Опишите метод расширения спектра с прыгающей частотой в ШПС.

Скачок частоты

Передвижная станция позволяет применять любую из заданных частот: это означает, что частота может изменяться между передатчиком и приемником и управляться в пределах одного кадра TDMA. GSM использует это свойство, чтобы осуществить медленный скачок частоты, когда мобильная станция и BTS передают каждый на различной несущей частоте. Алгоритм скачка частоты является широковещательным и управляет по широковещательному каналу управления (BCCH — Broadcast Control Channel). Так как замирание из-за многолучевости зависит от несущей частоты, медленные скачки частоты помогают облегчить проблему помех. Кроме того, межканальные помехи в действительности случайны и взаимно не связаны.

В многопользовательской сети с кодовым разделением (CDMA) каждый из абонентов передает или принимает свои данные, используя некоторую индивидуальную сигнатуру, причем выбор ансамбля из сигнатур должен быть таким, чтобы гарантировать должную совместимость пользователей. Транспортировка потока данных с помощью -й сигнатуры подразумевает ее модуляцию, часто – с учетом широкополосной природы CDMA сигнатур – называемую широкополосной. Различают две классические разновидности широкополосной модуляции: с прямым расширением спектра (ПРС) и с расширением спектра прыгающей частотой (ПЧРС). Первая из них гораздо характернее для современных коммерческих беспроводных приложений, поэтому обсуждение второй будет предельно кратким.

При расширении спектра за счет прыгающей частоты используются ЧМ сигнатуры, и модуляция данными также, как правило, выполняется с помощью ЧМ. В зависимости от соотношения между длительностями чипа и символа данных ПЧРС традиционно классифицируют на две разновидности: быстрое и медленное. Для быстрого ПЧРС , где – натуральное число, тогда как для медленного – , где – натуральное. Другими словами, при быстром ПЧРС на один символ данных приходится несколько скачков частоты, тогда как при медленном – в течение одного символа сигнатуры может быть передано несколько символов данных.

Принципиальное различие быстрого и медленного ПЧРС очевидно: медленное не расширяет спектр отдельного символа данных, увеличивая только общую полосу, занимаемую системой. Система попросту время от времени переходит с одной рабочей частоты на другую, причем внутри группы символов данных фиксированной длины переключений не происходит. На приемной стороне перенос спектра на промежуточную частоту выполняется гетеродинированием с опорной несущей , модулированной ЧМ профилем (с соответствующей задержкой) сигнатуры (рисунок (с)). Эта операция возвращает колебание в полосу, соответствующую простой (без ПЧРС) ЧМ данными (рисунок (d)), после чего для восстановления передаваемых данных можно использовать стандартный ЧМ демодулятор.