擴頻通信的理論基礎

擴頻通信的理論基礎:通信理論和通信技術的研究，是圍繞著通信系統的有效性和可靠性這兩個基本問題展開的，所以有效性和可靠性是設計和評價一個通信系統的主要性能指標。通信系統的有效性，是指通信系統傳輸信息效率的高低。這個問題是討論怎樣以最合理、最經濟的方法傳輸最大數量的信息。在模擬通信系統中，多路復用技術可提高系統的有效性。顯然，信道復用程度越高，系統傳輸信息的有效性就越好。在數字通信系統中，由于傳輸的是數字信號，因此傳輸的有效性是用傳輸速率來衡量的。
通信系統的可靠性，是指通信系統可靠地傳輸信息。由于信息在傳輸過程中受到干擾，收到的信息與發出的信息并不完全相同?？煽啃跃褪怯脕砗饬渴盏叫畔⑴c發出信息的符合程度。因此，可靠性決定于系統抵抗干擾的性能，也就是說，通信系統的可靠性決定于通信系統的抗干擾性能。在模擬通信系統中，傳輸的可靠性是用整個系統的輸出信噪比來衡量的。在數字通信系統中，傳輸的可靠性是用信息傳輸的差錯率來描述的。
擴展頻譜通信由于具有很強的抗干擾能力，首先在軍用通信系統中得到了應用。近年來，擴展頻譜通信技術的理論和應用發展非常迅速，在民用通信系統中也得到了廣泛的應用。
擴頻通信是擴展頻譜通信的簡稱。我們知道，頻譜是電信號的頻域描述。承載各種信息（如語音、圖象、數據等）的信號一般都是以時域來表示的，即信息信號可表示為一個時間的函數 。信號的時域表示式 可以用傅立葉變換得到其頻域表示式 。頻域和時域的關系由式(1-1)確定：
????????????????????? (1-1)
函數 的傅立葉變換存在的充分條件是 滿足狄里赫萊(Dirichlet)條件，或在區間(-∞，+∞)內絕對可積，即 必須為有限值。
擴展頻譜通信系統是指待傳輸信息信號的頻譜用某個特定的擴頻函數（與待傳輸的信息信號 無關）擴展后成為寬頻帶信號，然后送入信道中傳輸；在接收端再利用相應的技術或手段將其擴展了的頻譜壓縮，恢復為原來待傳輸信息信號的帶寬，從而到達傳輸信息目的的通信系統。也就是說在傳輸同樣信息信號時所需要的射頻帶寬，遠遠超過被傳輸信息信號所必需的最小的帶寬。擴展頻譜后射頻信號的帶寬至少是信息信號帶寬的幾百倍、幾千倍甚至幾萬倍。信息已不再是決定射頻信號帶寬的一個重要因素，射頻信號的帶寬主要由擴頻函數來決定。
由此可見，擴頻通信系統有以下兩個特點：
(1) 傳輸信號的帶寬遠遠大于被傳輸的原始信息信號的帶寬；
(2) 傳輸信號的帶寬主要由擴頻函數決定，此擴頻函數通常是偽隨機（偽噪聲）編碼信號。
以上兩個特點有時也稱為判斷擴頻通信系統的準則。