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淺談直接序列擴頻技術(shù)與紅外技術(shù)會議系統(tǒng)設(shè)備的干擾性比較

來源:中國數(shù)字音視網(wǎng)        編輯:數(shù)字音視工程    2009-03-04 00:00:00     加入收藏    咨詢

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淺談直接序列擴頻技術(shù)與紅外技術(shù)會議系統(tǒng)設(shè)備的干擾性比較

  隨著社會的進步,各種類型和規(guī)模的政務(wù)和商務(wù)會議日益增多,對會議設(shè)備的要求不斷提高。為了滿足用戶對會議系統(tǒng)設(shè)備的適用性及簡便性的要求,無線會議系統(tǒng)逐漸成為會議設(shè)備發(fā)展的主流方向。說到無線會議系統(tǒng),穩(wěn)定性是人們關(guān)注的焦點,干擾與抗干擾能力是決定系統(tǒng)穩(wěn)定性的一大主因。目前市場上大部分的無線會議設(shè)備采用的是DSSS(直接序列擴頻技術(shù))或紅外線技術(shù)。下面就DSSS與紅外線兩種會議設(shè)備的干擾性作簡單的比較。

  首先,我們要把干擾性分為兩部分:干擾和被干擾。被干擾指的是甲設(shè)備的運行受到其他設(shè)備的影響,而干擾則說的是該設(shè)備是否會對同時使用的其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。對于被干擾無需多言,往往產(chǎn)品的使用者都會關(guān)注自己的設(shè)備是否會受到其他設(shè)備的影響,而對于自己的產(chǎn)品是否會對同時使用的其他產(chǎn)品產(chǎn)生影響則考慮不足,或者往往被忽略。事實上隨著無線產(chǎn)品的增多,產(chǎn)品干擾其他設(shè)備的問題更值得我們關(guān)注,因為使用一個對其他設(shè)備產(chǎn)生干擾的設(shè)備,說嚴(yán)重了就相當(dāng)于引入了一個干擾源。

  既然清晰了干擾和抗干擾的概念,那么下面我們就正式來談?wù)劶t外線和直接序列擴頻兩種技術(shù)的干擾和抗干擾性問題。

一、DSSS技術(shù)

  DSSS是直接序列擴頻(Direct seqcuence spread spectrdm)的英文縮寫,它與光纖通信、衛(wèi)星通信,一同被譽為進入信息時代的三大高技術(shù)通信傳輸方式。擴頻通信具有以下特點:一是信息的頻譜擴展后形成寬帶傳輸;二是相關(guān)處理后恢復(fù)成窄帶信息數(shù)據(jù)。正是由于這兩大特點,使擴頻通信有如下的優(yōu)點:抗干擾、抗噪音、抗多徑衰落 、具有保密性、隱蔽性、功率譜密度低、截獲概率低。

  擴頻通信在空間傳輸時所占有的帶寬相對較寬,而收端又采用相關(guān)檢測的辦法來解擴,使有用寬帶信息信號恢復(fù)成窄帶信號,而把非所需信號擴展成寬帶信號,然后通過窄帶濾波技術(shù)提取有用的信號。這祥,對于各種干擾信號,因其在收端的非相關(guān)性,解擴后窄帶信號中只有很微弱的成份,信噪比很高,因此抗干擾性強。同時信號接收需要擴頻編碼進行相關(guān)解擴處理才能得到,所以即使以同類型信號進行干擾,在不知道信號的擴頻碼的情況下,由于不同擴頻編碼之間的不同的相關(guān)性,干擾也不起作用。正因為擴頻技術(shù)抗干擾性強,美國軍方在海灣戰(zhàn)爭等廣泛采用擴頻技術(shù)的無線網(wǎng)橋來連接分布在不同區(qū)域的計算機網(wǎng)絡(luò)。另外由于擴頻信號具有很低的功率譜密度,它對目前使用的各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小。考慮到同一個直擴系統(tǒng)內(nèi)實際使用時的互相干擾,在會議設(shè)備中目前主要采用分組方法來解決,這個方法很好地解決了一棟大廈多會議室同時使用多套DSSS會議設(shè)備的問題。

  由于擴頻系統(tǒng)的抗寬帶干擾及脈沖干擾的優(yōu)良性能,誤碼率很低,正常條件下可低到l0-10, 最差條件下約10-6,完全能滿足國內(nèi)相關(guān)系統(tǒng)對通道傳輸質(zhì)量的要求。在目前商用的通信系統(tǒng)中, 擴頻通信是唯一能夠工作于負(fù)信噪比條件下的通信方式。

  對于寬帶干擾和脈沖干擾在擴頻設(shè)備中如何被抑制的物理過程,可以用圖1和圖2加以說明。

  對于各種形式的人為的(如電子對抗中)干擾或其他窄帶或?qū)拵В〝U頻)系統(tǒng)的干擾, 只要波形、時間和碼元稍有差異,解擴后仍然保持其寬帶性,而有用信號將被壓縮,見圖1所示。

圖1 擴頻系統(tǒng)抗寬帶干擾能力示意圖  

對于脈沖干擾,帶寬將被展寬到B,而有用信號恢復(fù)(壓縮)后,保證高于干擾,見圖2所示。 

圖2 擴頻系統(tǒng)抗脈沖干擾能力示意圖

 二、紅外線技術(shù)

  紅外輻射,又稱“紅外線”,在電磁波譜中處于可見光與微波之間,波長從0.76至1000微米。由于覆蓋寬達3個量級,人們把它分作“近紅外”、“中紅外”和“遠紅外”三個區(qū)域。在會議系統(tǒng)領(lǐng)域中應(yīng)用的是近紅外區(qū)域,波長約為850nm-900nm(納米),目前主要應(yīng)用的設(shè)備是同聲傳譯和會議討論系統(tǒng)。

  世界上各個品牌的紅外會議系統(tǒng),分別采用兩個頻段的紅外線進行傳輸。

 1、BAND2頻段:45K-1MHz窄帶通訊波段

 2、BAND4頻段:2MHz-6MHz寬帶通訊波段

  BAND2頻段窄帶通訊波段很容易受高頻驅(qū)動光源(如各種節(jié)能燈)的干擾,從而影響到紅外通迅系統(tǒng)的聲音質(zhì)量和通迅距離, BAND4頻段寬帶通訊波段可以避開高頻驅(qū)動光源帶來的干擾,具有更佳的音質(zhì)效果。近年來紅外會議系統(tǒng)技術(shù)的一個發(fā)展動向是由早期采用較低的BANDII(45kHz~1MHz)頻段轉(zhuǎn)而采用較高的BANDIV(2~6MHz)頻段,以避開節(jié)能燈等一類高頻驅(qū)動光源的干擾,加上BANDIV頻段的頻響特性寬、信噪比高、通道間干擾少,總體效果良好,目前在會議設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。

  當(dāng)然紅外線方向性傳輸,遇障礙物可阻斷的特性,應(yīng)用在會議系統(tǒng)上,優(yōu)勢是可以保密,但同時也產(chǎn)生如下幾個問題:

  一、障礙物的干擾。紅外線不能穿透障礙物,因為會場內(nèi)一些障礙物是不能避開的,如人體、家具、柱子等。這些都對設(shè)備接收信號造成干擾,令使用效果大打折扣。

  二、會場環(huán)境的干擾。紅外設(shè)備對會場環(huán)境的要求比較高,如會場的墻體裝飾不是很光滑或沒有采用淺色的涂裝材料,紅外線的反射和折射就會大大衰減,影響使用效果。以上兩種情況一般采用增加紅外輻射器的方法來補救,但費用也隨之增加。

  三、日光干擾。紅外設(shè)備不適宜在戶外尤其是太陽光下使用,這個局限是眾所周知的。

  四、設(shè)備間互相干擾。隨著紅外技術(shù)在各種領(lǐng)域如IT、通信、安防監(jiān)控、音視頻等的不斷廣泛和深入的應(yīng)用,當(dāng)會場內(nèi)有相近頻段的不同的紅外設(shè)備同時使用,設(shè)備之間會互相干擾。

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