802.11 Wi-Fi技术解析：深入理解FHSS跳频扩频
要全面理解Wi-Fi的演变与当前实现，让我们从1997年首次发布的FHSS技术谈起。让我们一起探讨FHSS的原理、优缺点，以及为何它并未延续至今，以及为何蓝牙仍在采用这种技术，尽管Wi-Fi已升级。下面将逐一解答这些问题，揭示FHSS技术的奥秘。
FHSS的灵感可以追溯到20世纪初，德国物理学家乔纳森·泽内克在1908年的研究中提出，但真正将它付诸实践的是Hedy Lamarr，这位女演员与作曲家George Antheil在二战期间的实际应用赋予了它新的生命。当时，军方追求在战争环境下保持通信的稳定性和保密性，因此展频技术，尤其是跳频技术，应运而生。
扩频，简单来说，是通过伪随机序列对信号进行调制，将信号带宽扩展，接收端再利用相同的序列解调，如图所示。扩频的目的是分散信号能量，降低峰值，同时抑制高次谐波，提高抗干扰能力。
在FHSS中，发射器在宽信道内以预先设定的伪随机序列在可用窄频段间跳频。发送短暂的数据突发，然后跳转到序列中的下一个频率。由于跳频至相邻频率的间隔短，使得多个设备能在同一频段上同时通信，避免长时间占用。
尽管2.4GHz ISM频段的1MHz带宽支持75个跳频通道，但最大跳频间隔（Dwell Time）限制在400ms，这意味着每个通道的传输功率有限。北美规定每个设备在任何通道上的功率不得超过1瓦。
FHSS通常采用GFSK，2阶或4阶，带宽1MHz，因此最高速率仅能达到2Mbps。这是因为随着阶数增加，频率变化要求RF元件能更精细地区分，而FHSS的物理层限制了它的传输速率。
FHSS的优点包括保密性和抗干扰性，但其传输速率的局限性是其被淘汰的主要原因。随着需求的增长，OFDM技术提供了更高的数据传输速率，如同四车道升级为多层高架，提升了整体承载能力。
尽管Wi-Fi的升级让FHSS显得过时，但蓝牙在一些特定场景下依然适用，因为它能满足特定的应用需求，与Wi-Fi共存成为了一种现实问题。
深入了解FHSS，你可以参考以下资源：
这些文章将带你更深入地了解FHSS的过去、现在和未来，帮助你全面理解Wi-Fi和蓝牙技术的差异与互补性。