Interesant

Direct Sequence Spread Spectrum: elementele de bază

Direct Sequence Spread Spectrum: elementele de bază


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


DSSS, spectrul de răspândire a secvenței directe este o formă de transmitere a spectrului de răspândire care folosește coduri de răspândire pentru a răspândi semnalul pe o lățime de bandă mai largă, atunci ar fi în mod normal necesar.

Tehnica din spatele spectrului direct răspândit de secvență, DSSS este la prima vedere contra-intuitivă, dar DSSS este utilizat într-o serie de domenii în care permite obținerea unor beneficii considerabile.

Bazele spectrului răspândit de secvență directă

Spectrul de răspândire a secvenței directe este o formă de transmisie care arată foarte asemănător cu zgomotul alb pe lățimea de bandă a transmisiei. Cu toate acestea, odată primite și prelucrate cu codurile de descriptare corecte, este posibil să se extragă datele necesare.

La transmiterea unui semnal DSSS cu spectru răspândit, semnalul de date necesar este înmulțit cu ceea ce este cunoscut sub numele de flux de date de răspândire sau cod de cip. Fluxul de date rezultat are o rată de date mai mare decât datele în sine. Deseori datele sunt înmulțite folosind funcția XOR (SAU exclusivă).

Fiecare bit din secvența de răspândire se numește cip, iar acesta este mult mai scurt decât fiecare bit de informații. Secvența de împrăștiere sau secvența de cipuri are aceeași viteză de date ca ieșirea finală din multiplicatorul de împrăștiere. Rata se numește rata cipului, iar aceasta este adesea măsurată în termeni de un număr de M cipuri / sec.

Fluxul de date în bandă de bază este apoi modulat pe un purtător și în acest fel, în general, semnalul general este răspândit pe o lățime de bandă mult mai mare decât dacă datele ar fi fost pur și simplu modulate pe purtător. Acest lucru se datorează faptului că semnalele cu rate de date mari ocupă lățimi de bandă mai mari decât cele cu rate de date scăzute.

Pentru a decoda semnalul și a primi datele originale, semnalul CDMA este mai întâi demodulat de la purtător pentru a reconstitui fluxul de date de mare viteză. Acest lucru este înmulțit cu codul de răspândire pentru a regenera datele originale. Când se face acest lucru, atunci doar datele care au fost generate cu același cod de răspândire sunt regenerate, toate celelalte date generate de fluxuri de coduri de răspândire diferite sunt ignorate.

Utilizarea spectrului direct răspândit de secvență este un principiu puternic și are multe avantaje.

DSSS proces de codificare / decodare a spectrului răspândit direct

Pentru a vizualiza modul în care funcționează procesul spectrului de răspândire a secvenței directe, cea mai ușoară metodă este de a arăta un exemplu al modului în care sistemul funcționează efectiv în ceea ce privește biții de date și modul în care datele sunt recuperate din DSSS, semnalul spectrului de răspândire a secvenței directe.

Prima parte a procesului este generarea semnalului DSSS. Luați ca exemplu că datele care trebuie transmise sunt 1001, iar cipul sau codul de răspândire este 0010. Pentru fiecare bit de date, codul de răspândire complet este utilizat pentru a multiplica datele și, în acest mod, pentru fiecare biți de date, spread-ul sau semnalul extins este format din patru biți.

1001Date de transmis
0010001000100010Chip sau cod de răspândire
1101001000101101Ieșirea rezultată a datelor de împrăștiere

Cu semnalul obținut și transmis, acesta trebuie decodat în receptorul de la distanță:

1101001000101101Semnal CDMA de intrare
0010001000100010Chip sau cod de răspândire
1111000000001111Rezultatul desfacerii
1001Ieșire integrată


NB: 1 x 1 = 01 x 0 = 1

În acest fel se poate vedea că datele originale sunt recuperate exact folosind același cod de răspândire sau cip. Dacă s-ar fi folosit un alt cod pentru a regenera semnalul de spectru de răspândire CDMA, atunci ar fi rezultat o secvență aleatorie după despărțire. Acest lucru ar fi apărut ca zgomot în sistem.

Codul de răspândire utilizat în acest exemplu avea o lungime de doar patru biți. Acest lucru a permis vizualizarea procesului mai ușor. Codurile răspândite în mod obișnuit pot avea 64 de biți sau chiar 128 de biți pentru a oferi performanța necesară.

DSSS câștig de răspândire

Lățimea de bandă a semnalului cu spectru răspândit va fi mult mai largă decât fluxul de date original. Pentru a cuantifica creșterea lățimii de bandă, se folosește un termen cunoscut sub numele de câștig de răspândire. Dacă lățimea de bandă a DSSS, semnalul spectrului răspândit al secvenței directe este W și lungimea sau perioada bitului de date de intrare 1 / R atunci câștigul de răspândire DSSS poate fi definit:

Se constată că, cu cât este mai mare câștigul de răspândire a semnalului spectrului de propagare a secvenței directe, cu atât este mai eficientă performanța sistemului. Acest lucru se datorează faptului că semnalul dorit devine mai mare. În exemplul prezentat mai sus, câștigul de împrăștiere este de patru, așa cum se vede prin faptul că patru „1” sunt generate pentru fiecare bit de date necesar. Datele produse de alte coduri de răspândire vor apărea ca zgomot și pot fi aruncate deoarece ar avea o valoare mai mică.

Aplicații cu spectru răspândit de secvență directă

DSSS este utilizat în mai multe domenii în care proprietățile sale i-au permis să ofere unele avantaje unice față de alte tehnici.

  • Comunicări sub acoperire: DSSS a fost folosit pentru prima dată pentru a furniza comunicații sigure și ascunse. Semnalele au fost inițial greu de detectat, deoarece sună ca un zgomot de bandă largă și de multe ori ar fi fost confundate cu asta. De asemenea, pentru a accesa datele este necesar să cunoașteți codul utilizat pentru a genera semnalul
  • Tehnologie de telefonie mobilă CDMA: Tehnica DSSS a fost utilizată pentru a furniza o schemă de acces multiplu care a fost utilizată pentru tehnologia celofan 3G. Fiecare dispozitiv mobil a folosit un cod de acces sau un cod de difuzare diferit, ceea ce a permis mai multor utilizatori să acceseze stația de bază pe aceeași frecvență.
  • GNSS: Sistemele de navigație bazate pe satelit folosesc DSSS deoarece acest lucru oferă un câștig de semnal prin răspândirea semnalului pe o lățime de bandă largă. De asemenea, permite sateliților diferiți să folosească același canal fără interferențe reciproce.


Priveste filmarea: Direct Sequence Spread Spectrum with RF modulation and Jamming Margin by Dr. K. Vinoth Babu, VIT (Mai 2022).