Secvență directă Spectru răspândit Secvență directă Spectru răspândit secvență directă Spectru răspândit secvență directă Spectru răspândit secvență directă Spectru răspândit secvență directă Spectru răspândit secvență directă Modulație secvență directă Aceasta este o metodă de generare a unui semnal radio de bandă largă , în care secvența de biți inițială este convertită într-o secvență pseudo-aleatorie utilizată pentru modularea purtătoarei [1] . Folosit în rețelele IEEE 802.11 și CDMA pentru a extinde în mod intenționat spectrul de semnale transmise.
Metoda secvenței directe (DSSS) poate fi reprezentată în cel mai simplu caz după cum urmează. Fiecare bit de informație transmis este reprezentat ca o secvență a unui anumit număr de simboluri de cod. Acest lucru este implementat prin adăugarea modulo 2 a secvenței de biți inițiale cu secvența de răspândire a codului [2] . O parte din secvența de cod se numește cip. În standardul IEEE 802.11, un cod Barker cu 11 elemente este folosit ca secvență de cod , care este adăugat modulo 2 cu fiecare bit de informație [3] . Ca rezultat, spectrul semnalului este extins de 11 ori. La recepție, secvența recepționată de cipuri este decodificată prin adăugarea modulo 2 a secvenței recepționate de cipuri cu aceeași secvență de cod. O altă pereche de receptor-transmițător poate folosi o secvență de cod diferită.
Primul rezultat evident al aplicării acestei metode este protecția informațiilor transmise împotriva interceptării cu urechea (un receptor DSSS „străin” folosește o secvență de cod diferită și nu va putea decoda informațiile care nu sunt de la emițătorul său). În același timp, atunci când la receptor este utilizată o secvență de cod diferită, raportul dintre nivelul semnalului transmis și nivelul de zgomot (adică interferența aleatorie sau intenționată) este mult redus la ieșirea filtrului trece-bandă, astfel încât semnalul transmis la ieșirea filtrului este, parcă, imposibil de distins în zgomotul general. Prin urmare, dispozitivul de recepție nu recunoaște secvența de informații transmise.
O altă proprietate extrem de utilă a dispozitivelor DSSS este aceea că, datorită densității scăzute de putere a semnalelor din domeniul spectral, practic nu interferează cu dispozitivele radio convenționale (putere mare în bandă îngustă), deoarece acestea din urmă acceptă un semnal de bandă largă ca zgomot în limitele admisibile. limite. Și invers - dispozitivele convenționale nu interferează cu cele de bandă largă, deoarece semnalele lor de mare putere „zgomot” fiecare numai în propriul canal îngust și nu pot îneca complet întregul semnal de bandă largă.
Utilizarea tehnologiilor de bandă largă face posibilă utilizarea aceleiași secțiuni a spectrului radio de două ori - cu dispozitive convenționale de bandă îngustă și „pe deasupra lor” cu cele de bandă largă.
O secvență de așa-numite cipuri este încorporată în fiecare bit de informație transmis (0 sau 1 logic). Dacă biții de informație - zerouri logice sau unu - pot fi reprezentați ca o secvență de impulsuri dreptunghiulare atunci când se pot codifica informații, atunci fiecare cip individual este și un impuls dreptunghiular, dar durata lui este de câteva ori mai mică decât durata unui bit de informație. Secvența de jetoane este o secvență de impulsuri dreptunghiulare, adică 1 și -1, dar nu sunt informaționale. Deoarece durata unui cip este de n ori mai mică decât durata unui bit de informație, lățimea spectrului semnalului convertit va fi de n ori mai mare decât lățimea spectrului semnalului original. În acest caz, amplitudinea componentelor spectrale ale semnalului transmis va scădea de n ori.
Secvențele de cip încorporate în biții de informații sunt numite coduri asemănătoare zgomotului (PN-secvențe), ceea ce subliniază faptul că semnalul rezultat devine asemănător zgomotului și este greu de distins de zgomotul natural.
Secvențele de cip utilizate pentru a răspândi spectrul semnalului trebuie să îndeplinească anumite cerințe de autocorelare . Termenul de autocorelare în matematică înseamnă gradul de similitudine al unei funcții cu ea însăși în momente diferite de timp. Dacă selectăm o astfel de secvență de cip pentru care funcția de autocorelare va avea un vârf pronunțat doar pentru un moment în timp, atunci un astfel de semnal de informare poate fi identificat la nivelul de zgomot. Pentru a face acest lucru, semnalul primit este înmulțit cu aceeași secvență de cip în receptor, adică se calculează funcția de autocorelare a semnalului. Ca urmare, semnalul devine din nou în bandă îngustă, deci este filtrat într-o bandă îngustă de frecvență, iar orice interferență care intră în banda semnalului original de bandă largă, după multiplicarea cu secvența de cip, dimpotrivă, devine în bandă largă și este tăiată. oprit prin filtre și doar o parte a interferenței intră în banda îngustă de informații, în funcție de puterea este mult mai mică decât zgomotul care acționează la intrarea receptorului.
O variație a metodei DSSS este tehnologia de multiplexare cu diviziune de cod ortogonală (OCDM) [4] . În acest caz, „fiecare bit (grup de biți) al fluxului de informații este înlocuit cu una dintre secvențele de cod ortogonale (de exemplu, Walsh-Hadamard)” [4] .