短波扩频通信技术初探

摘 要：基于短波通信的特点，其长期都是无线通信，尤其是军事通信的重要手段之一，扩展频谱技术在短波通信中有较强的应用前景，同普通的抗干扰和均衡技术相比，扩频系统的保密性较好，抗干扰能力较强以及容易实现码分多址等优点。本文就短波中的扩频通信技术进行初步探究。

关键词：短波；扩频；通信技术

1 短波扩频通信

短波扩频通信系统采用QPSK调制与多进制扩频技术。发送端在进行数据发送之前，会预先发送一段同步伪码用于接收端的信号同步与捕获，扩频调制信号在短波信道中进行传播之后，有可能存在多普勒频移、多径和噪声干扰。接收端经过解调、信号捕获同步后，对扩频数据进行多普勒频移校正、解扩、纠错译码后恢复原始数据。

1.1 扩频通信技术

扩展频谱技术，通常指的是借助比信号宽带宽很多的频带宽度完成信息传输的技术，它指的是发送出去的信息被展宽到一个较宽的频带上，随后在接收端通过相关接收，再把信号恢复到最开始的信息。从二十世纪五十年代中期开始，到现在的60多年的时间内，扩频通信技术的发展速度较快，同时在越来越多的领域得到应用，例如，航天、全球定位系统、卫星通信和信息保密等这些方面，都展示了扩频通信技术极强的生命力。在电子对抗的时代，扩频技术还被广泛的应用于导航、通信及识别信息综合系统，同时在军事上给予较大帮助，提供较为先进的联合指挥系统，它在电子对抗中，是较强的一种手段。

1.2 短波扩频系统的伪随机序列

m序列是目前CDMA系统中采用的最基本的PN序列，是最长线性移位寄存器序列的简称，在伪随机序列中，是非常重要的一种序列，这种序列的产生较为容易，同时，它的自相关性比较优良。在直扩系统中，这种序列主要用于对要传递的信号进行扩展，在跳频系统中，主要用于控制跳频系统的频率合成器，完成随机跳频图案的组成[1]。m序列是伪随机序列的一种，均衡性是它的一个特点，基于m序列的均衡性，可以使得调制后的载漏有效降低，让信号的隐蔽性更强，更加适应系统的工作需要。游程分布是m序列的第二个特征，在一个序列中，将取值相等的相继元素统一称为一个游程，在一个游程之中，游程长度指的是元素的个数。m序列的另外一个特征就是周期性，m序列的周期为3557953.png，r表示的意思是反馈移位寄存器的级数。因为m序列具有周期性的特征，所以其功率谱的每一个谱线的间隔频率1/NTC都为整数倍[2]。依靠测量得到m序列的功率谱，进而容易确定该序列的周期，最终将SR的级数准确的定下来。只要将SR的反馈逻辑筛选出来，该m序列的复制就非常容易，所以，根据m序列的这个特点，可以推出m系列的保密性不强。

当选用伪随机序列当作码分多址通信的地址码时，m序列的限制性很强。m序列虽然在性能上有较强的表现，但是长度相同的m序列的数量不多，同时，每个序列之间的相互关值并不都好。R・Gold在上个世纪六十年代提出了一种基于m序列的码序列，这种序列被称为Gold码序列。该序列的互相关和自相关特征比较优良，除此之外，用于地址码的数量比m序列要多很多。这种码发生器的结构较为简单，并且很容易实现。所以，Gold码在较多工程领域都有广泛的运用，例如应用于组网工作的雷达、码分多址通信和报警系统等等。

2 RAKE接收

RAKE进行接收时，首先是借助导频信息求相关接收到的信号，以此来得到大致的信道信息和同步信息。接着，再使用L个相关器对期望信号的L个最强的多径分量进行捕获，随后借助一个加权网络获得这个L个相关器输出的组合，利用它完成期望信号的判决检测。RAKE接收机给出的基于L个判决统计量的组合展示了分集接收的思想，衰落问题可以借助分集接收进行改善，进而对系统的性能进行增强和完善。

为了保证收端的帧同步，在普通的通信系统中，可以运用集中插入同步法。帧同步码采用集中插入的方式，同时提出相应的要求，即在接收端进行同步识别时出现伪同步的可能性应该尽量小，同时要求该码组拥有尖锐的自相关函数，以便于快速的识别出来，与此同时，识别器也应该尽量简单。现阶段，应用的最为广泛的是“巴克码”，“巴克码”在性能上的优势非常明显，该码是一种具有特殊规律的二进制码组，同时，它为一个非周期性的序列。

3 结束语

综上所述，扩频通信技术的应用随着社会的进步和时代的发展，被应用到越来越多的领域，近年来，在民用通信中也有很好的发展前景，是现阶段通信技术的新热点。因此加强对扩频技术深度的研究，具有非常重要的意义。由于笔者理论知识水平有限，提出的观点和看法不够全面，还请各位专家学者提出宝贵意见，以便笔者进行进一步的思考和研究。

参考文献

[1]齐丽娜，干宗良，朱洪波.超宽带系统中基于认知的RAKE接收机设计[J].中国电子科学研究院，2012，（01）：115.

[2]李一兵，董俊花，叶方等.一种新的抑制多径干扰的DFE/RAKE接收技术研究[J].黑龙江大学自然科学学报，2008，（06）：12-15.