Chirp Spread Spectrum
Termen chirp spread spectrum (CSS) eller chirp spread spectrum refererar till en moduleringsteknik som frekvensspridningen ( English Spread Spectrum) Chirp använder pulser (= chirping). Denna moduleringsmetod används för trådlös dataöverföring över mestadels korta avstånd såsom det trådlösa personliga nätverket och är standardiserat i detta applikationsområde i IEEE 802.15.4a -standarden , en förlängning av IEEE 802.15.4 . [1]
Allmän
En chirp -puls representerar en sinusformad signalkurva som kontinuerligt ökar eller minskar i frekvens över tid. Denna signalkurs används i samband med CSS som en elementär överföringspuls, som representerar en symbol. Datatransmissionen sker genom en kronologisk sekvens av stigande och fallande chirp-pulser, som kallas "sub-chirp" i standarden.
Analogt med andra frekvensspridningsmetoder, såsom Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), använder CSS också en stor bandbredd , som direkt orsakas av chirp -pulsen. Till skillnad från DSSS är processen inte baserad på pseudoslumpmässighet . Som en väsentlig egenskap är denna metod robust mot störningar på grund av Doppler -effekten , eftersom endast frekvensförändringen under en chirp -puls är viktig, och den absoluta frekvensen inte spelar någon roll inom vissa gränser.
uttag
Modulering av användardata
Användardata som ska överföras med CSS som en del av IEEE 802.15.4a omvandlas först till en komplex signal under modulering med differentialkvadraturfasskiftnyckling (DQPSK), som sedan ändrar faspositionen för sub-chirp-pulsen med konstant amplitud , som sedan överförs kommer. Överföringssignalen som bildas på detta sätt kallas också DQCSK för differentiell kvadraturchirpskiftnyckling inom ramen för standarden.
Kanalval
Det finns olika, permanent definierade sub-chirp-sekvenser för kanalval, som visas i figuren till höger med hjälp av exemplet på två sub-chirp-sekvenser. Frekvensen ω kartläggs över tiden, vilket ständigt varieras: en stigande rak linje betyder en sub-chirp som ökar i frekvens, eller en fallande rak linje betyder en fallande sub-chirp. De plötsliga övergångarna mellan två kvittrande pulser utjämnas av ett gaussiskt filter .
Mottagaren, som är inställd på en viss kanal, utvärderar endast den valda sub-chirp-sekvensen för ytterligare databehandling med hjälp av korrelation . CSS representerar således en typ av koddelnings -multiplexeringsprocedur.