Le tecniche dello spettro di propagazione possono essere ampiamente classificate in quattro tipi principali:
- Spettro di offset del salto di frequenza (FHSS): FHSS comporta una rapida commutazione delle frequenze portanti in base a una sequenza di salto predeterminata. Questa tecnica divide lo spettro di frequenze disponibile in più canali e il trasmettitore e il ricevitore sincronizzano i loro schemi di salto per mantenere la comunicazione. FHSS garantisce resistenza alle interferenze e migliora la sicurezza del segnale distribuendo le trasmissioni su un’ampia larghezza di banda.
- Spettro di deviazione della sequenza diretta (DSSS): DSSS modula il segnale dati con un codice di deviazione che distribuisce la larghezza di banda del segnale su una gamma di frequenze molto più ampia rispetto alla larghezza di banda del segnale originale. Questo codice di deviazione è generalmente una sequenza pseudocasuale nota sia al trasmettitore che al ricevitore. DSSS migliora la resistenza alle interferenze, migliora l’integrità dei dati e fornisce una maggiore robustezza contro le carenze del canale come la propagazione multipercorso.
- CHIRP Deviation Spectrum (CSS): i CSS utilizzano una tecnica di modulazione del segnale in cui la frequenza del segnale trasmesso varia continuamente nel tempo (segnale CHIRP). Questa variazione continua di frequenza consente ai CSS di ottenere una trasmissione a banda larga e migliora la resistenza alle interferenze e al rumore a banda stretta. I CSS sono comunemente usati nei sistemi radar, nei sensori a ultrasuoni e in alcune applicazioni di comunicazione.
- Time Hop Spread Spectrum (THSS): il THSS prevede la trasmissione di impulsi di breve durata di un segnale su diversi intervalli di tempo in una sequenza pseudocasuale. Ogni impulso occupa uno specifico intervallo di tempo e il ricevitore si sincronizza con il trasmettitore per recuperare i dati originali. THSS offre vantaggi in termini di bassa probabilità di intercettazione e rilevamento (LPI/LPD), rendendolo adatto per comunicazioni nascoste e applicazioni di trasmissione dati sicura.
I diversi tipi di tecniche di spettro diffuso includono lo spettro di deviazione con salto di frequenza (FHSS), lo spettro di deviazione di sequenza diretta (DSSS), lo spettro di deviazione CHIRP (CSS) e il salto temporale dello spettro di propagazione (THS). Ciascuna tecnica offre vantaggi unici in termini di efficienza spettrale, resistenza alle interferenze, sicurezza dei dati e idoneità all’applicazione.
Tra le opzioni elencate, lo spettro gap con salto di frequenza (FHSS) è un tipo di tecnica dello spettro gap. L’FHSS prevede il salto tra frequenze diverse in una sequenza predefinita, diffondendo così il segnale trasmesso su una larghezza di banda più ampia. Questa sequenza di salto è sincronizzata tra il trasmettitore e il ricevitore per mantenere una comunicazione affidabile e mitigare gli effetti delle interferenze.
Gli elementi di base dello spettro di propagazione includono:
- Frequenza portante: intervallo di frequenze su cui viene trasmesso il segnale.
- Codice di diffusione: una sequenza pseudocasuale utilizzata per modulare il segnale dati, trasmettendolo su una banda di frequenza più ampia.
- Sincronizzazione: il processo di coordinamento del trasmettitore e del ricevitore per garantire che utilizzino lo stesso codice di deviazione e sequenza di sincronizzazione.
- DESSAFRAGE: Il processo inverso di propagazione al ricevitore per recuperare il segnale dati originale dalla trasmissione a spettro esteso.
- Larghezza di banda: la gamma di frequenze su cui viene distribuito il segnale, che solitamente è molto più ampia del minimo richiesto per la trasmissione.
Questi elementi lavorano insieme per realizzare i vantaggi delle tecniche a spettro esteso, tra cui resistenza alle interferenze, migliore sicurezza del segnale e robustezza in ambienti di comunicazione difficili. La tecnologia Spread Spectrum trova applicazioni nei sistemi di comunicazione wireless, nei sistemi radar, nelle comunicazioni militari sicure e in varie altre aree in cui è essenziale una trasmissione dati affidabile e sicura.