स्प्रेड स्पेक्ट्रम एक ऐसी तकनीक है जिसके तहत एक पहले से ही संग्राहक संकेत को दूसरी बार इस तरह से संग्राहक किया जाता है कि संयुक्त राष्ट्र विस्तारित बैंडविड्थ वाइडबैंड सिग्नल उत्पन्न किया जा सके जो अन्य संकेतों के साथ महत्वपूर्ण हस्तक्षेप नहीं करता है और दूसरे शब्दों में प्रसार स्पेक्ट्रम तकनीकों में एक व्यापक बैंडविड्थ पर बेसबैंड सिग्नल का प्रसार करना शामिल है, इसलिए अवरोधन और सिग्नल का ठेला अधिक कठिन हो जाएगा। प्रसार स्पेक्ट्रम तकनीक शुरू में खुफिया और सैन्य आवश्यकताओं के लिए विकसित की गई थी ।
स्पेक्ट्रम संचार का प्रसार | Spread Spectrum Communication
सैन्य उपयोगों के अलावा, स्प्रेड स्पेक्ट्रम और कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (सीडीएमए) का संयोजन वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए अधिक से अधिक आकर्षक होता जा रहा है। हम जानते हैं कि आवृत्तियों दुनिया भर में एक दुर्लभ संसाधन हैं । स्प्रेड स्पेक्ट्रम अब उसी आवृत्ति पर नई ट्रांसमिशन तकनीक के ओवरले की अनुमति देता है जिस पर वर्तमान संकीर्ण बैंड सिस्टम पहले से ही काम कर रहे हैं । स्प्रेड स्पेक्ट्रम तकनीक का उपयोग एनालॉग सिग्नल का उपयोग करके एनालॉग या डिजिटल डेटा को प्रसारित करने के लिए किया जा सकता है।
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स्पेक्ट्रम अवधारणा
स्पेक्ट्रम अवधारणा के प्रसार के संक्षिप्त अवलोकन के बाद, हम स्पेक्ट्रम सिद्धांतों के प्रसार को देखते हैं । स्पेक्ट्रम कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (सीडीएमए), प्रसार स्पेक्ट्रम के अनुक्रम, गुण और अवगुणों के प्रसार की पीढ़ी और विशेषताओं और फिर प्रसार स्पेक्ट्रम संचार के अनुप्रयोगों का प्रसार । जैसा कि नाम का तात्पर्य है, प्रसार स्पेक्ट्रम तकनीकों में पूर्ण उपलब्ध बैंडविड्थ पर सिग्नल बैंडविड्थ बी का प्रसार करना शामिल है। दूसरे शब्दों में संकीर्ण बैंड सिग्नल वाइडबैंड सिग्नल में परिवर्तित हो गया।
प्रेषक एक ब्रॉडबैंड सिग्नल में संकीर्ण संकेत फैलता है। सिग्नल को संचारित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा, यानी आरेख में दिखाया गया क्षेत्र एक ही है, लेकिन अब यह एक बड़ी आवृत्ति सीमा के ऊपर फैल गया है। इस प्रकार सिग्नल का विद्युत स्तर मूल संकीर्ण संकेत की तुलना में बहुत कम हो सकता है। यही कारण है कि उपयोगकर्ता सिग्नल का पावर लेवल बैकग्राउंड शोर जितना कम भी हो सकता है। इसलिए उपयोगकर्ता सिग्नल को शोर से अलग करना मुश्किल है और इस प्रकार इसका पता लगाना मुश्किल है। हम पहले से ही जानते है कि बैंडविड्थ विस्तार एक दूसरे मॉड्यूलेशन तकनीक द्वारा प्राप्त की है, इसका मतलब है कि सूचना संदेश से स्वतंत्र है । इस कारण से विस्तार योजक सफेद गॉसियन शोर (AWGN) का मुकाबला नहीं करता है।
सामान्य मॉडल इनपुट में एक चैनल एन्कोडर में भेजा जाता है जो कुछ केंद्र आवृत्ति के चारों ओर अपेक्षाकृत संकीर्ण बैंडविड्थ के साथ एनालॉग सिग्नल की जांच करता है। यह संकेत आगे प्रसार अनुक्रम का उपयोग करता है । यह दूसरी मॉड्यूलेशन प्रक्रिया सिग्नल के बैंडविड्थ (फैलने) को प्रेषित करने के लिए बढ़ाती है। यह प्रसार संकेत एक संचार चैनल के माध्यम से प्रेषित किया जाता है और प्राप्त अंत में, एक ही प्रसार अनुक्रम प्रसार भूत संकेत को डेमोडुलेशन करने के लिए प्रयोग किया जाता है । अंत में इनपुट सिग्नल डेटा को ठीक करने के लिए सिग्नल को एक चैनल डिकोडर में भेजा जाता है ।
स्प्रेड स्पेक्ट्रम
स्प्रेड स्पेक्ट्रम का मूल विचार बैंडविड्थ बी में सिग्नल की ऊर्जा लेना और इसे कुल उपलब्ध व्यापक बैंडविड्थ (बीडब्ल्यू) में फैलाना है। प्रसार स्पेक्ट्रम मॉड्यूलेशन को पूरा करने के लिए, चार सिद्धांतों का पालन उपलब्ध हैं –
- प्रत्यक्ष अनुक्रम छद्म शोर (पीएन) | Direct Sequence Pseudo Noise (PN)
- आवृृति हॉपिंग (एफएच) | Frequency Hopping (FH)
- टाइम हॉपिंग (टीएच) | Time Hopping (TH)
- हाइब्रिड स्प्रेड स्पेक्ट्रम | Hybrid Spread Spectrum
- प्रत्यक्ष अनुक्रम छद्म शोर (पीएन) : एक प्रत्यक्ष अनुक्रम प्रसार स्पेक्ट्रम (डीएसएस) संकेत एक है जिसमें पहले से ही संग्राहक संकेत का आयाम एक स्प्रेडिंग कोड (अनुक्रम) का उपयोग करके व्यापक बैंडविड्थ में फैल रहा है। फैल स्तोत्र बिट्स की संख्या के प्रत्यक्ष अनुपात में एक व्यापक आवृत्ति बैंड भर में संकेत फैलता है । इसलिए, एक 8-बिट स्प्रेडिंग कोड सिग्नल को एक आवृत्ति बैंड में फैलाता है जो 1-बिट स्प्रेडिंग कोड की तुलना में 8 गुना रीटर है।
- आवृृति हॉपिंग (एफएच): आवृत्ति हॉपिंग में, संग्राहक जानकारी संकेत की वाहक आवृत्ति स्थिर नहीं है लेकिन समय-समय पर बदलती है। समय अंतराल टी के दौरान, वाहक आवृत्ति एक ही रहता है, लेकिन कैश समय अंतराल के बाद वाहक एक और आवृत्ति के लिए hops । हॉपिंग पैटर्न स्प्रेडिंग कोड द्वारा तय किया जाता है। आवृत्ति हॉपिंग स्प्रेड स्पेक्ट्रम (एफएचएस) की मूल अवधारणा को वाहक आवृत्तियों के बीच की दूरी दिखाता है और इसलिए प्रत्येक चैनल की चौड़ाई आमतौर पर इनपुट सिग्नल की बैंडविड्थ से मेल खाती है। उपयोग किए गए चैनलों का अनुक्रम एक स्प्रेडिंग कोड द्वारा तय किया जाता है दोनों ट्रांसमीटर और रिसीवर सिंक्रोनाइजेशन में चैनलों के अनुक्रम में ट्यून करने के लिए एक ही कोड का उपयोग करते हैं।
- टाइम हॉपिंग (टीएच): टाइम हॉपिंग स्प्रेड स्पेक्ट्रम, डेटा सिग्नल तेजी से फटने के समय अंतराल में प्रेषित कोड उपयोगकर्ता के प्रसार का निर्धारण करता है। समय हॉपिंग चैनल दिए गए फ्रेम के साथ स्लॉट के माध्यम से स्थापित किए जाते हैं। बेसिक टाइम हॉपिंग ट्रांसमीटर और रिसीवर। फट संचरण पीएन अनुक्रम कोड द्वारा स्लॉट के भीतर कार्यरत है। फट के दौरान फ्रेम हाई स्पीड के भीतर डेटा बिट्स, टाइम स्लॉट चयनकर्ता वांछित हिस्से का चयन करता है फ्रेम फिर डेमोडुलेशन किया जाता है। टाइम हॉपिंग और फ्रीक्वेंसी हॉपिंग समान सिस्टम टाइम डोमेन और फ्रीक्वेंसी डोमेन हैं। THSS का कार्यान्वयन आसान है कि एफएचएसएस। तीन बुनियादी प्रसार स्पेक्ट्रम मॉड्यूलेशन तकनीकों का एक संयोजन विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो सकता है।
- हाइब्रिड स्प्रेड स्पेक्ट्रम: हाइब्रिड स्प्रेड स्पेक्ट्रम सिस्टम उपरोक्त उल्लिखित प्रसार स्पेक्ट्रम तकनीकों में से दो या अधिक के संयोजन को नियोजित करते हैं। बुनियादी स्प्रेड स्पेक्ट्रम मॉड्यूलेशन तकनीकों के संयोजन से, हमारे पास चार संभावित हाइब्रिड सिस्टम हैं: डीएस/एफएच, डीएस/टीएच, एफएच/टीएच और डीएस/एफएच/टीएच । हाइब्रिड प्रणाली का विचार प्रत्येक मॉड्यूलेशन तकनीकों के विशिष्ट फायदों को जोड़ना है। उदाहरण के लिए, यदि हम संयुक्त डीएस/एफएच प्रणाली को लें, तो हमारे पास एफएच प्रणाली के अनुकूल निकट-दूर संचालन के साथ संयुक्त डीएस प्रणाली की एंटी-मल्टीपाथ संपत्ति का लाभ है । बेशक, नुकसान ट्रांसमीटर और रिसीवर की बढ़ी हुई जटिलता में निहित है।
