Modulation du spectre étalé

Une classe collective de techniques de signalisation est employée avant de transmettre un signal pour fournir une communication sécurisée, connue sous le nom de Spread Spectrum Modulation. Le principal avantage de la technique de communication à spectre étalé est d'éviter les «interférences», qu'elles soient intentionnelles ou non.

Les signaux modulés avec ces techniques sont difficiles à interférer et ne peuvent pas être bloqués. Un intrus sans accès officiel n'est jamais autorisé à les casser. Par conséquent, ces techniques sont utilisées à des fins militaires. Ces signaux à spectre étalé émettent à faible densité de puissance et ont une large diffusion de signaux.

Séquence de pseudo-bruit

Une séquence codée de 1 et de 0 avec certaines propriétés d'auto-corrélation, appelée PseudoNoise coding sequenceest utilisé dans les techniques à spectre étalé. Il s'agit d'une séquence de longueur maximale, qui est un type de code cyclique.

Signal à bande étroite

Les signaux à bande étroite ont la force du signal concentrée comme indiqué dans le spectre de fréquences de la figure suivante.

Voici les caractéristiques des signaux à bande étroite -

  • La bande de signaux occupe une gamme étroite de fréquences.
  • La densité de puissance est élevée.
  • La diffusion d'énergie est faible et concentrée.

Bien que les fonctionnalités soient bonnes, ces signaux sont sujets aux interférences.

Répandre les signaux du spectre

Les signaux à spectre étalé ont la force du signal distribuée comme indiqué dans la figure de spectre de fréquences suivante.

Voici les caractéristiques des signaux à spectre étalé -

  • La bande de signaux occupe une large gamme de fréquences.
  • La densité de puissance est très faible.
  • L'énergie est répandue.

Grâce à ces caractéristiques, les signaux à spectre étalé sont très résistants aux interférences ou au brouillage. Étant donné que plusieurs utilisateurs peuvent partager la même bande passante à spectre étalé sans interférer les uns avec les autres, ils peuvent être appelés commemultiple access techniques.

Les techniques d'accès multiple à spectre étalé utilisent des signaux qui ont une largeur de bande de transmission dont l'amplitude est supérieure à la largeur de bande RF minimale requise.

Les signaux à spectre étalé peuvent être classés en deux catégories -

  • Spectre étalé à sauts de fréquence (FHSS)
  • Spectre d'étalement de séquence directe (DSSS)

Spectre étalé à sauts de fréquence

Il s'agit d'une technique de saut de fréquence, où les utilisateurs sont amenés à changer les fréquences d'utilisation, de l'une à l'autre dans un intervalle de temps spécifié, d'où son nom frequency hopping.

Par exemple, une fréquence a été attribuée à l'expéditeur 1 pendant une période donnée. Maintenant, après un certain temps, l'expéditeur 1 saute sur l'autre fréquence et l'expéditeur 2 utilise la première fréquence, qui était auparavant utilisée par l'expéditeur1. Ceci est appelé commefrequency reuse.

Les fréquences des données sont sautées de l'une à l'autre afin d'assurer une transmission sécurisée. Le temps passé sur chaque saut de fréquence est appeléDwell time.

Spectre d'étalement de séquence directe

Chaque fois qu'un utilisateur souhaite envoyer des données en utilisant cette technique DSSS, chaque bit des données utilisateur est multiplié par un code secret, appelé code à puce. Cechipping coden'est rien d'autre que le code d'étalement qui est multiplié par le message d'origine et transmis. Le destinataire utilise le même code pour récupérer le message d'origine.

Ce DSSS est également appelé Code Division Multiple Access (CDMA).

Comparaison entre FHSS et DSSS / CDMA

Les deux techniques à spectre étalé sont populaires pour leurs caractéristiques. Pour avoir une compréhension claire, jetons un coup d'œil à leurs comparaisons.

FHSS DSSS / CDMA
Plusieurs fréquences sont utilisées Une seule fréquence est utilisée
Difficile de trouver la fréquence de l'utilisateur à tout instant La fréquence utilisateur, une fois allouée, est toujours la même
La réutilisation des fréquences est autorisée La réutilisation des fréquences n'est pas autorisée
L'expéditeur n'a pas besoin d'attendre L'expéditeur doit attendre si le spectre est occupé
La puissance du signal est élevée La puissance du signal est faible
Il est plus fort et pénètre à travers les obstacles Il est plus faible que FHSS
Il n'est jamais affecté par les interférences Il peut être affecté par des interférences
C'est moins cher Il est cher
C'est la technique la plus utilisée Cette technique n'est pas fréquemment utilisée

Avantages de Spread Spectrum

Voici les avantages de Spread Spectrum.

  • Élimination de la diaphonie
  • Meilleure sortie avec intégrité des données
  • Effet réduit de l'évanouissement par trajets multiples
  • Meilleure sécurité
  • Réduction du bruit
  • Coexistence avec d'autres systèmes
  • Distances opérationnelles plus longues
  • Difficile à détecter
  • Difficile à démoduler / décoder
  • Plus difficile de brouiller les signaux

Bien que les techniques à spectre étalé aient été initialement conçues pour des usages militaires, elles sont maintenant largement utilisées à des fins commerciales.