Примерно до середины 70-х годов 20-го века практически все радиосистемы, по крайней мере гражданского назначения, использовали для передачи информации сигналы вида:
(7)
которые принято называть квазимонохроматическими,
квазигармоническими или синусоидальными. Здесь 
и 
- модулирующие функции, переносящие информацию, «медленные» по сравнению с быстрыми осцилляциями, определяемыми функцией 
. Несмотря на большое разнообразие способов модуляции (амплитудная,
частотная, фазовая и т.д.), особенностью этих сигналов является узкополосность, т.е. сосредоточение энергии в спектре в окрестности частоты 
, называемой несущей.
Относительная полоса сигнала, или 
, как правило, не превышает 
,
а, например, в диапазоне коротких волн - 
. Полоса сигнала в этих системах по порядку величин соответствует частотной полосе сообщения.
В конце 60-х годов появились радиолокаторы подповерхностного зондирования - георадары (GPR - Ground Penetrating Radar) - которые работают в сверхширокой полосе частот без монохроматической несущей. Относительная полоса таких сигналов, обычно определяемая как
(8)
приближается к единице. Здесь 
максимальная частота сигнала, 
- минимальная частота.
Как оказалось, только такие сигналы, иногда называемые
видеоимпульсами, простыми импульсами (simple pulse), или импульсами без несущей, позволяют решить задачу подповерхностного зондирования. Дело в том, что проводимость грунта очень велика, что приводит к сильному затуханию радиоволн. Чтобы увеличить глубину зондирования, необходимо уменьшать частоту несущей радиоимпульса, а для обеспечения нужного разрешения по глубине - уменьшать длительность его огибающей. Пределом этих тенденций и является видеоимпульс. Термин «видеоимпульс» произошел от схожести его формы с продетектированой огибающей радиоимпульса, которая в радиолокаторах используется для визуализации отражающих объектов.
Тем самым радиотехника вплотную подошла к использованию тех же типов сигналов, которые применялись в первых опытах по передаче электромагнитной энергии на расстояние Г.Герцем, А.С.Поповым и Г.Маркони, и представляли собой быстро затухающие колебания в несколько периодов. Здесь отметим, что база таких сигналов близка к единице 
, несмотря на то, что спектр их занимает большую полосу частот. Понятно, что в «чистом виде» использовать их для радиосвязи нельзя.
Переход в начале прошлого века от сверхширокополосных сигналов,
излучаемых искровыми передатчиками, к квазигармоническим, был
вызван необходимостью повышения дальности связи и защиты связной
системы от мешающего действия соседних радиостанций. Проблема была
решена использованием колебательного контура в качестве селективного звена для квазигармонических сигналов. Исключительная простота устройства колебательного контура, состоящего из конденсатора и катушки индуктивности, и определила все дальнейшее развитие радиотехники. Затем, наряду с обычными колебательными контурами, стали использоваться механические кварцевые резонаторы, отрезки коаксиальных линий, полосковые линии и объемные резонаторы. Тем не менее все они являются селективными звеньями для сигналов типа (7).
Таким образом, исключительное использование квазимонохроматических сигналов объяснялось чисто техническими причинами, поскольку теория излучения и распространения радиоволн не накладывает ни каких принципиальных ограничений на полосу сигнала. Например, в бездисперсной непоглощающей среде любая наперед заданная физически реализуемая функция волнового поля передается без искажений.
До конца 40-х годов не было строгой математической теории радиоприема и разработчики аппаратуры пользовались большей частью экспериментальными методами. Создание теории оптимального приема на основе теории вероятностей и математической статистики принадлежат целому ряду ученых - К.Шеннону, Н.Винеру, А.Я.Хинчину.
Значительный вклад в нее внесли работы В.А.Котельникова [3].
В соответствии с теорией, основу оптимального приемника составляет устройство, осуществляющее операцию свертки принимаемого сигнала 
с ожидаемым 
.
(9)
В литературе эти устройства, по способу их технической реализации, часто подразделяют на согласованные фильтры, скользящие корреляторы и собственно корреляторы. Мы будем в дальнейшем пользоваться последним термином, поскольку все они производят одну и ту же математическую операцию (9).
Теория подтвердила, что для сигналов типа (7) коррелятор может быть реализован в виде колебательного контура.
В простейшей теоретической задаче обнаружения сигнала 
на фоне нормального белого шума со спектральной плотностью 
соотношение сигнал/шум на выходе коррелятора (9) имеет вид [6]:
, (10)
где
- энергия сигнала за все время его существования.
Как видим, результат оптимального приема зависит только от общей энергии сигнала и спектральной плотности шума и никак не зависит от его формы и, следовательно, от полосы его спектра.
На первый взгляд, только что приведенный классический результат противоречит другому классическому результату – теореме Шеннона, в которой полоса сигнала играет решающую роль. Дело в том, что здесь речь идет о разных задачах. Сейчас мы рассмотрели прием одного сигнала, что физически реализуется только в системах с разделением каналов по времени.
Теорема Шеннона оперирует с системой кодовых сигналов, которые могут существовать одновременно. Результирующая мощность, как нелинейная функция амплитуды, может меняться в зависимости от кросскорреляции сигналов.
Например, если одновременно существуют два сигнала - 
и 
, то их мощность равна 
. Если подобрать сигналы так, что их взаимная мощность 
будет иметь отрицательную величину, то это приведет к уменьшению «энергетической стоимости» одного бита информации.
Переход на другие типы сигналов, отличные от (7), стал возможным в последнее время благодаря развитию аналоговой, дискретно-аналоговой и цифровой вычислительной техники. Во многих современных радиоприемных устройствах операцию свертки (9) осуществляет микропроцессор, который способен найти функцию 
для произвольного сигнала 
, и в этих условиях теряются преимущества квазимонохроматических сигналов.
Теперь возникла техническая возможность от чистой теории перейти к практическому использованию шумоподобных сигналов, способных реализовать новое качество связных систем. Этот переход следует рассматривать не как достижение «сверхскорости» и «сверхзащищенности» систем связи, а, скорее, наоборот, как уход от малоэффективных способов модуляции и разделения каналов. Еще раз напомним основные преимущества ШПС.
Шумоподобные системы связи обеспечивают максимально возможную скорость передачи информации, скрытность и помехозащищенность, близкие к теоретически предельным, которые следуют из теоремы К.Шеннона (1).
Спектральная плотность ШПС равномерна в рабочей полосе, а ее уровень ниже уровня естественных шумов, что делает систему с ШПС не пеленгуемой стандартными радиотехническими средствами. Этим обеспечивается абсолютная скрытность связи на физическом уровне (т.е. здесь отсутствует объект возможной криптографической дешифровки).
Шумоподобные широкополосные радиосистемы могут работать на фоне обычных узкополосных станций, практически не мешая им, и наоборот - узкополосные системы практически не влияют на работу шумоподобных.
Сигнал ШПС обладает «голографическими» свойствами, когда каждый участок спектра несет передаваемую информацию, т.е. для его приема можно использовать не весь излучаемый спектр, а лишь его часть. Конечно, для этого нужно знать код, а характеристики связи по надежности будут уменьшаться пропорционально сужению полосы.
Шумоподобные сигналы не подвергаются федингу – увеличению или пропаданию до нуля сигнала из-за интерференции отраженных от внешних предметов (вышек, домов, горных массивов, ионосферы и т.д.) волн.
При прочих равных условиях в одном и том же частотном диапазоне
можно разместить значительно больше шумоподобных систем, чем обычных. Это имеет огромное значение для развития всей радиотехники, поскольку уже в настоящее время ощущается дефицит частотного ресурса.
В начале 90-х годов 20-го века на рынке появились первые коммерческие шумоподобные системы, а в технике связи появились два новых термина: кодовое разделение каналов на уровне шумоподобной поднесущей (CDMA - Code Division Multiple Access) или на уровне шумоподобной несущей (UWB CDMA -Ultra Wide Band Code Division Multiple Access). Тем самым закончился период скрытого развития этих систем исключительно для целей спецслужб и военных.
Наиболее известная американская фирма Qualcomm разработала систему сотовой телефонии с шумоподобной поднесущей, имеющей код длиной 64 элемента и занимающей полосу 1.25 MHz. Относительная полоса
этой системы не велика, менее 1%, она использует монохроматическую несущую, но, тем не менее, ее относят к широкополосной, поскольку ширина спектра сигнала по отношению к спектру сообщения увеличена в 64 раза.
Фирма Qualcomm создала первый коммерческий стандарт CDMA, который послужил основой развития новых стандартов. Например, в Южной Корее вся без исключения телефонная сотовая связь основана на CDMA третьего поколения.
В 1994 г. в США фирмой Time Domain объявлено начало работ над сверхширокополосной системой связи без монохроматической несущей, относительная полоса которой близка к единице (UWB CDMA) [4,5].
За основу сигнала в этой системе приняты короткие импульсы, используемые в георадарах, следующие друг за другом с большой скважностью. Порядок следования их во времени подчиняется определенному шумоподобному коду, т.е. для увеличения базы сигнала использована классическая время-импульсная модуляция (Рис.1).
| t |
| A |
Рис.1. Структура сигнала сверхширокополосной системы связи фирмы Time Domain.
Здесь повторилась закономерность, в соответствии с которой практически все новые типы сигналов в радиосвязь пришли из радиолокации. Примером тому могут служить сигналы с линейной частотной модуляцией, сигналы со скачкообразным изменением частоты, и, наконец, сигналы с фазо-кодовой модуляцией, которые и привели к созданию систем CDMA.
В отличие от последних, все остальные типы сигналов останутся, очевидно, в качестве примеров для изучения истории развития радиотехники.
Засекречивание разработок аппаратуры CDMA и UWB CDMA с длинными кодами уже теряет смысл, поскольку даже имея необходимую приемную аппаратуру, но не зная кода, перехватить сообщение не представляется возможным.