短距离射频（SRD）的引入和无线应用领域的扩大促进了对更加便宜的集成无线解决方案需求的日益增长。目前的无线IC仅需要少量的外围器件，而且成本只占设备总成本中相当小的一部分。考察未来和现有无线应用的功能发现，新特性的出现对电池容量产生了相当大的制约。因此，这带来了对更先进电源管理的需求。为了应对这些新的挑战，许多像Micrel这样的公司已经开始大量推出类似MICRF405的解决方案（290?980MHz射频发送器），它采用了一种新型的扩频ASK/OOK调制技术。这种新的调制技术通过扩频技术可以获得很高的输出功率，而电源功耗只有50％。

由于无线局域网（WLAN）的发展，2.4GHz频段的应用获得了很大的成功，它主要被用在需要高数据速率通信和采用充电电池的无线设备中，但是该频段不适合工业领域、低功耗和长距离应用的场合。在这些设备中，902?928MHz被认为是很好的ISM频段。为了在这个频段内工作，就必须使用某些频率的扩展频谱，常见扩频技术主要有两种类型：跳频扩频和直接序列扩频。

跳频扩频（FHSS）

跳频扩频（FHSS）通信，如图1所示，是指数据信号通过窄带载波信号调制的射频通信方式，窄带载波信号以随机但可以预测的序列从一个频率跳到另一个频率，跳频序列是时间的函数并覆盖整个宽带频率。信号能量在时间域内扩展，而不是在频率域内将每个位分成码片。这种技术降低了干扰，因为如果两个信号同时以相同的频率传输，一个窄带系统的信号将仅影响扩频信号。传输频度由跳频码决定，为了正确接收信号，接收器必须设置同样的跳频码，并且必须在合适的时间和合适的频率上侦听输入信号。为了在902?928MHz的ISM频段工作，FCC条款要求生产商使用25个或更多最大驻留时间（在任何单跳中的一个特定频率所持续的时间）为400ms的频率。不过，这种通信的最大缺点是在发射和接收机之间需要频率同步，这会导致相当慢的访问时间和更高的功率消耗，因为系统为了和接收机同步需要在所有的信道内通信。

图1  调频扩频

直接序列扩频（DSSS）

另一种扩频通信的方式是数字调制或直接序列扩频（DSSS）通信。如图2所示，DSSS是通过在发送端将数据信号和更高数据速率的位序列或填充码组合而实现的。填充码是冗余位组合，其可根据扩展率将用户数据分段。当该位信号发送时，可以增加信号抗干扰的能力。如果在这种组合中有一个或多个位在传输过程中发生错误，那么由于发送的冗余性，原始数据也可以被恢复出来。由于信道是固定的，DSSS通信具有很短的访问时间。它的缺点是解调机制非常复杂，这是由于接收的信号需要逆扩展和同步。

图2  直接序列扩频

扩频ASK/OOK

由于对更高数据传输速率的需求逐渐增多，工业界建议取消对接收单元数字处理增益的要求，这一点得到了采纳，IEEE规范随后增加了允许根据信噪比自动调整扩展代码的相应协议描述。这些已经在新的频率条款15.247中得到实现，就是现在所说的“跳频系统”或“数字调制系统”。

FCC条款中的“数字调制系统”是这样定义的：“采用数字调制技术的系统可以在902?908MHz、2400?2483.5 MHz和5728?5850MHz频段工作，最小6dB带宽应该至少为500kHz。”
幅移键控（ASK）调制就是利用数字数据对载波的幅度进行调制的方法。这种调制技术工作的最简单和最常用的形式是开关，载波存在用“1”代表，载波不存在用“0”代表。这种类型的调制称为开关键控（OOK），是最节省能量的调制方式，因为只有在发送“1”时辐射能量。幅移键控需要很高的信噪比才能解调信号，因为根据其本身特性，大部分信号都是以很低的功率进行发射的。ASK调制射频系统的优点是发射和接收设备的结构简单，并且功耗比较低。但不幸的是，ASK/OOK调制系统所占用的带宽低于500kHz或着峰值密度根本不会落入“数字调制系统”要求的范围。这表明ASK/OOK调制系统的发射功率被限制在50mV/m，或者必须采用一些FHSS技术以满足FCC的15.247条款的要求。

扩频幅移键控

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