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, chamada de PseudoNoise coding sequenceé usado em técnicas de espalhamento espectral. É uma sequência de comprimento máximo, que é um tipo de código cíclico.
Sinal de banda estreita
Os sinais de banda estreita têm a intensidade do sinal concentrada, conforme mostrado no espectro de frequência na figura a seguir.
Aqui estão as características dos sinais de banda estreita -
- 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 de propagação têm a intensidade do sinal distribuída conforme mostrado na figura do espectro de frequência a seguir.
Aqui estão as características dos sinais de espectro espalhado -
- A banda de sinais ocupa uma ampla faixa de frequências.
- A densidade de potência é muito baixa.
- A energia está espalhada.
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 espectro espalhado sem interferir uns com os outros, eles podem ser chamados demultiple access techniques.
As técnicas de acesso múltiplo de espectro espalhado usam sinais que têm uma largura de banda de transmissão cuja magnitude é maior do que a largura de banda RF mínima necessária.
Os sinais de espectro de propagação podem ser classificados em duas categorias -
- Espectro de difusão com salto de frequência (FHSS)
- Espectro de propagação de sequência direta (DSSS)
Espectro de dispersão saltado de frequência
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, por isso é 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 emissor 1 salta para a outra frequência e o emissor 2 usa a primeira frequência, que era usada anteriormente pelo emissor1. 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
Sempre que um usuário deseja enviar dados usando essa técnica DSSS, cada bit dos dados do usuário é multiplicado por um código secreto, denominado código de chip. estechipping codenada 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.
Este DSSS também é chamado de Code Division Multiple Access (CDMA).
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 instante de tempo | 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 |
| É 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 mais usada | Esta técnica não é freqüentemente usada |
Vantagens do Spread Spectrum
A seguir estão as vantagens do Spread Spectrum.
- 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
- Difícil de demodular / decodificar
- Mais 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.