直接串列擴頻

直接串列擴頻，又稱直接序列擴頻，就是直接用具有高碼率的擴頻碼序列在傳送端去擴展信號的頻譜。而在接收端，用相同的擴頻碼序列去進行解擴，把展寬的擴頻信號還原成原始的信息。

基本介紹

• 中文名：直接串列擴頻
• 外文名：direct-sequence spread spectrum
• 又稱：直接序列擴頻
• 簡寫：DSSS
• 學科：通信工程
• 領域：通信工程

簡介

直接序列擴頻（英語：direct-sequence spread spectrum，DSSS），簡稱直擴（DS），是一種調製技術。就是在傳送端，直接用高碼率的擴頻碼序列去擴展信號的頻譜，在接收端，用相同的擴頻碼序列將信號解擴，把展寬的信號還原到原始狀態。其名稱中的“擴頻”來自這樣一個事實，即載波信號發生設備的發射頻率充滿了整個頻寬（頻譜）。在一些IEEE 802.11標準中，使用了DSSS技術來調製信號。

工作原理

接收機在收到發射信號後，首先通過偽碼同步捕獲電路來捕獲傳送來到偽碼精確相位，並由此產生跟傳送端的偽碼相位完全一致的偽碼相位，作為本地解擴信號，以便能夠及時恢復出數據信息，完成整個直擴通信系統的信號接收。

傳送原理

例如我們用窄脈衝序列對某一載波進行二相相移鍵控調製。如果採用平衡調製器，則調製後的輸出為二相相移鍵控信號，它相當於載波抑制的調幅雙邊帶信號。圖中輸入載波信號的頻率為fc，窄脈衝序列的頻譜函式為G(C)，它具有很寬的頻帶。平衡調製器的輸出則為兩倍脈衝頻譜寬度，而fc被抑制的雙邊帶的展寬了的擴頻信號，其頻譜函式為fc + G(C)。

在接收端套用相同的平衡調製器作為解擴器。可將頻譜為fc+G(C) 的擴頻信號，用相同的碼序列進行再調製，將其恢復成原始的載波信號fc。

抗干擾原理

直擴系統的抗干擾能力是由接收機對干擾的抑制產生的，如果干擾信號的頻寬與信息頻寬相同（即窄帶），此干擾信號經過傳送機偽噪聲碼調製後將展寬為與傳送信號相同的頻寬，而其譜密度卻降低了若干倍。相反，直擴信號經偽噪聲碼解擴後變成了窄帶信息，從而使增益提高了若干倍。此增益我們稱為直擴處理增益GDS，也就是直擴系統的抗干擾能力，其定義式如下：

GDS=10 lg（Rc/Rb）

其中：Rc為直擴碼速率；Rb為信息碼速率，其比率即為擴頻碼長度，也稱擴頻信號的頻寬擴展因子。

特徵

1. DSSS使用一串連續的偽隨機碼(pseudonoise， PN)序列，用相位偏移調製的方法來調製信息。這一串連續的偽隨機碼稱為碼片(chips)，其每個碼的持續時間遠小於要調製的信息位。即每個信息位都被頻率更高的碼片所調製。因此，碼片速率遠大於信息位速率。
   
2. DSSS通訊架構中，傳送端產生的碼片在傳送前已經被接收端所獲知。接收端可以使用相同的碼片來解碼接收到的信號，解調用此碼片調製過的信號，還原為原來的信息。