5 / 5. 1

فهرست مطالب

فهرست مطالب

مدولاسیون طیف گسترده با توالی مستقیم یا DSSS

مدولاسیون DSSS یک مدولاسیون مبتنی بر طیف گسترده می باشد که از محدوده فرکانسی گسترده تری استفاده می کند. 

یکی از مزایایی تکنیک های مبتنی بر طیف گسترده جلوگیری از تداخل سیگنال ها می باشد.

اما برای اینکه ببینیم چگونه این تکنینک از تداخل جلوگیری می کند باید ابتدا تفاوت بین سیگنال Narrow-band و سیگنال Spread Spectrum را بدانیم.

1- سیگنال های Narrow-Band

طبق شکل 1، سیگنال هایی عادی از محدوده فرکانسی خیلی کوچکی برای ارسال اطلاعات استفاده می کنند.

همینطور که در شکل پیداست، انرژی این سیگنال ها خیلی بالاست و باعث خراب شدن سیگنال های ضعیف تری می شوند که در این فرکانس در حال عبور هستند.

مدولاسیون DSSS - سیگنال Narrow-band
شکل 1- سیگنال های Narrow-Band

2- سیگنال های Spread Spectrum

طبق شکل 2، سیگنال هایی طیف گسترده از محدوده فرکانسی وسیع تری برای ارسال اطلاعات استفاده می کنند.

همینطور که در شکل پیداست، انرژی این سیگنال ها پایین است و باعث خراب شدن سیگنال های ضعیف تر نمی شوند.

مدولاسیون DSSS - سیگنال های طیف گسترده
شکل2- سیگنال های طیف گسترده

3- مدولاسیون DSSS چگونه کار می کند؟

وقتی بخواهیم داده را از طریق مدولاسیون DSSS ارسال کنیم، ابتدا باید هر بیت داده را در یک کد مخفی که Chip یا Pseudonoise (PN) نام دارد، ضرب کنیم. 

سپس نتیجه حاصل ضرب را به صورت طیف گسترده ارسال می کنیم.

این تکنیک در واقع با ضرب هر بیت در یک عدد چند رقمی بزرگتر، طول رشته اصلی را زیاد می کند. 

مثلا اگر رشته اصلی 2 بیت باشد و PN شامل 10 رقم باشد، نتیجه حاصلضرب 20 رقم می شود.

یعنی اگر در حالت عادی ، در هر پالس باید یک بیت فرستاده میشد بعد از مدولاسیون سیگنال، درهر پالس باید 10 بیت فرستاده شود و این به معنای افزایش پهنای باند می باشد.

در نتیجه برای افزایش پهنای باند، باید فرکانس بیشتر شود تا بتواند بیت های بیشتری را در یک پالس ساعت انتقال دهد.

3.1- نحوه Encoding و Decoding  سیگنال در مدولاسیون DSSS

3.1.1- Encoding

فرض کنید شما میخواهید رشته 10 را ارسال کنید و از طرفی سودونویز هم عبارت است از : 110100010 110111001.

طبق شکل 3، هر بیت از رشته اصلی باید در PN ضرب (یا XOR) شود.

1 XOR 110100010=001011101

0 XOR 110111001=110111001

مدولاسیون DSSS روش encoding
شکل3- روش encoding سیگنال داده در مدولاسیون DSSS

3.1.2- Decoding

حالا گیرنده هم برای رسید به رشته اصلی کافیست رشته های رسیده را با سودونویز ضرب یا XOR کند.

001011101 XOR 110100010 = 111111111=1

110111001 XOR 110100010 = 000000000=0

3.2- تعیین کانل برای ارسال سیگنال

اما برای ارسال باید به خاطر داشته باشیم که این مدولاسیون تنها بر روی باندهای فرکانسی 900 MHz ،  2.4 GHz و   5.8 GHz کار می کند.

همچنین قبل از ارسال محدوده فرکانسی را به سه کانال با پهنای 22MHZ تقسیم می کند و برای ارسال تنها از همین سه کانال استفاده می کند.

4- مزایای مدولاسیون سیگنال DSSS

  • چون داده را به صورت کد در می آورد پس روش امنی برای انتقال داده است.
  • اگر یک یا چند بیت از رشته خراب و یا گم شوند، در مقصد قابل بازیابی هستند
  • به راحتی مورد تداخل قرار نمی گیرند و باعث خرابی امواج ضعیف تر نمی شوند.