扩频通信在无线网络中的应用

随着计算机应用技术的普及和国民经济信息化的发展，客户/服务器计算、分布式处理、国际互连网(Internet)、内部网(Intranet)等技术被广泛接受和应用，计算机的联网需求迅速扩大。

在诸多计算机联网技术中，无线网(Wireless Network)以其无需布线、在一定区域漫游、运行费用低廉等优点，在许多应用场合有其他联网技术不可替代的作用，而在无线通信技术中，基于扩频技术的计算机无线网具有抗干扰能力强、易于实现码分多址、安全保密、 无须申请频率资源等特点，近年来在计算机联网的各个领域都得到了广泛地应用。

扩频通信具有其他方式不可比拟的优点，近年来在无线通信中得到越来越广泛地应用。扩频通信(Spread Spectrum CommunicatiONs)开始出现在第二次世界大战，作为美军使用的无线保密通信技术。

现在扩频技术被广泛应用于包括计算机无线网等许多领域。扩频通信是一种信息传递方式，其信号所占用的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;

频带的展宽是通过编码及调制的方法来实现的，与所传的信息无关;在接收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息。

扩频通信具有如下特点：

1、抗干扰性强：

抗干扰是扩频通信主要特性之一，比如信号扩频宽度为100倍，窄带干扰基本上不起作用，而宽带干扰的强度降低了100倍，如要保持原干扰强度，则需加大100倍总功率，这实质上是难以实现的。

因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰，在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。正因为扩频技术抗干扰性质，美国军方在海湾战争等处广泛采用扩频无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。

2、隐蔽性好：

因为信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在白噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号，而极低的功率谱密度，也很少对于其他电讯设备构成干扰。

3、易于实现码分多址(CDMA)：

扩频通信占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，是否浪费了频段？其实正相反，扩频通信提高了频带的利用率。正是由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的扩频编码作相关解扩才能得到，这就给频率复用和多址通信提供了基础。

充分利用不同码型的扩频编码之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频编码，就可以区别不同的用户的信号，众多用户，只要配对使用自己的扩频编码，就可以互不干扰地同时使用同一频率通信，从而实现了频率复用，使拥挤的频谱得到充分利用。

发送者可用不同的扩频编码，分别向不同的接收者发送数据; 同样，接收者用不同的扩频编码，就可以收到不同的发送者送来的数据，实现了多址通信。

美国国家航天管理局(NASA) 的技术报告指出：采用扩频通信提高了频谱利用率。另外，扩频码分多址还易于解决随时增加新用户的问题。

4、抗多径干扰：

在无线通信中，抗多径问题一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。

5、扩频通信的其他优点：

扩频通信速率高(2M，8M，11Mbps)，无须申请频率资源，建网简单，网络性能好。

与X.25和DDN相比，无线扩频网具有速率高(2Mbps，8Mbps，11Mbps),安装简单，运行费用低(无须租费，仅投入少量维护费用)，无须申请频率资源，容易扩展投资少等优点。

另外，如使用X.25或DDN作为网间互连的链路，在链路两端要使用路由器、多路复用器等设备，而无线扩频产品有网桥、路由器、调制解调器等多种选择，节省设备和投资，因此无线扩频网比X.25和DDN在数百公里范围内联网要有明显的优势。