Voortplantingsspectrumtechnieken kunnen grofweg in vier hoofdtypen worden ingedeeld:
- Frequency Hopping Offset Spectrum (FHSS): FHSS omvat het snel schakelen van draaggolffrequenties op basis van een vooraf bepaalde springsequentie. Deze techniek verdeelt het beschikbare frequentiespectrum in meerdere kanalen, en de zender en ontvanger synchroniseren hun springpatronen om de communicatie in stand te houden. FHSS biedt veerkracht tegen interferentie en verbetert de signaalbeveiliging door transmissies over een grote bandbreedte te distribueren.
- Direct Sequence Deviation Spectrum (DSSS): DSSS moduleert het datasignaal met een deviatiecode die de signaalbandbreedte over een veel breder frequentiebereik spreidt dan de oorspronkelijke signaalbandbreedte. Deze afwijkingscode is over het algemeen een pseudo-willekeurige reeks die bekend is bij zowel de zender als de ontvanger. DSSS verbetert de interferentieweerstand, verbetert de gegevensintegriteit en biedt meer robuustheid tegen kanaaltekortkomingen zoals multipath-propagatie.
- CHIRP Deviation Spectrum (CSS): CSS maakt gebruik van een signaalmodulatietechniek waarbij de frequentie van het verzonden signaal continu varieert in de tijd (CHIRP-signaal). Door deze continue frequentievariatie kan CSS breedbandtransmissie realiseren en de weerstand tegen smalbandinterferentie en ruis verbeteren. CSS wordt vaak gebruikt in radarsystemen, ultrasone sensoren en sommige communicatietoepassingen.
- Time Hop Spread Spectrum (THSS): THSS omvat het verzenden van korte duurpulsen van een signaal over verschillende tijdsleuven in een pseudowillekeurige reeks. Elke puls neemt een specifiek tijdslot in beslag en de ontvanger synchroniseert met de zender om de originele gegevens op te halen. THSS biedt voordelen in termen van lage waarschijnlijkheid van onderschepping en detectie (LPI/LPD), waardoor het geschikt is voor geheime communicatie en veilige datatransmissietoepassingen.
De verschillende soorten spread-spectrumtechnieken omvatten frequentie-hopping-afwijkingsspectrum (FHSS), directe sequentie-afwijkingsspectrum (DSSS), CHIRP-afwijkingsspectrum (CSS) en voortplantingsspectrum-tijdsprong (THS). Elke techniek biedt unieke voordelen op het gebied van spectrale efficiëntie, interferentieweerstand, gegevensbeveiliging en toepassingsgeschiktheid.
Een van de genoemde opties is het frequentieverspringende gap-spectrum (FHSS) een soort gap-spectrumtechniek. FHSS omvat het springen tussen verschillende frequenties in een vooraf gedefinieerde volgorde, waardoor het verzonden signaal over een grotere bandbreedte wordt verspreid. Deze hopsequentie wordt gesynchroniseerd tussen de zender en de ontvanger om een betrouwbare communicatie te behouden en de effecten van interferentie te beperken.
De basiselementen van het voortplantingsspectrum zijn onder meer:
- Carrierfrequentie: frequentiebereik waarover het signaal wordt verzonden.
- Spreadingcode: een pseudowillekeurige reeks die wordt gebruikt om het datasignaal te moduleren en uit te zenden over een bredere frequentieband.
- Synchronisatie: Het proces van het coördineren van de zender en ontvanger om ervoor te zorgen dat ze dezelfde afwijkingscode en synchronisatievolgorde gebruiken.
- DESSAFRAGE: Het omgekeerde proces van voortplanting bij de ontvanger om het originele datasignaal van de spreidende spectrumtransmissie te herstellen.
- Bandbreedte: Het frequentiebereik waarover het signaal wordt gedistribueerd, dat doorgaans veel breder is dan het minimum dat nodig is voor transmissie.
Deze elementen werken samen om de voordelen van spread-spectrumtechnieken te realiseren, waaronder weerstand tegen interferentie, verbeterde signaalbeveiliging en robuustheid in moeilijke communicatieomgevingen. Spread Spectrum Technologie vindt toepassingen in draadloze communicatiesystemen, radarsystemen, beveiligde militaire communicatie en diverse andere gebieden waar betrouwbare en veilige datatransmissie essentieel is.