Сигналдық кедергіні азайтуға арналған тікелей тізбек тарату әдісі
Direct-sequence spread spectrum
Жақын қашықтықта тікелей тізбектелген спектр (DSSS) технологиясы сигналдардың кедергісін азайтуға көмектеседі. Байланыста қолданылады, деректерді қорғайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Сигналдың кедергісін азайтуға арналған модуляция техникасы
Modulation technique to reduce signal interference
Телекоммуникацияда тікелей тізбекті таралым спектрі (DSSS) – бұл негізінен сигналдың кедергісін азайту үшін қолданылатын таралым спектрінің модуляция техникасы. Тікелей тізбек модуляциясы жіберілетін сигналдың жолақтығын ақпараттың жолақтығынан кеңірек етеді. Қабылдағышта тікелей тізбек модуляциясын жою немесе алып тастағаннан кейін ақпараттың жолақтығы қалпына келтіріледі, ал бей-белсенді және қасақана кедергілер едәуір азаяды. Швейцариялық ойлап табушы Густав Гуанелла «құпия сигналдар мен әдістері» ұсынды. DSSS-те хабарлама символдары таралым тізбегі деп аталатын кешенді мәндер тізбегі арқылы модуляцияланады. Таралым тізбегінің әрбір элементі, чип деп аталады, бастапқы хабарлама символдарынан қысқа ұзақтыққа ие. Хабарлама символдарының модуляциясы сигналды спектрде шашыратады және таратып, осылайша таралым тізбегінің жолақтығын құрайды. Чип ұзақтығы неғұрлым қысқа болса, нәтижедегі DSSS сигналының жолақтығы соғұрлым кең болады; хабарлама сигналына мультиплекстелген жолақтық көбірек болса, тар жолақты кедергіге қарсы тұру қабілеті артады. DSSS-тің практикалық және тиімді қолданылуларына кодтық бөлудің көптеген кіру әдісі (CDMA), Wi-Fi желілерінде қолданылатын IEEE 802.11b стандарты және жаһандық позициялық жүйе (Global Positioning System) жатады.
In telecommunications, direct sequence spread spectrum (DSSS) is a spread spectrum modulation technique primarily used to reduce overall signal interference. The direct sequence modulation makes the transmitted signal wider in bandwidth than the information bandwidth. After the despreading or removal of the direct sequence modulation in the receiver, the information bandwidth is restored, while the unintentional and intentional interference is substantially reduced. Swiss inventor, Gustav Guanella proposed a "means for and method of secret signals". With DSSS, the message symbols are modulated by a sequence of complex values known as spreading sequence. Each element of the spreading sequence, a so called chip, has a shorter duration than the original message symbols. The modulation of the message symbols scrambles and spreads the signal in the spectrum, and thereby results in a bandwidth of the spreading sequence. The smaller the chip duration, the larger the bandwidth of the resulting DSSS signal; more bandwidth multiplexed to the message signal results in better resistance against narrowband interference. Some practical and effective uses of DSSS include the code division multiple access (CDMA) method, the IEEE 802.11b specification used in Wi Fi networks, and the Global Positioning System.
Жіберу әдісі
Тікелей реттілікпен таралған спектрлік берілімдер беріліп жатқан символдар тізбегін бастапқы хабар жылдамдығынан жоғары жылдамдықты тарату тізбегімен көбейтіп шашыратады. Әдетте, тізбектер соның нәтижесінде шығатын спектрдің спектрлік ақ болуы үшін таңдалады. Сол тізбек туралы білу қабылдаушы жағында бастапқы деректерді қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Бұл көбінесе тарату тізбегімен элемент бойынша көбейту арқылы және содан кейін хабарлама символының ұзақтығы бойынша қосу арқылы іске асырылады. Бұл процесс, дешашырату, математикалық тұрғыдан берілген тарату тізбегінің тарату тізбегімен корреляциясы болып табылады. АВГН каналында дешашыратылған сигналдың сигнал-шу қатынасы тарату коэффициентімен артады, ол тарату тізбегінің жылдамдығының деректер жылдамдығына қатынасы болып табылады. Жіберілген DSSS сигналы бастапқы сигналдың тікелей модуляциясы үшін қажеттіге қарағанда кеңірек жолақты иеленсе де, оның спектрін дәстүрлі импульстік пішін сүзгілеу арқылы шектеуге болады. Егер қажетсіз бергіш бірдей каналда, бірақ басқа тарату тізбегімен берілім жасаса, дешашырату процесі сол сигналдың қуатын азайтады. Бұл эффект кодтық бөлумен көптеген қол жеткізу (CDMA) әдісінің негізі болып табылады, ол бірнеше бергіштерге олардың тарату тізбектерінің өзара корреляциялық қасиеттерінің шегінде бірдей каналды пайдалануға мүмкіндік береді.
Direct sequence spread spectrum transmissions multiply the symbol sequence being transmitted with a spreading sequence that has a higher rate than the original message rate. Usually, sequences are chosen such that the resulting spectrum is spectrally white. Knowledge of the same sequence is used to reconstruct the original data at the receiving end. This is commonly implemented by the element wise multiplication with the spreading sequence, followed by summation over a message symbol period. This process, despreading, is mathematically a correlation of the transmitted spreading sequence with the spreading sequence. In an AWGN channel, the despreaded signal's signal to noise ratio is increased by the spreading factor, which is the ratio of the spreading sequence rate to the data rate. While a transmitted DSSS signal occupies a wider bandwidth than the direct modulation of the original signal would require, its spectrum can be restricted by conventional pulse shape filtering. If an undesired transmitter transmits on the same channel but with a different spreading sequence, the despreading process reduces the power of that signal. This effect is the basis for the code division multiple access (CDMA) method of multi user medium access, which allows multiple transmitters to share the same channel within the limits of the cross correlation properties of their spreading sequences.