微波扩频技术在交通系统中的运用(1)论文

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翻新时间：2013-12-18

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微波扩频技术在交通系统中的运用(1)论文

摘要对微波扩频技术进行了简要的介绍，同时结合交通行业的具体特征和本人在实践中的运用进行具体介绍。关键词微波扩频技术特性交通应用１微波扩展频谱技术简介微波扩展频谱技术，简称微波扩频(ＳＳ)技术。

是９０年代以来在美国发展起来的一种新型民用计算机无线网络技术。其主要技术特点是：用９００ＭＨｚ、２.４５ＧＨｚ或３.５ＧＨｚ微波频段作为传输媒介，以先进的扩展频谱方式发射信号的传输技术。

扩频技术的基本特征是：使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码，把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带的低功率谱密度的信号来发射。美国人香农(ＣｌａｕｄｅＥｌｗｏｏｄＳｈａｎｎｏｎ)在信息论的研究中得出了如下的信道容量公式：Ｃ＝Ｗｌｏｇ２(１＋Ｐ／Ｎ)这个公式指出：如果信息传输速率Ｃ不变，则带宽Ｗ和信噪比Ｐ／Ｎ可以进行互换，就是说：增加带宽Ｗ就可以在较低信噪比Ｐ／Ｎ的情况下以相同的信息速率Ｃ来可靠地传输信息，甚至在信号被噪声淹没的情况下，只要相应的增加信号带宽Ｗ，仍然保持可靠的通信，也就是可以用扩频的方法以宽带传输信息来换取信噪比。

这便是扩频通信的基本思想和理论依据。其具体工作原理为：信息数据Ｄ经过常规的数据调制，变成了带宽为Ｂ１的基带(窄带)信号，再用扩频编码发生器产生的伪随机码(ＰＮ码，ＰｓｅｕｄｏＮｏｉｓｅＣｏｄｅ)对基带信号作扩频调制，形成带宽Ｂ２(Ｂ２远大于Ｂ１)功率谱密度极低的扩频信号，这相当于把窄带Ｂ１的信号以ＰＮ码所规定的规律分散到宽带Ｂ２上，再发射出去。

接收端用与发射时相同的伪随机编码ＰＮ做扩频解调，把宽带信号恢复成常规的基带信号，即以ＰＮ码的规律从宽带中提取与发射对应的成份积分起来，形成普通的基带信号，然后，可再用常规的通信处理解调发送来的信息数据Ｄ，从而实现了住处数据Ｄ的传输。微波扩频技术最常用的方式有两种：一种是跳跃(ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＨｏｐｐｉｎｇ，ＦＨ)扩频技术，ＦＨＳＳ以随机模式传输信号，信号传送过程中要经过多次握手和同步，效率较低。

另一种是直接序列(ＤｉｒｅｃｔＳｅｑｕｅｎｃｅ，ＤＳ)扩频技术(简称直扩)。直序扩频(ＤＳＳＳ)是宽带调制发射，与传统的无线电窄带调制发射方式不同，它以固定模式传输本频段内信号，因而可以更加充分地利用带宽；它具有传输速率高(可为２Ｍ－１１Ｍｂｐｓ或更高)、发射功率小(一般＜１００ｍｗ)、保密性好、抗干扰能力强的特点。

故易于多点通信，其通信距离和覆盖范围视所选用的天线不同而异：定向传送可达５～５０公里，室外的全向天线可覆盖１５～２０公里的半径范围，室内全向可覆盖最大半径２５０米的５０００平方米范围，并能穿透几层墙甚至两层楼的混凝土楼板。微波扩频无线网络／通信技术在组网链路中所采用的是载波侦听多路访问／冲突避免(ＣＳＭＡ／ＣＡ)媒介访问协议，遵从ＩＥＥＥ８０２.３以太网协议(ＥｔｈｅｒＮｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ)，同时也支持ＴＣＰ／ＩＰ协议，并与目前的几种主流网络操作系统完全兼容。

它的运行环境是ＭＳ－ＤＯＳ３.１以上的操作系统、ＵＮＩＸ操作系统以及Ｗｉｎｄｏｗｓ环境。目前微波ＤＳ扩频设备主要分为两类：一类属于无线Ｍｏｄｅｍ，具有ＲＳ２３２接口或Ｔ或Ｅ接口；另一类属于无线连网设备，包括无线网桥和无线ＩＰ路由器，一般都具有网络接口，如：ＢＮＣ、ＡＵＩ、１０／１００Ｂａｓｅ－Ｔ、ＲＪ－４５等。

扩频微波组网可完成高速率的无线通信：实现点到点、点到多点的通信及连网；能够较好地传送图形、文字、话音、动态图象等信息；因信号弱，所以隐蔽保密性好，误码率低；具有网桥、路由器等功能，可实现局域网互连或远程接入，也可以组合在高速移动无线网。由此可见，微波扩频技术为计算机无线网络提供了良好的通讯信道。

２微波扩频技术的特性微波扩频技术在发射端以扩频编码进行扩频调制，在接收端以相关解调技术收信，和传