Espectro de propagação chirp - Chirp spread spectrum
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Em comunicações digitais, chirp spread spectrum ( CSS ) é uma técnica de espalhamento espectral que usa pulsos de chirp modulados em frequência linear de banda larga para codificar informações. Um chirp é um sinal sinusoidal cuja frequência aumenta ou diminui com o tempo (geralmente com uma expressão polinomial para a relação entre o tempo e a frequência).
Visão geral
Tal como acontece com outros métodos de espalhamento espectral , o espectro de espalhamento chirp usa toda a largura de banda alocada para transmitir um sinal, tornando-o robusto para o ruído do canal. Além disso, como os chirps utilizam uma banda larga do espectro, o chirp spread spectrum também é resistente ao desvanecimento de múltiplos caminhos, mesmo quando operando em potência muito baixa. No entanto, é diferente do espectro de propagação de sequência direta (DSSS) ou espectro de propagação de salto de frequência (FHSS), pois não adiciona nenhum elemento pseudo-aleatório ao sinal para ajudar a distingui-lo do ruído no canal, em vez de depender do natureza linear do pulso chirp. Além disso, o espectro de propagação chirp é resistente ao efeito Doppler , que é típico em aplicações de rádio móvel.
Usos
O espectro de propagação chirp foi originalmente projetado para competir com a banda ultralarga por alcance de precisão e redes sem fio de baixa taxa na banda de 2,45 GHz. No entanto, desde o lançamento do IEEE 802.15.4a (também conhecido como IEEE 802.15.4a-2007), ele não está mais sendo considerado ativamente pelo IEEE para padronização na área de intervalo de precisão.
O espectro de propagação chirp é ideal para aplicações que requerem baixo consumo de energia e taxas de dados relativamente baixas (1 Mbit / s ou menos). Em particular, o IEEE 802.15.4a especifica CSS como uma técnica para uso em redes de área pessoal sem fio de baixa taxa (LR-WPAN). No entanto, enquanto o padrão IEEE 802.15.4-2006 especifica que WPANs abrangem uma área de 10 m ou menos, IEEE 802.15.4a-2007, especifica CSS como uma camada física a ser usada quando intervalos maiores e dispositivos se movendo em alta velocidade fazem parte de sua rede. A implementação CSS do Nanotron funcionou a uma distância de 570 metros entre os dispositivos. Além disso, a implementação do Nanotron pode funcionar com taxas de dados de até 2 Mbit / s - mais altas do que as especificadas em 802.15.4a. Finalmente, o padrão IEEE 802.15.4a PHY realmente combina técnicas de codificação CSS com modulação diferencial de chaveamento de fase (DPSK) para obter melhores taxas de dados.
O espectro de propagação chirp também pode ser usado no futuro para aplicações militares, pois é muito difícil de detectar e interceptar quando operando em baixa potência.
Formas de onda de varredura de frequência muito semelhantes são usadas em radares de onda contínua com modulação de frequência para medir o alcance (distância); um radar Doppler de onda contínua não modulada só pode medir a taxa de alcance (velocidade relativa ao longo da linha de visão). Os radares FM-CW são amplamente usados como rádio-altímetros em aeronaves.
Uma aplicação do espectro de propagação chirp é LoRa .
Veja também
- Bluetooth
- IEEE 802.11
- IEEE 802.15.4
- IEEE 802.15.4a
- IEEE 802.16
- IEEE 802.20
- IEEE 802.22
- Tabela de comparação de eficiência espectral
- Zigbee
Referências
links externos
- Baixe os padrões 802.15 do IEEE
- IEEE 802.15 WPAN de baixa taxa alternativa PHY Grupo de tarefas 4a (TG4a)
- Página de perguntas mais frequentes da Nanotron Technologies
- Página Nanotron Chirp Spread Spectrum
- Nanotron nanoNET Redes sem fio baseadas em chirp
- Sobre a coexistência de IEEE 802.15.4aCSS com IEEE 802.11b / g (2.45 GHz WLAN)