Bandă largă - studopediya

O metodă de a elimina influența interferenței val și interferențe în bandă îngustă este de a utiliza modulație de bandă largă. În rețelele fără fir care utilizează două metode: modulație directă spectru extins de bandă largă (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum) și țopăit de la un transportator la altul (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum).

Metoda DSSS este după cum urmează. Dacă un bit de informație pentru a oferi un impuls dreptunghiular, lățimea efectivă a impulsului a spectrului este invers proporțională cu durata acesteia. Într-o metodă DSSS puls dreptunghiular este înlocuită cu o secvență de 11 impulsuri, care este de 11 ori mai scurt decât cel original. Lățimea efectivă a acestei secvențe de impulsuri spectrul este de 11 ori mai mare decât pulsul singur exemplar original (bit) pentru rețeaua Wi-Fi este de 22 MHz. Deoarece semnalul de energie este „răzuit“ pe întreg spectrul, semnalul densitatea spectrală de putere este de 11 ori mai puțin dacă este măsurată în aceeași bandă de frecvență care a avut loc pulsul pătrat inițial. Practic, puterea emițătorului (aproximativ 1 mW) pentru banda de 2,4 GHz este selectat astfel încât densitatea spectrală a semnalului util a fost comparabilă sau chiar mai puțin zgomot de densitate spectrală.

Pentru a reduce și mai mult puterea semnalului densitatea spectrală a caracteristicilor sale spectrale ar trebui să fie aproape de o linie dreaptă paralelă cu abscisa, adică, semnal trebuie să fie similar cu zgomot alb. În acest scop, o secvență de impulsuri scurte ar trebui să fie periodice, ar trebui să fie similară zgomotului (pseudo-aleatoare), un autocorelație scurt timp. Procesul de transformare a spectrului semnalului la numitul proces mediu numit „albire“ ( „albire“) a spectrului. În plus, pentru a facilita achiziție a semnalului în receptor secvență pseudo-aleatoare este ales pentru codificarea, trebuie să fie astfel încât funcția de autocorelare are un singur maxim distinct. O astfel de cerință este îndeplinită, în special, secvența Barker [Baskakov]. Sequence (cod) lungime 11 puls Barker pentru codificare de unitate logică utilizată în rețelele Wi-Fi și are zero logic formă 11100010010. este codificată de secvența Barker inversata.

Pentru a izola semnalul dorit cu zgomotul de fond de putere scăzută în receptor trebuie să fie stocat copia semnalului transmis (cod Barker). Aceasta permite utilizarea unor metode foarte eficiente de filtrare optime [Baskakov]. Știind că semnalul util este o secvență Barker, un receptor construit cu optim răspunsul filtrului impuls, care este o copie semnal de intrare la scară largă, oglinda dispusă de-a lungul axei de timp în raport cu semnalul de intrare, și sa mutat la partea de întârziere cu suma nu mai mică decât durata impulsului emis.

Lățimea spectrului semnalului în tehnica DSSS la rata de transmisie de 1 Mbit / s este de 22 MHz, iar lățimea alocată banda de frecvență Wi-Fi - 83,5 MHz, adică, pe întregul interval poate găzdui doar 3 canale care nu se suprapun. Cu toate acestea, standardul împarte întreaga bandă în 11 canale suprapuse, dintre care doar trei (1, 6 și 11), poate funcționa fără a interfera unele cu altele.

Avantajele metodei DSSS sunt:

o rezistență ridicată la interferențe în bandă îngustă;

o recuperare în caz de pierdere în timpul transmiterii într-un cod de Barker multiplu biți.

A doua metodă este de bandă largă FHSS de modulare - Metoda de salt de frecvență purtătoare. Acesta utilizează aceeași 2,4 GHz lățime de bandă de 83,5 MHz, care este alocat 79 benzi de frecvență care nu se suprapun de 1 MHz fiecare. În timpul frecvența purtătoare de transmisie este schimbat în trepte. Frecventa sare de la un transportator la altul pentru rețeaua Wi-Fi ar trebui să fie nu mai puțin de 4 Hz și 1,6 Wi-Fi kHz în rețeaua dinte albastru. Pentru a primi un astfel de emițător și un receptor de semnal cuprind tabele, care au intrat în aceleași canale de schimbare de secvență. Cu această metodă de transmitere a rezultatelor de interferență în bandă îngustă pierderea numai acele mesaje fragmente care sunt transmise la interferență de frecvență, adică, de fapt, doar o creștere a timpului de transmisie ca urmare a retransmisiei de fragmente corupte.

FHSS este o modificare a metodei adaptive FHSS (Frequency Hopping Adaptive - AFH), în care în timpul transmisiei sunt detectate și frecvențele la care transmisia se face cu o eroare CRC stocată. Aceste frecvențe sunt excluse din tabelul de frecvențe utilizate.

Trecerea de la o frecvență la alta reduce probabilitatea de interferență reciprocă cu operarea în comun a mai multor emițătoare în rețea, deoarece probabilitatea de coincidență a frecvențelor 79 de frecvență de două stații de lucru este foarte scăzut (în ordinea). Prin urmare, metoda FHSS vă permite să utilizați un număr mai mare de stații de lucru simultan în rețea. Practic pe același teritoriu poate lucra până la 15 emițătoare.

FHSS oferă o rată de 1 și 2 Mbit / s. Acesta utilizează modulație de frecvență cu două frecvențe și valori discrete. care fac cele patru combinații de semnal modulat: și astfel codifica 4 biți de informație.

În practică, sistemele FHSS sunt capabile să funcționeze la un nivel de zgomot mai mare decât DSSS, deoarece acestea ocupă o bandă de frecvență mai mare (83,5 MHz, comparativ cu 22 MHz pentru DSSS), iar probabilitatea ca interferență va prelua banda 83, 5 MHz mai mici decât banda de 22 MHz. Cu toate acestea, interferență, rezultând fading semnalului, un impact mai mare asupra FHSS, deoarece fading DSSS apar numai într-o bandă de frecvență îngustă, ceea ce duce la pierderea de câțiva biți de transmisie 11, iar biții rămași este suficientă pentru detectarea fără erori a valorilor codificate „0“ sau „1“ .

de spectru extins au următoarele avantaje:

o imunitate ridicat de zgomot datorită posibilităților mari redundanța codului și aplicarea de filtrare optime;

o capacitatea de a evita influența de interferență, deoarece aceasta are loc numai în parte din gama de bandă largă. Metoda DSSS duce numai la o pierdere de câțiva biți care pot fi recuperate, iar în metoda FHSS - la pierderea fragmente de mesaje individuale, care sunt recuperate prin retransmisie sau pierdut doar o dată (metoda AFH) înainte ca sistemul va exclude această frecvență din lista;

O bandă largă semnal mai dificil de a intercepta decât în ​​bandă îngustă. FHSS apare ca zgomot în cazul în care receptorul nu utilizează aceeași secvență de schimbare de frecvență, la fel ca în transmițător;

O transmițător de bandă largă pot utiliza aceeași bandă de frecvență, împreună cu alte tipuri de emițătoare cu influență reciprocă minimă. În special, se face aproape nici o interferență în sistemul de bandă îngustă, cu o putere foarte scăzută;

o funcționează la densitatea spectrală a nivelului de semnal și nivelul de zgomot de mai jos elimină necesitatea de a obține o licență pentru utilizarea unor astfel de emițătoare.

articole similare