Mikä on hajaspektri?

Termi hajaspektri viittaa menetelmään signaalin lähettämiseksi, jossa signaali levitetään tarkoituksella vaihtelemalla lähetystaajuutta. Tästä on useita etuja, kuten laajempi kaistanleveys ja sellaisten esineiden tai muiden taajuuksien välttäminen, jotka saattavat häiritä alkuperäistä signaalia. Hajaspektrin käyttäminen voi myös tehdä signaalista turvallisemman ja estää sen sieppaamisen.

Hajaspektrien käyttö, jota usein kutsutaan hajaspektritekniikaksi, koskee ensisijaisesti turvallisuutta ja häiriöitä. Tyypillisesti, kun signaali luodaan, sen on pysyttävä samalla taajuusalueella, kuten radioasemalla. Radioasemalle virittäminen tarkoittaa radion asettamista samaan signaalitaajuuteen; jos taajuutta muutetaan, myös asema muuttuu. On hyvä, että signaali pysyy samalla alueella radioaseman kaltaisessa tilanteessa, mutta joissakin tapauksissa signaali on joko estettävä sieppaamasta tai muutettava häiriöiden välttämiseksi.

Hajaspektritekniikka saavuttaa tämän tavoitteen vaihtamalla signaalia lähetysjakson aikana. Kaksi yleistä tapaa muuttaa signaalia lähetyksen aikana ovat taajuushyppely ja suora sekvenssin hajaspektritekniikka. Taajuushyppely käyttää digitaalista signaalia, joka “hyppää” alkuperäisen signaalin ja eri taajuuden välillä. Humalan välissä, jota kutsutaan viipymisajaksi, taajuus on sama. Kytkentäjakso on monimutkainen kaava, jonka signaalin lähettävä laite ja vastaanottaja sekä laskevat että käyttävät signaalin muuntamiseen alkuperäiseen tilaansa ja siitä pois.

Suorasekvenssinen spektritekniikka, joka on luotettavampi mutta vähemmän tehokas kuin taajuushyppely, toimii hajottamalla databittejä ja jakamalla ne taajuusalueelle. Alkuperäinen signaali on jaettu toisella signaalilla, joka tunnetaan nimellä siru, joka liikkuu suuremmalla nopeudella. Tämä siru lähettää koodin, joka vastaa signaalin jakamisesta ja tietojen sijoittamisesta eri taajuusalueelle. Vastaanottava laite käyttää samoja sirukoodeja rakentaakseen signaalin takaisin alkuperäiseen muotoonsa.

Hajaspektrin käyttö on lisääntynyt vuosien mittaan sääntelyn purkamisen vuoksi, ja sitä käytetään monissa televiestinnän ja viestinnän aloilla. Sitä käytettiin ensimmäisen kerran armeijassa 1950 -luvulla suojattuun viestintään, ja käyttö levisi 1980 -luvun alussa käytettäväksi monissa satelliittiviestinnöissä ympäri maailmaa. Viime aikoina sitä on käytetty langattomissa tekniikoissa, kuten matkapuhelimissa ja langattomassa verkossa.