2 Системы связи с расширенным спектром

Системы связи называются системами с расширенным спектром , если выполняются следующие 3 условия:

1)      Используемая полоса частот значительно шире, чем это необходимо  для передачи данных или голоса

2)      Расширение спектра производится с помощью так называемого расширяющего (кодового) сигнала, который не зависит от передаваемой информации. Кодовые сигналы должны иметь определенные свойства , которые будут рассмотрены позже

3)      Восстановление исходящего сигнала приемника осуществляется путем сопоставления полученного сигнала и синхронизированной копией кодового сигнала.

Согласно данному определению приведем концептуальную схему системы связи с расширенным спектром:

Отметим важные особенности в данной схеме, которые и обеспечивают высокую помехоустойчивость в системах связи с расширенным спектром:

1)      Однократное умножение кода X(t)*g(t) приводит к расширению частотного диапазона сигнала

2)      Повторное умножение на код и последующее фильтрование восстанавливает исхоный

3)      Исходный сигнал умножается на код дважды, тогда как сигнал помехи умножается на код только один раз

Информационное сообщение (сигнал) с расширенным спектром носит название широкополосного(шумоподобного) сигнала

Критерием широкополосного сигнала является база сигнала, определяемая как произведение длительности сигнала Т на ширину спектра F: В=Т* F

В частности  для прямоугольного импульса:

В=Т* F=Ти*1/Ти=1

Можно показать, что и для остальных сигналов, например амплитудно -модулированных сигналов, сигналов выдаваемых в телефонную линию модемами , база таких сигналов: В≈1

Сигнал считается широкополосным, если его Вs>>10

Идеология любой системы связи CDMA базируется на сознательном и многократном расширении полосы передаваемого сообщения по сравнению с той, которая характерна для традиционных узкополосных систем.

Искусственное расширение спектра в подобных системах как правило реализуется одним из 2-х основных спопсобов:

1)      метод прямого расширения спектра, когда информационное сообщении (исходящий узкополосный сигнал) умножают на кодовый сигнал, состоящий из N элементов(чипов), длительность которых в 10-ки раз меньше длительности передаваемого информационного бита.

2)       Метод скачкообразной перестройки частоты, когда каждый бит информационного сообщения  передается с помощью набора дискретных частот, задаваемого определенной кодовой последовательностью.

Основоположником  широкополосной передачи является Шеннон, Котельников(1948,1947 г)

Шеннон ввел понятие пропускной способности

Теоретические основы технологии CDMA заложены в конце 40-х годов, практическое применение получили в 1995 году, когда компанией Hutchison Telephone была запущена первая система мобильной связи с кодовым разделением каналов.