Modulation du spectre étalé
Une classe collective de techniques de signalisation est employée avant de transmettre un signal pour fournir une communication sécurisée, connue sous le nom de Spread Spectrum Modulation. Le principal avantage de la technique de communication à spectre étalé est d'éviter les «interférences», qu'elles soient intentionnelles ou non.
Les signaux modulés avec ces techniques sont difficiles à interférer et ne peuvent pas être bloqués. Un intrus sans accès officiel n'est jamais autorisé à les casser. Par conséquent, ces techniques sont utilisées à des fins militaires. Ces signaux à spectre étalé transmettent à faible densité de puissance et ont une large diffusion de signaux.
Séquence de pseudo-bruit
Une séquence codée de 1s et 0s avec certaines propriétés d'auto-corrélation, appelées Pseudo-Noise coding sequenceest utilisé dans les techniques à spectre étalé. Il s'agit d'une séquence de longueur maximale, qui est un type de code cyclique.
Signaux à bande étroite et à spectre étalé
Les signaux à bande étroite et à spectre étalé peuvent être facilement compris en observant leur spectre de fréquences comme le montrent les figures suivantes.
Signaux à bande étroite
Les signaux à bande étroite ont la force du signal concentrée comme indiqué dans la figure suivante du spectre de fréquences.
Voici quelques-unes de ses caractéristiques -
- La bande de signaux occupe une gamme étroite de fréquences.
- La densité de puissance est élevée.
- La diffusion d'énergie est faible et concentrée.
Bien que les fonctionnalités soient bonnes, ces signaux sont sujets aux interférences.
Répandre les signaux du spectre
Les signaux à spectre étalé ont la force du signal distribuée comme indiqué dans la figure de spectre de fréquences suivante.
Voici quelques-unes de ses caractéristiques -
- La bande de signaux occupe une large gamme de fréquences.
- La densité de puissance est très faible.
- L'énergie est largement répandue.
Grâce à ces caractéristiques, les signaux à spectre étalé sont très résistants aux interférences ou au brouillage. Étant donné que plusieurs utilisateurs peuvent partager la même bande passante à spectre étalé sans interférer les uns avec les autres, ils peuvent être appelés commemultiple access techniques.
FHSS et DSSS / CDMA
Les techniques d'accès multiple à spectre étalé utilisent des signaux qui ont une largeur de bande de transmission d'une amplitude supérieure à la largeur de bande RF minimale requise.
Ce sont de deux types.
- Spectre étalé à sauts de fréquence (FHSS)
- Spectre d'étalement de séquence directe (DSSS)
Spectre étalé à sauts de fréquence (FHSS)
Il s'agit d'une technique de sauts de fréquence, où les utilisateurs sont amenés à changer les fréquences d'utilisation, de l'une à l'autre dans un intervalle de temps spécifié, donc appelé frequency hopping. Par exemple, une fréquence a été attribuée à l'expéditeur 1 pendant une période donnée. Maintenant, après un certain temps, l'expéditeur 1 saute sur l'autre fréquence et l'expéditeur 2 utilise la première fréquence, qui était auparavant utilisée par l'expéditeur 1. Cela s'appellefrequency reuse.
Les fréquences des données sont sautées de l'une à l'autre afin d'assurer une transmission sécurisée. Le temps passé sur chaque saut de fréquence est appeléDwell time.
Spectre d'étalement de séquence directe (DSSS)
Chaque fois qu'un utilisateur souhaite envoyer des données en utilisant cette technique DSSS, chaque bit des données utilisateur est multiplié par un code secret, appelé chipping code. Ce code de découpage n'est rien d'autre que le code d'étalement qui est multiplié par le message d'origine et transmis. Le destinataire utilise le même code pour récupérer le message d'origine.
Comparaison entre FHSS et DSSS / CDMA
Les deux techniques à spectre étalé sont populaires pour leurs caractéristiques. Pour avoir une compréhension claire, jetons un coup d'œil à leurs comparaisons.
| FHSS | DSSS / CDMA |
|---|---|
| Plusieurs fréquences sont utilisées | Une seule fréquence est utilisée |
| Difficile de trouver la fréquence de l'utilisateur à tout instant | La fréquence utilisateur, une fois allouée, est toujours la même |
| La réutilisation des fréquences est autorisée | La réutilisation des fréquences n'est pas autorisée |
| L'expéditeur n'a pas besoin d'attendre | L'expéditeur doit attendre si le spectre est occupé |
| La puissance du signal est élevée | La puissance du signal est faible |
| Plus fort et pénètre à travers les obstacles | Il est plus faible que FHSS |
| Il n'est jamais affecté par les interférences | Il peut être affecté par des interférences |
| C'est moins cher | Il est cher |
| C'est la technique couramment utilisée | Cette technique n'est pas fréquemment utilisée |
Avantages de Spread Spectrum
Voici les avantages du spectre étalé -
- Élimination de la diaphonie
- Meilleure sortie avec intégrité des données
- Effet réduit de l'évanouissement par trajets multiples
- Meilleure sécurité
- Réduction du bruit
- Coexistence avec d'autres systèmes
- Distances opérationnelles plus longues
- Difficile à détecter
- Pas facile à démoduler / décoder
- Difficile de brouiller les signaux
Bien que les techniques à spectre étalé aient été initialement conçues pour des usages militaires, elles sont maintenant largement utilisées à des fins commerciales.