擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ)

擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ):通信理論和通信技術(shù)的研究，是圍繞著通信系統(tǒng)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(shè)計和評價一個通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。通信系統(tǒng)的有效性，是指通信系統(tǒng)傳輸信息效率的高低。這個問題是討論怎樣以最合理、最經(jīng)濟(jì)的方法傳輸最大數(shù)量的信息。在模擬通信系統(tǒng)中，多路復(fù)用技術(shù)可提高系統(tǒng)的有效性。顯然，信道復(fù)用程度越高，系統(tǒng)傳輸信息的有效性就越好。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于傳輸?shù)氖?a target='_blank' class='arckwlink_none'>數(shù)字信號，因此傳輸?shù)挠行允怯脗鬏斔俾蕘砗饬康摹?BR>通信系統(tǒng)的可靠性，是指通信系統(tǒng)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(fā)出的信息并不完全相同?？煽啃跃褪怯脕砗饬渴盏叫畔⑴c發(fā)出信息的符合程度。因此，可靠性決定于系統(tǒng)抵抗干擾的性能，也就是說，通信系統(tǒng)的可靠性決定于通信系統(tǒng)的抗干擾性能。在模擬通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)目煽啃允怯谜麄€系統(tǒng)的輸出信噪比來衡量的。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)目煽啃允怯眯畔鬏數(shù)牟铄e率來描述的。
擴(kuò)展頻譜通信由于具有很強(qiáng)的抗干擾能力，首先在軍用通信系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。近年來，擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)的理論和應(yīng)用發(fā)展非常迅速，在民用通信系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用。
擴(kuò)頻通信是擴(kuò)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(shù)據(jù)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(shù) 。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(guān)系由式(1-1)確定：
????????????????????? (1-1)
函數(shù) 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(qū)間(-∞，+∞)內(nèi)絕對可積，即 必須為有限值。
擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)是指待傳輸信息信號的頻譜用某個特定的擴(kuò)頻函數(shù)（與待傳輸?shù)男畔⑿盘?無關(guān)）擴(kuò)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(yīng)的技術(shù)或手段將其擴(kuò)展了的頻譜壓縮，恢復(fù)為原來待傳輸信息信號的帶寬，從而到達(dá)傳輸信息目的的通信系統(tǒng)。也就是說在傳輸同樣信息信號時所需要的射頻帶寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被傳輸信息信號所必需的最小的帶寬。擴(kuò)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(kuò)頻函數(shù)來決定。
由此可見，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)有以下兩個特點(diǎn)：
(1) 傳輸信號的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被傳輸?shù)脑夹畔⑿盘柕膸挘?BR>(2) 傳輸信號的帶寬主要由擴(kuò)頻函數(shù)決定，此擴(kuò)頻函數(shù)通常是偽隨機(jī)（偽噪聲）編碼信號。
以上兩個特點(diǎn)有時也稱為判斷擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的準(zhǔn)則。