Was ist ein Spread-Spektrum?
Der Begriff Spreizspektrum bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen eines Signals, bei dem das Signal gespreizt wird, indem die Frequenz, mit der es gesendet wird, absichtlich variiert wird. Dies hat mehrere Vorteile, einschließlich einer größeren Bandbreite und der Vermeidung von Objekten oder anderen Frequenzen, die das ursprüngliche Signal stören könnten. Die Verwendung eines Streuspektrums kann das Signal auch sicherer machen und verhindern, dass es abgefangen wird.
Spread-Spectrum-Anwendungen, die oft als Spread-Spectrum-Technik bezeichnet werden, befassen sich hauptsächlich mit Sicherheit und Interferenz. Wenn ein Signal erzeugt wird, muss es in der Regel im gleichen Frequenzbereich bleiben, z. B. bei einem Radiosender. Das Einstellen eines Radiosenders bedeutet, dass das Radio auf dieselbe Signalfrequenz eingestellt wird. Wird die Frequenz geändert, wird auch der Sender geändert. Es ist in Ordnung, dass das Signal in einer Situation wie bei einem Radiosender in der gleichen Reichweite bleibt, aber in einigen Fällen muss das Signal entweder blockiert oder geändert werden, um Interferenzen zu vermeiden.
Die Spreizspektrumtechnik erreicht dieses Ziel, indem das Signal während seiner Übertragungsperiode gewechselt wird. Zwei übliche Methoden, um das Signal während der Übertragung zu verändern, sind das Frequenzspringen und die Direktsequenz-Spreizspektrum-Technik. Beim Frequenzsprung wird ein digitales Signal verwendet, das zwischen dem ursprünglichen Signal und einer anderen Frequenz „springt“. Zwischen den Sprüngen, die als Verweilzeit bezeichnet werden, ist die Frequenz gleich. Die Schaltsequenz ist eine komplizierte Formel, die das Gerät, das das Signal sendet, und das empfangende Gerät berechnen und verwenden, um das Signal in und aus seinem ursprünglichen Zustand umzuwandeln.
Die Direktsequenzspektrumtechnik, die zuverlässiger, aber weniger effizient als das Frequenzspringen ist, zerlegt Datenbits und verteilt sie über einen Frequenzbereich. Das ursprüngliche Signal wird durch ein anderes Signal geteilt, das als Chip bezeichnet wird und sich mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt. Dieser Chip überträgt den Code, der für die Aufteilung des Signals und die Platzierung der Informationen in einem anderen Frequenzbereich verantwortlich ist. Die gleichen Chipcodes werden vom empfangenden Gerät verwendet, um das Signal wieder in seine ursprüngliche Form zu bringen.
Die Nutzung des Streuspektrums hat im Laufe der Jahre aufgrund der Deregulierung zugenommen und wird in einer Vielzahl von Telekommunikations- und Kommunikationsbereichen eingesetzt. Es wurde erstmals in den 1950er-Jahren beim Militär für sichere Kommunikation eingesetzt und Anfang der 1980er-Jahre für die Verwendung in vielen Satellitenkommunikationen auf der ganzen Welt eingesetzt. In jüngerer Zeit wurde es in drahtlosen Technologien wie Mobiltelefonen und drahtlosen Netzwerken eingesetzt.