扩频通讯的来历

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1940年夏，大西洋，美国人将武器装备接济给与德国人作战的英法联军。为了破坏美国的供给，德国对大西洋海域进行***，不断给美国人的商船送去鱼雷。仅1941年上半年，德国就用鱼雷击沉了756艘驶向英国港口的商船，还打坏了1450艘。尽管战绩不错，德国人还是很头疼——鱼雷只能做直线瞄准，并且发射以后因为海浪及其他变数，往往会错失目标，他们极希翼开发出利用无线电波来无线遥控鱼雷的控制系统。
海蒂小姐，1914年9月9日出生于维也纳，当时的名字叫海德维希·爱娃·玛丽亚·基斯勒（Hedwig Eva Maria Kiesler）。她的父亲埃米尔·基斯勒（Emil Kiesler）是当地知名的犹太银行家，母亲格特鲁德·基斯勒（Gertrud Kiesler）是一名钢琴家。生活在这样一个显贵的家庭环境中，海蒂小姐却没有遵循大多数名媛成长的故事模本。
海蒂小姐迷上了表演，她甚至放弃选修的通信专业，跟随著名戏剧导演马克思·莱因哈特（Max Reinhardt）到柏林学习表演。最初她在影圈充当场记，凭着无以伦比的外表和表演欲，16岁的海蒂小姐就迎来了她的第一部影片《街上的钱》。1932年，一家捷克斯洛伐克影片企业邀请18岁的海蒂小姐担当《神魂颠倒》(Ecstacy)的女主角，并承诺将这部影片推向国际市场，唯一的条件是她必须全裸出镜。她答应了。1933年，《神魂颠倒》在捷克斯洛伐克首映，海蒂小姐成为世界上首位全裸出镜的明星。
在《神魂颠倒》中，海蒂小姐扮演一个老男人身边渴望爱情的年轻妻子，她绝美的面容和奔跑在树林中的曼妙胴体，在震惊观众之余也带来了铺天盖地的非议。但对于***，海蒂不认为有什么不好，她说，“如果你运用想象力，你可以看见任何女演员的***。我希翼我能让你有想要运用这种想象力的欲望。”军火大亨弗里茨·曼德尔（Fritz Mandl）很快把想象的欲望化为行动，他将不满20岁的海蒂小姐娶回家。随后一掷千金，拼命收集这部影片的拷贝，不允许任何人对他的海蒂小姐再有任何的“想象”。

曼德尔和海蒂小姐在舞会上一见钟情，三个月后两人就举行了婚礼。曼德尔是奥地利的军火大亨，性格阴郁。24岁时接管了他父亲的军备工厂。曼德尔也是犹太人，但他支撑纳粹，和希特勒、墨索里尼相交甚好。他向《凡尔赛条约》禁止出售武器的国家德国和奥地利贩卖武器，他甚至在波兰、荷兰，瑞士建立了子企业，成为纳粹主要军备的奥地利军队供应商。当然，不仅限于纳粹，只要给钱，他愿意与任何战争的任何一方的任何人做生意，正因为此，纳粹曾于1938年没收了他的工厂。
最初，曼德尔的主要产品是装甲和榴弹，后来他将注意力转向飞机和飞机上的控制系统，与此同时，他也很重视无线电信号遥控鱼雷和无线通信干扰技术。虽然无线通信技术在当时属于国家最高级别军事机密，但曼德尔与武器专家谈论相关技术时，不会避讳海蒂小姐，允许她旁听甚至记录。当然，曼德尔只不过把她看作一只漂亮的装饰物，无论如何也想不到，海蒂小姐学过通信专业，也想不到她会为这项技术深深地着迷，并在数月后基本掌握了这项技术。
曼德尔不介意既然海蒂小姐旁听国家最高机密，却不愿她在外抛头露面。她曾提过想继续拍影片，被曼德尔粗暴的拒绝了，并被警告不允许走出家门半步。这次冲突让海蒂小姐对曼德尔彻底死心。在她的回忆录中写到：“我不是一件物品，我不想做一名奴隶，最让我受不了的是，我连游泳和上街的自由都没有。”

1937年的一天，海蒂小姐陪同曼德尔出席晚宴，中途她以身体不适为由退席，用迷药迷昏随从侍女，跳出盥洗室的窗户，乘当天的火车连夜逃到了法国巴黎。独自在巴黎生活了一阵子，她又游走到伦敦。在伦敦，她遇见米高梅三巨头之一的路易·梅耶（LouisB.Mayer）。在梅耶的推荐下，她成功打入好莱坞，与米高梅签定了一份拍摄合同，并获得了一个后来她一直沿用的新名字海蒂·拉玛——这个名字来自于无声影片时期的一位大美女芭芭拉·拉玛（Barbara Lamarr）。

进入好莱坞后，海蒂小姐先后与诸如克拉克·盖博（Clark Gable）这样的顶级男星合作了25部戏，也因影片《Algiers》中所塑造的优雅的黑发美女形象打破了由金发女人统治银幕的惯例，但她仍是好莱坞著名设计师艾迪斯不喜欢合作的几位明星之一，而她的作品让人记住的，除了貌，还是美貌，她说过一句被广泛引用的话：“任何女孩都能够变得迷人，你作需要做的全部事情就是站在那儿并且看起来很蠢”。
随后，海蒂小姐错过了《煤气灯下》、《卡萨布兰卡》的角色，她的花瓶形象再无翻身的机会。整个演艺生涯都是在屏幕上做人肉背景，毫无经典作品。与米高梅的合约期满后，她创办了一家制片企业，也以失败告终。作为演员，没有经典形象留于世人是一个巨大的遗憾，所以海蒂小姐很快就投身科学界，她想证明，她除了脸蛋，还有其他更多的东西。
跳频技术诞生
在当时的战况下，如何提高鱼雷命中率成为各方争夺的焦点。实战中，通常是由战舰和潜水艇向打击目标发射鱼雷，指挥员在飞机或轮船上通过无线信号进行引导，以保证精准的命中。不幸的是，假设你是鱼雷的发射方，而非接收方——接收方经常使用这样的对策：对无线电信号进行干扰，使鱼雷偏离要到达并毁坏的目标。因为早期的通信是同时在一个单独的频道上传输，敌方只需简单地探察频道，之后制造足够的电磁噪声来有效地干扰信号。
恰巧此时美国政府和国家发明家委员会向各界名流发出邀请，希翼每个有能力和想法的人加入支撑美军参战的队伍中。海蒂小姐的机会来了。她正好了解遥控鱼雷和无线通讯干扰技术，她认为她能解决单独无线信号频道的技术瓶颈，与委员会主席查尔斯·凯特林（Charles F. Kettering）达成共识后，在美国政府和发明家委员会的支撑下，她参与了设计军用无线通讯和鱼雷遥控系统。
此后，她每天花大量时间来设计和思考“不受干扰无线信号”概念，毫无进展。在一次支撑美国参战的宴会上，她经朋友先容，结识了当地非常有名的音乐家乔治·安泰尔（George Anteil）。
安泰尔1900年生于美国新泽西一个德国移民家庭，他在费城柯蒂斯学院（Curtis Institute）学习音乐，毕业后去欧洲发展，从柏林演到巴黎。他是当时先锋派作曲界的顶尖人物之一，创作并演奏了《飞机奏鸣曲》、《爵士奏鸣曲》、《机器之死》等曲目，名噪一时。

1933年安泰尔返回美国，为好莱坞进行影片音乐创作。同时，他担任《君子》（Esquire）杂志的专栏作家，写了很多关于风流韵事与人体内分泌的关系的文章，也发表一些政治评论，曾准确地预言过二战将由德国入侵波兰开始，以及随后的苏德战争和美国的介入。而后一项研究——人体内分泌则促成了他与海蒂小姐的发明故事。另外，安泰尔在第一次世界大战时做过飞行员，他小心翼翼地将此经历隐藏起来。
海蒂小姐的设想是，在鱼雷发射和接收两端，同时用数个窄频信道传播信息，这些信号按一个随机的信道序列发射出去，接收端则按相同的顺序将离散的信号组合起来。这样一来，对于不知信道序列的接收方来说，接收到信号就是噪声。与此同时，由于接收端只需要对数个特殊频段的特定序列信号敏感，对一般的噪声免疫力很好。而敌方又不可能实现全频段的干扰。但怎么才能做到这一点呢？信号需要同步？如何同步呢？海蒂小姐百思不得其解，就想着出去散心，走着走着就遇上了安泰尔，他们是邻居。
起初，海蒂小姐只是把安泰尔看作腺体专家，向他请教怎样才能把她的胸部变得更大。后来的日子里，两人越谈越投机，话题从腺体转到武器。他们谈到鱼雷的无线电控制。拉玛尔说出了“跳频”的新颖设想，安泰尔则提出，可以用他在欧洲期间曾尝试过的对16部同步演奏的自动钢琴进行调节的类似方式来调节无线电频率。安泰尔确信海蒂小姐是聪明卓越的人物，但毫无疑问，他对同步性的看法影响了拉玛的离散无线电通信的概念。
当时还没有交响乐，安泰尔却能将所有这些非同寻常的乐器成功地同步演奏。安泰尔所说的自动钢琴很象老式计算机，通过读入编好码的打孔纸带来演奏，为了协调好这些同时演奏的自动钢琴，安泰尔着实在编码上费了一番心血才找到解决之道。因此，他和海蒂小姐最初实现跳频技术时也选用了类似自动钢琴上使用的打孔纸带来同步信道，甚至连信道数都参考了钢琴键的数目－－88个。
在海蒂小姐的公寓内，安泰尔将自动钢琴演奏器、鼓、锣，甚至是任何能够派上用场的乐器组合在一起，在无线设备和自动机械的协调下，保证每一种不同的乐器都能够在工作中与整体达到同步。灵感瞬间涌现的同时，两人用数百根火柴棒和铅笔在地毯上摆出第一张关于“免干扰无线技术”原理图。然后，将鱼雷引导系统的最初概念，用铅笔潦草地逐字写在寄自安泰尔家的一个信封上。信封背面是这种通信方法的草图，正面是一段简短的描述。海蒂小姐和安泰尔用一张简单的图画和区区几百字，抓住了免干扰通信系统的主要原理，其基本思想就是为了避免干扰必须从一个频率跳到另一个频率。这一挑战设计将发送方和接收方的信号要想在管弦乐中一样达到同步。这个系统根据所需秘密等级一级使用技术的复杂程度，范围可以从相对简单的地步到极端复杂的程度。
经过了数月的辛勤工作，这个构思已经初具雏形。1940年12月，两人将一份说明送交至国家发明家委员会。当时的国家发明家委员会主席查尔斯·凯特林（Charles F. Kettering）看过手稿之后非常兴奋，并建议海蒂小姐和安泰尔继续完善其构思后申请专利。好心的主席还给他们先容了加州理工学院（California Institute of Technology）的电气工程学教授，在这位教授的帮助下，他们精心剔除了导致故障的程序错误，终于在1942年8月，这项发明被授予美国专利。
在专利说明中，描述了一种引导鱼雷的通信方法，即在一段固定时间内，在载波频率之间发射方和接收方用一种同步的通信方式。被发射方（一架高处的飞机）和接收方（一枚运行的鱼雷）所采用载波频率的同步的编号，是由一种类似自动钢琴音乐筒的装置控制，该装置有一个独特的由88个可能的阶梯组成的序列。这就意味着，通过在每个频率上仅发送整个信息的一小部分，鱼雷能受到操纵。干扰通信的企图通常一次只能是一条信道失去作用，而在其他信道上的信息足以保证鱼雷作出必要的方向矫正，以击中目标。
也就是说，海蒂小姐和安泰尔打破了在一个单独频率上的常规的通信模式，而这种常规的模式自从无线电发端以来就一直被使用着。尽管海蒂小姐的专利是之后上百种专利的基础，今天的扩频通信技术就起源于“跳频”概念，但当时还没什么人能理解这一发现的深奥含义，也还没人能制造出具备专利所描述的功能的设备，美国军方也还是把这一专利归为官方机密一档，并且其概念数十年都被置于严格保密之中。

安泰尔和查尔斯想每个人说明这项专利的重要性，但发明家委员会的其它官员却对此抱以强烈的怀疑，一位官员甚至质疑类似磁带运作的打孔纸带能否精确的传递信息，也不认为可以将这种音乐机械置入鱼雷，尽管安泰尔一再说明这一装置可以做得象手表一样小巧。对此安泰尔后来自嘲道：“大家所犯的错误就是在说明这项技术时为了听众能更好地理解，引用了自动钢琴的原理。毫无疑问，这使得华盛顿那些审查大家发明的老爷们只读到了一个词儿－－自动钢琴。‘My God’，我能想像到他们会说什么：‘大家要把自动钢琴放到鱼雷里？’”。
在安泰尔焦头烂额游走于海军部和发明者委员会官僚们之间的同时，海蒂小姐在干嘛呢，据说她通过其它方式作了更大的贡献——贩卖战争公债，利用她的美貌，轻而易举地募到了7,000,000美金的资金。之后，她和安泰尔又回归了到各自的艺术圈。而跳频技术则沉入了历史的故纸堆，只被当做一项军事机密严格保存。
对海蒂小姐在他们的专利中展现的跳频概念，早期军方的试验结果如何，就这一点，没什么公开的内容。许多人认为，机械的音乐筒不能做到同步并且快速转换，以产生可以信赖的通信。另外，安泰尔本人注意到，所描述的自动钢琴结构在把他们的概念投射到高水平的军事领域方面可能并非好的选择。他理解人们确实嘲笑他们将演奏器放进鱼雷的想法。正如任何人公开知道的那样，在战争中，美国人从来未能将鱼雷频跳中击中纳粹的巡洋舰。人们所能知道的对它最早实现是在20世纪50年代中期。它涉及在飞机和被称作声纳浮标设备之间的双向通信。
海军给霍夫曼无线电企业一份专利，让它生产声纳浮标以及伴随飞机的无线电，同时霍夫曼企业的技术人员还得到了海蒂小姐专利，根据它来进行设计。发明者的名字被从文件中抹去，给出的信息处于极度保密状态。因为该专利所标的日期是10多年前，霍夫曼企业的技术人员想象这个先进的概念来自军方或者国防部门的某些优秀的工程师。他们完全不知道，是一位美丽的女演员和一个富有创造性的作曲家智慧结晶的最早应用。
最终，霍夫曼无线电企业完成了这一跳频机械设备，与安泰尔帮海蒂小姐在他们的专利中使用音乐筒进行传输的想法实际上相差不大。后来，霍夫曼企业和其他地方的许多工程师使用跳频为军方研发了许多产品，其中包括一家在越南战争中使用的遥控无人驾驶飞机。还有，在1962年古巴导弹危机期间，“跳频”已隐蔽通信的形式在军舰之间构成了海军***。不过，这一在20世纪60年代研制出来的产品，对跳频不是用机械的方式，而是吸取了新的数字计算技术的长处。

80年代冷战结束，美国军方解除了对“跳频”技术的管制，允许其商业化。与此同时，电子晶体管的发展使“跳频”技术的实现越发简单。频率同步方法从机械到电子的转化，促进了它的普遍实现。电子通讯和无线技术得到了长足发展，手机、卫星通讯、无线网络等技术引领了信息时代。在“跳频”技术基础上，1985年美国的一家名不见经传小企业在圣迭戈成立，悄悄地研发出CDMA无线数字通信系统。这家企业就是高通。高通现在已成为全球500强的大企业，而它的理论来源的发明者海蒂小姐却差点给人遗忘。

2000年，海蒂小姐去世，在她去世后的第三年，波音企业进行了一系列的宣传广告纪念这位科技女性，其中毫不涉及她的演艺事业。2005年，德语国家举行了第一届发明者节，以纪念海蒂小姐的92岁诞辰。所有的这一切，仿佛在印证她的另一句妙语：“影片往往限于某一地区和时代，而技术是永恒的”。