上一回【Maker 電子學】GPS 接收器的原理與應用—PART 1，我們簡單介紹了 GPS 的衛星系統組成、它的軌道分佈，以及 GPS 所使用的無線電系統。這一回，我們要解釋一下 GPS 用的通訊技術核心：展頻技術，來說明爲什麼 GPS 可以將微弱的訊號傳送到兩萬公里之外的地表。
展頻通訊
我們上次有提過，最常用的 L1 波段民用 GPS 訊號，在衛星上的 RF 發射功率是 25.6 W，加上天線的增益、傳輸的衰減的因素，綜合起來加加減減，在地表上收到的訊號強度大約是 -125 dBm。
這是一個非常非常非常弱的訊號。我們要如何在接收到這麼弱的訊號時，又要能從它其中取出有用的資訊呢？
GPS 使用了一種曾經只有在軍事用途上使用，但現今已非常普及的通訊技術來克服這個困難：展頻（spread spectrum）。
最早的展頻通訊技術，目的是用來隱匿（stealth）戰場上的通訊。假設我們今天要傳送一個序列是「1、0、1」的訊號，如果用最簡單振幅調變，高電壓代表 1、低電壓代表 0，那麼傳送出去的訊號就會是這個樣子：
（圖片來源：Bird 提供）
好，現在我們另外弄一個訊號 P ，它的長度跟原來我們要傳送的一個 bit 長度一樣，但是中間多了一點變化：長這樣：
只需不到短短一分鐘...
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