Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Линейный частотно-модулированный upchirp во временной области

В цифровой связи, ЛЧМ с расширенным спектром ( УС ) является расширенным спектром метод , который использует широкополосный линейный частотно - модулированный ЛЧМ импульсов информации кодирования. [1] ЛЧМ - это синусоидальный сигнал увеличения или уменьшения частоты с течением времени (часто с полиномиальным выражением зависимости между временем и частотой). На картинке показан пример апчирпа, в котором частота линейно увеличивается во времени. Иногда частота upchirp-ов со временем увеличивается экспоненциально.

Обзор [ править ]

Как и другие методы с расширенным спектром , расширенный спектр с ЛЧМ использует всю выделенную полосу пропускания для широковещательной передачи сигнала, что делает его устойчивым к шуму канала. Кроме того, поскольку ЛЧМ-сигналы используют широкую полосу спектра, расширенный спектр ЛЧМ-сигналов также устойчив к многолучевому замиранию даже при работе на очень низкой мощности. Однако он отличается от расширенного спектра с прямой последовательностью (DSSS) или расширенного спектра со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS) тем, что он не добавляет никаких псевдослучайных элементов к сигналу, чтобы помочь отличить его от шума в канале, вместо этого полагаясь на линейный характер чирпичного импульса. Кроме того, расширенный спектр ЛЧМ-сигнала устойчив к эффекту Доплера., что типично для мобильных радиоприложений. [2]

Использует [ редактировать ]

Расширенный спектр ЛЧМ-сигнала был первоначально разработан, чтобы конкурировать со сверхширокополосной за точность определения дальности и низкоскоростными беспроводными сетями в диапазоне 2,45 ГГц. Однако после выпуска стандарта IEEE 802.15.4a (также известного как IEEE 802.15.4a-2007) он больше не рассматривается IEEE для стандартизации в области точного определения дальности.

Расширенный спектр ЛЧМ идеален для приложений, требующих низкого энергопотребления и относительно низких скоростей передачи данных (1 Мбит / с или меньше). В частности, IEEE 802.15.4a определяет CSS как метод для использования в низкоскоростных беспроводных персональных сетях (LR-WPAN). Однако, в то время как стандарт IEEE 802.15.4-2006 определяет, что WPAN охватывают территорию размером 10 м или меньше, IEEE 802.15.4a-2007 определяет CSS как физический уровень, который будет использоваться, когда большие расстояния и устройства, движущиеся с высокой скоростью, являются частью ваша сеть. Реализация CSS Nanotron действительно работает на расстоянии 570 метров между устройствами. [3] Кроме того, реализация Nanotron может работать со скоростью передачи данных до 2 Мбит / с - выше, чем указано в 802.15.4a. [4]Наконец, стандарт PHY IEEE 802.15.4a фактически смешивает методы кодирования CSS с модуляцией с дифференциальной фазовой манипуляцией (DPSK) для достижения более высоких скоростей передачи данных.

Расширенный спектр ЛЧМ-сигнала также может быть использован в будущем для военных приложений, поскольку его очень сложно обнаружить и перехватить при работе на малой мощности. [5]

Очень похожие формы колебаний частоты используются в радарах непрерывного действия с частотной модуляцией для измерения дальности (расстояния); немодулированный доплеровский радар непрерывного действия может измерять только дальность (относительную скорость вдоль луча визирования). Радары FM-CW очень широко используются в качестве радиовысотомеров в самолетах.

См. Также [ править ]

  • Bluetooth
  • IEEE 802.11
  • IEEE 802.15.4
  • IEEE 802.15.4a
  • IEEE 802.16
  • IEEE 802.20
  • IEEE 802.22
  • Таблица сравнения спектральной эффективности
  • Зигби
  • LoRa

Ссылки [ править ]

  1. ^ IEEE Computer Society, (31 августа 2007 г.). Стандарт IEEE 802.15.4a-2007. Нью-Йорк, Нью-Йорк: IEEE.
  2. Перейти ↑ Berni, AJ, & Gregg, WD (июнь 1973). О полезности модуляции щебета для цифровой сигнализации, IEEE Transactions on Communications . Том COM-21, 748-751
  3. ^ [1] , Испытание на нанотронных минах: слайд 22
  4. ^ Nanotron Technologies, (2007). Беспроводные сети на основе nanoNET chirp. Получено с http://www.nanotron.com/EN/docs/WP/WP_CSS.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
  5. The Revenge of Chirp Spread Spectrum , Военные приложения. Архивировано 15 мая2008 г. на Wayback Machine.

Внешние ссылки [ править ]

  • Загрузите стандарты 802.15 из IEEE
  • IEEE 802.15 WPAN низкоскоростной альтернативный PHY Task Group 4a (TG4a)
  • Страница часто задаваемых вопросов о нанотронных технологиях
  • Страница с расширенным спектром ЧИРП нанотрона
  • Беспроводные сети на основе Nanotron nanoNET Chirp [ постоянная мертвая ссылка ]
  • О сосуществовании IEEE 802.15.4aCSS с IEEE 802.11b / g (2,45 ГГц WLAN)