Techniki widma propagacyjnego można ogólnie podzielić na cztery główne typy:
- Widmo przeskoku częstotliwości (FHSS): FHSS obejmuje szybkie przełączanie częstotliwości nośnych w oparciu o z góry określoną sekwencję przeskoków. Technika ta dzieli dostępne widmo częstotliwości na wiele kanałów, a nadajnik i odbiornik synchronizują swoje wzorce przeskakiwania, aby utrzymać komunikację. FHSS zapewnia odporność na zakłócenia i poprawia bezpieczeństwo sygnału poprzez dystrybucję transmisji w szerokim paśmie.
- Widmo odchylenia sekwencji bezpośredniej (DSSS): DSSS moduluje sygnał danych za pomocą kodu odchylenia, który rozkłada szerokość pasma sygnału na znacznie szerszy zakres częstotliwości niż pierwotna szerokość pasma sygnału. Ten kod odchylenia jest zazwyczaj sekwencją pseudolosową znaną zarówno nadajnikowi, jak i odbiornikowi. DSSS poprawia odporność na zakłócenia, poprawia integralność danych i zapewnia większą odporność na braki kanałów, takie jak propagacja wielościeżkowa.
- Spektrum odchylenia CHIRP (CSS): CSS wykorzystuje technikę modulacji sygnału, w której częstotliwość przesyłanego sygnału zmienia się w sposób ciągły w czasie (sygnał CHIRP). Ta ciągła zmiana częstotliwości pozwala CSS osiągnąć transmisję szerokopasmową i poprawia odporność na zakłócenia wąskopasmowe i szum. CSS jest powszechnie stosowany w systemach radarowych, czujnikach ultradźwiękowych i niektórych zastosowaniach komunikacyjnych.
- Spektrum rozproszenia przeskoków czasowych (THSS): THSS obejmuje przesyłanie krótkich impulsów sygnału przez różne szczeliny czasowe w sekwencji pseudolosowej. Każdy impuls zajmuje określoną szczelinę czasową, a odbiornik synchronizuje się z nadajnikiem w celu pobrania oryginalnych danych. THSS oferuje zalety w zakresie niskiego prawdopodobieństwa przechwycenia i wykrycia (LPI/LPD), dzięki czemu nadaje się do zastosowań w tajnej komunikacji i bezpiecznej transmisji danych.
Różne typy technik widma rozproszonego obejmują widmo odchylenia z przeskakiwaniem częstotliwości (FHSS), widmo odchylenia sekwencji bezpośredniej (DSSS), widmo odchylenia CHIRP (CSS) i widmo skoku czasu propagacji kanału (THS). Każda technika oferuje unikalne zalety w zakresie wydajności widmowej, odporności na zakłócenia, bezpieczeństwa danych i przydatności do zastosowania.
Wśród wymienionych opcji widmo przerwy ze przeskakiwaniem częstotliwości (FHSS) jest rodzajem techniki widma przerwy. FHSS polega na przeskakiwaniu pomiędzy różnymi częstotliwościami w określonej sekwencji, co pozwala na rozproszenie przesyłanego sygnału w szerszym paśmie. Ta sekwencja przeskoków jest zsynchronizowana pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem, aby utrzymać niezawodną komunikację i złagodzić skutki zakłóceń.
Do podstawowych elementów widma propagacyjnego zalicza się:
- Częstotliwość nośna: zakres częstotliwości, w którym transmitowany jest sygnał.
- Kod rozpraszający: sekwencja pseudolosowa używana do modulowania sygnału danych w celu rozgłaszania go w szerszym paśmie częstotliwości.
- Synchronizacja: Proces koordynacji nadajnika i odbiornika w celu zapewnienia, że używają tego samego kodu odchylenia i sekwencji synchronizacji.
- ROZPRĘŻANIE: Odwrotny proces propagacji w odbiorniku, mający na celu odzyskanie oryginalnego sygnału danych z transmisji widma rozpraszającego.
- Szerokość pasma: zakres częstotliwości, w którym rozprowadzany jest sygnał, który jest zwykle znacznie szerszy niż minimum wymagane do transmisji.
Elementy te współpracują ze sobą, aby wykorzystać zalety technik widma rozproszonego, w tym odporność na zakłócenia, zwiększone bezpieczeństwo sygnału i odporność w trudnych warunkach komunikacyjnych. Technologia Spread Spectrum znajduje zastosowanie w systemach komunikacji bezprzewodowej, systemach radarowych, bezpiecznej komunikacji wojskowej i wielu innych obszarach, gdzie niezbędna jest niezawodna i bezpieczna transmisja danych.