扩频调制
在传输信号之前，会采用一系列的信号技术来提供安全的通信，这些技术被称为扩频调制。扩频通信技术的主要优点是防止“干扰”，无论干扰是有意的还是无意的。
用这些技术调制的信号很难干扰，也不能被干扰。未经授权的入侵者绝不允许破解它们。因此，这些技术被用于军事目的。这些扩频信号以低功率密度传输，并具有广泛的信号传播。
伪随机序列
扩频技术中使用了一种具有特定自相关特性的1和0编码序列，称为伪随机编码序列。它是一个最大长度序列，属于循环码的一种。
窄带和扩频信号
通过观察下图所示的频谱，可以很容易地理解窄带信号和扩频信号。
窄带信号
窄带信号的信号强度集中在下图所示的频谱中。
以下是一些特征：
- 信号带宽占据一个狭窄的频率范围。
- 功率密度高。
- 能量分布窄且集中。
尽管这些特性很好，但这些信号容易受到干扰。
扩频信号
扩频信号的信号强度分布在下图所示的频谱中。
以下是一些特征：
- 信号带宽占据一个较宽的频率范围。
- 功率密度非常低。
- 能量分布广泛。
凭借这些特性，扩频信号具有很强的抗干扰或抗干扰能力。由于多个用户可以共享相同的扩频带宽而不会相互干扰，因此可以将它们称为多址接入技术。
FHSS 和 DSSS / CDMA
扩频多址接入技术使用信号，这些信号的传输带宽大于所需的最小射频带宽。
它们分为两种类型。
- 跳频扩频 (FHSS)
- 直接序列扩频 (DSSS)
跳频扩频 (FHSS)
这是一种跳频技术，用户在指定的时段内从一个频率跳到另一个频率，因此称为跳频。例如，为发送方 1 分配了一个特定时段的频率。现在，一段时间后，发送方 1 跳到另一个频率，而发送方 2 使用发送方 1 之前使用的第一个频率。这称为频率复用。
数据频率从一个跳到另一个，以提供安全的传输。在每个频率跳跃上花费的时间称为驻留时间。
直接序列扩频 (DSSS)
每当用户想要使用这种 DSSS 技术发送数据时，用户数据的每个比特都会乘以一个秘密代码，称为码片码。这个码片码就是与原始消息相乘并传输的扩频码。接收机使用相同的代码检索原始消息。
FHSS 和 DSSS/CDMA 的比较
两种扩频技术因其特性而广受欢迎。为了更好地理解，让我们看一下它们的比较。
| FHSS | DSSS / CDMA |
|---|---|
| 使用多个频率 | 使用单个频率 |
| 很难在任何时刻找到用户的频率 | 用户的频率一旦分配，就始终相同 |
| 允许频率复用 | 不允许频率复用 |
| 发送方无需等待 | 如果频谱繁忙，发送方必须等待 |
| 信号功率强度高 | 信号功率强度低 |
| 更强，可以穿透障碍物 | 与 FHSS 相比，它较弱 |
| 不受干扰影响 | 可能受到干扰影响 |
| 成本更低 | 成本较高 |
| 这是常用的技术 | 这种技术不常用 |
扩频的优点
以下是扩频的优点：
- 消除串扰
- 数据完整性更好的输出
- 减少多径衰落的影響
- 更好的安全性
- 降低噪声
- 与其他系统共存
- 更长的工作距离
- 难以检测
- 不容易解调/解码
- 难以干扰信号
虽然扩频技术最初是为军事用途设计的，但现在正广泛用于商业目的。