擴頻調製

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在傳輸訊號之前，會採用一系列的訊號技術來提供安全的通訊，這些技術被稱為擴頻調製。擴頻通訊技術的主要優點是防止“干擾”，無論干擾是有意的還是無意的。

用這些技術調製的訊號很難干擾，也不能被幹擾。未經授權的入侵者絕不允許破解它們。因此，這些技術被用於軍事目的。這些擴頻訊號以低功率密度傳輸，並具有廣泛的訊號傳播。

偽隨機序列

擴頻技術中使用了一種具有特定自相關特性的1和0編碼序列，稱為偽隨機編碼序列。它是一個最大長度序列，屬於迴圈碼的一種。

窄帶和擴頻訊號

透過觀察下圖所示的頻譜，可以很容易地理解窄帶訊號和擴頻訊號。

窄帶訊號

窄帶訊號的訊號強度集中在下圖所示的頻譜中。

以下是一些特徵：

• 訊號頻寬佔據一個狹窄的頻率範圍。
• 功率密度高。
• 能量分佈窄且集中。

儘管這些特性很好，但這些訊號容易受到干擾。

擴頻訊號

擴頻訊號的訊號強度分佈在下圖所示的頻譜中。

以下是一些特徵：

• 訊號頻寬佔據一個較寬的頻率範圍。
• 功率密度非常低。
• 能量分佈廣泛。

憑藉這些特性，擴頻訊號具有很強的抗干擾或抗干擾能力。由於多個使用者可以共享相同的擴頻頻寬而不會相互干擾，因此可以將它們稱為多址接入技術。

FHSS 和 DSSS / CDMA

擴頻多址接入技術使用訊號，這些訊號的傳輸頻寬大於所需的最小射頻頻寬。

它們分為兩種型別。

• 跳頻擴頻 (FHSS)
• 直接序列擴頻 (DSSS)

跳頻擴頻 (FHSS)

這是一種跳頻技術，使用者在指定的時段內從一個頻率跳到另一個頻率，因此稱為跳頻。例如，為傳送方 1 分配了一個特定時段的頻率。現在，一段時間後，傳送方 1 跳到另一個頻率，而傳送方 2 使用傳送方 1 之前使用的第一個頻率。這稱為頻率複用。

資料頻率從一個跳到另一個，以提供安全的傳輸。在每個頻率跳躍上花費的時間稱為駐留時間。

直接序列擴頻 (DSSS)

每當使用者想要使用這種 DSSS 技術傳送資料時，使用者資料的每個位元都會乘以一個秘密程式碼，稱為碼片碼。這個碼片碼就是與原始訊息相乘並傳輸的擴頻碼。接收機使用相同的程式碼檢索原始訊息。

FHSS 和 DSSS/CDMA 的比較

兩種擴頻技術因其特性而廣受歡迎。為了更好地理解，讓我們看一下它們的比較。

擴頻的優點

以下是擴頻的優點：

• 消除串擾
• 資料完整性更好的輸出
• 減少多徑衰落的影響
• 更好的安全性
• 降低噪聲
• 與其他系統共存
• 更長的工作距離
• 難以檢測
• 不容易解調/解碼
• 難以干擾訊號

雖然擴頻技術最初是為軍事用途設計的，但現在正廣泛用於商業目的。