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ZigBee采用直序扩频的通信方式的优势
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ZigBee采用直序扩频的通信方式的优势

作者:
2019/01/29
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   同样的频段,不同的通信方式则有很大的差别,例如ASK,FSK,FHSS,DSSS等,从抗干扰能力,通信安全保密性,可靠性都不相同。ZigBee系统和CDMA系统一样,都采用的是直序扩频技术(DSSS),它是一种抗干扰能力极强,保密性,可靠性都很高的通信方式。如果你使用过这两种技术的通信产品,你会发现两者在可靠性上有着明显的不同。
  由于扩频技术在正常通信时所要求的信噪比可以很低,就是说,在干扰很强的环境下,它仍然能够正常工作。根据计算和实验,这相当于它的接收灵敏度提高了7dBm. 它也不容易干扰别人。换句话说,它可以使用较低的功率传输更远的距离。关于ZigBee所采用的直序扩频技术的其它许多优点这里不再讨论。下面我们引用与扩频技术优越性有关的一些资料说明,供各位参考:
  CDMA 是继世界上推出数字通信技术之后,1995年又推出的一种新型数字蜂窝技术,它利用数字传输方法,采用扩频通信技术,大幅度地提高了频率利用率,具有容量大、覆盖范围广、手机功耗小、话音质量高的突出优点,将移动通信技术推向发展新阶段。CDMA(码分多址连接)蜂窝系统与FDMA(频分多址连接)和TDMA(时分多址连接)系统相比,CDMA系统具有以下突出优点:
   1.抗干扰性能好 由于CDMA 经过扩频处理,故抗干扰性能好,可和同频带的窄带共存,而不影响其正常工作。
   2.抗多径衰落能力强 多径衰落是影响移动通信质量的一个突出问题,通常必须采取空间分集、自适应均衡等技术加以克服,还有较大衰落余量。CDMA系统可以利用多径信号提供路径分集,这样不但缓和瑞利衰落,而且还缓和了因物理遮挡所造成的慢衰落,从而大大提高通信质量。
   3.系统容量增大 对于FDMA与TDMA,若小区的频点或时隙一分配完,则小区就不能接收新的呼叫,容量有硬性限制。而CDMA是干扰受限系统,在指定的干扰电平下,即使用户数已达到限定数目时,也还允许增加个别用户,其缺点是造成话音质量下降。业务提供者可在容量与话音质量之间进行平衡。CDMA精确的功率控制和软切换技术大大降低了干扰信号的强度和所需的信噪比要求,而且有效地采用诸如话音激活或可变速率话音编码、分集接收、功率控制。据介绍,CDMA信噪比是DAMPS、TDMA的3.7倍,是TACS的11.2倍,是AMPS的13.6倍,是FM/FDMA方式的20倍。
   4.通信质量好CDMA系统采用直接序列扩频技术,综合应用时间分集、频率分集、空间分集、路径分集等多种分集技术克服多径效应,可以获得很强的抗干扰能力,加上它在越区切换时采用先建立后中断的软切换技术,保证了CDMA的通信质量,特别在越区切换时无乒乓效应。本系统属宽带低噪比,波形允许采用高冗余度纠错编码和高效数字调制技术来确保高质量话音和数据传输。
   5.频率利用率高CDMA系统的同一频率,可以在所有小区内重复使用,其频率复用率为2/3(FDMA和TDMA的频率复用率为1/7),不需要FDMA和TDMA那样进行频率配置,大大简化了小区分裂和微蜂窝引入。
   6.多址能力强CDMA系统多址能力决定扩频编码间的多址干扰大小,它与使用的扩频编码方案有关,与同时发送信号的用户间的多址干扰(即扩频编码的相关特性)有关,与允许的接收质量有关(输出信噪比),因此同时工作用户间的多址干扰越低,能允许的接收质量越低,CDMA技术的多址能力就越强。
   7.高度可靠的保密安全性CDMA移动通信系统是一个保密通信系统,若再加一定的加密算法技术,能大大提高通信保密性能,这是FDMA、TDMA系统所无法比拟的。分析其采用的扩频系统,要想截获别人的通信内容几乎是不可能的,如只要机内锂电池不放完电,它以512KHz的时钟频率加以改变其序列的即时状态,即使是连续工作,它的扩频地址序列周期也长达7年。它还可以方便地在CDMA系统设置和改变主密钥、副密钥、扩频码表、标准加密算法等,使通信的保密性更为可靠。
   8.手机功耗小CDMA采用功率控制后,仅在衰落期间调高发射功率电平,从而使平均发射功率减小,FDMA的最小功率为5mW、平均发射功率为794 mW、峰值功率为3W,而CDMA的最小功率为2.3mW、平均发射功率为5 mW、 峰值功率为100 mW。由此可见CDMA的平均发射功率和最大发射功率比FDMA低,从而使系统容量增加,减少了小区数和降低设备成本。