
【計】 spread spectrum
enlarge; expand; extend; spread
frequency; frequently
在通信工程領域,"擴頻"(Spread Spectrum, SS)是一種通過擴展信號帶寬來實現抗幹擾、保密或多址通信的關鍵技術。其核心原理是将原始信號的頻譜擴展至遠大于所需最小帶寬,主要分為以下三類:
直接序列擴頻(DSSS)
将窄帶數據信號與高速僞隨機碼(如Gold碼)相乘,使信號帶寬擴展數十至數百倍。接收端通過同步的相同僞碼解擴恢複原始信號,幹擾信號因無法同步而被抑制(處理增益公式:$Gp = frac{W{ss}}{Rb}$,其中 $W{ss}$ 為擴頻帶寬,$R_b$ 為信息速率)。
典型應用:Wi-Fi(IEEE 802.11b)、CDMA蜂窩系統
跳頻擴頻(FHSS)
載波頻率按僞隨機序列周期性跳變,單跳持續時間短于信息比特周期。幹擾者難以跟蹤頻率變化,從而提升抗幹擾性。
典型應用:藍牙(Bluetooth LE)、軍事通信
跳時擴頻(THSS)
将時間軸分割為時隙,數據僅在僞隨機序列指定的時隙中發送。通過時間維度分散信號能量,降低被截獲概率。
典型應用:超寬帶(UWB)定位、物聯網傳感網絡
《現代通信原理》(清華大學出版社)第9章明确定義擴頻為"利用獨立于傳輸信息的擴頻碼調制信號,實現帶寬擴展的技術" ISBN 978-7-302-48560-3
IEEE 802.11-2020 标準第16-18節詳細規範DSSS物理層參數(碼片速率11Mcps,帶寬22MHz)
ITU-R SM.1055 建議書闡述擴頻系統頻譜管理要求及幹擾協調機制
注:因專業文獻多通過ISBN或标準編號索引,建議通過IEEE Xplore、IET Digital Library等學術庫檢索原文。公開資源可參考美國聯邦通信委員會(FCC)對UWB設備的頻譜規範(FCC Part 15 Subpart F)。
擴頻(Spread Spectrum)是一種無線通信技術,其核心是通過擴展信號的頻譜帶寬來提高抗幹擾性、保密性和多址能力。以下是綜合權威來源的詳細解釋:
擴頻利用與傳輸數據無關的僞隨機碼(擴頻碼),将原始信號的頻譜擴展至遠大于其所需最小帶寬。例如,傳輸1Mbps的數據可能占用100MHz的帶寬,使信號能量分散到更寬的頻帶中。
擴頻技術廣泛用于軍事通信(抗幹擾)、民用無線網絡(Wi-Fi)、衛星導航(GPS)以及降低電子設備的電磁幹擾(如時鐘擴頻)。
如需進一步了解技術細節,可參考來源:21ic電子網(-2)、搜狗百科等權威資料。
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