प्रत्यक्ष क्रम प्रसार स्पेक्ट्रम

दूरसंचार में, डायरेक्ट-सीक्वेंस स्प्रेड स्पेक्ट्रम (डीएसएसएस) एक रंगावली विस्तार मॉडुलन तकनीक है जिसका उपयोग मुख्य रूप से समग्र सिग्नल इंटरफेरेंस (संचार) को कम करने के लिए किया जाता है। डायरेक्ट-सीक्वेंस मॉड्यूलेशन सूचना बैंडविड्थ की तुलना में बैंडविड्थ में प्रेषित सिग्नल को व्यापक बनाता है।

रिसीवर में प्रत्यक्ष-अनुक्रम मॉडुलन को फैलाने या हटाने के बाद, सूचना बैंडविड्थ बहाल हो जाती है, जबकि अनजाने और जानबूझकर हस्तक्षेप काफी हद तक कम हो जाता है।

इस तकनीक के लिए पहली ज्ञात योजना स्विस लोग ों के आविष्कारक गुस्ताव गुआनेला द्वारा पेश की गई थी। डीएसएसएस के साथ, संदेश बिट्स को एक कूट-यादृच्छिक बाइनरी अनुक्रम द्वारा संशोधित किया जाता है जिसे प्रसार अनुक्रम के रूप में जाना जाता है। प्रत्येक प्रसार-अनुक्रम बिट, जिसे चिप के रूप में जाना जाता है की मूल संदेश बिट्स की तुलना में बहुत कम अवधि (बड़ी बैंडविड्थ) होती है। संदेश बिट्स का मॉडुलन डेटा के टुकड़ों को फैलाता है और फैलाता है, और इसके परिणामस्वरूप बैंडविड्थ का आकार लगभग प्रसार अनुक्रम के समान होता है। चिप की अवधि जितनी छोटी होगी, परिणामी डीएसएसएस सिग्नल की बैंडविड्थ उतनी ही बड़ी होगी; अधिक बैंडविड्थ संदेश सिग्नल के लिए बहुसंकेतन के परिणामस्वरूप हस्तक्षेप के खिलाफ बेहतर प्रतिरोध होता है।

डीएसएसएस के कुछ व्यावहारिक और प्रभावी उपयोगों में कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (सीडीएमए) विधि, आईईईई 802.11#802.11b|आईईईई 802.11b विनिर्देश शामिल हैं जो वाई-फाई नेटवर्क और ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम में उपयोग किए जाते हैं।

विशेषताएं

1. डीएसएसएस चरण-शिफ्ट कुंजीयन फेज-शिफ्ट एक साइन लहर छद्म आयामी रूप से चिप्स की एक सतत स्ट्रिंग (कंप्यूटर साइंस) के साथ होती है, जिनमें से प्रत्येक में सूचना अंश की तुलना में बहुत कम अवधि होती है। अर्थात्, प्रत्येक सूचना बिट को बहुत तेज चिप्स के अनुक्रम द्वारा संशोधित किया जाता है। इसलिए, चिप (सीडीएमए) सूचना बॉड की तुलना में बहुत अधिक है।
2. डीएसएसएस एक सिग्नलिंग (दूरसंचार) संरचना का उपयोग करता है जिसमें ट्रांसमीटर द्वारा उत्पन्न प्रसार अनुक्रम रिसीवर द्वारा पहले से ही जाना जाता है। सूचना सिग्नल के पुनर्निर्माण के लिए रिसीवर प्राप्त सिग्नल पर इसके प्रभाव का प्रतिकार करने के लिए उसी प्रसार अनुक्रम का उपयोग कर सकता है।

ट्रांसमिशन विधि

डायरेक्ट-सीक्वेंस स्प्रेड-स्पेक्ट्रम ट्रांसमिशन एक कूट-यादृच्छिक प्रसार अनुक्रम द्वारा प्रेषित डेटा को गुणा करता है जिसमें मूल डेटा दर की तुलना में बहुत अधिक बिट दर होती है। परिणामी संचरित संकेत स्थिर की ऑडियो रिकॉर्डिंग की तरह, बैंड-सीमित सफेद शोर जैसा दिखता है। हालांकि, इस शोर-जैसी सिग्नल का उपयोग प्राप्त करने वाले अंत में मूल डेटा को उसी प्रसार अनुक्रम से गुणा करके (क्योंकि 1 × 1 = 1, और −1 × −1 = 1). यह प्रक्रिया, जिसे डिस्प्रेडिंग के रूप में जाना जाता है, गणितीय रूप से संचरित प्रसार अनुक्रम का प्रसार अनुक्रम के साथ सहसंबंध है जिसे रिसीवर पहले से ही जानता है कि ट्रांसमीटर उपयोग कर रहा है। प्रसार के बाद, सिग्नल-टू-शोर अनुपात लगभग प्रसार कारक द्वारा बढ़ाया जाता है, जो प्रसार-अनुक्रम दर से डेटा दर का अनुपात है।

जबकि एक प्रेषित डीएसएसएस सिग्नल मूल सिग्नल के एक साधारण मॉडुलन की तुलना में बहुत व्यापक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है, इसकी आवृत्ति स्पेक्ट्रम स्पेक्ट्रम अर्थव्यवस्था के लिए एक पारंपरिक एनालॉग बैंडपास फिल्टर द्वारा वाहक आवृत्ति पर केंद्रित मोटे तौर पर घंटी के आकार का लिफाफा देने के लिए कुछ हद तक प्रतिबंधित हो सकती है। . इसके विपरीत, आवृत्ति उछाल वृद्धि तरंग छद्म-यादृच्छिक रूप से वाहक को फिर से ट्यून करता है और एक समान आवृत्ति प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है क्योंकि किसी भी बैंडविड्थ को आकार देने से होपिंग कोड द्वारा सिग्नल के आयाम मॉडुलन का कारण होगा।

यदि एक अवांछित ट्रांसमीटर एक ही चैनल पर प्रसारित होता है, लेकिन एक अलग प्रसार अनुक्रम (या कोई अनुक्रम नहीं) के साथ, निराशाजनक प्रक्रिया उस सिग्नल की शक्ति को कम कर देती है। यह प्रभाव डीएसएसएस की कोड-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (सीडीएमए) संपत्ति का आधार है, जो कई ट्रांसमीटरों को उनके प्रसार अनुक्रमों के क्रॉस-सहसंबंध गुणों की सीमा के भीतर एक ही चैनल को साझा करने की अनुमति देता है।

लाभ

• अनपेक्षित या इच्छित रेडियो जैमिंग का प्रतिरोध
• एकाधिक उपयोगकर्ताओं के बीच एक ही चैनल का साझाकरण
• कम सिग्नल/बैकग्राउंड-नॉइज़ लेवल बुद्धिमत्ता का संकेत देता है को बाधित करता है
• ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच सापेक्ष समय का निर्धारण

उपयोग करता है

• संयुक्त राज्य जीपीएस , यूरोपीय गैलीलियो पोजिशनिंग सिस्टम और रूसी ग्लोनास उपग्रह नेविगेशन सिस्टम; पहले ग्लोनास ने एफडीएमए के संयोजन में एकल प्रसार अनुक्रम के साथ डीएसएसएस का उपयोग किया, जबकि बाद में ग्लोनास ने डीएसएसएस का उपयोग बहु प्रसार अनुक्रमों के साथ सीडीएमए प्राप्त करने के लिए किया।
• डीएस-सीडीएमए (डायरेक्ट-सीक्वेंस कोड डिवीजन एकाधिक पहुँच ) डीएसएसएस पर आधारित एक मल्टीपल एक्सेस स्कीम है, जो अलग-अलग कोड वाले अलग-अलग यूजर्स को/से सिग्नल फैलाकर करती है। यह सीडीएमए का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार है।
• 900 MHz, 2.4 गीगाहर्ट्ज और 5.8 गीगाहर्ट्ज बैंड (रेडियो) में संचालित ताररहित टेलीफ़ोन
• आईईईई 802.11b 2.4 गीगाहर्ट्ज वाई-फाई, और इसका पूर्ववर्ती 802.11-1999। (उनके उत्तराधिकारी 802.11 जी समकोणकार आवृति विभाजन बहुसंकेतन और डीएसएसएस दोनों का उपयोग करते हैं)
• स्वचालित मीटर रीडिंग
• आईईईई 802.15.4 (उदाहरण के लिए, जिग्बी के लिए पीएचवाई और मैक परत के रूप में, या, वायरलेसहार्ट के लिए भौतिक परत के रूप में उपयोग किया जाता है)
• रेडियो नियंत्रित मॉडल ऑटोमोटिव, वैमानिकी और समुद्री वाहन

यह भी देखें

• पूरक कोड कुंजीयन
• आवृत्ति उछाल वृद्धि तरंग
• लीनियर-फीडबैक शिफ्ट रजिस्टर
• समकोणकार आवृति विभाजन बहुसंकेतन

संदर्भ

• The Origins of Spread-Spectrum Communications
•  This article incorporates public domain material from Federal Standard 1037C. General Services Administration. Archived from the original on January 22, 2022.
• NTIA Manual of Regulations and Procedures for Federal Radio Frequency Management

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बाहरी कड़ियाँ

• Civil Spread Spectrum History