申論題

展頻技術在現代無線通信中扮演著至關重要的角色。跳頻展頻（FHSS）、直序展頻（DSSS）和正交分頻多工（OFDM）各有其獨特的運作原理和優點，並在不同的無線通信標準中得到廣泛應用。這些技術的結合使得無線通信更具抗干擾性、更安全，並且能夠提供更高的數據傳輸速率和頻譜利用率。

展頻技術（Spread Spectrum）概述

展頻技術是一種將信號能量擴展到較寬頻譜範圍的技術。其目的是提高信號的抗干擾能力和安全性，使其在通信過程中更難被偵聽和干擾。展頻技術最初用於軍事通信，但現在廣泛應用於各種無線通信系統。

優點：

1. 抗干擾能力強: 由於信號能量分佈在較寬的頻譜上，展頻技術可以有效抵抗窄帶干擾。
2. 安全性高: 展頻信號難以偵測和截獲，提供了更高的通信隱私和安全性。
3. 多用戶共享: 多個用戶可以共享同一頻譜而不會相互干擾，提高頻譜利用率。

展頻技術類型及其無線傳輸標準

1. 跳頻展頻（Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS）

原理： FHSS 通過快速改變載波頻率來傳輸數據。通信雙方在一個預定的頻率跳變序列上同步，以便接收端可以正確解調信號。這種跳頻使得信號在不同的頻率上短暫停留，從而減少單一頻率干擾的影響。

採用標準：

• Bluetooth（藍牙）： 藍牙技術使用 FHSS 來提高通信的可靠性和抗干擾能力。藍牙設備在79個頻道中以每秒1600次的速率跳變頻率。

2. 直序展頻（Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS）

原理： DSSS 將原始數據與一個高速的伪随机序列（擴展碼）相乘，使得信號能量分佈在較寬的頻譜上。在接收端，利用相同的伪随机序列將擴展信號進行解擴，恢復原始數據。這種方法能夠有效降低窄帶干擾和提高信號的抗干擾能力。

採用標準：

• IEEE 802.11b（Wi-Fi）： 802.11b 使用 DSSS 技術，提供高達11 Mbps 的數據傳輸速率。它利用11位的伪随机碼來進行展頻。

3. 正交分頻多工（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）

原理： OFDM 將數據流分割成多個子載波，這些子載波在頻譜上相互正交，不會相互干擾。每個子載波承載一部分數據，並行傳輸，提高了頻譜利用效率和數據傳輸速率。OFDM 對多徑傳輸的抗干擾能力特別強。

採用標準：

• IEEE 802.11a/g/n/ac（Wi-Fi）： 802.11a 和 802.11g 使用 OFDM 技術，分別在5 GHz 和 2.4 GHz 頻段工作，提供高達54 Mbps 的數據傳輸速率。802.11n 和 802.11ac 進一步提高了傳輸速率和效能。