對傳輸系統(tǒng)S/N的要求，由此公式可以看出當S/N＜1時，上式仍然可以成立。因此提出信號可以在噪聲下傳輸。據(jù)此并提出了無線電管理部門不能監(jiān)測到擴頻信號的說法。實際上現(xiàn)有的擴頻通信設備都有一個主要技術指標即對應于一定誤碼率的接收系統(tǒng)的靈敏度。如果接收信號電平小于此值，該通信系統(tǒng)將不能正常工作。而此接收系統(tǒng)的靈敏度電平一般在-85 ~ -100dBm之間。這個電平值是完全在無線電管理部門的儀器儀表監(jiān)測的范圍內(nèi)。如采用21dBi增益天線，40dB增益低噪聲放大器，HP系列頻率分析儀，系統(tǒng)的接收靈敏度可達到-140dB左右，完全可以監(jiān)測到擴頻信號。因此說無線電管理部門監(jiān)測不到擴頻通信信號的說法是完全錯誤的。事實上各級無線電管理部門已經(jīng)通過對擴頻信號進行監(jiān)測的方法查找了不少非法設立的擴頻通信系統(tǒng)。

關于擴頻通信系統(tǒng)不怕干擾的問題：由直接序列擴頻通信系統(tǒng)的原理可知，當無線電干擾信號進入接收機后，在解擴單元被接收機的偽隨機碼展寬，頻率展寬的過程在頻域表達式表示為卷積。進行卷積的結果是將干擾信號的帶寬展寬為干擾信號加上PN碼的帶寬，從而導致干擾信號功率譜密度的降低，經(jīng)過窄帶濾波器后進入接收機的解擴單元進行解碼。由于干擾信號被卷積（擴頻）后相對較寬，被窄帶濾波器濾波，因此只有一小部分干擾信號的能量進入接收機形成干擾；而有用信號由于發(fā)送端的擴頻碼和接收端的解擴碼的相關則恢復成擴頻前的窄帶信號，通過窄帶濾波器時有用信號的能量沒有損失，因此提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。擴頻通信系統(tǒng)的抗干擾能力可以用干擾容限來衡量，見公式(2)，其式中各參數(shù)的含義見表1中。從已經(jīng)查處的擴頻通信系統(tǒng)干擾實例來看，擴頻通信系統(tǒng)的抗干擾能力是有一定限度的。

M = Gp - [ Lsys + S/N ]  （2）

對于干擾問題人們還有一個錯誤的認識：寬帶信號對于擴頻系統(tǒng)的干擾比窄帶信號更嚴重。這個認識在干擾功率相同的情況下是錯誤的。因為在相同的功率前提下，帶寬信號與PN碼的卷積比窄帶信號與PN碼的卷積帶寬要寬，導致相對功率譜密度較低。因此通過接收機濾波器后的干擾信號較小，因此寬帶信號干擾效果不如窄帶干擾效果明顯。事實上直接序列擴頻通信系統(tǒng)最怕的干擾是瞄射式干擾，即干擾頻率與擴頻通信系統(tǒng)采用的射頻頻率相同。

2、跳頻通信系統(tǒng)的監(jiān)測及其抗干擾性

跳頻通信系統(tǒng)是用偽隨機碼（PN碼）序列構成跳頻指令來控制頻率合成器，使其輸出頻率在信道內(nèi)隨機變化，在接收端用與發(fā)端相同的本地偽隨機碼構成的跳頻指令去控制本地頻率合成器，使其輸出的跳頻信號能在混頻器中與接收到的跳頻信號差頻出一個固定的中頻信號來，經(jīng)中放及帶通濾波器送到數(shù)字解碼器輸出端恢復出原信息。

跳頻通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)的抗干擾性與系統(tǒng)的跳頻頻道數(shù)有關，而跳頻頻道數(shù)又與跳頻信號可用帶寬和跳頻間隔有關，跳頻間隔與所傳輸?shù)男盘査俾逝c調(diào)制方式有關，如（3）式，其式中各參數(shù)的含義見表1中。

N = BRF/ΔF  （3）

對跳頻通信系統(tǒng)進行無線電監(jiān)測，如果頻譜儀的掃描時間小于跳頻信號的駐留時間，則可以完整的顯示跳頻頻譜。但如果跳頻速度較快，則可采用掃描累加方式監(jiān)測跳頻通信所占的頻譜。由此可見對跳頻通信實施監(jiān)測是完全可以實現(xiàn)的。

擴頻信號的干擾容限同直接序列擴頻通信系統(tǒng)一樣，其干擾容限見式（4），其式中各參數(shù)的含義見表1中。

MFH = Gp - (Lsys + S/N)   (4)

Gp跳頻通信系統(tǒng)的處理增益直觀上的理解為只有當窄帶信號與干擾信號頻率重合且時間相同時才會發(fā)生干擾，當頻率跳變后即可“躲避”干擾。發(fā)生干擾的概率僅為1/N。當干擾源為寬帶信號時，如覆蓋了BRF的整個帶寬，但干擾信號功率譜密度相對來說又降低了，因此帶來了擴頻處理增益。

跳頻通信系統(tǒng)實際上是通過頻率的跳變來躲避干擾，對其最嚴重的干擾有兩種：寬帶阻塞式干擾和轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。寬帶阻塞式干擾式通過發(fā)射寬帶大功率信號占據(jù)整個跳頻頻段，使跳頻電臺無處可跳，系統(tǒng)不能正常工作。在擴頻通信的發(fā)展初期，由于臺站數(shù)量較少，干擾不會太嚴重，隨著設臺數(shù)量的增加，跳頻通信遇到寬帶干擾的問題就會越來越多，這也是加強頻率臺站審批管理的一個重要原因。人為對跳頻通信系統(tǒng)實施干擾最有效的方式是轉(zhuǎn)發(fā)式干擾，其方式為把收到的跳頻信號經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)處理以最小的時延發(fā)射出去，形成轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。轉(zhuǎn)發(fā)式干擾的關鍵在于轉(zhuǎn)發(fā)信號的時延，如果時延大于信號的駐留時間則無效。

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