Menarik

Spektrum Penyebaran Urutan Langsung: asasnya

Spektrum Penyebaran Urutan Langsung: asasnya


DSSS, spektrum penyebaran urutan langsung adalah satu bentuk transmisi spektrum penyebaran yang menggunakan kod penyebaran untuk menyebarkan isyarat ke jalur lebar yang lebih luas maka biasanya diperlukan.

Teknik di sebalik spektrum penyebaran urutan langsung, DSSS pada pandangan pertama bertentangan intuitif, tetapi DSSS digunakan di sejumlah bidang di mana ia memungkinkan banyak keuntungan diperoleh.

Asas spektrum penyebaran urutan langsung

Spektrum penyebaran urutan langsung adalah bentuk penghantaran yang kelihatan sangat mirip dengan bunyi putih pada lebar jalur transmisi. Bagaimanapun setelah diterima dan diproses dengan kod penyahkodan yang betul, adalah mungkin untuk mengekstrak data yang diperlukan.

Semasa menghantar isyarat spektrum penyebaran DSSS, isyarat data yang diperlukan dikalikan dengan apa yang dikenali sebagai aliran data kod penyebaran atau cip. Aliran data yang dihasilkan mempunyai kadar data yang lebih tinggi daripada data itu sendiri. Selalunya data digandakan menggunakan fungsi XOR (eksklusif ATAU).

Setiap bit dalam urutan penyebaran disebut cip, dan ini jauh lebih pendek daripada setiap bit maklumat. Urutan penyebaran atau urutan cip mempunyai kadar data yang sama dengan output akhir dari pengganda penyebaran. Laju disebut kadar cip, dan ini sering diukur dari segi sebilangan cip M / saat.

Aliran data baseband kemudian dimodulasi ke pembawa dan dengan cara ini keseluruhan isyarat keseluruhan tersebar pada lebar jalur yang lebih luas daripada jika data hanya dimodulasi ke pembawa. Ini kerana, isyarat dengan kadar data yang tinggi menempuh lebar jalur isyarat yang lebih luas daripada yang mempunyai kadar data yang rendah.

Untuk menyahkod isyarat dan menerima data asal, isyarat CDMA pertama kali didododkan dari pembawa untuk menyusun semula aliran data berkelajuan tinggi. Ini dikalikan dengan kod penyebaran untuk menghasilkan semula data asal. Apabila ini selesai, maka hanya data yang dihasilkan dengan kod penyebaran yang sama dihasilkan semula, semua data lain yang dihasilkan dari aliran kod penyebaran yang berlainan akan diabaikan.

Penggunaan spektrum penyebaran urutan langsung adalah prinsip yang kuat dan mempunyai banyak kelebihan.

Proses pengekodan / penyahkodan spektrum penyebaran urutan langsung DSSS

Untuk memvisualisasikan bagaimana proses spektrum penyebaran urutan langsung beroperasi, kaedah yang paling mudah adalah menunjukkan contoh bagaimana sistem ini benar-benar beroperasi dari segi bit data, dan bagaimana data dipulihkan dari DSSS, isyarat spektrum penyebaran urutan langsung.

Bahagian pertama dari proses ini adalah untuk menghasilkan isyarat DSSS. Ambil contoh bahawa data yang akan dihantar adalah 1001, dan kod cip atau penyebarannya adalah 0010. Untuk setiap bit data, kod penyebaran lengkap digunakan untuk melipatgandakan data, dan dengan cara ini, untuk setiap bit data, penyebaran atau isyarat yang diperluas terdiri daripada empat bit.

1001Data yang akan dihantar
0010001000100010Kod cip atau sebaran
1101001000101101Hasil penyebaran data hasil

Dengan isyarat yang diperoleh dan dihantar, ia perlu disahkod dalam penerima jauh:

1101001000101101Isyarat CDMA masuk
0010001000100010Kod cip atau sebaran
1111000000001111Hasil penyebaran
1001Output bersepadu


NB: 1 x 1 = 01 x 0 = 1

Dengan cara ini dapat dilihat bahawa data asal dipulihkan dengan tepat dengan menggunakan kod penyebaran atau cip yang sama. Sekiranya kod lain digunakan untuk menghasilkan semula isyarat spektrum penyebaran CDMA, maka ia akan menghasilkan urutan rawak setelah penyebaran. Ini akan muncul sebagai kebisingan dalam sistem.

Kod penyebaran yang digunakan dalam contoh ini panjangnya hanya empat bit. Ini membolehkan proses visualisasi lebih mudah. Kod penyebaran yang biasa mungkin panjangnya 64 bit, atau bahkan panjang 128 bit untuk memberikan prestasi yang diperlukan.

DSSS menyebarkan keuntungan

Lebar jalur isyarat spektrum penyebaran akan jauh lebih luas daripada aliran data asal. Untuk mengukur peningkatan lebar jalur, istilah yang dikenali sebagai spread spread digunakan. Sekiranya lebar jalur DSSS, isyarat spektrum penyebaran urutan langsung adalah W dan panjang atau tempoh bit data input 1 / R maka keuntungan penyebaran DSSS dapat ditentukan:

Didapati bahawa semakin besar keuntungan penyebaran isyarat spektrum penyebaran urutan langsung, semakin berkesan prestasi sistem ini. Ini kerana isyarat yang diinginkan menjadi lebih besar. Dalam contoh yang ditunjukkan di atas, keuntungan penyebaran adalah empat, seperti yang dilihat oleh fakta bahawa empat "1" dihasilkan untuk setiap bit data yang diperlukan. Data yang dihasilkan oleh kod penyebaran lain akan muncul sebagai kebisingan dan dapat dibuang karena nilainya lebih rendah.

Aplikasi spektrum penyebaran urutan langsung

DSSS digunakan di sejumlah bidang di mana sifatnya memungkinkannya memberikan beberapa kelebihan unik berbanding teknik lain.

  • Komunikasi rahsia: DSSS pertama kali digunakan untuk menyediakan komunikasi yang selamat dan tersembunyi. Isyarat pada awalnya sukar dikesan kerana kedengarannya seperti bunyi jalur lebar dan sering disalah anggap. Untuk mengakses data, perlu mengetahui kod yang digunakan untuk menghasilkan isyarat
  • Teknologi telefon bimbit CDMA: Teknik DSSS digunakan untuk menyediakan skema akses pelbagai yang digunakan untuk teknologi selofan 3G. Setiap telefon bimbit menggunakan kod akses atau kod penyebaran yang berbeza dan ini membolehkan beberapa pengguna mengakses stesen pangkalan pada frekuensi yang sama.
  • GNSS: Sistem navigasi berasaskan satelit menggunakan DSSS kerana ini memberikan perolehan isyarat dengan menyebarkan isyarat ke jalur lebar yang luas. Ia juga membolehkan satelit yang berbeza menggunakan saluran yang sama tanpa campur tangan bersama.


Tonton videonya: Spektrum - Major (Januari 2022).