知識(shí)貼！擴(kuò)頻信號(hào)及直序擴(kuò)頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

JTIDS的信號(hào)為擴(kuò)頻信號(hào)，在TDMA中使用了兩種擴(kuò)頻方式：直序擴(kuò)頻和跳頻。

JTIDS的脈沖信號(hào)是由32個(gè)基碼構(gòu)成的偽隨機(jī)序列段對(duì)載頻作MSK調(diào)制（也叫CPSM調(diào)制）而形成的。每個(gè)基碼寬0.2us，偽隨機(jī)序列段長(zhǎng)6.4us，因此脈沖寬度也為4us。

經(jīng)MSK調(diào)制后，JTIDS脈沖信號(hào)的功率譜如下圖 14所示。圖中還同時(shí)示出了用同樣的偽隨機(jī)序列做相移鍵控調(diào)制之后所產(chǎn)生的信號(hào)的功率譜。

圖 14?MSK調(diào)制信號(hào)功率譜密度圖

上圖可見(jiàn)，用MSK調(diào)制時(shí)，功率譜主瓣寬度下降25%，主瓣邊沿以每倍頻程12dB的速度滾降，而不是二進(jìn)制相移鍵控時(shí)的6dB。即MSK調(diào)試將使頻譜比較集中這就是JTIDS系統(tǒng)采用MSK調(diào)制的原因之一。

不過(guò)在JTIDS系統(tǒng)中，MSK調(diào)制信號(hào)還要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步濾波以仔細(xì)地控制脈沖前后沿之后才發(fā)射出去。最終所到的發(fā)射脈沖功率譜如圖 14所示，其特性如下表 5所示：

表 5?JTIDS發(fā)射脈沖功率譜特性

距中心載頻的距離（MHz）	功率譜下降率（dB）
3	10
5	23
13	55

圖 15?JTIDS發(fā)射脈沖信號(hào)功率譜圖

總體說(shuō)來(lái)，JTIDS發(fā)射脈沖功率譜帶寬約為3.5MHz。在距載頻9至13MHz之間，發(fā)射脈沖的功率譜以每倍頻程24dB下降。

而為了避免JTIDS系統(tǒng)與空管雷達(dá)/IFF系統(tǒng)之間不發(fā)生相互干擾，JTIDS也不選擇1030MHz和1090MHz附近的載頻進(jìn)行使用。JTIDS發(fā)射脈沖功率譜需保證在1030MHz或1090MHz附近±7MHz頻段內(nèi)，功率譜密度將比峰值低60dB。

如果不用偽隨機(jī)序列，而用一般二進(jìn)制序列作調(diào)制信號(hào)或用相移鍵控調(diào)制方式，同時(shí)脈寬采用6.4us，也保持載有5bit信息，那么帶寬將減小為0.78MHz?？梢?jiàn)由于使用偽隨機(jī)序列作為調(diào)制信號(hào)，結(jié)果是脈沖功率譜帶寬展寬了，因此實(shí)現(xiàn)了頻譜擴(kuò)展，這種擴(kuò)頻方式叫直序擴(kuò)頻。

直序擴(kuò)頻的結(jié)果將使信號(hào)功率譜密度下降，從而使敵方的情報(bào)系統(tǒng)不容易檢測(cè)到，也降低了對(duì)其它同波段用戶的干擾。同時(shí)，由于調(diào)制信號(hào)是一個(gè)編碼信號(hào)，因此敵方即便檢測(cè)到信號(hào)而提取其中信息也會(huì)變得困難。

直序擴(kuò)頻對(duì)熱噪聲和人為干擾也有一定抑制能力。在接收端，到達(dá)的信號(hào)將是所希望的信號(hào)與干擾信號(hào)的疊加，被送到相關(guān)器上去與本地基準(zhǔn)碼相比較，以選出與本地基準(zhǔn)相匹配的輸入信號(hào)分量。

由于基準(zhǔn)信號(hào)和所希望的信號(hào)是相同的，因而也是寬帶信號(hào)，相關(guān)過(guò)程的效果是把希望的寬帶輸入信號(hào)變?yōu)檎瓗盘?hào)，而把不希望的輸入信號(hào)的頻譜擴(kuò)展到和本地基準(zhǔn)信號(hào)的頻譜一樣寬，甚至還要超過(guò)。

例如，如果不希望的輸入信號(hào)來(lái)自一個(gè)連續(xù)波干擾機(jī)，那么在相關(guān)器輸出端干擾信號(hào)會(huì)變成一個(gè)和本地基準(zhǔn)信號(hào)一模一樣的寬帶信號(hào)；如果不希望的輸入信號(hào)來(lái)自一個(gè)噪聲干擾機(jī)，那么這種寬帶噪聲干擾信號(hào)在相關(guān)器輸出端將變成一個(gè)噪聲和寬帶信號(hào)的混合信號(hào)，帶寬比進(jìn)來(lái)時(shí)還要寬許多。

由于接收機(jī)知道所希望的信號(hào)在通過(guò)相關(guān)器之后其帶寬是多少，因此在相關(guān)器之后接有一個(gè)窄帶濾波器，恰好能通過(guò)希望的信號(hào)，而將大部分展寬了的不希望的信號(hào)濾除掉。這就是直序擴(kuò)頻抗干擾的原理。

從技術(shù)上說(shuō)，直序擴(kuò)頻類似于雷達(dá)技術(shù)中使用的脈沖壓縮技術(shù)，它實(shí)質(zhì)上是脈沖寬度與其頻譜帶寬的乘積問(wèn)題。

來(lái)源：雷達(dá)通信電子戰(zhàn)