طيف الانتشار التسلسلي المباشر
| تعديل نطاق التمرير |
|---|
 |
| التعديل التناظري |
| التعديل الرقمي |
| التعديل الهرمي |
| طيف الانتشار |
|
| انظر أيضا |
|
| Multiplexing |
|---|
 |
| Analog modulation |
| Related topics |
في مجال الاتصالات ، يعتبر طيف الانتشار التسلسلي المباشر ( DSSS ) تقنية تعديل طيف الانتشار تستخدم في المقام الأول لتقليل التداخل الكلي للإشارة . يجعل التعديل التسلسلي المباشر الإشارة المرسلة أوسع في عرض النطاق الترددي من عرض النطاق الترددي للمعلومات. بعد إزالة أو إزالة التعديل التسلسلي المباشر في المستقبل، يتم استعادة عرض النطاق الترددي للمعلومات، بينما يتم تقليل التداخل غير المقصود والمتعمد بشكل كبير. [1]
اقترح المخترع السويسري جوستاف جوانيلا "وسيلة وطريقة للإشارات السرية". [2] باستخدام DSSS، يتم تعديل رموز الرسائل من خلال تسلسل من القيم المعقدة المعروفة باسم تسلسل الانتشار . كل عنصر من عناصر تسلسل الانتشار، ما يسمى بالشريحة ، له مدة أقصر من رموز الرسائل الأصلية. يعمل تعديل رموز الرسائل على تشويش الإشارة ونشرها في الطيف، وبالتالي ينتج عنه عرض نطاق لتسلسل الانتشار. كلما كانت مدة الشريحة أصغر، زاد عرض النطاق لإشارة DSSS الناتجة؛ يؤدي المزيد من عرض النطاق الترددي المتعدد لإشارة الرسالة إلى مقاومة أفضل ضد التداخل ضيق النطاق. [1] [3]
تتضمن بعض الاستخدامات العملية والفعالة لنظام DSSS طريقة الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA)، ومواصفات IEEE 802.11b المستخدمة في شبكات Wi-Fi ، ونظام تحديد المواقع العالمي . [4] [5]
طريقة النقل
تضاعف عمليات الإرسال ذات الطيف المنتشر ذات التسلسل المباشر تسلسل الرموز الذي يتم إرساله بتسلسل منتشر بمعدل أعلى من معدل الرسالة الأصلية. وعادةً ما يتم اختيار التسلسلات بحيث يكون الطيف الناتج أبيض طيفيًا . تُستخدم معرفة نفس التسلسل لإعادة بناء البيانات الأصلية في الطرف المستقبل. يتم تنفيذ ذلك عادةً عن طريق الضرب حسب العنصر بتسلسل الانتشار، متبوعًا بالجمع على مدى فترة رمز الرسالة. هذه العملية، إزالة الانتشار ، هي رياضيًا ارتباط بين تسلسل الانتشار المنقول وتسلسل الانتشار. في قناة AWGN، تزداد نسبة الإشارة إلى الضوضاء للإشارة التي تم إزالة انتشارها بواسطة عامل الانتشار، وهو نسبة معدل تسلسل الانتشار إلى معدل البيانات.
في حين أن إشارة DSSS المرسلة تشغل نطاقًا تردديًا أوسع مما يتطلبه التعديل المباشر للإشارة الأصلية، إلا أنه يمكن تقييد طيفها بواسطة الترشيح التقليدي على شكل نبضة .
إذا قام جهاز إرسال غير مرغوب فيه بالإرسال على نفس القناة ولكن بتسلسل انتشار مختلف، فإن عملية إزالة الانتشار تقلل من قوة تلك الإشارة. هذا التأثير هو الأساس لطريقة الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA) للوصول إلى الوسائط متعددة المستخدمين، والتي تسمح لأجهزة إرسال متعددة بمشاركة نفس القناة ضمن حدود خصائص الارتباط المتبادل لتسلسلات الانتشار الخاصة بها.
فوائد
- مقاومة التشويش غير المقصود أو المقصود
- مشاركة قناة واحدة بين مستخدمين متعددين
- انخفاض مستوى الإشارة/الضوضاء الخلفية يعيق عملية التنصت
- تحديد التوقيت النسبي بين المرسل والمستقبل
الاستخدامات
- أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية GPS في الولايات المتحدة ، و Galileo الأوروبية ، و GLONASS الروسية ؛ استخدمت أنظمة GLONASS السابقة نظام DSSS مع تسلسل انتشار واحد بالاشتراك مع FDMA ، بينما استخدمت أنظمة GLONASS اللاحقة نظام DSSS لتحقيق CDMA مع تسلسلات انتشار متعددة.
- DS-CDMA (Direct-Sequence Code Division Multiple Access) هو مخطط وصول متعدد يعتمد على DSSS، من خلال نشر الإشارات من/إلى مستخدمين مختلفين برموز مختلفة. وهو النوع الأكثر استخدامًا من CDMA .
- الهواتف اللاسلكية العاملة في نطاقات 900 ميجا هرتز و2.4 جيجا هرتز و5.8 جيجا هرتز
- IEEE 802.11b 2.4 GHz Wi-Fi ، وسابقتها 802.11-1999 . (خلفها 802.11g يستخدم كل من OFDM وDSSS)
- قراءة العداد تلقائيًا
- IEEE 802.15.4 (يستخدم، على سبيل المثال، كطبقة PHY وMAC لـ Zigbee ، أو كطبقة مادية لـ WirelessHART )
- نموذج يتم التحكم فيه عن بعد للسيارات والمركبات الجوية والبحرية
- رادار الطيف المنتشر للتخفي ومقاومة التشويش والتزييف
انظر أيضا
- مفتاح الكود التكميلي
- طيف انتشار القفز الترددي
- مسجل التحويل ذو التغذية الراجعة الخطية
- الإرسال المتعدد بتقسيم التردد المتعامد
مراجع
- ^ ab Torrieri, Don (2018). مبادئ أنظمة الاتصالات ذات الطيف المنتشر، الطبعة الرابعة .
- ^ "Espacenet - Bibliographic data". world.espacenet.com . تم الاسترجاع في 2 ديسمبر 2020 .
- ^ ستوبر، جوردون إل. (2017). مبادئ الاتصالات المتنقلة، الطبعة الرابعة .
- ^ رابابورت، ثيودور (2002). مبادئ وممارسات الاتصالات اللاسلكية، الطبعة الثانية .
- ^ براتيب، ميسرا؛ إنجي، بير (2012). نظام تحديد المواقع العالمي: الإشارات والقياسات والأداء، الطبعة الثانية .
- أصول الاتصالات ذات الطيف المنتشر
تتضمن هذه المقالة مواد متاحة للعامة من المعيار الفيدرالي 1037C. إدارة الخدمات العامة . مؤرشفة من الأصل في 22 يناير 2022.- دليل الإدارة الوطنية للاتصالات والمعلومات بشأن اللوائح والإجراءات لإدارة الترددات الراديوية الفيدرالية
روابط خارجية
- تاريخ الطيف المنتشر المدني
