Spread Spectrum Modulation
Uma classe coletiva de técnicas de sinalização é empregada antes de transmitir um sinal para fornecer uma comunicação segura, conhecida como Spread Spectrum Modulation. A principal vantagem da técnica de comunicação de espalhamento espectral é evitar a “interferência”, seja ela intencional ou não.
Os sinais modulados com essas técnicas são difíceis de interferir e não podem ser bloqueados. Um intruso sem acesso oficial nunca tem permissão para quebrá-los. Portanto, essas técnicas são usadas para fins militares. Esses sinais de espectro espalhado são transmitidos em baixa densidade de potência e têm uma grande variedade de sinais.
Sequência de Pseudo-Ruído
Uma sequência codificada de 1s e 0s com certas propriedades de autocorrelação, chamadas de Pseudo-Noise coding sequenceé usado em técnicas de espalhamento espectral. É uma sequência de comprimento máximo, que é um tipo de código cíclico.
Sinais de banda estreita e espectro de dispersão
Tanto a banda estreita quanto os sinais de espectro Spread podem ser compreendidos facilmente observando seu espectro de frequência, conforme mostrado nas figuras a seguir.
Sinais de banda estreita
Os sinais de banda estreita têm a intensidade do sinal concentrada, conforme mostrado na figura do espectro de frequência a seguir.
A seguir estão alguns de seus recursos -
- A banda de sinais ocupa uma faixa estreita de frequências.
- A densidade de potência é alta.
- A distribuição de energia é baixa e concentrada.
Embora os recursos sejam bons, esses sinais estão sujeitos a interferências.
Espalhe sinais de espectro
Os sinais de espectro espalhado têm a intensidade do sinal distribuída conforme mostrado na figura do espectro de frequência a seguir.
A seguir estão alguns de seus recursos -
- A banda de sinais ocupa uma ampla faixa de frequências.
- A densidade de potência é muito baixa.
- A energia está amplamente difundida.
Com esses recursos, os sinais de espectro de propagação são altamente resistentes a interferências ou bloqueios. Uma vez que vários usuários podem compartilhar a mesma largura de banda de espalhamento espectral sem interferir uns com os outros, eles podem ser chamados demultiple access techniques.
FHSS e DSSS / CDMA
As técnicas de acesso múltiplo de espectro espalhado usam sinais que têm uma largura de banda de transmissão de magnitude maior do que a largura de banda RF mínima necessária.
Estes são de dois tipos.
- Espectro de propagação com salto de frequência (FHSS)
- Espectro de propagação de sequência direta (DSSS)
Espectro de propagação com salto de frequência (FHSS)
Esta é a técnica de salto de frequência, onde os usuários são obrigados a alterar as frequências de uso, de um para outro em um intervalo de tempo especificado, portanto chamado de frequency hopping. Por exemplo, uma frequência foi atribuída ao remetente 1 por um determinado período de tempo. Agora, depois de um tempo, o remetente 1 salta para a outra frequência e o remetente 2 usa a primeira frequência, que era usada anteriormente pelo remetente 1. Isso é chamado defrequency reuse.
As frequências dos dados são saltadas de uma para outra para fornecer uma transmissão segura. A quantidade de tempo gasto em cada salto de frequência é chamado deDwell time.
Espectro de propagação de sequência direta (DSSS)
Sempre que um usuário deseja enviar dados usando esta técnica DSSS, cada bit dos dados do usuário é multiplicado por um código secreto, chamado de chipping code. Este código de chip nada mais é do que o código de propagação que é multiplicado pela mensagem original e transmitido. O receptor usa o mesmo código para recuperar a mensagem original.
Comparação entre FHSS e DSSS / CDMA
Ambas as técnicas de espalhamento espectral são populares por suas características. Para ter um entendimento claro, vamos dar uma olhada em suas comparações.
| FHSS | DSSS / CDMA |
|---|---|
| Múltiplas frequências são usadas | Única frequência é usada |
| É difícil encontrar a frequência do usuário em qualquer momento | A frequência do usuário, uma vez atribuída, é sempre a mesma |
| A reutilização de frequência é permitida | A reutilização de frequência não é permitida |
| O remetente não precisa esperar | O remetente tem que esperar se o espectro estiver ocupado |
| A potência do sinal é alta | A potência do sinal é baixa |
| Mais forte e penetra através dos obstáculos | É mais fraco em comparação com FHSS |
| Nunca é afetado por interferência | Pode ser afetado por interferência |
| É mais barato | É caro |
| Esta é a técnica comumente usada | Esta técnica não é freqüentemente usada |
Vantagens do Spread Spectrum
A seguir estão as vantagens do espalhamento do espectro -
- Eliminação de cross-talk
- Melhor saída com integridade de dados
- Efeito reduzido de esmaecimento multipercurso
- Melhor segurança
- Redução de ruído
- Coexistência com outros sistemas
- Distâncias operatórias mais longas
- Difícil de detectar
- Não é fácil de demodular / decodificar
- Difícil de bloquear os sinais
Embora as técnicas de espalhamento espectral tenham sido originalmente projetadas para usos militares, agora estão sendo amplamente utilizadas para fins comerciais.