การมอดูเลตสเปกตรัม

มีการใช้เทคนิคการส่งสัญญาณร่วมกันก่อนที่จะส่งสัญญาณเพื่อให้การสื่อสารที่ปลอดภัยหรือที่เรียกว่า Spread Spectrum Modulation. ข้อได้เปรียบหลักของเทคนิคการสื่อสารแบบกระจายสเปกตรัมคือการป้องกัน "การรบกวน" ไม่ว่าจะเป็นโดยเจตนาหรือไม่เจตนาก็ตาม

สัญญาณที่ปรับด้วยเทคนิคเหล่านี้ยากที่จะรบกวนและไม่สามารถติดขัดได้ ผู้บุกรุกที่ไม่มีการเข้าถึงอย่างเป็นทางการจะไม่ได้รับอนุญาตให้ถอดรหัสได้ ดังนั้นเทคนิคเหล่านี้จึงถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหาร สัญญาณสเปกตรัมการแพร่กระจายเหล่านี้ส่งที่ความหนาแน่นของพลังงานต่ำและมีการแพร่กระจายสัญญาณอย่างกว้างขวาง

ลำดับเสียงหลอก

ลำดับรหัสของ 1s และ 0s ด้วยคุณสมบัติความสัมพันธ์อัตโนมัติบางอย่างเรียกว่า Pseudo-Noise coding sequenceใช้ในเทคนิคการแพร่กระจายสเปกตรัม เป็นลำดับความยาวสูงสุดซึ่งเป็นรหัสวงจรประเภทหนึ่ง

สัญญาณวงแคบและสเปกตรัมการแพร่กระจาย

ทั้งสัญญาณวงแคบและสเปกตรัมการแพร่กระจายสามารถเข้าใจได้ง่ายโดยการสังเกตสเปกตรัมความถี่ดังแสดงในรูปต่อไปนี้

สัญญาณวงแคบ

สัญญาณวงแคบมีความเข้มข้นของสัญญาณดังแสดงในรูปสเปกตรัมความถี่ต่อไปนี้

ต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติบางประการ -

• แถบสัญญาณใช้ช่วงความถี่ที่แคบ
• ความหนาแน่นของพลังงานสูง
• การแพร่กระจายของพลังงานต่ำและเข้มข้น

แม้ว่าคุณสมบัติจะดี แต่สัญญาณเหล่านี้ก็มีแนวโน้มที่จะรบกวน

กระจายสัญญาณสเปกตรัม

สัญญาณสเปกตรัมการแพร่กระจายมีความแรงของสัญญาณกระจายดังแสดงในรูปสเปกตรัมความถี่ต่อไปนี้

ต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติบางประการ -

• แถบสัญญาณใช้ความถี่ที่หลากหลาย
• ความหนาแน่นของพลังงานต่ำมาก
• พลังงานมีการแพร่กระจายอย่างกว้างขวาง

ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้สัญญาณสเปกตรัมการแพร่กระจายจึงมีความทนทานต่อสัญญาณรบกวนหรือการรบกวนสูง เนื่องจากผู้ใช้หลายคนสามารถแชร์แบนด์วิดท์สเปกตรัมการแพร่กระจายเดียวกันได้โดยไม่รบกวนกันและกันจึงสามารถเรียกสิ่งเหล่านี้ว่าเป็นmultiple access techniques.

FHSS และ DSSS / CDMA

เทคนิคการเข้าถึงหลายสเปกตรัมการแพร่กระจายใช้สัญญาณที่มีแบนด์วิดท์การส่งผ่านขนาดที่มากกว่าแบนด์วิดท์ RF ที่ต้องการขั้นต่ำ

มีสองประเภท

• ความถี่ในการแพร่กระจายสเปกตรัม (FHSS)
• Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

ความถี่ในการแพร่กระจายสเปกตรัม (FHSS)

นี่คือเทคนิคการกระโดดความถี่ซึ่งผู้ใช้ถูกสร้างขึ้นเพื่อเปลี่ยนความถี่ของการใช้งานจากที่หนึ่งไปยังอีกช่วงเวลาที่กำหนดจึงเรียกว่า frequency hopping. ตัวอย่างเช่นความถี่ถูกกำหนดให้กับผู้ส่ง 1 ในช่วงเวลาหนึ่ง หลังจากนั้นสักครู่ผู้ส่ง 1 จะกระโดดไปยังความถี่อื่นและผู้ส่ง 2 ใช้ความถี่แรกซึ่งก่อนหน้านี้ผู้ส่ง 1 ใช้เรียกว่าfrequency reuse.

ความถี่ของข้อมูลจะถูกกระโดดจากกันเพื่อให้มีการส่งผ่านที่ปลอดภัย ระยะเวลาที่ใช้ในการกระโดดแต่ละความถี่เรียกว่าเป็นDwell time.

Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

เมื่อใดก็ตามที่ผู้ใช้ต้องการส่งข้อมูลโดยใช้เทคนิค DSSS นี้ข้อมูลผู้ใช้แต่ละบิตจะถูกคูณด้วยรหัสลับที่เรียกว่า chipping code. รหัสบิ่นนี้ไม่ใช่อะไรนอกจากรหัสการแพร่กระจายซึ่งคูณกับข้อความต้นฉบับและส่ง ผู้รับใช้รหัสเดียวกันในการดึงข้อความต้นฉบับ

การเปรียบเทียบระหว่าง FHSS และ DSSS / CDMA

เทคนิคการแพร่กระจายสเปกตรัมทั้งสองเป็นที่นิยมสำหรับลักษณะของพวกเขา เพื่อความเข้าใจที่ชัดเจนให้เรามาดูการเปรียบเทียบของพวกเขา

FHSS	DSSS / CDMA
ใช้หลายความถี่	ใช้ความถี่เดียว
ยากที่จะค้นหาความถี่ของผู้ใช้ในเวลาใดก็ได้	ความถี่ของผู้ใช้เมื่อจัดสรรแล้วจะเท่ากันเสมอ
อนุญาตให้ใช้ซ้ำความถี่ได้	ไม่อนุญาตให้ใช้ซ้ำความถี่
ผู้ส่งไม่ต้องรอ	ผู้ส่งต้องรอหากคลื่นความถี่ไม่ว่าง
ความแรงของสัญญาณสูง	ความแรงของสัญญาณต่ำ
แข็งแกร่งขึ้นและทะลุผ่านอุปสรรค	มันอ่อนแอกว่าเมื่อเทียบกับ FHSS
ไม่เคยได้รับผลกระทบจากการรบกวน	อาจได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวน
มันถูกกว่า	มันแพง
นี่คือเทคนิคที่ใช้กันทั่วไป	เทคนิคนี้ไม่ได้ใช้บ่อย

ข้อดีของการแพร่กระจายสเปกตรัม

ต่อไปนี้เป็นข้อดีของการแพร่กระจายสเปกตรัม -

• การกำจัดการพูดคุยข้ามสาย
• ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นพร้อมความสมบูรณ์ของข้อมูล
• ลดผลกระทบของการซีดจางหลายเส้นทาง
• ความปลอดภัยที่ดีขึ้น
• ลดสัญญาณรบกวน
• การอยู่ร่วมกับระบบอื่น ๆ
• ระยะการผ่าตัดที่ไกลขึ้น
• ยากที่จะตรวจจับ
• ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะ demodulate / ถอดรหัส
• สัญญาณติดขัดยาก

แม้ว่าเทคนิคการแพร่กระจายสเปกตรัมได้รับการออกแบบมาเพื่อการใช้งานทางทหาร แต่ตอนนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า