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第10章:扩频通信 - 直接序列扩频(DSSS)

调整信息比特率 Rb
调整扩频因子 SF = Rc/Rb
信息比特率 (Rb) 1.00 bps
码片速率 (Rc) 8.00 Mchip/s
处理增益 (PG) 9.03 dB
DSSS 扩频原理: $s_{DS}(t) = d(t) \cdot c(t)$

💡 核心数学证明

直接序列扩频(DSSS)通过伪随机码扩展信号带宽:

DSSS 信号:

$$ s_{DS}(t) = d(t) \cdot c(t) $$

其中 $d(t)$ 是信息数据,$c(t)$ 是伪随机码(PN码)。

处理增益:

$$ PG = 10 \log_{10}\left(\frac{R_c}{R_b}\right) = 10 \log_{10}(SF) $$

扩频因子: $SF = \frac{R_c}{R_b}$,其中 $R_c$ 是码片速率,$R_b$ 是比特速率。

解扩: $r(t) \cdot c(t) \to d(t)$

⚙️ 工程应用

扩频通信在现代通信系统中广泛应用:

  • GPS: 全球定位系统使用扩频技术
  • CDMA: 码分多址通信系统
  • WiFi: 802.11b/g 使用 DSSS
  • 蓝牙: 使用跳频扩频(FHSS)
  • 军事通信: 抗干扰、低截获概率通信