所謂擴(kuò)頻通信,可簡(jiǎn)單表述如下:它是一種信息傳輸方式,其信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬;頻帶的展寬是通過(guò)編碼及調(diào)制的方法實(shí)現(xiàn)的,并與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān);在接收端則用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來(lái)解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。擴(kuò)頻技術(shù)包括以下幾種方式:直接序列擴(kuò)展頻譜,簡(jiǎn)稱直擴(kuò)(DS),跳頻(FH),跳時(shí)(TH),線性調(diào)頻(Chirp)。此外,還有這些擴(kuò)頻方式的組合方式,如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。在通信中應(yīng)用較多的主要是DS、FH和FH/DS。
擴(kuò)展通信技術(shù)具有以下特點(diǎn):
1. 很強(qiáng)的抗干擾能力
由于將信號(hào)擴(kuò)展到很寬的頻帶上,在接收端對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理即帶寬壓縮,恢復(fù)成窄帶信號(hào)。對(duì)干擾信號(hào)而言,由于與擴(kuò)頻偽隨機(jī)碼不相關(guān),則被擴(kuò)展到一很寬的頻帶上,使進(jìn)入信號(hào)通頻帶內(nèi)的干擾功率大大降低,相應(yīng)的增加了相關(guān)器的輸出信號(hào)/干擾比,因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力。其抗干擾能力與其頻帶的擴(kuò)展倍數(shù)成正比,頻譜擴(kuò)展得越寬,抗干擾的能力越強(qiáng)。
2. 可進(jìn)行多址通信
擴(kuò)頻通信本身就是一種多址通信方式,稱為擴(kuò)頻多址(SSMA-Spread Spectrum Multipe Access),實(shí)際上是碼分多址(CDMA)的一種,用不同的擴(kuò)頻碼組成不同的網(wǎng)。雖然擴(kuò)頻系統(tǒng)占用了很寬的頻帶,但由于各網(wǎng)可在同一時(shí)刻共用同一頻段,其頻譜利用率甚至比單路單載波系統(tǒng)還要高。CDMA是未來(lái)全球個(gè)人通信的一種主要的多址通信方式。
3. 安全保密
由于擴(kuò)頻系統(tǒng)將傳送的信息擴(kuò)展到很寬的頻帶上去,其功率密度隨頻譜的展寬而降低,甚至可以將信號(hào)淹沒(méi)在噪聲中。因此,其保密性很強(qiáng),要截獲或竊聽(tīng)、偵察這樣的信號(hào)是非常困難的,除非采用與發(fā)送端所用的擴(kuò)頻碼且與之同步后進(jìn)行相關(guān)檢測(cè),否則對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)是無(wú)能為力的。由于擴(kuò)頻信號(hào)功率譜密度很低,在許多國(guó)家,如美、日、歐洲等國(guó)家對(duì)專用頻段、如ISM頻段,只要功率譜密度滿足一定的要求,就可以不經(jīng)批準(zhǔn)使用該頻段。
4. 抗多徑干擾
在移動(dòng)通信、室內(nèi)通信等通信環(huán)境下,多徑干擾是非常嚴(yán)重的,系統(tǒng)必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力,才能保證通信的暢通。擴(kuò)頻技術(shù)具有很強(qiáng)的抗多徑能力,它是利用擴(kuò)頻所用的擴(kuò)頻碼的相關(guān)特性來(lái)達(dá)到抗多徑干擾,甚至可利用多徑能量來(lái)提高系統(tǒng)的性能。