Spectre d'étalement de séquence directe

Direct Sequence Spread Spectrum ( DSSS ) est une méthode d'étalement de fréquence pour la transmission de données par radio . L'idée est d'étaler un signal de sortie (signal utile) en utilisant une séquence de bits spécifiée. L'étalement dans ce contexte se réfère au spectre de fréquences qui est occupé par le signal à transmettre après l'application de la méthode DSSS. La méthode est utilisée pour rendre le signal utile plus robuste contre une certaine forme d'interférence dans la transmission radio (interférence à bande étroite). Cela se fait en traduisant les bits du train de bits d'origine en plusieurs sous-bits, appelés puces . La séquence de puce est également appelée code d'étalement ou séquence de découpage . Le même lien a également lieu chez le destinataire. Pendant la reconstruction du signal utile, le signal d'interférence à bande étroite ajouté sur le chemin de transmission est maintenant étalé dans le récepteur (analogue à l'étalement du signal utile dans l'émetteur). Cet étalement du signal brouilleur répartit sa densité d'énergie en conséquence, ce qui réduit son effet brouilleur.

récit

Pendant la Seconde Guerre mondiale, le système des brevets et l'échange de connaissances techniques entre les États-Unis et l'Europe ont été entravés, de sorte que la recherche sur les méthodes d'étalement des fréquences a été largement indépendante aux États-Unis et en Europe . Ce n'est qu'après la guerre qu'il a été possible d'avoir une vue d'ensemble des contributions individuelles. L'ouvrage standard américain Spread Spectrum Communications Handbook de Marvin Kenneth Simon donne un aperçu du développement et de l'état actuel de la technique. Il rend hommage à la contribution remarquablement précoce de l'inventeur suisse Gustav Guanella , qui a conduit à une importante demande de brevet suisse dès 1942. Le brevet s'intitule Processus de transmission de messages déguisés à l'aide de signaux de commande et a été déposé par l'entreprise employeur de Guanella Brown, Boveri & Cie (BBC), basée à Baden (Suisse). En plus d'autres brevets délivrés à l'étranger, le brevet allemand correspondant a été délivré en 1952.

Général

Bande passante au lieu de la densité de puissance

Avec DSSS, l'énergie des symboles est distribuée sur une large bande passante . A cet effet, le flux de données utiles est multiplié par le code d'étalement , dont le débit est supérieur à celui du flux de données utiles. Cette séquence de codes est appelée puces ou codes pseudo-statistiques ( codes PN ). L'étalement nécessite une bande passante plus importante pour la transmission. Plus le code d'étalement est long, plus la bande passante requise est importante.

Dans le même temps, la densité d'énergie dans le spectre est également réduite, de sorte que les autres signaux sont moins perturbés. Le flux de données utilisateur ne peut être reconstruit au niveau du récepteur qu'en utilisant la séquence de puce correcte. Le DSSS est utilisé avec GPS , WLAN , UMTS , ultra large bande , IEEE 802.15.4 , USB sans fil et dans le secteur de la modélisation avec certains systèmes de contrôle à distance dans la bande 2,4 GHz.

Le signal disparaît dans le bruit de fond - dans les applications militaires, il est utilisé car pour écouter ou pour pouvoir détecter une transmission, la connaissance de la séquence pseudo-aléatoire utilisée pour l'étalement de bande est nécessaire.

Une autre propriété est utilisée dans la méthode dite CDMA ( Code Division Multiple Access ): chaque émetteur se voit attribuer son propre code d'étalement unique. Tous les émetteurs peuvent alors émettre en même temps et le récepteur peut reconstruire les signaux individuels et ainsi différencier les émetteurs.

L'étalement signifie qu'un canal utilise plus de bande passante. D'autre part, le rapport signal sur bruit s'améliore lors du désétalement. Etant donné que le signal de bruit n'est pas en corrélation avec le code d'étalement, la force de son signal n'augmente pas par rapport au signal utile.

Le DSSS est insensible aux interférences à bande étroite, car un signal d'interférence est multiplié par le signal étalé au niveau du récepteur. En conséquence, le signal d'interférence, comme le signal de données dans l'émetteur, est étalé. La densité de puissance du signal d'interférence est réduite par le facteur d'étalement et ne peut donc plus interférer avec le signal de données désétalé. Comme prévu, le signal de données est multiplié une seconde fois avec le code d'étalement et ainsi désétalé à nouveau. Le signal d'interférence est noyé dans le bruit et n'a aucune influence sur le signal utile.

Voir également

• Code Barker
• Spectre étalé à sauts de fréquence (FHSS)

Preuve individuelle

1. ^ Marvin Simon: Spread Spectrum Communications Handbook, édition électronique. McGraw Hill Professional, 2001, ISBN 9780071395700 , p. 44. Aperçu limité dans Google Recherche de Livres
2. ↑ Espacenet -Originaldokument DE846562 (C) - 1952-08-14. Dans: espacenet.com. Récupéré le 30 décembre 2014 . 

liens web

• Modulations de spectre étalé ( PDF ; 337 ko)