ویکی‌پدیا

مخابرات طیف گسترده: تفاوت میان نسخه‌ها

نمایش تاریخچه به صورت تعاملی
→ تفاوت قدیمی‌ترتفاوت جدیدتر ←
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
دیداریویکی‌متن
جز کمی ویرایش.
خط ۳:
مخابرات طیف گسترده کاربردهای نظامی و غیرنظامی دارد. از کاربردهای رایج غیرنظامی آن می‌توان به [[بلوتوث]]، [[وای-فای|وای فای]] (Wi-Fi)، و [[مخابرات سیار]] (Mobile Communication) اشاره کرد.
 
با توجه به نحوه عملکرد گیرنده سیستم طیف گسترده، مشکل چندمسیره بودن [[کانال مخابراتی]] (Multipath channel) در این سیستم به خوبی حل شده و تأثیر آن بسیار کم خواهد بود.
 
مخابرات طیف گسترده عمدتاًاغلب به دو روش دنبالهٔ مستقیم (Direct Sequence)، و پرشِ فرکانسی (Frequency Hopping) پیاده می‌شود. در هر دو این روش‌ها، سیگنالی موسوم به سیگنال (یا کد) گسترده‌کننده، نقشی اساسی دارد.
 
== کد گسترده‌کننده (Spreading code) ==
کد گسترده‌کننده، رشته‌ای (دنباله‌ای) نسبتاً طولانی از ۰ و ۱ هاست که بر اساس الگویی مشخص و البته شبه‌تصادفی (Pseudo-random) تولید شده‌اند. در واقع، کد گسترده‌کننده از تکرار (نامحدود) این رشته ساخته می‌شود. از رایج‌ترین روش‌های تولید کدهای گسترده‌کننده، استفاده از شیفت‌رجیسترِ فیدبک‌دارِ خطی ([[LFSR]]) است. تولید کدهای گسترده‌کننده، در [[ریاضیات گسسته|ریاضیاتِ گسسته]]، و به‌طور ویژه، در مبحث میدان‌های محدود (Finite fields) مطرح می‌شود.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Spread Spectrum Communications Handbook|نام خانوادگی=Simon|نام=M.K.|نام خانوادگی۲=Omura|نام۲=J.K.|ناشر=McGraw-Hill|سال=2001|شابک=0071382151|مکان=|صفحات=}}</ref>
 
کدهای گسترده‌کننده دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند؛ از جمله اینکه تعداد صفر و یک‌ها در یک [[دورهٔ تناوب]] کد، تقریباً برابر است، و نیز اینکه تابع [[خودهمبستگی]] (Autocorrelation) کدهای گسترده‌کننده، همیشه شکل یکسان و منحصر به فردی دارد. هر دورهٔ تناوب کد گسترده‌کننده و نسخه‌های [[شیفت دورانی|شیفتِ دوره‌ای]] یافتهٔ آن، شباهت بسیار کمی به هم دارند. این موضوع بسیار با اهمیت است و منجر به شکل منحصر به فردِ تابعِ خودهمبستگیِ کدِ گسترده‌کننده می‌شود. هر دورهٔ تناوب کد گسترده‌کننده ای به طول <math>N</math>، دارای <math>2^N-1</math> نسخهٔ شیفت (دوره‌ای) یافته‌ است که همگی منحصر به فرد هستند. به هر نسخهٔ شیفت یافتهٔ کد گسترده‌کننده، اصطلاحاً یک فازِ کد گسترده‌کننده می‌گویند.
 
در کاربردهای مخابراتی، فرکانس کلاک (Clock frequency) کد گسترده‌کننده، به مراتب از فرکانس کلاک سیگنال پیام بیشتر است، و به همین دلیل [[پهنای باند]] سیگنال گسترده‌کننده از سیگنال پیام بسیار بیشتر است.
خط ۱۶:
== پیاده‌سازی سیستم طیف گسترده ==
=== پرش فرکانسی ===
به زبان ساده، در روش پرش فرکانسی، از کد گسترده‌کننده و نسخه‌های شیفت‌یافتهٔ آن برای تغییر (پرش) مداوم فرکانس حاملِ (Carrier Frequency) سیگنال ارسالی استفاده می‌شود. برای پیاده‌سازی این ایده،آن، می‌توان از [[VCO|اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ]] (VCO) دیجیتال استفاده کرد و فازهای کد را به عنوان ورودی VCO در نظر گرفت.
 
=== دنبالهٔ مستقیم ===
شیوهٔ کار در روش دنباله مستقیم این استدنبالۀ کهمستقیم، سیگنال پیام [[باینری]] به صورت [[کلیدگذاری تغییر فاز|BPSK]] (که در آن "۰" باینری به مقدار عددی <math>1</math>، و "۱" باینری به <math>-1</math> نگاشته می‌شود) به‌طور مستقیم در نسخهٔ BPSK کد گسترده‌کننده، ضرب و پس از مدولاسیون، ارسال می‌شود. به همین دلیل به این روش، دنباله "مستقیم" می‌گویند. سیگنال دریافت‌شده در گیرنده، بعد از دمدولاسیون در همان کد گسترده‌کننده (که در گیرنده تولید شده) ضرب می‌شود. در صورت سنکرون (همزمان) بودن سیگنال گسترده‌کنندهٔ دریافت‌شده و نسخهٔ تولیدشده آن در گیرنده، سیگنال پیام بازیابی می‌شود. در غیر این صورت سیگنال پیام قابل بازیابی نخواهد بود.
 
== مسئله هم‌زمانی کد (Code Synchronization) در طیف گسترده ==
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/wiki/مخابرات_طیف_گسترده»