Spread spectrum modulation 2 - Fondamenti di telecomunicazioni

Spread Spectrum Modulation

È una particolare tecnica di trasmissione, completamente opposta a quelle viste fin'ora;

finore lo scopo è stato ridurre la banda del segnale per avere un rapporto segnale/rumore elevato e ridurre quindi il valore del BER.

Questa tecnica invece consiste nell'allargare lo spettro del segnale fino a fargli occupare l'intero canale.

Così facendo la potenza del segnale si distribuisce su un numero maggiore di frequenze e il segnale diventa come una sorte di fruscio di fondo.

Osservazioni:

• Questa tecnica permette di risparmiare potenza, nella trasmissione infatti, abbassare un bit-rate più elevato e quindi consente di trasmettere a velocità maggiore.
• Le comunicazioni sono più sicure perché un segnale che occupa più banda, si distribuisce su più frequenze e quindi più difficile da essere intercettato.
• È una tecnica sviluppata appunto in ambito militare.

Come Allargare La Banda?

Esistono diverse tecniche; quelle che analizzeremo sono:

• FHSS (Frequency-hopping spread spectrum)
• DSSS (Direct-sequence spread spectrum)

Direct Sequence Spread Spectrum

Consideriamo una generica sequenza m(t)

_PSD

Per allargare le bande di m(t), basta rendere T_b il più piccolo possibile e quindi effettuare moltiplicare m(t) per una sequenza arbitraria c(t) che varia velocemente nel tempo.

SPREADING

• m(t) 10101
• c(t) 010101001
• i(t) = interferenza
• CANAL
• c(t) 010101001
• DESPREADING
• m(t)

Trasmettitore e ricevitore devono essere sincronizzati e devono conoscere c(t). La sequenza c(t) è caratterizzata dal Tempo di Chip T_c che è la durata delle forme d'onda del codice che utilizzo per lo spreading.

c(t) 010101001

Esempio

_Tc

N.B.: Dato che la sequenza c(t) è pseudo-casuale, cioè viene generato casualmente all'interno di uno periodo e si ripete ciclicamente.

_FISICAMENTE la sequenza è generata da flip-flop in cui la ^DD di lunghezza MUX di c(t) è 8.

N = 2^k - 1

k = n^° flip-flop

-1^es perde scarto o reset del flip-flop ^⊃

Proprietà della sequenza di scarsione ^longpluted

• Y numero di 1 in  z del Y di 8

Parliamo di SLOW FREQUENCY-HOPPING quando viene trasmesso un

multiplo intero di simboli per uno che avviene il salto ad un'altra

frequenza. Ciò significa che T_H (Tempo di Hop) è maggiore di T_S

(Tempo di simbolo), allo stesso modo che il baud-rate di ogni

simbolo R_S è maggiore del "baud-rate" di Hop. (R_H)

T_H > T_S    +    R_S > R_H    +    Condizioni per lo

"SLOW FREQUENCY-HOPPING"

Parliamo invece di FAST FREQUENCY-HOPPING quando non si fa

in tempo a trasmettere un intero simbolo perché prima avviene

il salto ad un'altra frequenza. Quindi in questo caso allora

T_S > T_H    +    R_H > R_S    +    Condizioni per la

"FAST FREQUENCY-HOPPING"