Tecnología moderna de comunicación de espectro extendido y sus aplicaciones.
La resistencia a las interferencias del sistema de comunicación se mejora haciendo que el ancho de banda de frecuencia de la señal sea mucho mayor que el ancho de banda mínimo requerido para la información transmitida. Este artículo presentará los principios y la clasificación de las comunicaciones de espectro ensanchado y explorará sus aplicaciones en diferentes sistemas.
Principio de comunicación de espectro extendido
Los principios de las comunicaciones de espectro ensanchado pueden entenderse revisando la fórmula de Shannon. Cuando la velocidad de transmisión es fija, el requisito de relación señal-ruido se puede reducir aumentando el ancho de banda de la señal. La información de espectro ensanchado se distribuye en una amplia banda de frecuencia, lo que reduce la densidad de potencia de la señal útil. Aún puede comunicarse de manera confiable cuando hay ruido fuerte o la señal se ve ahogada por el ruido, y tiene un fuerte rendimiento antiinterferencia. Las comunicaciones de espectro ensanchado también utilizan funciones de espectro ensanchado (códigos de secuencia pseudoaleatorios impredecibles) para modular y procesar señales, proporcionando una alta confidencialidad.
La relación entre el ancho de banda de la señal de espectro ensanchado y el ancho de banda de la información se denomina factor de dispersión y determina el tipo de sistema de comunicación. Un factor de dispersión entre 1 y 2 es comunicación de banda estrecha, mayor que 50 es comunicación de banda ancha y mayor que 100 es comunicación de espectro ensanchado.
Clasificación del sistema de comunicación de espectro extendido.
1. Espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS)
El espectro ensanchado de secuencia directa ensancha el espectro de la señal mediante el uso de una secuencia de códigos de ensanchamiento de alta velocidad de código, y el extremo receptor usa la misma secuencia de códigos de ensanchamiento para restaurar la señal. Este sistema se utiliza ampliamente en CDMA, WLAN y otros campos. Los sistemas de espectro ensanchado de secuencia directa logran comunicaciones confiables al difundir información utilizando secuencias de códigos pseudoaleatorios en una amplia banda de frecuencias para la transmisión. El rendimiento antiinterferencias del sistema se puede medir mediante la tolerancia a las interferencias.
2. Espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS)
El espectro ensanchado por salto de frecuencia utiliza secuencias de códigos pseudoaleatorios para la manipulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) para saltar la frecuencia portadora y ensanchar el espectro. El emisor y el receptor funcionan en diferentes canales y tienen un sólido rendimiento antiinterferencias. El rendimiento antiinterferencias del sistema de comunicación por salto de frecuencia está relacionado con la cantidad de canales de salto de frecuencia y puede monitorearse mediante un analizador de espectro.
3. Espectro ensanchado por salto de tiempo (THSS)
El espectro ensanchado por salto de tiempo realiza saltos de señal en el dominio del tiempo, comprime el tiempo de transmisión y, en consecuencia, expande el ancho del espectro. A menudo se utiliza en combinación con otras tecnologías de espectro ensanchado, como sistemas de salto de tiempo/expansión directa.
4. Espectro extendido de chirridos (CSS)
Chirp significa que la frecuencia portadora de la señal cambia linealmente dentro de un ciclo, ampliando así la banda de frecuencia. Se utiliza principalmente en campos de radar e Internet de las cosas (LPWAN, etc.).
en conclusión
La tecnología de comunicación de espectro ensanchado desempeña un papel importante en los sistemas de comunicación modernos: no sólo mejora el rendimiento antiinterferencias del sistema, sino que también proporciona una alta confidencialidad. Los diferentes tipos de sistemas de comunicación de espectro ensanchado son adecuados para diferentes campos de aplicación y brindan diversas soluciones para las comunicaciones inalámbricas. Comprender y aplicar estas tecnologías ayuda a avanzar en el campo de las comunicaciones.
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