文档介绍：用于无线局域网的扩频通信
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(XX学院XX系, XX XX 273023)
摘要:无线局域网是计算机通信来统中的一个重要的组成部分,具有传输速率高、安
全保密性强、使用灵活方便等特点。扩频技术不仅具有很强的抗干扰性能,而且其多址功
能、安全保密、杭多径干扰等功能也备受人们青睐,
线局域网的整体性能大大提高,满足各种情况下对系统的要求。本文介绍了无线局域网调制方式及扩频技术的理论基础和工作方式, 并对常见的两种扩频技术的性能进行分析比较, 进而说明扩频技术是未来无线通信技术中必不可少的一种重要技术。
关键字:扩频;抗干扰;无线局域网;频带;调制;解调
无线局域网(WLAN—work)是一种高速计算机通信网,也是全球个人通信的一个重要组成部分。无线局域网是在有线局域网的基础上发展起来的。近年来,有线局域网(如以太网)的使用已非常普及,世界各国联入局域网的微机数量巨大,大大提高了工作效率和生产效率。但有线局域网有其本质的缺陷:网中的站不可移动,布线、改线不易,抗毁性差等。无线局域网采用无线方式传输,正好克服了有线局域网的本质的不足,且无线局域网具有传输速率高(可一与有线局域网相比拟)、安全保密性好、抗干扰能力强、使用灵活等优点。
扩展频谱技术具有很强的抗干扰性能,多址能力强、频谱利用率高和安全保密性好也是扩频技术固有的优点,因而被广泛地应用于通信的各个领域,发展非常迅速。将扩频技术用干无线局域网中,必将大大提高系统性能,满足各种情况下对系统提出的要求。
图 1-1 无线局域网的组成
无线局域网卡的组成如图1-1所示。它由微波发射/接收机、中频单元、网络控制单元(NlC)和微机(PC)组成。微波发射/接收机的频段为ISM(Industrial,Seie,ltificaodMedieal)波段、,也有900MHz、SGHz、18GHz等波段,它完成微波信号的发射、接收和混频功能。即将中频信号经混频、功放后发送出去,接收微波信号经混频后变为中频信号。中频单元完成扩频调制和解扩解调功能。网络控制单元完成中频单元和微机的接口功能。无线局域网是无线电通信技术、计算机通信和网络技术、微电子技术以及其他技术相结合的产物,它涉及的领域非常广泛,应用前景十分广阔[1]。
在当今信息时代,计算机的发展经历了三次浪潮:室内计算机,台式计算机,移动计算机。随着便携式计算机、掌上个人数字处理等移动终端的广泛使用,无线或移动数据网络正在占领计算机网络市场。目前全世界的无线局域网已占局域网市场的17%,这个比例将会进一步扩大,而且当前的数字移动通信系统和第三代移动通信——个人通信都支持无线数据通信。无线数据通信包括蜂窝移动通信、扩频通信技术、微波通信、移动卫星通信、VSAT及红外通信技术等。根据数据业务区域的大小,它可以分为无线广域网(WWAN)和无线局域网(WLAN),在此只讨论无线局域网技术。无线局域网是一种局限于在办公室内、建筑物中或校园里使用的无线计算机网络,网络内的PC及终端可以共享网内的资源与外部设备。
图 1-2 无线局域网中的发射机部分
其优势在于不需要敷设电缆或光缆就可以访问现有的计算机网络,尤其适用于不能或难以使用传统走线方式的地方(如古迹、超净室等建筑物)或工作人员流动大的场合,如证券交易所、医院等[2、3]。
体系结构
无线发射机结构如图1-2所示。分组组装/拆装器(PAD)单元首先将待发送数
据以标准格式打包,由于在许多无线信道中有较大的误比特率(BER),故组分得很小,通常只有几百比特。为了便于处理传输问题逻辑链路控制(LLC),引入了差错检测码和序列号,媒体访问控制(MAC)子层则负责无线信道的多路访问。不象以太网中采用CSMA/CD那样,无线局域网采用的是一种时分多址的方法。无线局域网在美国使用的是ISM频段(902~928MHz , ~ ~),(1 Mb/s和2Mb/s的数据率)。~。
无线局域网采用的传输媒体主要有无线电波与红外线2种。无线局域网按调制方式不同又分为扩展频谱与窄带调制两种方式。在扩展频谱方式中,数据基带信号的频谱被扩展至几十倍后再被搬移至射频发射出去。这样虽然牺牲了频带带宽,但却提高了通信系统的抗干扰能力和安全性。无线局域网一般选择ISM频段,许多工业、科研和医疗设备辐射的能量集中于该频段。在窄带调制方式中数据基带信号的频谱不做任何扩展即被搬到射频发射出去。窄带调制方式占