【概述】
随着无线带宽的要求越来越高，无线通信面临一个难题：在互不干扰的前提下，该如何增加无线带宽？
为解决该问题，提出了扩频通信传输，即无线扩频技术，其最早应用于军事领域，实际目的是为了阻止敌人接收、译码并检测和干扰军队的无线通信
扩频技术的特性，能够承受严重的干扰，同时对敏感通信可以提供非常好的保密性，避免中途被截获，此外还具有良好的操作保密性，即使他人拥有技术与设备，并且准确了解所用频带，但仍然不能对传输信号干扰或者译码
【通信系统的两个指标】
在通信系统中，存在两个基本问题：
- 有效性：通信系统传输信息效率的高低
- 可靠性：通信系统可靠地传输信息的能力
有效性可以理解为给定信道内所传送信息量的大小，显然，有效性越高系统的性能越好
可靠性是用来衡量收到的信息和发出的信息之间的符合程度的，其取决与通信息系统的抗干扰能力
简单来说，追求有效性，就是追求通信数据的数量，追求可靠性，就是追求通信数据的质量
【理论基础】
扩频技术的理论依据是香农公式：
其中，$C$ 为信道容量，它是信道可能传输的最大信息速率，$W$ 为信道带宽，$S$ 为有用信号的平均功率，$N$ 为白噪声的平均功率，$\frac{S}{N}$ 是信噪比
依据香农公式，在给定的传输速率 $C$ 不变的条件下，频带宽度 $W$ 和信噪比 $\frac{S}{N}$ 是可以互换的，即可通过增加频带宽度的方法，在较低的信噪比情况下，传输信息
扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，由此为扩频通信的应用奠定了基础。
【扩展频谱的原理】
扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽
频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关，在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据
这就使得在同一个频道内可以将几十个乃至几百个电路和发射机互相堆积，共同使用非常宽的频道，在这个过程中，通过系统自动平衡、自我调节来进行调整
其一般性描述如下：
【实现方式】
扩频技术有两种实现方式：
- 直接序列扩频（DSSS）：为实现保密话音通信而提出，使用调幅技术，合并数据信号与载波信号的波形
- 跳频扩频（FHSS）：作为反干扰策略提出，不断的在频道之间切换载波信号来发射信号
直接序列扩展频谱（DSSS）
DSSS 是将两个数字信号加到一起得到第三个实际传输比特流：
- 第一个信号是信息信号，即信号源
- 第二个信号是由随机序列产生器产生的随机伪噪声比特流
得到的第三个混合信号的比特流的速率与第二个信号相同
直接序列扩频技术为共享频谱提供了可能，使用扩频技术能够实现码分多址，即在多用户通信系统中所有用户共享同一频段，但是通过给每个用户分配不同的扩频码实现多址通信
每个比特由扩展码的多个比特表示，扩展码信号占更宽的频率，但扩展码与所用的比特成比例，例如：$10$ 比特扩展码将信号扩展到 $10$ 倍宽的频道
最常用的一种方法是将输入信号与扩展码进行异或操作，即输入比特 $1$ 时将扩展码反转，输入比特 $0$ 时不改变扩展码，这仅改变了比特流，数据率与原始的扩展码速率相同
以下是一个发送 010010111 比特流的实例：
跳频扩展频谱技术（FHSS）
跳频扩频技术通过不断的在频道之间切换载波信号来发射信号，确切的说，跳频系统应该叫做多频、选码和频移键控通信系统
其是用二进制伪随机码序列去控制射频载波震荡器输出信号的频率，使发射信号的载波频率随伪随机码的变化而跳变
频率跳变系统可供随机选取的载波频率数通常是几千到几万个离散频率，在众多的离散频率中，每次输出哪一个由伪随机码决定
在频率跳变系统中，信号在一串随机序列的频率上广播，接收者以与发送者同步的方式跳转频率，跳频能克服噪声干扰和多径效果，使得干扰仅影响某个频率上的有限的几个比特，不仅没有传统意义上的阻塞，还会令窃听者窃听到的信息难以理解
一个好的跳频图案应具备以下几点：
- 图案本身的随机性要好, 要求参加跳频的每个频率出现的概率相同，因为随机性越好, 抗干扰能力就就强
- 图案的密钥量要大, 要求跳频图案的数目要足够多，这样抗破译的能力强
- 各图案之间出现频率重叠的机会要尽量的小, 要求图案的正交性要好，这样有利于组网通信和多用户的码分多址
