通過慢速跳頻減少無線通信中的干擾

擴頻中的跳頻技術，通常用于無線個人區域網絡和局域網應用。

慢速跳頻屬于跳頻的一種，主要用于避免無線通信系統中的多路訪問干擾。

慢速跳頻擴頻技術是無線局域網和無線個人區域網絡通信中常用的一種技術。

當同一地點有多個電路使用同一頻率或頻段時，就會產生電磁干擾。來自不同設備的信號會相互干擾，導致控制失靈或干擾設備的正常運行。電磁干擾是無線通信中的一個嚴重問題。為了確保數據傳輸的安全性，有必要盡量減少這種干擾。

擴頻技術是用于緩解干擾問題的一種信號調制方法。有一種稱為跳頻（Frequency Hopping）的擴頻（Spread Spectrum）技術，通常用于無線個人區域網絡和局域網應用。慢速跳頻（Slow Frequency Hopping）屬于跳頻的一個子類別，主要用于避免無線通信系統中的多路訪問干擾。

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跳頻擴頻技術

跳頻擴頻 (Frequency Hopping Spread Spectrum，即 FHSS) 技術指的是載波信號從一個頻率隨機跳轉到另一個頻率。注入信號的載波遵循只有發送端和接收端知道的特定跳頻模式。跳頻集的頻率從 f1 到 fL 不等，其中 L 是可用于跳頻的頻率信道數量。在一個給定的時間內（稱為跳頻周期 th），傳輸的信號保持在帶寬為 B 的特定跳頻時段內。在給定的跳頻時間內，傳輸信號的頻率是恒定的。擴頻帶寬用 W 表示，W 將遠遠大于 B。

跳頻擴頻技術的優勢

1. 增加帶寬：通過跳頻過程，待傳輸信號的窄帶寬轉換為寬帶寬。

2. 克服信號衰減問題：衰減是指信號減弱的變化。但相隔幾個兆赫的信號頻率就不會同時衰減。因此，跳頻能夠通過分離信號來限制衰減和相關的通信故障。

3. 多徑信道通信：多徑信道通信經常面臨信道干擾問題，使用跳頻可有效防止這些干擾。

4. 提高頻譜效率：在跳頻中，每個帶寬為 B 的信道都包含單載波頻率，作為其中心頻率。大部分信息都位于給定的信道頻譜區域內，有助于提高頻譜效率。

5. 防止干擾：載波信號的頻率是跳變的，因此跳頻具有很強的抗干擾性能。

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慢速跳頻技術

跳頻擴頻技術分為兩種：快速跳頻和慢速跳頻。在慢速跳頻中，載波頻率是定時變化的。發送端和接收端都知道創建的跳頻序列。發送一個信號頻率所需的時間比發送幾個比特的數字信息所需的時間要長。不過，慢速頻譜可以減少信號傳輸中的干擾和衰減。

在慢速跳頻中，載波時間周期 Tc 大于符號時間周期 Ts。每次跳頻都會傳輸多個符號。慢速跳頻的 Tc 和 Ts 之間的關系為 Tc = N Ts。每隔 Tc 秒，信號的中心頻率會根據跳頻模式發生變化。慢速跳頻擴頻技術還采用了錯誤控制編碼，以便恢復一次跳變過程中的比特損失。

慢速跳頻技術的優勢

除了具備跳頻技術的一般優點，慢速跳頻還有其自身特殊優勢——

即使某一個跳頻信號在接收端因窄帶干擾而衰減，其他信號也能正確接收。也就是說，哪怕在慢速跳頻中發生信號丟失，接收端也能重現原始信息。

總之，使用慢速跳頻技術來確保信號傳輸安全，不僅有利于解決衰減和干擾等問題，還有助于實現無信號干擾的多重接入通信。

此外，進行電磁仿真可以幫助了解設計中的信號是否符合性能規格，并了解設計在電路/系統中是否存在意外的電磁耦合。

以下情況也應該進行電磁分析：

正在進行設計（芯片、封裝、電路板、系統），并且希望了解當前設計的電性性能，此時需要實現高性能和集成；

在簽核過程中，需要確定最終的設計結果是否和預想的一樣好，此時相比于性能，則更關心精準度。

目前，Cadence 的產品組合提供多種電磁 (EM) 技術——Sigrity分析、Clarity 3D Solver、EMX 仿真器及 AWR AXIEM 分析和 Analyst 軟件，可高效設計并準確分析基于慢速跳頻擴頻的無線通信系統，在5G通訊時代提供全面的解決方面。