【原】【图说网规】直接序列扩频、跳频扩频、跳时扩频和线性调频扩频

扩频通信是指利用扩展频谱技术，使信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽，以提高通信系统的抗干扰性。

扩频的原理，可以通过回顾香农公式来理解。

奈奎斯特定理、香农定理

当传输速率一定时，加大信号带宽，可以降低对信噪比的要求。当带宽加大到一定程度，甚至允许信号功率淹没在噪声之下。

因此，在一定的发射功率下，扩频信息分布在很宽的频带内，有用的信号功率密度很低，在强噪声背景或信号被噪声淹没时，也能够可靠通信，具有极强的抗干扰性能。

同时，扩频通信使用扩频函数（不可预测的伪随机序列码）调制和对信号进行处理，使得扩频通信具有高保密性的特点。

扩频信号带宽与信息带宽之比为扩频因子。扩频因子数值为1-2时，成为窄带通信；大于50称为宽带通信；大于100为称为扩频通信。

扩频通信系统可以分为以下四种：

         

1、直接序列扩频（DSSS）

发送端直接采用高码率的扩频码序列去扩展信号频谱，接收端通过同样的扩频码序列还原信号。

直接序列扩频将信号扩展成很宽的频带，其功率频谱密度比噪声还要低，使信号能隐蔽在噪声中，提高信号保密性。在接收端则对噪声信号进行非相关处理，使干扰电平显著下降而被抑制。

直接序列扩频通信系统是目前应用最为广泛的系统，典型应用有CDMA、WLAN。

2、跳频扩频（FHSS）

用伪随机码序列进行频移键控（FSK），使载波频率不断跳变而扩展频谱。跳频扩频将整个频谱分割为更小的窄带频谱。发送方和接收方在每个窄带信道上工作一段时间，然后转移到另一个信道。

跳频扩频通信应用在WLAN、蓝牙、ZigBee中。

3、跳时扩频（THSS）

和跳频扩频类似，跳时是发射信号在时域（时间轴）上的跳变。因为在时域上压缩了传输时间，则相应的频谱宽度也扩展了。

简单的跳时抗干扰性不强，很少单独使用。可以和以上扩频技术进行组合形成混合系统，如跳时/直扩系统。

4、线性调频扩频（CSS）

如果发射的信号在一个周期内，其载频的频率作线性变化，则称为线性调频。因为其频率在较宽的频带内变化，所以信号的频带也被展宽了。

这种扩频调制方式主要用在雷达，物联网领域（LPWAN等）。