Mặc dù UWB là một công nghệ đang phát triển và đã có nhiều thông tin về khái niệm cũng như năng lực của nó song vẫn còn rất nhiều sự nhầm lẫn mà cần phải được làm rõ. Một trong số những sự nhầm lẫn đó là truyền thông UWB với kĩ thuật
trải phổ. Ta đã biết cả UWB và kĩ thuật trải phổ đều có nguồn gốc từ truyền thông trong quân sự, song chúng ta cần phân biệt rõ hai khái niệm này, để làm rõ chúng ta cần phải giới thiệu sơ lược hai kĩ thuật trải phổ được sử dụng là DSSS và FHSS.
1.7.1. Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)
Hình 1.10 Chuỗi dữ liệu và trải mã của nó dùng DSSS
Trong DSSS một mã giả ngẫu nhiên được sử dụng để trải mỗi bit dữ liệu cùng một số lượng lớn các chip, trong đó khoảng thời gian của chip nhỏ hơn khoảng thời gian của bit như được biểu diễn trong hình 1.10. Các từ mã sẽ trải dữ liệu ra một dải thông lớn hơn được yêu cầu để truyền thông tin. Trong hình 1.10 chúng ta thấy rằng bit 1 được biểu diễn bởi một mã bốn bit là 1010, và bit 0 được biểu diễn bởi một mã bốn bit là 1100. Quá trình trải dữ liệu ra các chip có chu kì nhỏ hơn làm cho năng lượng của tín hiệu được trải ra trong miền tần số lớn hơn mức nhiễu nền của máy thu băng hẹp một chút. Để truyền dữ liệu đi, mỗi một chip sẽ được điều chế cùng với một kĩ thuật băng hẹp truyền thống.
1.7.2. Trải phổ theo chặng tần số FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)
Kĩ thuật FHSS được phát minh bởi Hedy Lamarr năm 1942 với dự án “Secret communication System”. Giống như với DSSS, FHSS sẽ trải năng lượng của tín hiệu trong miền tần số và tạo ra các ưu điểm trong truyền thông băng rộng. Tuy nhiên, độ rộng của băng thông rộng hơn so với khi không sử dụng kĩ thuật trải phổ không phải do trải dữ liệu giống như trong DSSS mà FHSS sẽ dùng các chặng tần
số đó khi kết hợp lại sẽ tạo nên một dải tần rộng. Sự thay đổi trong tần số để truyền dữ liệu diễn ra rất nhanh làm cho các tổ chức bất hợp pháp muốn đánh cắp thông tin truyền đi là một việc rất khó. Như được biểu diễn trong hình 1.11 là các tín hiệu sẽ nhảy từ một tần số này tới một tần số khác theo thời gian.
Hình 1.11 Phân chặng tần số trong kĩ thuật FHSS 1.7.3. Sự khác nhau chủ yếu
Hình 1.12 Sự chuyển từ băng hẹp, băng rộng đến băng siêu rộng trong miền thời gian và trong miền tần số
Hai kĩ thuật DSSS và FHSS đều cho phép trải tín hiệu trong miền tần số và mang lại nhiều tiến bộ cho mạng băng hẹp chẳng hạn như mật độ phổ công suất thấp, tính bảo mật cao, phân tập tần số, cho hiệu quả tốt hơn đối với hiện tượng đa đường và khả năng chống các nhiễu do các hệ thống khác gây ra. Tất cả ưu điểm mà DSSS và FHSS mang lại đối với mạng băng hẹp cũng tương tự như đối với UWB đối với các tín hiệu băng siêu rộng. Như vậy đâu là sự khác nhau chủ yếu giữa chúng.
Chúng ta sẽ phân biệt các kĩ thuật trải phổ và UWB dựa trên phương pháp để thu được dải tần rộng của chúng.
Trong các kĩ thuật trải phổ truyền thống , tín hiệu là hình sin liên tục được điều chế cùng với một sóng mang cố định. Trong mạng băng siêu rộng như chúng ta biết rằng chúng không dùng sóng mang, dải tần rộng của băng thông có được là do các xung có độ rộng rất hẹp.
Một điểm khác trong băng thông của mạng băng hẹp dùng kĩ thuật trải phổ và mạng băng siêu rộng ở chỗ kĩ thuật trải phổ chỉ cung cấp cho chúng ta độ rộng băng thông cỡ MHz, trong khi đó UWB có độ rộng băng thông lên tới GHz. Hình 1.12 biểu diễn sự khác nhau giữa băng hẹp, băng rộng, và UWB.
Trong hình 1.12 chúng ta thấy rằng, đối với mạng băng hẹp, các tín hiệu liên tục CW (Continuous Waveform) chiếm một dải tần số hẹp, tuy nhiên trong các kĩ thuật băng rộng giới hạn tần số của các tín hiệu CW được trải ra lớn hơn một chút so với mức nhiễu nền do việc dùng các chuỗi để trải phổ. Trong UWB, độ lớn của phổ lên tới vài GHz là do các xung có chu kì và thời gian tồn tại ngắn mà không dùng đến bất kì một mã ngẫu nhiên nào để trải phổ.
Trong các tín hiệu băng hẹp tín hiệu hình sin luôn luôn xuất hiện trong toàn bộ khoảng thời gian vì vậy mà thời gian tồn tại xung (duty cycle) là 100%, trong khi đó các xung UWB chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn của chu kỳ xung do đó thời gian tồn tại xung (duty cycle) nhỏ hơn 0.5%. Như chúng ta đã giải thích trong phần 1.3 chu kỳ tồn tại xung ngắn làm cho công suất phát trở nên thấp và khả năng
một khuyết điểm đối với hệ thống UWB do thông tin chỉ có thể truyền được trong một khoảng thời gian ngắn, đối với các ứng dụng có khoảng cách lớn kĩ thuật trải phổ băng hẹp vẫn là một giải pháp tốt.