Spridningsspektrum för direkt sekvens
Direct Sequence Spread Spectrum ( DSSS ) är en frekvensspridningsmetod för dataöverföring via radio . Tanken är att sprida en utsignal (användbar signal) med hjälp av en specificerad bitsekvens. Spridning i detta sammanhang avser det frekvensspektrum som upptas av signalen som ska sändas efter tillämpningen av DSSS -metoden. Metoden används för att göra den användbara signalen mer robust mot en viss form av störningar i radioöverföring (smalbandstörning). Detta görs genom att översätta bitar av den ursprungliga bitströmmen till flera delbitar, så kallade chips . Chipsekvensen kallas också en spridningskod eller flissekvens . Samma länk sker också hos mottagaren. Medan den användbara signalen rekonstrueras sprids nu den smalbandiga störningssignalen som läggs till på överföringsbanan i mottagaren (analogt med spridningen av den användbara signalen i sändaren). Denna spridning av den störande signalen fördelar dess energitäthet i enlighet därmed, vilket minskar dess störande effekt.
berättelse
Under andra världskriget hindrades patentsystemet och utbytet av teknisk kunskap mellan USA och Europa, så att forskning om frekvensspridningsmetoder var i stort sett oberoende i USA och Europa. Först efter kriget var det möjligt att få en överblick över de enskilda bidragen. Det amerikanska standardverket Spread Spectrum Communications Handbook av Marvin Kenneth Simon [1] ger en översikt över utvecklingen och den aktuella tekniken. Det hedrar det anmärkningsvärt tidiga bidraget från den schweiziska uppfinnaren Gustav Guanella , som ledde till en viktig schweizisk patentansökan redan 1942. Patentet har rubriken Metod för överföring av meddelanden som är förklädda med hjälp av styrsignaler och som sökts av Guanellas arbetsgivarföretag Brown, Boveri & Cie (BBC), baserat i Baden (Schweiz). Förutom andra patent som beviljats utomlands beviljades motsvarande tyska patent 1952. [2]
Allmän
Med DSSS fördelas symbolenergin över en stor bandbredd . För detta ändamål multipliceras den användbara dataströmmen med spridningskoden , vars datahastighet är högre än den användbara dataströmmen. Denna kodsekvens kallas chips eller pseudostatistiska koder ( PN- koder). Spridningen innebär att en större bandbredd krävs för överföring. Ju längre spridningskoden desto mer bandbredd krävs.
Samtidigt reduceras energitätheten i spektrumet också, så att andra signaler störs mindre. Användardataströmmen kan bara rekonstrueras på mottagaren med hjälp av rätt chipsekvens. DSSS används för GPS , WLAN , UMTS , ultrabredband , IEEE 802.15.4 , trådlöst USB och inom modellbyggnadssektorn för vissa fjärrstyrningssystem i 2,4 GHz -bandet.
Signalen försvinner i bakgrundsbruset - i militära applikationer används detta eftersom för avlyssning eller för att överhuvudtaget kunna upptäcka en överföring, är kunskap om den pseudo -slumpmässiga sekvensen som används för bandspridning nödvändig.
En annan egenskap används i den så kallade CDMA-metoden ( Code Division Multiple Access ): Varje sändare tilldelas sin egen unika spridningskod. Alla sändare kan sedan sända samtidigt och mottagaren kan rekonstruera de individuella signalerna och därigenom differentiera sändarna.
Spridning innebär att en kanal använder mer bandbredd. Å andra sidan förbättras signal-brusförhållandet under despreading. Eftersom brussignalen inte korrelerar med spridningskoden, ökar dess signalstyrka inte i kontrast till den användbara signalen.
DSSS är okänslig för smalbandstörningar, eftersom en störningssignal multipliceras med spridningssignalen vid mottagaren. Som ett resultat sprids störningssignalen, liksom datasignalen i sändaren. Effekttätheten hos störningssignalen reduceras med spridningsfaktorn och kan därför inte längre störa den utspridda datasignalen. Som tillhandahållits multipliceras datasignalen en andra gång med spridningskoden och despreadas således igen. Störningssignalen drunknar i bruset och påverkar inte den användbara signalen.
Se även
Individuella bevis
- ^ Marvin Simon: Spread Spectrum Communications Handbook, Electronic Edition. McGraw Hill Professional, 2001, ISBN 9780071395700 , s. 44. Begränsad förhandsvisning i Google boksökning
- ↑ Espacenet -Originaldokument DE846562 (C) -1952-08-14. I: espacenet.com. Hämtad 30 december 2014 .
webb-länkar
- Spridningsspektrummoduleringar ( PDF ; 337 kB)