Question

什么是扩频增益

Answer 1

通常在衡量扩频系统抗干扰能力的优劣时，引入“处理增益”这个概念，一般也称为扩频增益，定义为接收机相关器输出信噪比和接收机相关器的输入信噪比之比，即：式中，和分别为接收机相关器的输入、输出端信号功率，和分别为相关器的输入、输出端干扰功率。在各种干扰情况下系统的扩频增益不同，这里仅对高斯白噪声干扰情况下的扩频增益做简要的推导，并且以直接序列扩频系统下的情况为例来说明。 假定系统中有K个通信用户，分别用不同的PN码来调制信息数据。假设理想功率控制（功率控制的内容在后续章节中详细讲述，这里只需要明白各个用户到达接收端的功率相同）的情况，设P是接收的每一个用户的信号功率，系统的扩频带宽为W，噪声的功率谱密度用 表示，则接收端接收到的有用信号功率谱为P/W，接收到的其它用户的干扰功率谱为（K-1）P/W，那么该通信用户的输入信噪比等于：经接收机扩频解调后，该通信用户的信号被全部接收但信号带宽己变换到基带内（变为窄带信号），设基带信号的信息速率为 ，此时有用信号的功率谱为 /，其他用户或干扰噪声信号与用户信号的地址码不相关，不能得到解调，因为它们的功率谱密度保持不变。则输出信噪比为：由式（20-3）和式（20-4）容易得到扩频解调前后的扩频增益，即输出信噪比与输入信噪比为：对于直接序列扩频系统来说，W为伪随机码的信息速率。式（20-5）给出了扩频通信中扩频解调处理对信噪比的改善情况，它决定了系统抗干扰能力的强弱，是扩频系统的一个重要性能指标。