扩频调制

在传输信号之前，采用一组信号技术来提供安全通信，称为扩频调制。扩频通信技术的主要优点是防止"干扰"，无论是有意还是无意的。

使用这些技术调制的信号很难干扰，也不能被干扰。没有官方访问权限的入侵者绝不能破解它们。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，信号分布广泛。

伪噪声序列

扩频技术中使用具有某些自相关特性的1和0的编码序列，称为伪噪声编码序列。它是一个最大长度序列，是一种循环码。

窄带和扩频信号

通过观察下图所示的频谱，可以轻松理解窄带和扩频信号。

窄带信号

窄带信号的信号强度集中，如下面的频谱图所示。

以下是它的一些特点 −

• 信号带占据较窄的频率范围。
• 功率密度高。
• 能量扩散低且集中。

虽然这些特点很好，但信号容易受到干扰。

扩频信号

扩频信号的信号强度分布如下面的频谱图所示。

以下是它的一些特点 −

• 信号带占据很宽的频率范围。
• 功率密度非常低。
• 能量分布广泛。

凭借这些特点，扩频信号具有很强的抗干扰或阻塞能力。由于多个用户可以共享相同的扩频带宽而不会相互干扰，因此可以将其称为多址技术。

FHSS 和 DSSS / CDMA

扩频多址技术使用传输带宽大于最低所需 RF 带宽的信号。

扩频多址技术有两种类型。

• 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，用户可在指定的时间间隔内将使用频率从一个频率更改为另一个频率，因此称为跳频。例如，在特定时间段内将某个频率分配给发送方 1。现在，过了一会儿，发送者 1 跳转到另一个频率，而发送者 2 使用第一个频率，该频率之前由发送者 1 使用。这称为频率重用。

数据的频率从一个跳转到另一个，以提供安全传输。每次频率跳跃所花费的时间称为停留时间。

直接序列扩频 (DSSS)

每当用户想要使用此 DSSS 技术发送数据时，用户数据的每一位都会乘以一个秘密代码，称为码片。此码片只不过是与原始消息相乘并传输的扩频码。接收器使用相同的代码来检索原始消息。

FHSS 与 DSSS/CDMA 之间的比较

这两种扩频技术都因其特性而广受欢迎。为了有一个清晰的理解，让我们看一下它们的比较。

扩频的优点

扩频的优点如下 −

• 消除串扰
• 输出更佳，数据更完整
• 减少多径衰落的影响
• 更安全
• 降低噪音
• 与其他系统共存
• 作用距离更长
• 难以检测
• 不易解调/解码
• 难以干扰信号

尽管扩频技术最初是为军事用途而设计的，但现在已广泛用于商业用途。