[發明專利]直接序列擴頻碼分多路傳輸設備

無效

• 申請號: 85102959.0
• 申請日: 1985-04-20
• 公開（公告）號: CN1007864B
• 公開（公告）日: 1990-05-02
• 發明（設計）人: 霍羅威茨;威金斯;勞斯;杰里
• 申請（專利權）人: 桑蓋莫韋斯頓有限公司
• 主分類號: H04J13/00
• 分類號: H04J13/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 許新根,程天正

本發明一般地與采用直接序列擴頻信號處理的編碼分割多路傳輸有關，更特殊地，是用于在給定編碼長度下增加多路傳輸發射機數目的學會處理。

在一個擴頻系統中，發射信號被擴展在一個頻段上，這段頻段比發射這個特定信息所需的最小頻寬要寬得多。在其它調制形式中，象調幅或調頻，傳輸帶寬與信息本身的帶寬相差不大，而一個擴頻系統是把例如只有幾千赫的信息帶寬用一個帶寬的編碼信號來調制，使這個信息擴展在一個幾兆赫寬的頻帶上。因此，區別擴頻系統與其它帶寬傳輸系統的一個重要特征是，在擴頻信號處理中，有一個不同于正在發送信息的信號擴展了這個被發送的信號。

在典型的擴頻系統中，發射信號的擴展是用下列的方法：（1）直接序列調制，（2）跳頻或（3）脈沖的-調頻或“線性調頻脈沖”調制。在直接序列調制中，載波是被一個數字編碼序列所調制，編碼序列的位速率遠高于信息的信號帶寬。跳頻是把載波頻率按編碼序列支配的模式以離散增量來跳變，在線性調頻脈沖調制中，載波頻率在給定的脈沖時間間隔內掃過一段寬的頻帶。其它但不常用的載頻擴展技術包括時間上跳發和跳時跳頻，時間上跳發是傳輸時間（通常是低工作循環和短持續時間）被一個編碼序列所控制，跳時跳頻則是一個編碼序列既決定發射頻率又決定傳輸時間。

擴頻系統有各種各樣的應用，主要是使偷聽者不能把傳輸的信息碼譯出來。另一些應用包括導航和測距，其中的分辨率決定于所用特定的碼率和序列長度。R.C.Dixon著《Spread????Spectrum????System》（擴展頻譜系統）一書可作參考。該書1976年由John????Wiley????&Sons.N.Y.出版，特別是第9章，關于應用有詳細的敘述。

直接序列調制牽涉到一個載波被幾種不同格式（例如調幅或調頻）的任一種格式的編碼序列所調制，然而雙相位相移鍵控是最常用的一種。在雙相位相移鍵控（PSK）中，平衡混頻器的兩個輸入是編碼序列和射頻載波，當編碼序列為“1”時控制使發射載波具有第一相移X°，當編碼序列為“0”時使之具有第二相移（180+X）°。雙相位相移鍵控調制比其它形式優越，這是因為傳輸中載波被抑制，用通常的設備較難接收，并且在傳輸中，相對于載波，保留了更多的功率用于信息。在上述Dixon書的第4章里，給出了雙相位相移鍵控的特性。

用來擴展傳輸帶寬的編碼形式，最好取線性碼，特別對消息的安全性沒有要求時是如此，以及取有最佳互相關特性的最大碼。根據定義，最大碼就是由一給定的移位寄存器或其它有一定長度的延遲元件所能產生的最長的碼。在二態移位寄存器序列發生器中，由n級移位寄存器所能產生的最大長度（簡寫為ML）序列是（2ⁿ-1）位。一個移位寄存器序列發生器是由一個有若干移位寄存器級經過反饋到其它級去的移位寄存器所組成。輸出位流在出現重復序列以前的長度決定于移位寄存器的級數和反饋的方式。例如一個5級的移位寄存器可能產生31位二態序列（即2⁵-1），作為它的最大長度（ML）序列。級數非常多的移位寄存器ML序列發生器所產生的ML序列，重復出現得如此不經常以致這個序列看起來象隨機的，具有噪聲的特征并且難于檢測。因此，直接序列系統有時叫做“偽噪聲”系統。

在Dixon的書3.1節里總結了最大序列的性質，Dixon書3.6表內列出了由3到100級最大碼發生器的反饋連接方法。對于一個1023位的碼，相當于一個有以最大長度反饋的10級移位寄存器，它有512個“1”和511個“0”，相差一位。這些“1”和“0”的相對位置在ML碼序列內是變化的，對于相同ML長度序列，每個最大長度序列中“1”的數目和“0”的數目都為常數。

由于在任何最大長度序列內“1”的數目和“0”的數目之差總是一，所以一個最大線性碼的自相關，即對這序列用相移后它本身的復制碼去一位位地比較，除在0+1位相移區，其值都是-1，而在這區域，自相關從-1線性地變到（2ⁿ-1）。因此，對于一個1023位的最大碼（2-1）峰-至-平均的自相關值為1024，30.1db范圍。