正确认识扩频通信系统
随着计算机网络的迅速发展,扩频通信由于其便于为计算机网络提供物理接口信道而得到日益广泛的应用。然而有些厂家为一己私利误导用户,宣称:扩频通信系统在国外是免许可的,台站不用审批,言外之意在国内也不用办理设台审批手续;即使无线电管理部门进行监测,也难以发现,因为其信号可以在噪声下传输;同时扩频通信不用审批的原因是系统不怕干扰,所以也就不用无线电管理部门管理。上述的种种说法给我国实施对扩频台站的审批管理加大了难度,使扩频通信系统的干扰矛盾日趋增多,造成空中电波秩序的混乱。本文从扩频通信系统的基本原理出发,针对上述说法提出反对意见,提醒无线电管理部门和广大用户要正确认识扩频通信系统,避免造成不必要的经济损失和浪费,维护好我国的空中电波秩序。
扩频台站的审批管理
扩频生产厂家大都在产品的广告中宣称扩频系统在国外是免许可的,不需要管理,因此误导用户在我国私自设立扩频通信系统电台,造成系统间的相互干扰,给无线电管理工作带来难度。
众所周知,扩频通信系统是将要传送的信息在比信息带宽宽十倍甚至数百倍的频带上传送,在接收端通过相关接收进行解扩,将传输的信号进行恢复的通信系统。该项技术最早主要应用于军事通信,防止敌方干扰和窃密,后来开始用于民用。由于其具有一定的抗干扰性能力,故扩频通信系统的使用频率选在了自由开放的2.4GHz和5.8GHz频段。该频段为工业、科学以及医疗设备的污染频段。同时在国外对使用该频段的扩频通信设备也有严格的规定,如对其等效全向辐射功率、发射机功率和扩频参数等技术指标都有明确的限制;而且规定不能对正常通信造成干扰,而受到干扰后也自己解决,无线电管理部门不予排除。从国外早期的使用情况看,该设备主要采用微功率的方式在办公楼内进行计算机联网。由于其发射功率较小、覆盖范围小,系统之间产生干扰的可能性很小,所以在国外是免许可的。
扩频通信设备被引入我国后,由于经济及其他方面的种种原因,其通信距离大大增加,甚至接近于常规的微波通信系统。随着距离的增大,其等效全向辐射功率也大大超过国家无委规定的技术指标。由于扩频通信系统可以使用的频段较窄,通信方式采用时分双工体制、频分双工体制共用,从而使系统间产生干扰的可能性加大,而且直接序列扩频系统最致命的弱点――远近效应引起的干扰问题难以协调,管理难度加大。而跳频通信占满了整个频段与直接序列扩频的干扰也是日益严重,一开始跳频干扰直接序列扩频,随着扩频用户的增加,跳频也就无处可跳了,造成通信系统的瘫痪。加上用户私自设台造成系统间发生干扰的事件时有发生,一方面给设台用户造成了直接或间接的经济损失,另一方面扰乱了无线电通信秩序。综上所述由于国内外扩频通信系统使用方法的不同,根据我国的实际情况在我国对扩频通信系统实行审批管理是非常必要的。
扩频通信系统的监测及其抗干扰性
按扩频方式的不同,可以将扩频通信系统分为:直接序列扩频(DS)、跳频扩频(FH)、跳时扩频(TH)和线性调频(chirpModulation)四种基本方式。其中目前比较常用的有DS和FH两种。本节主要讨论这两种扩频通信系统的监测及抗干扰问题。
直接序列扩频通信系统(DS)
直接序列扩频通信基本原理是将要发送的信息用伪随机码序列扩展到很宽的频带上发射出去,在接收端用与发射端相同的伪随机序列码对接收到的扩频信号进行相关处理,恢复出原来的传输信息,从而达到通信的目的。其系统组成见图1。
先讨论对扩频通信系统的监测问题:关于扩频通信系统可以在噪声下传输的理论基础是shannon定理。shannon定理指出在高斯白噪声干扰的条件下通信系统的极限传输速率为:
C=Blog2(1+S/N)bit/s(1)
这里C为信道容量,B为信号带宽,S为信号平均功率,N为噪声功率。
从上式可以看出,在保持信道容量不变的前提下,通过增加带宽来降低对传输系统S/N的要求,由此公式可以看出当S/N<1时,上式仍然可以成立。因此提出信号可以在噪声下传输。据此并提出了无线电管理部门不能监测到扩频信号的说法。实际上现有的扩频通信设备都有一个主要技术指标即对应于一定误码率的接收系统的灵敏度。如果接收信号电平小于此值,该通信系统将不能正常工作。而此接收系统的灵敏度电平一般在-85~-100dBm之间。这个电平值是完全在无线电管理部门的仪器仪表监测的范围内。如采用21dBi增益天线,40dB增益低噪声放大器,HP系列频率分析仪,系统的接收灵敏度可达到-140dB左右,完全可以监测到扩频信号。因此说无线电管理部门监测不到
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