什么是擴頻通信？它的主要定義有哪些？

擴頻通信(Spread Spectrum Communication，SSC)是一種信息傳輸方式，它通過增加信號的帶寬降低信噪比，提高抗干擾容限。在擴頻通信中，傳輸信號的帶寬遠大于所傳信息必需的最小帶寬，頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列(一般是偽隨機碼)來完成，用編碼及調制的方法來實現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關。在接收端則用同樣的碼進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數(shù)據(jù)。擴頻通信與光纖通信、衛(wèi)星通信一同被譽為進入信息時代的三大高技術通信傳輸方式。

擴頻通信具有許多優(yōu)點，如多址能力、低截獲率、抗干擾能力強以及時間分辨率高等，因此被廣泛應用于無線通信中，具體應用如下：無線數(shù)據(jù)傳輸，擴頻通信可以提供高速、高容量的無線數(shù)據(jù)傳輸，用于無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線廣域網(wǎng)(WWAN)、無線城域網(wǎng)(WMAN)、移動通信等無線通信系統(tǒng)。衛(wèi)星通信，擴頻通信可以提高衛(wèi)星通信的可靠性、保密性和抗干擾能力，可用于衛(wèi)星與地面站之間的通信，以及衛(wèi)星之間的通信。物聯(lián)網(wǎng)，擴頻通信可以提供大容量、高速的無線數(shù)據(jù)傳輸，適用于物聯(lián)網(wǎng)中傳感器節(jié)點之間的通信。雷達，擴頻通信可以提高雷達的抗干擾能力和探測能力，可用于軍用和民用雷達系統(tǒng)中。音頻傳輸，擴頻通信可以提供高質量的音頻傳輸，適用于音頻廣播、音頻電視、音頻電話等音頻傳輸應用。

直接序列擴頻(DS-SS)技術被廣泛應用于無線電通信中，包括無線電話系統(tǒng)、無線電遙控器、遙測系統(tǒng)等。在DS-SS技術中，使用高碼率的擴頻碼序列在發(fā)端直接去擴展信號的頻譜，在收端則使用相同的擴頻碼序列對擴展的信號頻譜進行解調，還原出原始的信息。DS-SS技術運用最為普遍，成為行業(yè)領域研究的熱點。

此外，擴頻多址(SSMA)技術也被廣泛應用于衛(wèi)星通信中，該技術利用擴頻碼序列對載波信號進行頻移鍵控調制，使多個用戶可以同時發(fā)送信息，實現(xiàn)多址通信。

另外，擴頻碼分多址(CDMA)技術也廣泛應用于移動通信中，該技術通過給每個用戶分配一個具有良好自相關性和弱互相關性的唯一擴頻碼片，并用它對承載信息的信號進行編碼而實現(xiàn)多址接入移動通信。此外，CDMA技術也被應用于衛(wèi)星通信、無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線城域網(wǎng)(WMAN)等無線通信系統(tǒng)中。

在物聯(lián)網(wǎng)中常用的LoRa是一種基于擴頻技術的遠距離無線傳輸技術，也是諸多LPWAN(低功耗廣域網(wǎng))通信技術中的一種。它最早由美國Semtech公司采用和推廣，為用戶提供一種能實現(xiàn)遠距離、低功耗無線通信的手段。

LoRa采用線性調頻擴頻調制，將信號的帶寬擴展很多倍進行通信。這一方案使得LoRa具有許多優(yōu)點，如其傳輸信號帶寬遠大于信息信號的帶寬，降低了對信噪比的要求;擴頻技術用寬帶傳輸技術來換取信噪比上的好處，使得傳輸信號的功率譜密度降低，從而提高了通信的可靠性;同時，單個網(wǎng)關或基站可以覆蓋整個城市或數(shù)百平方公里的范圍。

LoRa的主要優(yōu)勢在于其長距離能力和低功耗特性。在ISM頻段運行的LoRa系統(tǒng)，如433、868、915 MHz等，可以實現(xiàn)數(shù)百公里的通信距離，同時保持了低功耗特性，使得電池壽命得到延長。

擴頻通信技術具有許多優(yōu)點，如多址能力、低截獲率、抗干擾能力強以及時間分辨率高等，因此被廣泛應用于無線通信中，尤其在軍事通信和保密通信中有著廣泛的應用。近年來，隨著個人通信業(yè)務的發(fā)展以及全球定位系統(tǒng)的應用，使用擴頻技術的用戶已經(jīng)超過一億，無線通信已經(jīng)成為電信產(chǎn)業(yè)最大的部門之一。擴頻通信技術也在不斷發(fā)展，不斷開發(fā)出新的應用領域。比如在物聯(lián)網(wǎng)領域，擴頻通信技術可以應用于傳感器節(jié)點之間的通信，提高通信的可靠性和穩(wěn)定性。因此，擴頻通信技術的前景非常廣闊，未來還將繼續(xù)在無線通信領域發(fā)揮重要作用。隨著科技的不斷發(fā)展，未來可能會出現(xiàn)更加先進的擴頻通信技術，也將為無線通信帶來更多的便利和發(fā)展機遇。