跟李凡老师学FPGA扩频通信D04：串行通信扩频发送器（20170422课堂笔记）

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        在基带上把这个信号扩成10倍，单位时间是10个n，那么就变成了10k。
        然后根据香农定理，这个时候，信噪比保持原来1k情况之下的那个信道容量，在10k时候的信噪比就可以怎么样？
        这个时候信噪比就可以小了。
        允许在噪声比较大的情况之前，仍然进行正常的通信。
        现在的WIFI、蓝牙、移动通信，都是这样做的。
        它都能保证信噪比比较小的情况之下，甚至是我们直接做的M序列的扩频，信噪比小于1，都能正常通信。

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        确实是这样。
        就是噪声能够把信号淹没，都能进行通信。
        功率谱密度的这个解释，我们就暂时忽略了。
        这需要数学的背景。我们通过这种形式，来说明为什么能够扩频。
        首先我们从电路的物理的基础上，基带单位时间传输量，跟频带传输量，无论是什么样的调制方式，是一样的。
        根据香农定理，为了要扩频，我们将基带的单位时间传输的比特调宽，单位时间传输的量大了。

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        根据香农的定理，它就能够在保证原有的信道容量的基础上，允许有更低的信噪比。
        这个呢就是源于香农的思想。
        关于扩频这个思想，文献上这么说，跟演艺界的人士是有关的。
        我们来看看怎么个扩频？
        基带扩频前，举个例子，如果没有扩频之前，也是通过调制器，发01011100八个比特，把它发出去。

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        频带上通过调制方式，一定是这样的。
        01011100。
        矩形表明频带上的一个时间单位。

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        它的形式不一样。
        如果信道上受到了噪声的干扰，汉明纠错的时候，我们做了一个对信道的加噪。
        这是我们一定要做的。
        如果有噪声的干扰，其中的一个比特，它在调制了以后，仅仅是一个比特受到了干扰，这个1变成了0。

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        信道上变成了01001100。
        而且信道上有可能同时干扰一个，同时干扰两个。
        干扰一个，我们用汉明(7,4)码帮它解决了。
        噪声可能干扰不是一个，可能多个。
        这个时候就不能指望我们的通信就依靠纠错码。
        一定要保证它的通信质量。
        首先我们要解决误码率降低的问题。
        如果受到噪声的干扰，正好在这个位置上加载，这个信息就受到了噪声的干扰。

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        就有误码了。
        我们现在不谈纠错。
        根据香农定理，它的信道容量维持的情况之下，它的误码率是非常低的。
        当然现在信道容量不够才会产生误码率。
        现在我们来扩频。
        来扩两倍频。
        怎么扩呢？
        扩频的时候，我们将0写成00，1写成11，我们这样扩。
        这是扩频前的。

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        扩频后的，要这样写了。
        0011001111110000。
        原来单位时间是传送8个比特，现在单位时间传送16个比特。
        基带上还是这样。
        如果扩充两倍的时候呢，就可以看得到，这个1是由11组成的。
        然后受到了噪声的干扰。

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        信道上的噪声，在通信里面是高斯分布。
        高斯噪声会比较集中。
        那么这两个1同时被干扰的情况就不大。
        它被干扰就会变成01，或者是变成10，同时变成00的这种情况也有。
        但是它的几率就比10和01要小得多。
        这样的话呢，通过解扩端收到的信号，001100(10)11110000或001100(01)11110000或001100(00)11110000。

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        现在到了接收端，这个时候的误码率，只有1个比特的误码。
        接收端能够在这个位置上判断是11是1，00是0。
        现在是10，就有一个问题了。
        这就是扩频通信的一个问题。
        就是统计判决了。
        它接收到的这个10，既不是我编码的00，也不是11，但是它长得更象谁呢？
        受到一个噪声的干扰。
        所以说解扩的时候就很困难。
        01，究竟是0呢还是1呢？