Plusieurs inventeurs ont déclaré avoir inventé le principe avant la seconde guerre mondiale, mais sans application pratique. Pour obtenir un émetteur ou un récepteur permettant de travailler automatiquement sur plusieurs fréquences, il fallait avoir de très nombreux circuits accordés. La synthèse directe d'une fréquence n'était pas possible à l'époque.

On parle beaucoup d'un couple qui a inventé la version américaine du système en se basant sur le fonctionnement d'un piano mécanique pour produire différentes fréquences. Il s'agit de Hedy Lamarr, actrice et mathématicienne américaine et de son mari, George Antheil, pianiste.

Le système utilise un ruban perforé permettant de sélectionner une des 88 fréquences. Aussi bien l'émetteur que le récepteur doit utiliser le même ruban dont le déplacement devant la tête de lecture doit être synchronisé dans les deux appareils.

Un brevet a été demandé et accepté pour ce système, qui devrait être utilisé pour améliorer la communication radio vers les torpilles. Grace au changement constant de la fréquence, il était en pratique impossible de brouiller la communication. Si une des fréquences était brouillée, la torpille continuait simplement sa route et la trajectoire aurait été corrigée à la fréquence suivante qui n'est pas brouillée par l'ennemi. Ce système n'a pas été utilisée par la marine américaine, le système de changement de fréquence via une bande perforée était trop complexe a utiliser dans une torpille. Le saut de fréquence était dans l'air du temps, mais on n'avait pas de système simple pour générer 88 fréquences (il fallait 88 circuits accordés dans l'émetteur et le récepteur)

Au lieu d'utiliser 88 circuits accordés, on aurait pu utiliser un système binaire où une combinaison de 7 perforations permet de générer plus de 100 fréquences (et on réserve certains codes pour la synchronisation du récepteur). La combinaison des perforations met un certains nombre de petits condensateurs ajustables en fonction, ce qui détermine la fréquence utilisée.

Ce n'est que plus tard que le principe a été utilisé pour les communications sécurisées. Il était impossible pour l'ennemi de reconstituer un message s'il ne pouvait recevoir que des bribes de la communication (qui en plus était codée: il s'agissait donc d'une double protection).

On s'est rendu compte plus tard que ce système avait plusieurs avantages: en plus de permettre une communication plus sécurisée, il rend le message transmis plus résistant aux interférences.

Une interférence est généralement présente dans une petite partie du spectre utilisé et seul quelques parties du message sont perdues, quand l'émetteur utilise une fréquence brouillée.

On peut reconstituer les parties manquantes du message si on utilise un code approprié comme le code de Reed-Solomon (utilisé pour corriger les erreurs de lecture des disques optiques).

Le saut de fréquence est actuellement utilisé dans plusieurs applications où on ne l'attend pas, par exemple les réseaux bluetooth et wifi. On utilise ici le fait que plusieurs émetteurs peuvent travailler simultanément dans une bande de fréquences. Dans un système classique, si deux émetteurs utilisent la même fréquence, ils se brouillent mutuellement et les récepteurs ne peuvent pas décoder le message. Quand on utilise le saut de fréquence, il n'y a qu'une partie du signal qui est brouillé et le message peut être reconstitué. La formule pour calculer le saut de fréquence est publique (le saut de fréquence n'assure pas de sécurité, qui est assurée par le codage).

Réseau wifi

Lors de l'établissement de la communication, le système va déterminer quel canal utiliser et ne change normalement pas de canal. Tout le canal est utilisé dans son entièreté.

Dans le canal sélectionné, le réseau utilise simultanément toutes les fréquences disponibles avec une faible bande passante (orthogonal frequency division multiplex) au lieu d'utiliser une seule fréquence avec une large bande passante. On ne transmet qu'un très faible débit sur chaque fréquence, ce qui limité la bande passante de chaque fréquence. L'avantage est que la bande passante du canal en son entièreté est bien limitée, elle a la forme d'un rectangle au lieu de la forme d'une cloche.

L'exemple à droite montre 5 fréquences utilisées simultanément. La bande passante nécessaire a la forme d'un trapèze et non d'une cloche. Contrairement à la modulation classique (AM ou FM), la bande passante est parfaitement limitée et ne déborde pas sur la bande voisine. Il ne faut pas de bande de garde comme avec les autres types de modulation.

Réseau bluetooth

Le réseau bluetooth détermine quelles fréquences sont disponibles et ne va utiliser que ces fréquences (AFH: adaptive frequency hopping).

Contrairement au réseau wifi qui utilise simultanément toutes les fréquences d'un canal, le réseau bluetooth ne connait pas la notion de canal et utilise toutes les fréquences qui ne sont pas brouillées, mais séquentiellement. Ce système permet, en passant d'une fréquence à l'autre, de limiter les brouillages momentanés présents sur certaines fréquences.

On voit donc deux systèmes qui peuvent utiliser la même bande radio tout en limitant les interférences.