一、直接序列扩频技术概述

直接序列扩频(DSSS)技术是当今人们所熟知的扩频技术之一。它是二战期间开发的，初的用途是为军事通信提供安全保障。直接序列扩频技术将窄带信息信号扩展成宽带噪声信号。这种技术使敌人很难探测到信号。即便探测到信号，如果不知道正确的编码，也不可能将噪声信号重新汇编成原始的信号。由于它的抗噪声的特性，直接序列扩频技术也非常适合商业应用。在容许无线设备公开使用的电磁环境里，它对其他传统微波设备造成小的干扰，同时对附近其他设备有更高的抗扰性。上世纪80年代末，晶体电子技术的程度已经足以提供商用的、成本效益好的直接序列扩频系统。直接序列扩频技术通过将射频载波和伪噪声（PN）数字信号有效地相乘来执行数据处理。首先，它通过相应的调制手段（如： BPSK、QPSK、 QAM等）将PN码调制到信息信号上。然后，用一个双重平衡混频器将射频载波和经PN码调制的信息信号相乘。
扩频系统基本原理
这种数据处理方法将射频信号替换成一个与噪声信号频谱相同的, 但带宽很宽的信号。在接收端，它将接收的射频信号与同一个经PN 码调制的载波相乘来进行解调。解调后输出一个接收端的射频信号。这解调的射频信号和噪声信号的功率接近时它的功率高，并且和信道的噪声“相关”（correlated）。
然后，将这“相关”的信号过滤、解调，就可以恢复初始数据。
由于PN码的带宽很宽，所以可在不丢失信息的情况下，将信号能量降低到噪声限度以下：通常将功率输出频谱主瓣的零值到零值（null to null）的带宽(2Rc) (Rc是码片率) 认定为直接序列扩频系统的带宽。应该注意的是，扩频主瓣中包含的能量构成了扩频信号90％以上的总能量。因此容许在较窄的射频带宽里把接收信号还原为清晰的时域脉冲信号。
二、直接序列扩频系统的处理增益

在发射机端，通过使用伪随机噪声码片序列，将窄带调制信号的带宽扩大（至少10倍）。直接序列扩频信号的生成（扩展）扩频传输的主要特色是：图3中所示的窄带信号和扩频信号中，两者的射频功率和承载的信息都相同。但是在扩频信号里，由于窄带信号的功率被分解在扩宽了的信道，扩频信号的功率密度比窄带信号的功率密度小得多。因此，要探测到扩频信号比探测到窄带信号的难度要大得多。功率密度是信号在某个频率区间里的平均功率。在这个例子中，假定扩展比是11，那么，窄带信号的功率密度比扩频信号的功率密度大11
倍。这个例子中使用 11个芯片，是因为它符合 FCC 第 15
部分关于小处理增益的规定。在接收端，扩频信号被解扩后，被还原为原始的窄带信号：如果同一频带设备在临近同时使用，便会引起干扰（同频干扰）。一个直扩系统在扩频、解扩过程中，干扰信号将同时被扩展，因而大大降低了干扰的影响。这就是直接序列扩频设备的抗干扰能力的来源。干扰信号至少被扩展了10倍（扩展系数）。也就是说，干扰信号的幅度被大大降低了，至少降低90%。这就是直接序列扩频系统的“处理增益系数”。它等于传输带宽与信号带宽的比：
Gp= BWt / BWi
处理增益还取决于所用的伪随机噪声序列（PN序列）中的码片数。PN序列的范例有
M序列和巴克序列,　Wi-lan的直接序列扩频产品中都使用了这两种序列。这些PN
序列都具有优良的自相关特性和交叉相关特性。这是我们在直接序列扩频产品和后来的多码直接序列扩频（MC-DSSS）产品中采用这两种扩频技术的主要原因。
三、直接序列扩频技术和多径问题

直接序列扩频技术还因它的抗多径干扰性能而闻名。多径干扰导致信号的衰落、抖动和分解。这是在市区应用的室内或室外无线电通信技术固有的问题，因为金属设备和建筑物结构很容易反射射频信号而形成干扰。这些反射使接收信号包含了多个不同传送路径的折射信号,
这些折射波到达接收端的时间不同而做成多径干扰。标准的 DSSS
接收机用一个相关器（correlator）自动选择幅度大的折射波，并与之锁定同步。这样可以把多径干扰大大地降低。倾斜的Rake DSSS
接收机不仅能减小了多径效应，同时更优化了无线电设备的性能。Rake
DSSS接收机可以使不同的折射波重新同步，并将他们组合起来，大大提高了接收信号的清晰度和强度。

四、直接序列扩频与窄带相比的优点
低功率频谱密度：因为信号被扩展到一个宽频带上，功率频谱密度很低,不易被探测到。
对其他系统没有干扰或干扰很小：因为它的功率频谱密度很低，所以邻近的通信系统不会受到很强的干扰（不过，高斯噪声水平增加了）。
固定干扰运行：在所有情况下，都使用整个频谱；因此干扰的情况比较恒定。
随机码难以识别，保护用户隐私：只有发射机和接收机能够识别所应用的PN码。这就意味着，几乎不可能译解另一用户的信息。
应用扩频技术，降低多径干扰： 这取决于所使用的PN码的特性。
解决同区使用（co-location）的问题: 只要系统使用正交的扩频码，即可在同地区使用而不受同频干扰的限制。
五、多码直接序列扩频技术（MC-DSSS）
多码直接序列扩频系统是伟澜无线咨讯公司（Wi-LAN Inc.）的技术。它允许同一个用户在同一射频频带同时使用多个PN
码，因此有效的提高了直扩的频带利用效率。
只要所用的各个编码正交，同一个用户就可以在同一信道同时使用多个PN
码。上图中的两个编码是同一个11码片的巴克码在循环时域转换显示的2个码形，由于巴克码具有自相关的特点，这两个码形是正交的。

在多码直扩的接收机端，所有不同的编码同时被用来解扩多码直扩信号，分隔出个别的单个直扩信号，然后解调出各个不同的比特流。所以多码直扩的频率利用率远比一般的直扩系统高。
利用正交码提供多址的接入是CDMA的主要特色。多码直扩技术利用了CDMA
的全部优点，但是无需面对CDMA系统存在的问题。CDMA系统的主要问题包括远近效应问题和同步问题。这两个问题在多码直接序列扩频系统中都不会出现，因为多码直扩系统是把多个不同的正交码提供给同一个用户。
多码直扩系统除了保留了CDMA的所有优点, 并解决了CDMA存在的问题以外，还保留了初的直接序列扩频系统的所有优点。
它的主要特色是平衡了抗干扰能力和频率利用率这两种要求，使频率资源能够在大范围内共享。在点到点的无线应用上，多码直扩系统可以解决同地区使用（Co-location）的电磁兼容问题。在点到多点的接入网应用，多码直扩的抗干扰性能可以容许不同系统在相邻地区同时使用。MC-DSSS技术为“有限度开放的频率资源管理”提供了一个非常可行的方案。