跳频技术 (FHSS) 及直接序列 (DSSS) 展频技术

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2.4G 遥控设备的优势

2.4G的优势就来自于它的带宽。所以下面又引出了个新的概念扩频（spread Specturm）。好了回到刚才的比喻，我们需要在两个城市间快递一份包裹（就是我们的遥控指令）如果走50条车道的公路你只能守法的走其中一条，中途不能变道，这样，你遇到堵车的概率就相对很大了。 但是如果你是走有4K 条车道的公路，并且警察规定你可以合法的使用其中的100条或全部路的话。你几乎可以完全不堵车的到达终点。扩频的概念简单的说就是让你的设备使用比需要宽的多的带宽。这样一来，如果有一个窄带的干扰存在的话，只会干扰你的一部分传输能力，如果再使用相应的抗干扰技术，就可以使干扰消除。

目前，阔频的技术主要有下面两种。1。跳频 （FHSS），2直扩（DSSS）。

1． 跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum； FHSS)在同步、且同时的情况下，发射接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，也只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道。
2．
直接序列展频技术 (DSSS)
直接序列展频技术 (Direct Sequence Spread Spectrum； DSSS)是将原来的讯号「1」或「0」，利用10个以上的chips码片来代表「1」或「0」位，使得原来较高功率、较窄的频谱变成具有较宽频的低功率频谱。

说实话，这两个概念是非常抽象的，我们还是用公路来比喻. ( 我尽量把它比喻的比较恰当，给如果按技术认真的讲法，可能很多人不会明白的)。

1． 跳频 （FHSS）就像是在上述的有4K 条车道的公路上，按照一点规律（或没规律，但事前有约定的方式，） 频繁的变换车道行驶。这样遇到堵车的概率就小得多了。如果有一条车道堵车，你被堵的概率就是你所占用总共车道数N分之一。 （我们的GSM 手机就是可以工作在这种模式下，抵抗干扰的。时分多址模式）。
2． 直扩（DSSS）。就像是在上述的有4K 条车道的公路上，开车，但是把你车上的包裹平均分成了N多小份，把他们放在N多辆车上走N多条车道同时以相同的速度驶向终点，大家可以想像，即便有一辆条车道堵车，包裹的绝大部分也会被安全送达中点。（我们的CDMA，和WCDMA 手机就是工作在这个模式下的。码分多址模式）

从上面的例子我们可以看到，不管是那种方式，你占用的车道越多，到达终点你包裹损失的概率就越小。可靠性越高，所以如果大家在讨论时FHSS好，还是DSSS好的时候，千万别忽略了这一点。 例如前先天，在5IMX上看到一个2.4G设备的测试报告，它是FHSS的但是工作的频点只有三个， 大家可以想像，如果刚好这三个频点同时有干扰（同频）的话，他一样还是会失控的。所以我建议如果你要是想买FHSS的设备，最好先了解一下他是有多少个调频频点。 对于一个DSSS的设备，也有一个指标就是他的扩频系数。（咱们说的N）。越大，说明你同时占用更多的车道。但是好像目前没有厂家公布这个指标。
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跳频技术 (FHSS) 及直接序列 (DSSS) 展频技术


展頻技術主要分為「跳頻技術」及「直接序列」兩種方式。 展频技术主要分为「跳频技术」及「直接序列」两种方式。 此兩種技術是在第二次世界大戰中軍隊所使用的技術，其目的是希望在惡劣的戰爭環境中，依然能保持通信信號的穩定性及保密性。 此两种技术是在第二次世界大战中军队所使用的技术，其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。 展頻技術在無線區域網路的應用是依據 FCC(Federal Communications Committee ； 展频技术在无线区域网路的应用是依据 FCC(Federal Communications Committee ； 美國聯邦通訊委員會 ) 規定的 ISM(Industrial Scientific, and Medical) ，頻率範圍開放在 902M ～ 928MHz 及 2.4G ～ 2.484GHz 兩個頻段，所以並沒有所謂使用授權的限制。 美国联邦通讯委员会 ) 规定的 ISM(Industrial Scientific, and Medical) ，频率范围开放在 902M ～ 928MHz 及 2.4G ～ 2.484GHz 两个频段，所以并没有所谓使用授权的限制。

一、 跳頻技術 (FHSS) 一、 跳频技术 (FHSS)

跳頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum ； FHSS) 是在 2.4GHz 頻帶以 1MHz 的頻寬將其劃分為 75-81 個無線電頻率通道（ Radio Frequency Channel ； RFC ），並且以使用接收和發送兩端一樣的頻率跳躍模式（ Frequency Hopping ）來接發訊號及防止資料擷取（跳躍頻率的最大時間間隔為 250ms ，也就是每秒跳頻至少 4 次）來。 跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum ； FHSS) 是在 2.4GHz 频带以 1MHz 的频宽将其划分为 75-81 个无线电频率通道（ Radio Frequency Channel ； RFC ），并且以使用接收和发送两端一样的频率跳跃模式（ Frequency Hopping ）来接发讯号及防止资料撷取（跳跃频率的最大时间间隔为 250ms ，也就是每秒跳频至少 4 次）来。

二、 直接序列展頻技術 (DSSS) 二、 直接序列展频技术 (DSSS)

直接序列展頻技術 (Direct Sequence Spread Spectrum ； DSSS) 是將原本 ” 0 ” 與 ” 1 ” 的高功率、窄頻寬的位元訊號，透過虛擬隨機序列 (Pseudo Random Sequence) 和相位移轉技術（ PSK ； Phase Shift Keying ），轉變成低功率、寬頻帶（在 2.4Ghz 頻帶，分以 13 個頻道，每個頻道頻寬為 5MHz ）的載波訊號，這些轉變後的載波訊號被稱為 Spreading Chips ， Chips 數愈多可以增加資料安全性，愈低則增加使用者數目。 直接序列展频技术 (Direct Sequence Spread Spectrum ； DSSS) 是将原本 ” 0 ” 与 ” 1 ” 的高功率、窄频宽的位元讯号，透过虚拟随机序列 (Pseudo Random Sequence) 和相位移转技术（ PSK ； Phase Shift Keying ），转变成低功率、宽频带（在 2.4Ghz 频带，分以 13 个频道，每个频道频宽为 5MHz ）的载波讯号，这些转变后的载波讯号被称为 Spreading Chips ， Chips 数愈多可以增加资料安全性，愈低则增加使用者数目。 一般普遍使用 10-20 Chips 。 一般普遍使用 10-20 Chips 。

三、 FHSS vs DSSS 調變差異 三、 FHSS vs DSSS 调变差异

  無線區域網路在性能和能力上的差異，主要是取決於所採用的是 FHSS 還是 DSSS 來實現、以及所採用的調變方式。 无线区域网路在性能和能力上的差异，主要是取决于所采用的是 FHSS 还是 DSSS 来实现、以及所采用的调变方式。 然而，調變方式的選擇並不完全是隨意的，像 FHSS 並不強求某種特定的調變方式，而且，大部分既有的 FHSS 都是使用某些不同形式的高斯頻移鍵控 (Gaussian Frequency Shift Keying, GFSK) 的調變方式。 然而，调变方式的选择并不完全是随意的，像 FHSS 并不强求某种特定的调变方式，而且，大部分既有的 FHSS 都是使用某些不同形式的高斯频移键控 ( Gaussian Frequency Shift Keying, GFSK) 的调变方式。 至於 DSSS 則通過使用可變相位調變如 PSK 、 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 、 DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying) 等， 至于 DSSS 则通过使用可变相位调变如 PSK 、 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 、 DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying) 等， 可以得到最高的可靠性以及表現高數據速率性能 可以得到最高的可靠性以及表现高数据速率性能 。 。

在抗噪聲能力方面，採用 QPSK 調變方式的 DSSS 與採用 FSK 調變方式的 FHSS 相比，可以發現這兩種不同技術的無線區域網路各自擁有的優勢。 在抗噪声能力方面，采用 QPSK 调变方式的 DSSS 与采用 FSK 调变方式的 FHSS 相比，可以发现这两种不同技术的无线区域网路各自拥有的优势。 FHSS 系統之所以選用 FSK 調變方式的原因是因為 FHSS 和 FSK 內在架構的簡單性， FSK 無線訊號可使用非線性功率放大器，但這卻犧牲了傳輸距離和抗噪聲能力。 FHSS 系统之所以选用 FSK 调变方式的原因是因为 FHSS 和 FSK 内在架构的简单性， FSK 无线讯号可使用非线性功率放大器，但这却牺牲了传输距离和抗噪声能力。 而 DSSS 系統需要稍為貴一些的線性放大器，但卻可以獲得更多的回饋。 而 DSSS 系统需要稍为贵一些的线性放大器，但却可以获得更多的回馈。

四、 DSSS vs FHSS 孰優孰勝 四、 DSSS vs FHSS 孰优孰胜

由於 FHSS 在抗干擾性上（ FHSS 需不斷切換頻道，而 DSSS 則需等待所有 Chips 都接收完成後才轉換訊號），和使用材料彈性度上較為優良（ FHSS 可以使用線性或非線性材料當功率放大器、 DSSS 則只能使用線性材料），所以大多數廠商選擇以 FHSS 為出發。 由于 FHSS 在抗干扰性上（ FHSS 需不断切换频道，而 DSSS 则需等待所有 Chips 都接收完成后才转换讯号），和使用材料弹性度上较为优良（ FHSS 可以使用线性或非线性材料当功率放大器、 DSSS 则只能使用线性材料），所以大多数厂商选择以 FHSS 为出发。 但由於 FHSS 在 1Mhz 的窄頻寬上無法傳遞大量的資料（傳輸率約為 1-2Mbps ）和必須提供高功率輸出才能維持較長傳輸距離，並且 WLAN 早期在市場規劃上，趨向應用於企業用戶而可以忽略因材料限制所可能引發的價格過高、和避開在家庭市場中易與其他無線傳輸間（ Bluetooth 、 HomeRF ）發生干擾等諸多問題，所以在接下的 IEEE 802.11b 中，廠商都以 DSSS 為設計範疇（傳輸率為 11Mbps ）。 但由于 FHSS 在 1Mhz 的窄频宽上无法传递大量的资料（传输率约为 1-2Mbps ）和必须提供高功率输出才能维持较长传输距离，并且 WLAN 早期在市场规划上，趋向应用于企业用户而可以忽略因材料限制所可能引发的价格过高、和避开在家庭市场中易与其他无线传输间（ Bluetooth 、 HomeRF ）发生干扰等诸多问题，所以在接下的 IEEE 802.11b 中，厂商都以 DSSS 为设计范畴（传输率为 11Mbps ）。 但近來 WLAN 因技術規格成熟而吸引大量廠商進入競爭所導致的價格下降，卻無意間促成 WLAN 重新走回家庭市場。 但近来 WLAN 因技术规格成熟而吸引大量厂商进入竞争所导致的价格下降，却无意间促成 WLAN 重新走回家庭市场。 這樣的結果，對於 DSSS 所容易造成的干擾問題，又成為廠商們最傷腦筋的事。 这样的结果，对于 DSSS 所容易造成的干扰问题，又成为厂商们最伤脑筋的事。