Chirp rozprostřené spektrum - Chirp spread spectrum

Lineární frekvenčně modulovaný upchirp v časové oblasti. Jiné typy upchirpů se mohou časem exponenciálně zvyšovat.
Passband modulace
Modulace kategorizace.svg
Analogová modulace
Digitální modulace
Hierarchická modulace
Rozprostřené spektrum
Viz také
Multiplexování
Diagram multiplexování. Svg
Analogová modulace
související témata

V digitální komunikaci je chirp rozprostřené spektrum ( CSS ) technika s rozprostřeným spektrem, která ke kódování informací využívá širokopásmové lineární frekvenčně modulované cvrkací impulsy. Cvrkot je sinusový signál, jehož frekvence se v průběhu času zvyšuje nebo snižuje (často s polynomickým výrazem pro vztah mezi časem a frekvencí).

Přehled

Stejně jako u jiných rozprostřeného spektra metod, chirp rozprostřené spektrum využívá celou svou přidělenou šířku pásma pro přenos signálu, takže je robustní, aby kanál hluk. Dále, protože cvrlikání využívá široké pásmo spektra, cvrlikání rozšířeného spektra je také odolné vůči vícecestnému blednutí, i když pracuje na velmi nízkém výkonu. Je však na rozdíl od rozprostřeného spektra s přímou sekvencí (DSSS) nebo frekvenčně poskakujícího rozprostřeného spektra (FHSS) v tom, že do signálu nepřidává žádné pseudonáhodné prvky, které by ho pomohly odlišit od šumu na kanálu, místo toho se spoléhat na lineární povaha cvrlikání. Rozprostřené spektrum cvrlikání je navíc odolné vůči Dopplerovu jevu , který je typický v mobilních rádiových aplikacích.

Využití

Rozprostřené spektrum Chirp bylo původně navrženo tak, aby konkurovalo ultraširokému pásmu v přesných bezdrátových sítích s nízkým tarifem v pásmu 2,45 GHz. Od vydání IEEE 802.15.4a (také známý jako IEEE 802.15.4a-2007) však již není IEEE aktivně považován za standardizaci v oblasti přesného rozsahu.

Chirp rozprostřené spektrum je ideální pro aplikace vyžadující nízkou spotřebu energie a vyžadující relativně nízké přenosové rychlosti (1 Mbit/s nebo méně). Zejména IEEE 802.15.4a specifikuje CSS jako techniku ​​pro použití v nízkých rychlostech bezdrátových osobních sítí (LR-WPAN). Zatímco však standard IEEE 802.15.4-2006 uvádí, že WPAN pokrývají oblast 10 m nebo méně, IEEE 802.15.4a-2007 specifikuje CSS jako fyzickou vrstvu, která má být použita, pokud jsou součástí delší rozsahy a zařízení pohybující se vysokou rychlostí vaši síť. Ukázalo se, že implementace CSS Nanotronu funguje na vzdálenost 570 metrů mezi zařízeními. Implementace Nanotronu navíc může pracovat s datovými rychlostmi až 2 Mbit/s - vyššími, než je uvedeno v 802.15.4a. A konečně, standard IEEE 802.15.4a PHY ve skutečnosti kombinuje techniky kódování CSS s modulací klíčování s diferenciálním fázovým posunem (DPSK), aby se dosáhlo lepších datových rychlostí.

Rozprostřené spektrum cvrlikání může být v budoucnu také použito pro vojenské aplikace, protože je velmi obtížné jej detekovat a zachytit při provozu na nízký výkon.

Velmi podobné kmitočtové vlnové průběhy se používají ve frekvenčně modulovaných kontinuálních radarech k měření dosahu (vzdálenosti); nemodulovaný Dopplerův radar s kontinuální vlnou může měřit pouze rozsahovou rychlost (relativní rychlost podél přímky pohledu). Radary FM-CW jsou velmi široce používány jako rádiové výškoměry v letadlech.

Jednou aplikací spektra šíření chirpů je LoRa .

Viz také

Reference

externí odkazy