Vad är ett spektrum?

Termen spridningsspektrum avser ett förfarande för att överföra en signal i vilken signalen sprids genom att avsiktligt variera frekvensen med vilken den sänds. Det finns flera fördelar med detta, inklusive en bredare bandbredd och undvikande av objekt eller andra frekvenser som kan störa den ursprungliga signalen. Att använda ett spektrum kan också göra signalen säkrare och hindra den från att fångas upp.

Användning av spridningsspektrum, ofta kallad spridningspektrumsteknik, handlar främst om säkerhet och störningar. När en signal genereras måste den vanligtvis stanna i samma frekvensområde, till exempel en radiostation. Att ställa in en radiostation innebär att radion ställs in på samma signalfrekvens; om frekvensen ändras ändras också stationen. Det är bra att signalen förblir i samma intervall i en situation som en radiostation, men i vissa fall måste signalen antingen blockeras från att fångas upp eller ändras för att undvika störningar.

Spridningsspektrumstekniken uppnår detta mål genom att växla signalen under dess överföringsperiod. Två vanliga sätt att förändra signalen under överföring är frekvenshoppning och spektrumstekniken med direkt sekvensspridning. Frekvenshoppning använder en digital signal som “hoppar” mellan den ursprungliga signalen och en annan frekvens. Mellan humlen, kallad uppehållstiden, är frekvensen densamma. Omkopplingssekvensen är en komplicerad formel som enheten som sänder signalen och den som mottar både beräknar och använder för att transformera signalen till och från dess ursprungliga tillstånd.

Direkt sekvensspektrumsteknik, som är mer pålitlig men mindre effektiv än frekvenshoppningen, fungerar genom att bryta upp bitar av data och sprida dem över ett frekvensområde. Den ursprungliga signalen delas av en annan signal, känd som ett chip, som rör sig med en högre hastighet. Detta chip överför kod som är ansvarig för att dela upp signalen och placera informationen i ett annat frekvensområde. Samma chipkoder används av den mottagande enheten för att återuppbygga signalen till sin ursprungliga form.

Användningen av spridd spektrum har ökat under åren på grund av avreglering, och det används i ett brett utbud av telekommunikations- och kommunikationsfält. Det användes först i militären på 1950-talet för säker kommunikation, och användningen spriddes i början av 1980-talet för användning i många satellitkommunikationer över hela världen. På senare tid har den använts i trådlös teknik, inklusive mobiltelefoner och trådlöst nätverk.