Spectrum modulyatsiyasini tarqatish. To'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektr. Simsiz tarmoqlarni tashkil etish

Spektrning tarqalishi

Muddat spektrni kengaytirishko'plab harbiy va tijorat aloqa tizimlari tomonidan ishlatilgan. Yoyilgan spektrli tizimlarda har bir xabar tashuvchisi odatiy modulyatsiya qilingan signalga qaraganda ancha kengroq radio chastota o'tkazuvchanligini talab qiladi. Kengroq tarmoqli kengligi ba'zi foydali narsalarga imkon beradi

boshqa vositalar bilan erishish qiyin bo'lgan xususiyatlar va xususiyatlar.

Spread Spectrum - bu faqat signal spektrini yoyibgina qolmay, balki uning boshqa signallarga ta'sirini susaytiradigan qo'shimcha modulyatsiya bosqichidan foydalangan holda tarqaladigan spektr signalini yaratish usuli. Qo'shimcha modulyatsiyaning uzatilgan xabarga aloqasi yo'q. Shuning uchun, tarmoqli kengligining bunday kengayishi bizga qo'shimcha oq Gauss shovqini (AWGN) ta'sirini susaytirishga imkon bermaydi, chunki bu keng polosali chastotali modulyatsiya bilan sodir bo'ladi.

Yoyilgan spektrli tizimlarning afzalliklari

spektral zichlik 4) masofani o'lchashda yuqori aniqlik 5) aloqa xavfsizligi 6) qasddan aralashishga qarshi turish qobiliyati

8) bir vaqtning o'zida bir xil HF kanalini egallagan foydalanuvchilar sonining ko'payishi bilan aloqa sifatining asta-sekin pasayishi

9) Amalga oshirishda arzon narx

10) zamonaviy element bazasining mavjudligi (integral mikrosxemalar).

Yoyilgan spektrli tizimlarning asosiy guruhlari

Arxitektura va ishlatiladigan modulyatsiya turlariga muvofiq,

tarqaladigan spektrli tizimlarni quyidagi asosiy guruhlarga bo'lish mumkin:

Soxta tasodifiy ketma-ketliklar (PRS) asosida to'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektrli tizimlar, shu jumladan CDMA tizimlari.

Chastotani sakrash tizimlari (chastotali sakrash), shu jumladan sekin va tez chastotali sakrash bilan CDMA tizimlari.

Yoyiluvchi spektrli ko'p tarmoqli tizim va tizim (CSMA).

Signallarning vaqtinchalik holatini qayta qurish tizimlari ("sakrash" vaqti).

Signallarning chirpli modulyatsiyasiga ega tizimlar (chip modulyatsiyasi). Aralash tarqalgan spektrli tizimlar.

Mobil radioaloqa tizimlarida va simsiz mahalliy tarmoqlar to'g'ridan-to'g'ri spektrni yoyish usullari, chastotani sozlash va tashuvchini sezish yoyilishi keng qo'llanilgan.

Psevdo-tasodifiy ketma-ketliklar yordamida to'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektr

Shakl: 1. Blok diagrammasi

to'g'ridan-to'g'ri tizimlar

spektrni kengaytirish

orqali signallar

psevdo-tasodifiy

ketma-ketliklar: a -

bilan signal uzatuvchi

PSK va undan tashqarida

spektrni kengaytirish; b - transmitterning ekvivalenti davri

spektrni kengaytirish

tayanch tasmada amalga oshiriladi; c - qabul qiluvchi.

Yoyilgan spektrli signallarni yaratish jarayoni ikki bosqichda sodir bo'ladi: modulyatsiya va tarqalish spektri (yoki psevdo-tasodifiy ketma-ketlik yordamida ikkilamchi modulyatsiya). Ikkilamchi

modulyatsiya g (t) s (t) ideal ko'paytirish operatsiyasi yordamida amalga oshiriladi (1-rasm).

amplituda modulyatsiyalangan ikki tarmoqli bostirilgan tashuvchi signal.

PSK signali quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

bu erda d (t) - ikkita holatga ega filtrlanmagan ikki darajali signal: +1 va -1; ωpc - oraliq chastota, Ps - signal kuchi.

Tarqatuvchi signal g (t) sifatida f \u003d 1 / Tc belgisini takrorlash tezligi bo'lgan yolg'on tasodifiy ketma-ketlik (PRS) signalidan foydalaniladi. Qayta modulyatsiya natijasida PSK tarqaladigan spektri paydo bo'ladi:

Ushbu IF signal keyinchalik radiochastota (RF) sintezatori yordamida kerakli chastotaga tarjima qilinadi. Bu erda ω0 oraliq ω IF yoki radio chastotasi ω RF ni bildiradi.

Shunday qilib, qabul qiluvchining kiritilishi bir xil chastota diapazonini egallagan M mustaqil tarqaladigan spektr signallarining yig'indisini oladi:

bu erda M - bir vaqtning o'zida uzatuvchi (faol) foydalanuvchilar soni; g i (t) -PSP i-juftlik uzatuvchi-qabul qiluvchi; s i (t) modulyatsiyalangan signal; I (t) - aralashuv (qasddan yoki ichki); n (t) - ABGSH.

Xabar mo'ljallangan foydalanuvchining qabul qilgichida siqishni ta'minlaydigan vaqt bilan sinxronlashtirilgan g i (t) signal mavjud.

spektr va mos keladigan uzatgichning PRS signalining aniq nusxasini aks ettiradi. Spektrni siqib chiqargandan so'ng olingan tor polosali PSK signali demodulyatsiya qilinadi. Ko'rsatilgan misolda ikkilik fazali modulyatsiya / demodulyatsiya qo'llaniladi. Biroq, boshqa turlarni amalga oshirish mumkin.

mSK, GMSK, GFS ^ FBPSK va FQFSK kabi modulyatsiyalar.

Agar o'zaro bog'liq bo'lmagan PSP signallari ansambli tanlansa, u holda spektrni siqish operatsiyasidan so'ng faqat modulyatsiya qilingan foydali signal saqlanib qoladi. Boshqa barcha signallar, o'zaro bog'liq bo'lmagan holda, keng polosali aloqani saqlaydi va spektrning kengligi demodulator filtrining uzilish o'tkazuvchanligidan oshib ketadi.

tizimning qabul qiluvchi qismlari 4-rasmda keltirilgan. Bu erda ikkilik PRS generatori chastota sintezatorini boshqaradi, uning yordamida mavjud chastotalar to'plamidan bir chastotadan boshqasiga o'tish ("sakrash") amalga oshiriladi. Shunday qilib, kengayish effekti

spektrga tashuvchisi chastotasini psevdo-tasodifiy sozlash hisobiga erishiladi, uning qiymati mavjud bo'lgan j j chastotalaridan tanlanadi. ... ... , f N,

bu erda N bir necha ming yoki undan ortiq qiymatlarga erishishi mumkin.

Agar xabarlarni qayta qurish tezligi (chastotalarni o'zgartirish tezligi)

xabarni uzatish tezligidan yuqori bo'lsa, unda bizda tizim tez chastotani sozlash.Agar sozlash tezligi tezlikdan kamroq bo'lsa

sozlash oralig'ida bir nechta bit uzatilishi uchun xabarlarni uzatish, bizda tizim mavjud sekin chastotani sozlash.

1.1. Chastotani sakrash usuli bilan signal spektrining tarqalishining qisqacha tavsifi

1.1.1. Signallarni tarqatishning asosiy printsiplari va usullari

Radioaloqa tizimlarini (RTS) tadqiqotchilari va ishlab chiquvchilari uyushgan va bexosdan shovqinlar sharoitida ishonchli aloqani ta'minlash, radio to'lqinlarning ko'p yo'lli tarqalishi, shuningdek, radioaloqa paketli tarmoqlarida ishlashda ko'p sonli kirishni amalga oshirish muammosiga duch kelganda, eng yaxshi natijalarga RTS-da foydalanilganda erishish mumkin yoyilgan spektr signallari. O'zlarining jismoniy mohiyatini etarlicha aks ettiradigan signallarning spektrini kengaytirishning ma'lum usullarining asosiy printsiplari quyidagicha keltirilgan: ... signal spektrining kengayishi - bu axborot uzatish uchun zarur bo'lgan minimal tarmoqli kengligidan kengroq o'tkazuvchanlikni egallagan uzatish usuli; signalning o'tkazuvchanligini kengaytirish, uzatiladigan ma'lumotlarga bog'liq bo'lmagan maxsus kod bilan ta'minlanadi; signalni o'tkazish qobiliyatini keyingi siqish va qabul qiluvchi qurilmada ma'lumotlarni tiklash uchun, shuningdek, CPC transmitteridagi kodga o'xshash va u bilan sinxronlangan maxsus kod ishlatiladi ... maxsus kod (tarqatish funktsiyasi) va uzatilgan xabar bilan signal; qabul qiluvchi tomonda, tarqatish funktsiyasiga muvofiq signalning sinxron demodulatsiyasida va uzatilgan xabarni tiklashda.

1920 va 30-yillarda signallarning spektrini kengaytirish tamoyillari allaqachon ma'lum bo'lganiga qaramay, bunday signallar bilan KPKni rivojlantirishning nazariy asoslari K.E. Shannon

gauss kanalining cheklangan imkoniyatlarini tavsiflovchi, radioaloqa kanallari orqali tarmoqqa cheklangan qo'shimcha oq Gauss shovqini (AWGN) bilan ma'lumot uzatish imkoniyatlarini tushunishni tubdan kengaytiradi.

Demak, (1.1) dan kelib chiqadiki, radioaloqa kanalining o'tkazuvchanligi (bit / s) o'rnatilgandan so'ng, cheklangan o'rtacha quvvati (V) bo'lgan Gauss aralashuvi (shovqin) qo'shimchasi ta'sirida yoki keng chastota diapazoni yordamida ta'minlanishi mumkin ( Hz) past shovqin-shovqin nisbati bilan, yoki - shovqin-shovqin nisbati yuqori bo'lgan tor chastota diapazoni (Hz), bu erda o'rtacha signal kuchi. Binobarin, kanalning o'tkazuvchanligi va ushbu kanaldagi signal-shovqin nisbati o'rtasida almashinish mumkin. Bunday holda, (1.1) qaramlikka muvofiq, signal kuchini kanal o'tkazuvchanligi uchun almashtirish eng maqsadga muvofiqdir. Masalan, siz shovqin-shovqin nisbati \u003d bilan bit / s tarmoqli kengligini ta'minlamoqchisiz. (1.1) ga asoslanib, radiokanal MGts o'tkazuvchanligiga ega bo'lishi kerak. Kattaroq signal-shovqin nisbati bilan, masalan, radioaloqa kanalining tarmoqli kengligi, bit / s, etarlicha tor kHz chastota diapazoni bilan amalga oshirilishi mumkin. Formula (1.1) shuningdek AWGN bilan radioaloqa kanalidagi signal-shovqin nisbati uchun signal spektrining mos keladigan kengayishi bilan o'tkazuvchanlikni oshirish mumkinligini ko'rsatadi.

Shovqin-shovqinning kichik nisbati uchun (1.1) ifoda quyidagi ko'rinishga ega:

bu erda 1.44 - ikkilikdan tabiiy logarifmlarga o'tish moduli; katta nisbatlar bo'lsa, (1.1) dan yaxshi taxmin bilan kelib chiqadi

Gauss radioaloqa kanali uchun o'tkazuvchanlikning maksimal qiymati

oq shovqinning bir tomonlama kuch spektral zichligi qaerda.

Ifoda (1.2c) shovqinli kanalda, hatto cheklangan holatda ham, signal-shovqin nisbati ma'lum bir chegara qiymatidan oshib ketishi kerakligini ko'rsatadi. Shunday qilib, bir oz ma'lumotni uzatish uchun kerakli signal energiyasi (yoki).

Agar o'tkazuvchanlik talab qilinadigan axborot uzatish tezligiga teng bo'lsa, unda (1.1) va (1.2) dan ma'lum bo'lishicha, radioaloqa kanali foydali signal kuchiga nisbatan shovqin kuchidan sezilarli darajada oshib ketishi mumkin. Shuning uchun signallarning spektrini kengaytirish usullari maxsus CDS-larda keng qo'llaniladi, bu elektron bostirish (REB) sharoitida ishonchli aloqani ta'minlashi kerak.

Tarqatish texnikasi psevdo-tasodifiy ketma-ketlikdan hosil bo'lgan maxsus kodga muvofiq signalning amplitudasini, fazasini, chastotasini va vaqt holatini (kechikishini) o'zgartirishga (modulyatsiya qilishga) asoslangan bo'lishi mumkin.

Biroq, amplituda modulyatsiya odatda tarqaladigan spektrli signalni yaratish uchun ishlatilmaydi, chunki bu yuqori cho'qqisiga (bir zumda) quvvatga ega bo'lgan signalni ishlab chiqaradi, bu esa elektron razvedka stantsiyalari (RTR) oddiy qabul qiluvchilar tomonidan osonlikcha aniqlanadi.

Shovqin immuniteti etarli bo'lmaganligi sababli, signalning vaqt holatini (kechikishini) modulyatsiyasi tufayli spektrni yoyish usuli, psevdo-tasodifiy impuls-vaqt modulyatsiyasi (PSTM) usuli deb ataladigan narsa KPKda o'z dasturini topa olmaydi. PMIM usuli bilan spektrning tarqalishiga vaqt sohasidagi axborot signalini siqish orqali erishiladi. Har bir ma'lumot signalini uzatish vaqtini vaqtni qisqartirish signal spektrining vaqtlar ichida tarqalishiga olib keladi va umumiy uzatish vaqtiga kamayadi. Ma'lumot faqat belgilangan vaqt oralig'ida uzatiladi, ular tanlangan kodga muvofiq bir-birini ta'qib qiladi. PMIM usulidan, shuningdek amplituda modulyatsiya tufayli spektrni yoyish usulidan foydalanganda, CPC transmitter quvvatining mantiqsiz sarflanishiga olib keladigan katta pik omil mavjud.

Zamonaviy CDS, boshqarish va axborot tarqatish tizimlarida keng qo'llaniladigan signallarning spektrini kengaytirishning asosiy, asosiy usullari quyidagilardir:

Yolg'on tasodifiy ketma-ketlik (PSP) bilan tashuvchining to'g'ridan-to'g'ri modulyatsiyasi;

Ish chastotasini (PFC) psevdo-tasodifiy sozlash usuli;

Birgalikda (kompleks) foydalanish usuli turli xil usullar; masalan, tashuvchining tarmoqli kengligini to'g'ridan-to'g'ri modulyatsiya qilish va chastotani sakrash; PPRCH usuli va PVIM usuli va boshqa kombinatsiyalar.

Birinchi usulda signal spektrining tarqalishiga PSP tashuvchisi chastotasining to'g'ridan-to'g'ri modulyatsiyasi orqali erishiladi, uning chiplari axborot ketma-ketligining bit tezligidan sezilarli darajada yuqori tezlikda hosil bo'ladi va keyin har bir ma'lumot belgisiga joylashtiriladi. Bunday signallarning odatiy misollari - fazali siljish klaviatura bilan keng polosali signallar (PSBPS). Axborot ketma-ketligi elementlarining to'rtburchaklar shakli bilan va signal spektrining tarqalishini ta'minlaydigan PSP dan foydalanilganda, ikkilik PSMN ifoda bilan tavsiflanishi mumkin

1.4, a, b-rasmda signalning spektral quvvat zichligi va PMNPS bilan SRS qabul qiluvchisi va qabul qiluvchisi konstruktiv diagrammalarining xarakterli nuqtalaridagi tor diapazonli shovqin ko'rsatilgan.

Shakl. 1.4 foydali signal spektri qanday aylantirilishini va FMNMS bilan SRS ning uzatuvchi va qabul qiluvchi qurilmalarida tor diapazonli shovqinlarning spektrining kengayishini ko'rsatadi.


Rossiya Federatsiyasi transport vazirligi
Davlat ta'lim muassasasi
Oliy kasbiy ma'lumot
Volga davlat suv transporti akademiyasi

Informatika, boshqaruv tizimlari va telekommunikatsiyalar

Mavzu bo'yicha kurs ishlari:
Spektr modulyatsiyasini yoyish. To'g'ridan-to'g'ri kengaytirish spektr "

Bajarildi
r-312 guruh talabasi
Aminov A.R.

Tekshirildi
Preobrazhenskiy A.V.

N.Novgorod
2009 yil

Spektr modulyatsiyasini yoyish.
Keng tarqatish simsiz tarmoqlar, ulanish nuqtasi infratuzilmasining rivojlanishi, integratsiyalashgan simsiz echim (Intel Centrino) bilan mobil texnologiyalarning paydo bo'lishi oxirgi foydalanuvchilarni (gapirmasa ham bo'ladi) korporativ mijozlar) simsiz echimlarga tobora ko'proq e'tibor berishni boshladi. Bunday echimlar, avvalambor, mobil va statsionar simsiz lokal tarmoqlarni tarqatish vositasi va Internetga onlayn kirish vositasi sifatida qaraladi. Biroq, tarmoq ma'muri bo'lmagan oxirgi foydalanuvchi odatda juda yaxshi bilmaydi tarmoq texnologiyalarishuning uchun unga simsiz echim sotib olayotganda tanlov qilish qiyin, ayniqsa, bugungi kunda taqdim etilayotgan turli xil mahsulotlarni hisobga olgan holda.
Simsiz texnologiyalarning jadal rivojlanishi, foydalanuvchilarning bitta standartga ko'nikishga ulgurmay, boshqasiga o'tishga majbur bo'lishiga olib keldi va bundan ham yuqori uzatish tezligini taklif qildi. Biz, albatta, quyidagi protokollarni o'z ichiga olgan IEEE 802.11 deb nomlanuvchi simsiz aloqa protokollari oilasi haqida gapiramiz: 802.11, 802.11b, 802.11b +, 802.11a, 802.11g. Yaqinda ular 802.11g protokolini kengaytirish haqida gapira boshladilar.
Simsiz tarmoqlarning har xil turlari bir-biridan diapazon, qo'llab-quvvatlanadigan ulanish tezligi va ma'lumotlarni kodlash texnologiyasi bilan ajralib turadi. Shunday qilib, IEEE 802.11b standarti maksimal ulanish tezligini 11 Mbit / s, IEEE 802.11b + standarti - 22 Mbit / s, IEEE 802.11g va 802.11a standartlarini - 54 Mbit / s ni ta'minlaydi.
802.11a standartining kelajagi juda xavfli. Shubhasiz Rossiyada va Evropada ushbu standart keng qo'llanilmaydi va hozirda qo'llanilayotgan Qo'shma Shtatlarda, ehtimol, yaqin kelajakda muqobil standartlarga o'tish amalga oshiriladi. Ammo yangi 802.11g standarti butun dunyoda tan olinishi uchun katta imkoniyatlarga ega. Yangi 802.11g standartining yana bir afzalligi shundaki, u 802.11b va 802.11b + standartlariga to'liq mos keladi, ya'ni 802.11g standartini qo'llab-quvvatlovchi har qanday qurilma (past ulanish tezligida bo'lsa ham) 802.11b / b + tarmoqlarida ishlaydi. va 802.11b / b + standartini qo'llab-quvvatlovchi qurilma ulanish tezligi pastroq bo'lsa ham, 802.11g tarmoqlarida ishlaydi.
802.11g va 802.11b / b + standartlarining mosligi, birinchi navbatda, ular bir xil chastota diapazonidan foydalanishni o'z zimmalariga olganliklari, ikkinchidan, 802.11b / b + protokollarida taqdim etilgan barcha rejimlarning 802.11 standartida bajarilishi bilan bog'liq. g. Shuning uchun 802.11b / b + standartini 802.11g standartining kichik to'plami sifatida ko'rish mumkin.
802.11 protokolining fizik qatlami
802.11b / g oilasining protokollarini ko'rib chiqishni 802.11 protokoli bilan boshlash maqsadga muvofiqdir, u endi u sof shaklida topilmasa ham, boshqa barcha protokollarning ajdodidir. 802.11 standarti, ushbu oilaning barcha boshqa standartlari singari, 2400 dan 2483,5 MGts gacha bo'lgan chastotalar diapazonidan foydalanishni nazarda tutadi, ya'ni 83,5 MGts chastota diapazonida, quyida ko'rsatilgandek, bir nechta chastotali subkanallarga bo'linadi.
Spektr texnologiyasi
Barcha 802.11 simsiz protokollari Spread Spectrum (SS) texnologiyasiga asoslangan. Ushbu texnologiya shuni anglatadiki, dastlab tor diapazonli (spektrning kengligi bo'yicha) foydali axborot uzatish paytida uning spektri asl signalning spektridan ancha kengroq qilib o'zgartiriladi. Ya'ni, signal spektri chastota diapazonida "bulg'angan". Signal spektrining kengayishi bilan bir vaqtning o'zida signalning spektral energiya zichligini qayta taqsimlash sodir bo'ladi - signal energiyasi ham spektrga "bulanadi". Natijada, konvertatsiya qilingan signalning maksimal quvvati dastlabki signal kuchidan sezilarli darajada past bo'ladi. Bunday holda, foydali ma'lumot signalining darajasi tom ma'noda tabiiy shovqin darajasi bilan taqqoslanishi mumkin. Natijada, signal ma'lum ma'noda "ko'rinmas" bo'lib qoladi - u shunchaki tabiiy shovqin darajasida yo'qoladi.
Aslida, aynan signalning spektral energiya zichligi o'zgarishi bilan spektrni kengaytirish g'oyasi yotadi. Haqiqat shuki, agar biz ma'lumotlar uzatish muammosiga an'anaviy tarzda yondashsak, ya'ni har bir radiostansiyaga o'z radioeshittirish diapazoni tayinlangan radioeshittirishda bo'lgani kabi, biz muqarrar ravishda birgalikda foydalanish uchun mo'ljallangan cheklangan radio diapazonda imkonsiz bo'lgan muammoga duch kelamiz. Barchaga "mos". Shuning uchun foydalanuvchilar bir xil chastota diapazonida bir-birlari bilan yashashi va bir-biriga xalaqit bermasligi mumkin bo'lgan ma'lumotlarni uzatish usulini topish kerak. Spektrni kengaytirish texnologiyasi aynan shu muammoni hal qiladi.
Spread Spectrum tizimlarining afzalliklari
- Yuqori shovqin immuniteti. Interferentsiyaning spektral zichligi cheklangan tarmoqli kengligi bilan signal-shovqin nisbati G p \u003d Pw / P marta ko'payadi, bu erda P asl signal o'tkazuvchanligi, Pw - spektr tarqalgandan keyin signal o'tkazuvchanligi, G p - spektrning tarqalish koeffitsienti. Agar shovqin spektri bir xil bo'lsa (oq shovqin), signal-shovqin nisbati yaxshilanmaydi.
- Muloqotning maxfiyligi. Xabarni yoyilgan spektr algoritmini bilmasdan o'qib bo'lmaydi.
- Bir vaqtning o'zida ko'plab xabarlarni uzatish imkoniyati kodni taqsimlash multiplekslash tizimidagi bitta tashuvchi chastotada ( CDMA (English Code Division Multiple Access) - kodni taqsimlash bilan bir nechta kirish.
Ushbu vositani ajratish usuli bilan trafik kanallari har bir foydalanuvchiga butun tarmoqli kengligi bo'ylab tarqaladigan alohida raqamli kodni berish orqali yaratiladi. Vaqt taqsimoti yo'q, barcha abonentlar doimiy ravishda butun kanal o'tkazuvchanligidan foydalanadilar. Bitta kanalning chastota diapazoni juda keng, abonentlarning translyatsiyasi bir-birining ustiga o'rnatilgan, ammo ularning kodlari boshqacha bo'lgani uchun ularni farqlash mumkin.
Kodni taqsimlashning ko'p sonli kirish texnologiyasi uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan. SSSRda ushbu mavzu bo'yicha birinchi asar 1935 yilda D.V.Ageev tomonidan nashr etilgan
.)

- Kam quvvatli signal uzatish qobiliyati. Signalning davomiyligini oshirish orqali signal energiyasi yuqori darajada saqlanadi. Aloqa bo'yicha energiya sirlari ta'minlanadi. Signal aniqlanmadi, lekin shovqin sifatida qabul qilinadi.
- Yuqori vaqt o'lchamlari (spektr qanchalik keng bo'lsa, signalning old qismi shunchalik baland bo'ladi). Signalning boshlanish momenti juda aniq aniqlangan, bu masofani o'lchash tizimlari uchun signalning o'tish vaqti va uzatuvchi va qabul qiluvchini sinxronlashtirish uchun muhimdir.
Spektrning keng tarqalgan texnikasi
- To'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektr (to'g'ridan-to'g'ri ketma-ketlik) signalni modulyatsiya qiluvchi ikkilik psevdo-tasodifiy ketma-ketlik (PRS) yordamida. Spektrning kengligi elementar PSP belgisining minimal texnik jihatdan davomiyligi bilan cheklangan. Spektr o'nlab megagertsgacha kengayadi.
- Tashuvchi sakrash (chastotali sakrash).Odatda M-ary FSK ishlatiladi. M belgilar bir-biridan interval bilan joylashgan M chastotalariga mos keladiD. f. Ushbu diapazonning markaziy f 0 chastotasi bitta xabar belgisini uzatishda (tez sakrash) yoki bir nechta belgining davomiyligiga teng interval bilan (sekin sakrash) sakrash zonasida PSP nazorati ostida bir necha marta o'zgaradi. Chastotani sakrash signallarning muvofiqligini saqlashni qiyinlashtiradi. Shuning uchun demodulyatsiya odatda nomuvofiqdir. Signallarning bir xilligini ta'minlash uchun chastotalar orasidagi masofa shartni qondirishi kerakD. f \u003d m / T s, m butun son. Spektr bir necha gigagertsgacha kengayishi mumkin: spektrning tarqalish koeffitsienti to'g'ridan-to'g'ri tarqalishiga qaraganda yuqori.
To'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektr
Potentsial kodlashda axborot bitlari - mantiqiy nollar va bitta - to'rtburchaklar kuchlanish pulslari bilan uzatiladi. To'rtburchak impuls davomiyligi T spektrga ega, uning kengligi puls davomiyligiga teskari proportsionaldir. Shuning uchun, ma'lumot bitining davomiyligi qancha qisqa bo'lsa, shunchalik katta spektrni bunday signal egallaydi.
DSSS texnologiyasida dastlab tor polosali signal spektrini ataylab kengaytirish uchun har bir uzatiladigan axborot bitiga tom ma'noda chiplar deb nomlangan ketma-ketlik kiritiladi (mantiqiy 0 yoki 1). Agar ma'lumotni potentsial kodlash paytida axborot bitlari - mantiqiy nollar yoki bittalar to'rtburchaklar impulslar ketma-ketligi sifatida ifodalanishi mumkin bo'lsa, unda har bir alohida chip ham to'rtburchaklar zarbadir, ammo uning davomiyligi axborot bitining davomiyligidan bir necha baravar kam. Chipslarning ketma-ketligi - bu to'rtburchaklar pulslarning ketma-ketligi, ya'ni nollar va birlar, ammo bu nollar va birlar ma'lumotga ega emas. Bitta chipning davomiyligi axborot bitining davomiyligidan n marta kam bo'lganligi sababli, konvertatsiya qilingan signalning spektri kengligi dastlabki signalning spektri kengligidan n marta kattaroq bo'ladi. Bunday holda, uzatilgan signalning amplitudasi ham n marta kamayadi.
Axborot bitlariga kiritilgan chiplar ketma-ketligi shovqinga o'xshash kodlar (PN-ketma-ketliklar) deb nomlanadi, bu esa natijada paydo bo'lgan signal shovqinga o'xshash bo'lib, tabiiy shovqindan ajralib turishi qiyinlashishini ta'kidlaydi.
Signal spektrini qanday kengaytirish va uni tabiiy shovqindan ajratib bo'lmaydigan qilib qo'yish tushunarli. Buning uchun, asosan, siz o'zboshimchalik bilan (tasodifiy) chiplar ketma-ketligini ishlatishingiz mumkin. Biroq, savol tug'iladi: bunday signalni qanday qabul qilish kerak? Axir, agar u shovqinga o'xshash bo'lsa, unda undan foydali ma'lumot signalini olish unchalik oson emas, hatto imkonsiz ham emas. Ehtimol, bu mumkin, ammo buning uchun chip ketma-ketligini to'g'ri tanlash kerak. Signal spektrini tarqatish uchun ishlatiladigan chiplar ketma-ketligi ma'lum avtokorrelyatsiya talablarini qondirishi kerak. Matematikada avtokorrelyatsiya atamasi vaqtning turli nuqtalarida funktsiyaning o'ziga o'xshashlik darajasini anglatadi. Agar biz avtokorrelyatsiya funktsiyasi faqat bir lahzaga aniq tepalikka ega bo'ladigan bunday chiplar ketma-ketligini tanlasak, unda bunday axborot signalini shovqin darajasida ajratish mumkin. Buning uchun qabul qilingan signal qabul qilgichda bir xil chip ketma-ketligi bilan ko'paytiriladi, ya'ni signalning avtokorrelyatsiya funktsiyasi hisoblanadi. Natijada, signal yana tor polosaga aylanadi, shuning uchun u tor chastota diapazonida filtrlanadi va dastlabki keng polosali signalning diapazoniga tushadigan har qanday shovqin, chip ketma-ketligi bilan ko'paytirilgandan so'ng, aksincha, keng polosaga aylanadi va filtrlar bilan kesiladi va shovqinlarning faqat bir qismi tor ma'lumot polosasiga tushadi, quvvat qabul qiluvchining kirish qismida ishlaydigan shovqinlardan sezilarli darajada kam.
PSP uchun asosiy talablar
- 1 va 0 belgilar paydo bo'lishining oldindan aytib bo'lmaydiganligi, shu sababli signal spektri bir hil bo'lib qoladi va uning cheklangan uzunlikdagi bo'limi bo'yicha o'tkazuvchanlikni shakllantirish algoritmini aniqlash mumkin emas.
- Kodlarni taqsimlash tizimlarini yaratish uchun bir xil uzunlikdagi turli xil o'tkazuvchanlik kengligi to'plamining mavjudligi.
- davriy va aperiodik avtokorrelyatsiya (ACF) va o'zaro bog'liqlik (PCF) funktsiyalari bilan tavsiflangan PSP ning yaxshi korrelyatsion xususiyatlari.
Psevdo-tasodifiy ketma-ketliklarning xususiyatlari (PSP)
PSP-ning xarakteristikalari avtokorrelyatsiya (ACF) va o'zaro bog'liqlik (PCF), davriy va aperiodik funktsiyalardir. FAC va FVK bir-birining siljishida taqqoslanadigan PSP-ning mos keladigan va mos kelmaydigan bitlari sonidagi farqni hisoblash yo'li bilan hisoblanadi.
Vaqti-vaqti bilan FAK va FVK
va hokazo.................

Spektrlarni tarqatish usullari

Dastlab, harbiy boshqaruv va aloqa tizimlarini ishlab chiqishda yoyilgan spektr usullari (PC yoki SS - Spread-Spectrum) ishlatilgan. Ikkinchi Jahon urushi paytida qasddan aralashishga qarshi kurashish uchun keng tarqalgan spektr radarlarda ishlatilgan. So'nggi yillarda ushbu texnologiyaning rivojlanishi tor diapazonli signallarni shovqinli kanallar orqali uzatishda va ularning ushlanishini murakkablashtirganda yuqori shovqin immunitetini ta'minlash uchun samarali radioaloqa tizimlarini yaratish istagi bilan izohlanadi.

Aloqa tizimi quyidagi holatlarda tarqaladigan spektrli tizimdir:

Uzatish uchun ishlatiladigan chastota diapazoni joriy ma'lumotni uzatish uchun zarur bo'lgan minimal darajadan ancha kengroq. Bunday holda, axborot signalining energiyasi signalning shovqin nisbati past bo'lgan holda butun tarmoqli kengligi bo'ylab kengayadi, natijada signalni aniqlash, ushlab qolish yoki shovqinlarni kiritish orqali uning uzatilishini oldini olish qiyin. Jami signal quvvati katta bo'lishi mumkin bo'lsa-da, har qanday chastota diapazonidagi signal-shovqin nisbati kichik, bu esa tarqaladigan spektrli signalni radioaloqada aniqlashni qiyinlashtiradi va steganografik ma'lumotni yashirish sharoitida odamlar tomonidan farqlash qiyin.

Tarqatish tarqatilayotgan (yoki kodli) signal yordamida uzatiladi, bu uzatilayotgan ma'lumotdan mustaqil. Barcha chastota diapazonlarida signal energiyasining mavjudligi tarqaladigan spektrli radio signalni shovqinlarga chidamli qiladi va yoyilgan spektr usuli yordamida idishga joylashtirilgan ma'lumotlar uning yo'q qilinishiga yoki konteynerdan chiqarilishiga chidamli. Aloqa tizimidagi siqilish va boshqa turdagi hujumlar spektrning ba'zi qismlaridan signal energiyasini olib tashlashi mumkin, ammo ikkinchisi butun diapazonga tarqalganligi sababli, ma'lumotni tiklash uchun boshqa polosalarda ma'lumotlar etarli. Natijada, agar siz, albatta, kod signalini yaratish uchun ishlatilgan kalitni oshkor qilmasangiz, ruxsatsiz shaxslar tomonidan ma'lumot olish ehtimoli sezilarli darajada kamayadi.

Birlamchi ma'lumotni qayta tiklash (ya'ni "spektrning torayishi") qabul qilingan signal va kod signalining sinxron nusxasini taqqoslash yo'li bilan amalga oshiriladi.

Radioaloqada spektrni yoyishning uchta asosiy usuli mavjud:

To'g'ridan-to'g'ri PSP (RSPP) dan foydalanish;

Tez-tez sakrashdan foydalanish;

Chirp yordamida siqish orqali.

Spektrni to'g'ridan-to'g'ri ketma-ketlik bilan yoyishda axborot signali belgilangan chegaralar ichida psevdo-tasodifiy qiymatlarni qabul qiladigan va vaqt sobitiga ko'paytiriladigan funktsiya bilan modulyatsiya qilinadi - chiplar (chiplar) chastotasi (tezligi). Ushbu yolg'on tasodifiy signal barcha chastotalarda tarkibiy qismlarni o'z ichiga oladi, ular tarqalganda signal energiyasini keng diapazonda modulyatsiya qiladi.

Chastotani sakrab yoyilgan spektrda transmitter bir zumda bir tashuvchining chastotasini boshqasiga o'zgartiradi. Yashirin kalit - bu psevdo-tasodifiy chastota o'zgarishi qonuni.

Chirpni siqishda signal vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan funktsiya bilan modulyatsiya qilinadi.

Shubhasiz, ushbu usullardan har qanday birini steganografik tizimlarni qurishda fazoviy sohada foydalanish uchun kengaytirish mumkin.

RSPP usulini amalga oshirishning variantlaridan birini ko'rib chiqamiz, ularning mualliflari J.R.Smit va V.O.Komiski. Modulyatsiya algoritmi quyidagicha: xabarning har bir biti ba'zi bir asosiy funktsiyalar bilan ifodalanadi, o'lchamlari bit qiymatiga (1 yoki 0) qarab, +1 yoki -1 ga ko'paytiriladi:

Ushbu holatda qabul qilingan modulyatsiya qilingan xabar konteyner tasviriga piksel bilan piksel qo'shiladi, u hajmi bo'yicha kulrang tasvir sifatida ishlatiladi. Natijada stegano tasviri, bilan.

2.4.2. To'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektr usuli. Mobil va simsiz aloqa nazariyasi asoslari

2.4.2. To'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektr usuli

To'g'ridan-to'g'ri spektrni yoyish usulining muhim xususiyati shundan iboratki, mos yozuvlar chastotasini modulyatsiya qiluvchi signal spektrining kengligi va shu sababli radio signal asosan uzatish tezligi bilan emas foydali ma'lumotlarva tarmoqli kengligi parametrlari. Elementar PSP impulsi chip deb ataladi. Xotiraning o'tkazuvchanligi kengligi bilan ko'paytirilgandan so'ng har bir ma'lumot biti ko'plab chiplar tomonidan namoyish etiladi. (Masalan, bitta ma'lumot biti 128 PSP mikrosxemalar tomonidan ko'rsatiladi.) Radiokanaldagi tezlik kanal kodlovchisining chiqishidagi uzatish tezligi va bitta bit oralig'idagi mikrosxemalar ko'paytmasi sifatida aniqlanadi. Odatda radiokanaldagi uzatish tezligi sekundiga megapiplarda (Mchip / s) o'lchanadi.

Spred-spektr signallari psevdo-tasodifiydir, ya'ni ular to'liq deterministik algoritmlarga muvofiq ishlab chiqarilgan bo'lsa-da, tasodifiy jarayon yoki shovqin xususiyatlariga o'xshash xususiyatlarga ega. PSP ko'pincha 0 va 1 elementlari bilan ikkilik bo'lib, tasodifiy ikkilik ketma-ketlik xususiyatlariga o'xshash xususiyatlarga ega. Masalan, agar biron bir cheklangan intervalda nollarning soni taxminan ularning soniga teng bo'lsa, unda bunday ketma-ketlikning avtokorrelyatsiya funktsiyasi tasodifiy ikkilik ketma-ketlikning avtokorrelyatsiya funktsiyasiga yaqin, xususan, u bir-biriga nisbatan siljigan bir xil ketma-ketlik nusxalari orasidagi korrelyatsiya koeffitsientining kichik qiymatlariga ega. ... Ushbu xususiyat xotira o'tkazuvchanligini aniqlash uchun ishlatiladi.

Soxta tasodifiy ketma-ketliklar odatda deterministik algoritmlarni amalga oshiradigan mantiqiy zanjirlar yordamida hosil bo'ladi. Shakl. 2.5-da, ikkita barqaror holatga ega bo'lgan ketma-ket ulangan elementlarning siljish registrini o'z ichiga olgan bunday sxema misoli ko'rsatilgan mantiqiy diagramma teskari aloqada.

Reyestrda saqlangan 0 va 1 belgilarining ikkilik ketma-ketligi navbatdagi soat impulsi qo'llanilganda registrda o'ng tomonga siljiydi; registrning oxirgi katagidan belgi ketma-ketlikning keyingi belgisi sifatida chiqariladi; registr yacheykalarining hammasining yoki bir nechtasining ramzlari mantiqiy teskari aloqa tsikliga beriladi, ularda qayta aloqa belgisi hosil bo'ladi va birinchi registr yacheykasiga uzatiladi.

Soat davri ketma-ketlikning elementar belgisi (chip) davomiyligini belgilaydi. Agar mantiqiy teskari aloqada faqat tez-tez ishlatiladigan XOR elementlari bo'lsa, ushbu qurilma chiziqli psevdo-tasodifiy ketma-ketlik (PRS) generatori deb ataladi. Bunday holda, teskari aloqa tsiklining chiqishidagi keyingi belgining qiymati quyidagi takrorlanish munosabati bilan aniqlanadi:

bu erda "+" belgisi yig'ish moduli 2 va koeffitsientlarni bildiradi va belgilar 0 yoki 1 qiymatlarini qabul qiladi, bu holda teskari aloqa mantiqi 2 modul modulidir.

Ro'yxatdan o'tish hujayralarining boshlang'ich holati va mantiqiy qayta aloqa tsiklining tuzilishi registr yacheykalarining keyingi holatini to'liq aniqlaydi. Agar biz smenali registrning ba'zi holatlarini boshlang'ich sifatida qabul qilsak, u holda Ntsikllar, bu holat yana takrorlanadi. Agar bir vaqtning o'zida raqam bilan katakchaning chiqishiga belgilar ketma-ketligini ro'yxatdan o'tkazsangiz Men, keyin bu ketma-ketlikning uzunligi bo'ladi N.Keyingi kuni N qadamlar, ushbu ketma-ketlik yana takrorlanadi va hokazo.

Raqam Nketma-ketlik davri deb nomlangan. Qiymat Nbelgilangan registr uzunligi bilan m nolga teng bo'lmagan tortish omillari soniga bog'liq danva registrdagi tegishli kranlarning joylashuvi. Masalan, (2.6) tenglikdan kelib chiqadiki, bir muncha vaqt o'tgach, barcha registr hujayralarining holati 0 ga teng bo'lib chiqsa, unda registr chiqishidagi ketma-ketlikning barcha keyingi elementlari nolga teng bo'ladi. Shift registrining har xil nolga teng bo'lmagan holatlari mavjud. Natijada, smenali registr tomonidan shakllangan chiziqli PSP davri m belgilar, belgidan oshmasligi kerak. Chiziqli siljish registri tomonidan yaratilgan davr bilan PSP mulohazaketma-ketliklar deyiladi maksimal uzunlik yoki qisqacha, M-oqibatlari. PSP takrorlash davri davomiyligi o'nlab va yuzlab soatni tashkil qilishi mumkin.

Funktsional diagrammasi shakl. 2.5 raqamli mashina deb atash mumkin. Agar u hosil bo'lgan ketma-ketlik (2.6) tenglama bilan tavsiflangan bo'lsa, unda bunday avtomatlar odatda xarakterli polinom bilan belgilanadi:

qayerda va. Vektorning qiymati PSP ishlab chiqarish mashinasining tuzilishini to'liq aniqlaydi: agar koeffitsient bo'lsa, demak bu hujayraning soni bilan chiqishi Men qayta aloqa davriga ulanmagan; da Menchiqish ulangan.

Psevdo-tasodifiy ketma-ketlikni shakllantirishning juda ko'p sonli usullari ma'lum, ularning statistik xususiyatlari yaxshi o'rganilgan. Ularning avtokorrelyatsiya funktsiyasi aniq maksimal darajaga ega va o'zaro bog'liqlik funktsiyasi past darajadagi qiymatlarga ega bo'lgan tasodifiy shovqinga o'xshash belgiga ega. PSPni amalga oshirishning yangi usullari hali ham olinmoqda.

Yoyilgan spektrli radio signalni olishning ikki yo'li mavjud. Masalan, avval kanal kodlovchisining chiqishidan PRSP signalining asl bit ketma-ketligini ko'paytiring va shu bilan spektrni yoying. Keyin, qabul qilingan signal bilan, tashuvchi chastotasining tebranishini modulyatsiya qiling. Ikkinchi modulyatsiya bilan fazali modulyatsiya (BPSK, QPSK) yoki amplituda-faza (QAM) usullaridan foydalanish mumkin. Yoyilgan spektrli radio signalni yaratish uchun bunday usulni qurishga misol shakl. 2.6.

Shakl: 2.6. Yoyilgan spektrli radio signal hosil bo'lishining funktsional diagrammasi

Ushbu sxemadagi tayanch tasma filtri quvvat spektral zichligi va kerakli chastota diapazonining kerakli shakli bilan tayanch tarmoqli signalini olish uchun mo'ljallangan. Biroq, endi filtrning kirish qismidagi signal juda keng spektrga ega, shuning uchun radio signalida ham INodatdagi tor polosali radio signalga qaraganda kengroq spektr.

Agar siz avval BPSK, QPSK yoki QAM usullaridan foydalangan holda tashuvchi chastotali tebranishlarni bitlar ketma-ketligi bilan modulyatsiya qilsangiz va keyin qabul qilingan radio signalni PSP impulslari bilan modulyatsiya qilsangiz, xuddi shunday natija olinadi.

Spektrning to'g'ridan-to'g'ri tarqalishi axborot signalini PSP signaliga ko'paytirish orqali amalga oshiriladi , butun aloqa seansi davomida psevdo-tasodifiy ketma-ketlikdan hosil bo'lgan. Natijada, modulyatsiya qiluvchi signal yozilishi mumkin:

Shakl. 2.7 asl bit ketma-ketligining bir qismining taxminiy ko'rinishini, PRS signalini va ularga mos keladigan spektrlarni ko'rsatadi.

Shakl: 2.7. Bit ketma-ketligi va tarmoqli kengligi nisbati taxminiy ko'rinishi

Yoyilgan spektr signallari mavjud qiziqarli xususiyat... Bitning ketma-ketligi birinchi marta PRS signali bilan (transmitterda) ko'paytirilganda, spektr tarmoqli kengligiga tarqaladi. Qabul qilgichda kirish tarqaladigan spektrli radio signal birinchi demodulatorga uzatiladi, u ham transmitterda ishlatiladigan bir xil tarmoqli kengligi bilan oziqlanadi. Birinchi demodulatorning chiqishida kirish radio signalini PSP signali bilan ko'paytirish natijasida spektri yana toraygan va kengligi bo'yicha kanal biti ketma-ketligi spektriga teng bo'lgan radio signal olinadi. Shuni ta'kidlash kerakki, PRSP signali bilan bit ketma-ketligining birinchi ko'paytirilishida (transmitterda) spektr tarqaladi va ikkinchi ko'paytma (qabul qiluvchi demodulatorda) xuddi shu PRP bilan yana spektrni kanal bitlarining asl spektriga toraytiradi. Yoyilgan spektr signallarining bu xususiyati kamaytirishda juda foydali rol o'ynaydi salbiy ta'sir aralashish. Keling, radiokanalda spektri signalning tarqaladigan spektrida bo'lgan tor tarmoqli (qasddan yoki tasodifiy) aralashuv mavjud deb taxmin qilaylik. Interferentsiya qabul qilgichning kirish qismidagi signal bilan birga birinchi demodulatorda PSP tomonidan ikkinchi marta ko'paytiriladi, uning spektri torayadi va shovqin PSP bilan birinchi marta ko'paytiriladi va uning spektri kengayadi va energiyasi keng chastota diapazonida "bulanadi" (rasmga qarang). 2.8, va).Faydali signalning spektri bandpass filtri bilan tanlanganida (masalan, oraliq chastotada), uning diapazoniga interferentsiya energiyasining faqat kichik qismi tushadi. Shuning uchun, hatto nisbatan tor tor polosali aralashuv ham oz ta'sir qiladi.

a - tor tarmoqli shovqin; b - keng polosali shovqin

Keng polosali shovqin qabul qiluvchining kirishiga foydali signal bilan birga tushganda (2.8-rasm, b)pSP bilan ko'paytirilgandan so'ng signalning ham, shovqinlarning ham spektrlari mutanosib ravishda torayadi. Agar ular turli xil diapazonlarga va turli xil markaziy chastotalarga ega bo'lsa, u holda shovqin va signalni o'tish filtri bilan ajratish mumkin. Interferentsiyaga qarshi ushbu immunitet shovqin muhitida tarqaladigan spektrli signallardan foydalanishni o'ziga jalb qiladi.

Ko'p yo'lli signalning tarqalishi sharoitida aks ettirilgan nusxalar qabul qiluvchining kirish qismiga asosiy signalga nisbatan kechikish bilan keladi. Agar nusxalarning kechikishi chip davomiyligidan ko'p bo'lsa, u holda ularni asosiy signaldan ajratish mumkin. Bit pulslari bilan modulyatsiya qilingan tor polosali signalda bit yorilishining davomiyligi ancha katta va signalning aks ettirilgan nusxalari asosiy signalga joylashishga vaqt topadi. Chip impulslarining davomiyligi ancha qisqaroq, shuning uchun aks ettirilgan signallar asosiy signalga joylashtirilmasligi mumkin.

Yoyilgan spektr signallarining yana bir xususiyatini ta'kidlash kerak. Bir kanalning radio signalining tarqaladigan spektrining kengligi olingan signalning spektrining kengligidan ancha katta bo'lgani uchun chastota bo'linishi kanallar (tor tarmoqli), keyin ushbu radio signallarning bir xil nurlanish kuchi bilan tarqaladigan spektr signalining spektral quvvat zichligi ancha past bo'lib chiqadi va hatto shovqin kuchining spektral zichligidan oshmasligi mumkin. Bu keng polosali signallarni yaxshi yashirishni ta'minlaydi.

Shuningdek, mobil aloqa tizimlari uchun har xil abonentlar o'rtasida chastotalarni taqsimlash muammosini hal qilishning hojati yo'qligi muhimdir, chunki barcha abonentlar bir xil chastota diapazonidan foydalanadilar. Tor polosali modulyatsiya usullari uchun chastotalarni rejalashtirish muammosini hal qilish majburiydir.

Keng polosali signalning muhim xususiyati bu tayanch,uning ma'nosi radiokanalda uzatiladigan signal chastota diapazonining bit (asl) signal chastota diapazoniga nisbatan nisbiy o'sishida yotadi. Signalning asosiy qiymati:. Odatda signal bazasi desibellarda aniqlanadi:. Amalda, signal bazasini asl signalning spektr kengligi va elementar PSP belgisi (chip) davomiyligi mahsuloti sifatida aniqlash qulayroq:. Ko'pgina sabablarga ko'ra, tarmoqli kengligi o'tkazuvchanligidan foydalanish qulay, shunda yoyilgan spektrli signal bazasi butun songa teng bo'ladi. Qabul qiluvchi tomonda kontseptsiyadan foydalanish qulay to'lovlarni qayta ishlash, qiymati signal bazasining qiymatiga teng bo'lgan va spektrning kengayganidan asligacha teskari torayishi tufayli yutuqni bildiradi:.

To'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektrli signallarning mobil xususiyatlariga ega bo'lgan aloqa tizimlarida bir nechta kirishni tashkil qilish nuqtai nazaridan eng muhim xususiyatlarini qisqacha ro'yxatlab o'tamiz.

· Bir nechta kirish.Agar bir vaqtning o'zida bir nechta abonent uzatish kanalidan foydalansa, u holda kanalda bir vaqtning o'zida bir nechta DSP signallari mavjud. Ushbu signallarning har biri butun kanal o'tkazuvchanligini egallaydi. Muayyan abonent signalini qabul qiluvchida teskari operatsiya amalga oshiriladi - ushbu abonent signalini ushbu abonentning uzatuvchisida ishlatilgan yolg'on tasodifiy signal yordamida konvolyutsiyasi amalga oshiriladi.Bu operatsiya qabul qilingan keng polosali signal kuchini yana bir marta tor doiradagi axborot belgilarining spektri kengligida to'playdi. Agar psevdo-tasodifiy signallar orasidagi o'zaro bog'liqlik funktsiyasi bo'lsa ushbu abonentning va boshqa abonentlar etarlicha kichik, keyin izchil qabul qilish bilan qolgan abonentlarning signal kuchining ozgina qismi abonent qabul qiluvchisining ma'lumot qatoriga kiradi. Muayyan abonentning signali to'g'ri qabul qilinadi.

· Ko'p yo'lli shovqin.Agar spektrni yoyish uchun ishlatiladigan psevdo-tasodifiy signal ideal interkorrelyatsiya funktsiyasiga ega bo'lsa, uning qiymatlari intervaldan tashqarida nolga teng bo'ladi va agar qabul qilingan signal va ushbu signalning boshqa nurdagi nusxasi vaqt ichida ko'proq miqdorda siljigan bo'lsa, u holda signal ochilganda uning nusxasi xalaqit beruvchi hisoblanadi axborot tarmoqlariga kuchning faqat kichik bir qismini qo'shadigan aralashuv.

· Tor polosali aralashuv.Qabul qiluvchida izchil qabul qilishda qabul qilingan signal transmitterda spektrni yoyish uchun ishlatiladigan psevdo-tasodifiy signal nusxasi bilan ko'paytiriladi. Binobarin, qabul qilgich transmitterdagi axborot signali bilan bajarilganiga o'xshash tor polosali shovqin spektrini yoyish operatsiyasini bajaradi. Binobarin, qabul qilgichdagi tor polosali shovqin spektri kengaytiriladi INmarta qaerda INkengayish koeffitsienti, shuning uchun shovqin kuchining ozgina qismi ma'lumot chastotasi diapazoniga tushadi, INdastlabki aralashuv kuchidan bir necha baravar kam.

· Tutib olish ehtimoli.To'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektrli signal butun uzatish vaqtida butun tizim o'tkazuvchanligini egallaganligi sababli, uning 1 Hz o'tkazuvchanlik kengligi uchun uning nurlanish kuchi juda kichik bo'ladi. Shuning uchun bunday signalni aniqlash juda qiyin vazifadir.

Keng polosali signallardan foydalanish o'zlarining afzalliklari va kamchiliklariga ega, umuman, ularni shakllantirishning har qanday uslubiga xosdir.

Keng polosali signallarning afzalliklari:

  • zarur psevdo-tasodifiy signallarni yaratish oddiy qurilmalar (smenali registrlar) bilan ta'minlanishi mumkin;
  • tarqaladigan spektrli operatsiyani amalga oshirish mumkin oddiy ko'paytirish yoki qo'shimcha raqamli signallar modul 2;
  • tashuvchi to'lqin generatori oddiy, chunki faqat bitta chastotali harmonik tashuvchi to'lqin hosil qilish kerak;
  • izchil to'g'ridan-to'g'ri tarqaladigan spektrni qabul qilish amalga oshirilishi mumkin;
  • tizim abonentlari o'rtasida sinxronizatsiya qilishni ta'minlashning hojati yo'q.

Keng polosali signallarning kamchiliklari:

  • qabul qiluvchida hosil bo'lgan va qabul qilingan psevdo-tasodifiy kodlar tarkibidagi sinxronizatsiyani moslashtirish va saqlash qiyin vazifa. Sinxronizatsiya elementar belgining davomiyligining kichik bir qismida saqlanishi kerak;
  • axborotni to'g'ri qabul qilish faqat vaqtni sinxronlashtirishning yuqori aniqligi bilan ta'minlanadi, bu xato elementar belgining davomiyligining kichik qismidir, bu esa ushbu belgining davomiyligini kamaytirish imkoniyatini cheklaydi va shuning uchun o'tkazuvchanlikni faqat 10 ... 20 MGts gacha kengaytirish imkoniyatini cheklaydi. Shunday qilib, tarqaladigan omilni oshirishda chegara mavjud;
  • bSga yaqin bo'lgan abonentlardan olingan signal kuchi uzoqdagi abonentlarning signal kuchidan ancha yuqori. Binobarin, "yaqin" abonent doimiy ravishda "uzoqdagi" abonentga juda kuchli xalaqit beradi, ko'pincha uning signalini qabul qilishni imkonsiz qiladi. Ushbu "yaqin masofadagi" muammoni foydalanuvchi stantsiyasi tomonidan chiqariladigan quvvatni boshqarish tizimini qo'llash orqali hal qilish mumkin tayanch stantsiya odatga qarab. Boshqaruvning maqsadi bir xil o'rtacha signal kuchini ta'minlashdir turli xil foydalanuvchilar tayanch stantsiya qabul qilgichining kirish qismida.
Maqola sizga yoqdimi? Do'stlar bilan bo'lishish uchun: