扩频通信论文new

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1、《扩频通信原理及应用》院系：专业：年级班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：XXX通信工程XX班XX朱XXXXX2011年5月22日第7页扩频通信技术在电力部门的应用扩频通信是一种宽带通信技术，在生产实践中有着广泛的应用。它具有抗干扰性强、信号质量高、隐蔽性能好等优点，是提供数据传输和话路传输的理想通道。因此唐山供电公司建设的无人值守变电站王官营到集控站丰东之间的四遥通道采用了美国生产的Utilcom无线扩频设备，另外配加一个数话复用器，实现了话音和数据传输功能。但在运行中出现了通道不定时瞬断，通道误码瞬

2、间增多的现象，不仅影响了遥控、遥信信号的传送，而且电话也时断时续。　　1　设备简介(1)LR2020扩频调制解调器工作频段　2.435GHz调制类型BPSK或QPSK直接序列扩频和跳频通信方式全双工PN码速率4.6Mchip/s最大PN码长度31、63chip可选接收灵敏度-92dBm(2)DV-MUX自适应高速时分复用数话复用器，提供1路同步数据通道和1路话音通道。(3)24dB增益的抛物面天线。2　此设备的扩频理论概述2．1　扩频通信基本原理第7页　　扩频通信是先将发端输入的信息调制成数字信号，然后由

3、扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号，以展宽信号的频谱。展宽以后的信号调制到射频发送出去。在收端，将接收到的宽带射频信号变频至中频，然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去解扩。最后经信息解调，恢复原始信息输出。　　　　2.2干扰因素分析　　根据无线通信传输理论，分析造成通信瞬断的原因主要有两方面：一是干扰(包括单频、多频干扰和多径干扰)；二是信号被阻挡。　　对于单频及多频载波信号的干扰，扩频系统有抑制干扰、提高输出信噪比的功能。这是由于扩频系统将信号频带展宽，干扰信号加在更宽的频带上，分散了干扰的

4、功率。另外接收端采用了扩频码序列进行相关检测，即使同类型信号，如果不能检测出有用信号的码序列，干扰也起不了太大的作用。　　多径干扰是由于大气层的折射、气温变化、雾、雨等原因或障碍物的反射造成多条无线链路，使信号衰减，并且任何一种衰减都可能持续几分钟到几小时，造成20dB左右的能量损失，从而降低信号的可视距离，使通道误码增多，甚至通信中断。　　直接序列扩频设备采用相关接收，只要码片宽度小于或等于最小的传播时延就具有抗多径干扰能力。我们使用的这种扩频设备，其PN码速率是4.6Mchip/s，那么若码片宽度小于

5、或等于0.25μs，由于短波电离层信道的传播时延在0.1～0.2ms，因此足可以抗大气层折射、气温变化、雾、雨等原因引起的多径干扰。另外该设备的跳频功能使载波频率跳达到频率分集，也有一定的抗多径干扰作用。3　通信通道干扰现象的进一步分析3.1　实际干扰情况　　利用频谱测试仪搜索丰东和王官营附近的无线信号，在2.4GHz中心频率10MHz、20MHz带宽范围内未发现干扰信号。改变工作频率、主从方式等参数，以及选择跳频方式都不能排除通道瞬断现象，这也说明瞬断不是干扰引起的。3.2　阻挡因素分析第7页　　微波通

6、信为视距传输。对于扩频设备来说，对地形变化或建筑物等小阻碍物有较好的抗多径效应能力。但它传输的仍是微波信号，因此也要求天线间可视。如果有山或大的建筑物阻挡将无法进行正常通信。3.2.1　系统储备电平的理论计算　　系统的储备电平是指在不间断通信情况下系统允许信号衰减的电平范围。　　王官营到丰东直线距离约10km，由2.4GHz频段下自由空间中路径损耗曲线可查出：10km信号自由空间路径损耗为120dB；在这两端我们实际采用的天线增益均为+24dB；接收机灵敏度是-92dBm。发射功率19dBm。　　(1)每

7、个modem总的接收增益——馈线损耗加上天线增益，即：　　　　　　　(2)接收机所要求的有效发射功率REPREP＝接收机灵敏度+路径损耗-总接收机增益　　＝-92dBm+120dB-(+24dB)　　＝+4dBm　　(3)每个modem总的发送增益——馈线损耗加上发送天线增益，即：　　　　　　　　　(4)要求的发射机的输出功率：从接收机所要求的REP中减去发射机总的发送增益，即：　　　　(5)电平储备量：从实际的传输功率中减去要求的发射机输出功率，即：每个modem的总发送功率＝+19dBm第7页3.2.

8、2　系统储备电平的实际测试　　在天线口串接一可变衰减器，测试接收机入口信号强度的变化，见表1。表1　接收机入口信号强度变化衰减器信号强度误码情况0dB-78dBm无误码，通信正常5dB-85dBm无误码，通信正常8dB-85dBm有误码，通信正常10dB-87dBm误码增多，通信正常11dB-87dBm误码增多，通信瞬断13dB＜-108dBm通信中断　　从表1可看出：当衰减8dB时就有误码出现，衰减11dB时通信发生瞬断，其