摘要： 对扩频技术的工作方式和无线局域网的调制方式的理论基础进行相应的介绍。同时通过对比分析两种比较常见的扩频技术的性能来证明扩频作为一种重要的技术，在未来的通信领域中必将大放异彩。
关键词： 无线局域网；扩频；信噪比
中图分类号：TP393.1 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0710156－01
扩频通信技术是一种通信技术，在近几年得到迅猛的发展，它又被称为扩展频谱通信技术。在通信信号的传导过程中，采用扩频通信技术传输的有效信息的频带占用要远远低于传递通信信号所产生的频带占用。因此，对多径衰弱的抗性和对外来干扰的抗性非常强，这是它的一大优点。由于它的一系列明显的优点，所以扩频技术被广泛运用于微波和移动通信领域，使得无线通信的信号强度、抗干扰性以及安全性都得到了极大的飞跃。因此，该技术在无线局域网通信方面很受欢迎。
1 无线局域网调制方式
当前，因特网无线局域网大多采用红外和无线电这两种常见的信息传递载体。由于不一样的调制方式，无线电波常见的有窄带调制和扩展频谱两种方式。为了保证通信系统的安全性和保密性，在扩展频谱调制方式中，往往都是通过频带带宽的牺牲来达到这一目的。也就是先扩大数据基带信号的频谱然后通过射频将扩大的数据基带信号的频谱发射。而数据基带信号的频谱不需要任何的扩大就可以在窄带调制方式中发射出去。采用窄带调制方式的无线局域网和采用扩展频谱方式的无线局域网，分别采用公用的ISM频段和需要国家无线电管理部门授权才可以使用的专用频段。
2 扩频通信的工作方式
2.1 直接序列扩频。Direct Se-quence Spread Spectrum也就是所谓的直接序列扩频。它通过在发射端直接使用扩频码序列，而这种扩频码序列具有高码率的特点。信号的频谱被各种调制方式所扩展，而接收端进行解码使用相同的扩频码序列将扩频信号由扩展状态转化为原始状态。说的具体点，就是把伪噪声码也就是所谓的PN码与信源进行模二加。
2.2 跳频扩频。Frequency Hopping又被称为跳频扩频技术。干扰信号的频率和噪音的核心频率是稳定不变的，而不断改变的载波工作的中心频率是由于跳频扩频技术对随机码的调制造成的。因此，只要收信机依照特定的数学算法生成与发信机一样的伪随机码就可以消除噪音对信号干扰以及别的干扰。收信机和发信机之间就可以达到同步的状态。跳频技术用扩频码序列来对频移键进行控调制也就是通过一定码序列来实行选择的多频率频移键控。它可以不间断的对载波频率进行改变，调频这一名称就是由此而来。将扩频和发射端信息码序列按照不同的码字去控制频率合成器组合以后，码字的改变会导致其输出频率的随之变化，调频就是这样形成的。
2.3 跳时扩频。时间轴上射信号的跳变被称为跳时。时间轴是由无数的时片构成的，首先将时间轴切割为许许多多的时片；在某一帧之中，扩频码序列对发射信号进行控制的那个时片。跳时可以这样来被理解为多时片的时移键控，它是为了进行一定的码序列选择而存在的。要想扩展信号的频谱，可以通过采用窄的时片来发射信号。先将数据输入到发射端进行储存，将通断开关交给扩频码发生器的扩频码序列去控制。首先对数据进行两相或者是四相的调制，然后再对数据进行射频调制最后发射出去。在接收端，中频信号是从射频接收机内输出的，它送到数据存储器后再定时后输出数据之前，要先经过扩频码序列控制通断开关，它是由本地产生的并且和发射端是相同的；然后还要经过两相解调器和四相解调器最终才能够输出。要想使原始数据得到正确的回复，需要严格保持接收端和发射端的同步。
3 两种常用扩频技术的特点分析
3.1 抗定频干扰。根据直接序列扩频的原理我们可以知道，要达到最终抗干扰的目的，需要获得处理增益，就是要将直扩抗干扰进行相关解扩来获得的。定频干扰的干扰容限一旦被打破，就会造成扩频系统通信状况的迅速下降在噪声比为负值的环境中它可以正常工作。如果调频系统具有数量庞大的调频系统，由于只有跳频系统的某几个频率才能被强的定频干扰，此时，就不会对系统的性能产生很严重的干扰。所以通常采用躲避的方法对对跳频系统进行抗干扰。
3.2 抗衰弱。信号在传输过程中的衰弱尤其是室内环境必须解决的频率选择性衰落，一直是困扰着无线通信领域的重大难题。因为直扩系统具有极宽的射频带宽，所以信号频谱不会因为一小部分频谱的衰弱而受到严重的影响。但是频率选择性衰落将影响跳频系统的若干个频率，严重降低系统的性能。因此，可以通过快速跳频的方法缩短每一个频率的驻留时间，尽量降低平均衰落，来对选择性衰落进行对抗。还可以通过提高调频速率，传输一比特的信息可以使用M个频率编码来解决信号衰弱问题。
3.3 抗多径干扰。在移动通信领域中有一个必须解决的问题，那就是多径干扰。电波在传输过程中遇到高山阻隔产生的各种反射就是所谓的多径干扰。它的形成是由于在接收端的反射信号产生的群反射和直接传播路径之间的随机干涉形成的。路径差和频率选择性衰弱是多径干扰信号的两大特点。这会引起码间串扰，导致信号的波形展宽和失真。这不仅仅会造成误码率居高不下，降低通信品质，还会造成一些通信系统的完全瘫痪。与伪随机码相关的解扩在直扩系统中被广泛的运用，只要伪随机码的切片宽度小于多径时延，直扩系统不仅仅不会受到这种多径干扰。而且甚至可以利用这些干扰能量来提高直扩系统的性能。
跳频系统和直扩系统不一样， 跳频系统通过驻留时间很短的每一跳来对抗多径干扰。
4 无线局域网扩频技术的特点
4.1 抗干扰性强。扩频通信系统扩展的处理增益随着频谱的变宽宽而变高。另外， 即使受到同类信号的干扰，由于接收端的相关检测是利用扩频码序列进行的，假如有用信号的码序列无法被检出，那么干扰就无法发挥作用。因此扩频通信的最突出的优点是抗干扰性能强。
4.2 保密性好。在单位频带内，由于扩频信号具有较小的功率，因此信道噪声背景下直接序列扩频系统也可以在地功率状态下进行通信。由于噪声和信号混杂在一起，这使得信号的参数很难被检出。
4.3 抗多径干扰。多径干扰广泛存在于短波、超短波等在无线电通信领域的各个频段。对抗多径干扰通常的办法是进行分集接收，在接受端上将延迟和路径和不相同的信号按照时间对齐，从而整合成一个比较强的有用的信号，在扩频通信领域中这两中方法都是十分方便实现的。
5 结束语
抗干扰性和安全性性的好坏是衡量无线局域网性能的两个重要指标。扩频通信在无线局域网中具有十分广阔的发展前景，因为它具备了干扰性强和保密性好这两大优点。因此，要对其进行更广泛和深入的研究。从目前的技术水平来看，要对具有极强抗干扰能力的直扩通信系统进行有效的干扰时很难的。对以上系统的研究和突破将会对我国的通信行业产生不可估量的贡献。
参考文献：
[1]沈允春，扩谱技术[M].北京：国防工业出版社，1995.
[2]樊昌信等，通信原理[M].北京：国防工业出版社，2001.
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