lý thuyết về sóng điện từ và công nghệ trải phổ
*** Lý thuyết về sóng điện từ:
Các sóng điện từ được tạo ra bởi sự chuyển động của điện tử và có khả năng lan truyền qua không gian. Sử dụng ăng-ten phù hợp, truyền tải và tiếp nhận sóng điện từ trong không gian trở nên khả thi. Phổ điện từ là cơ sở của thông tin liên lạc không dây.Sóng điện từ được tạo ra thông qua thế hệ của một trường điện từ đó là một miền được tạo ra bất cứ khi nào tốc độ của một điện tích được thay đổi.
Đặc trưng cơ bản của sóng điện từ là bước sóng của nó (Wavelength): bước sóng của tín hiệu chính là khoảng cách giữa 2 đỉnh của sóng và được ký hiệu là (đơn vị là m/s).
Cycle: chu kỳ, là thời gian ngắn nhất mà tín hiệu được lặp lại, ký hiệu là T(đơn vị là s).
Frequency: tần số của tín hiệu, là số chu kỳ trong một giây, ký hiệu là f (đơn vị là Hz = s-1).
Bức xạ điện từ bao gồm sóng radio, vi ba, hồng ngoại, ánh sáng khả kiến, tia cực tím, tia X, và tia gamma. Tất cả chúng đều truyền đi với vận tốc ánh sáng là c = 3x108 m/s và tạo ra phổ điện từ. Sự khác nhau giữa các loại sóng điện từ này phụ thuộc vào bước sóng của mỗi thứ và chính cái gọi là bước sóng này liên quan trực tiếp đến năng lượng của sóng (bước sóng càng nhỏ thì năng lượng càng cao).
Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ:
Nguyên tắc phát sóng:
+ Phải có tầng biến điệu dùng để trộn sóng âm tần với sóng cao tần thành dao động cao tần biến điệu.
+ Dùng anten phát để phát xạ sóng cao tần biến điệu ra không gian.
* Nguyên tắc thu sóng:
+Phải có anten thu và mạch chọn sóng để thu sóng theo yêu cầu.
+ Sóng thu được là sóng cao tần biến điệu. Vì vậy phải có tầng tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần.
+ Sóng âm tần được loa chuyển đổi từ sóng điện thành sóng âm để tai người nghe được.
*** công nghệ trải phổ:
Trải phổ là một kỹ thuật truyền thông được đặc trưng bởi băng thông rộng và công suất thấp. Truyền thông trải phổ sử dụng các kỹ thuật điều chế (modulation) khác nhau cho mạng WLAN và nó cũng có nhiều thuận lợi so với người tiền nhiệm của nó là truyền thông băng hẹp. Tín hiệu trải phổ trông giống như nhiễu, khó phát hiện và thậm chí khó để chặn đứng hay giải điều chế (demodulation) nếu không có các thiết bị thích hợp. Jamming và nhiễu (interference) thường có ảnh hưởng với truyền thông trải phổ ít hơn so với truyền thông băng hẹp. Vì những lý do này mà trải phổ đã được sử dụng trong quân sự trong một thời gian dài.
Công nghệ trải phổ cho phép chúng ta lấy cùng một lượng thông tin như trong truyền băng hẹp và trải chúng ra trên một vùng tần số lớn hơn nhiều. Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng 1 MHz và 10 Watt đối với băng hẹp nhưng 20 MHz và 100 mW đối với trải phổ. Bằng việc sử dụng phổ tần số rộng hơn, chúng ta sẽ giảm được khả năng dữ liệu sẽ bị hư hỏng hay jammed. Một tín hiệu băng hẹp cố gắng jamming tín hiệu trải phổ sẽ giống như là việc ngăn chặn một phần nhỏ thông tin nằm trong dãy tần số băng hẹp. Nên hầu hết thông tin sẽ được nhận mà không thấy lỗi. Ngày nay thì các bộ phát tần số (RF radios) trải phổ có thể truyền lại bất kỳ một lượng thông tin nhỏ nào đã bị mất do nhiễu băng hẹp.
Trong khi băng tần trải phổ là tương đối rộng, thì công suất đỉnh của tín hiệu lại rất thấp. Đây chính là yêu cầu thứ 2 đối với một tín hiệu được xem như là trải phổ. Một tín hiệu được xem là trải phổ khi nó có công suất thấp. Hai đặc điểm này của trải phổ (sử dụng băng tần số rộng và công suất rất thấp) làm cho bên nhận (receiver) nhìn chúng giống như là một tín hiệu nhiễu. Noise (nhiễu) cũng là tín hiệu băng rộng công suất thấp nhưng sự khác biệt là nhiễu thường là không mong muốn. Hơn nữa, vì bộ nhận tín hiệu xem các tín hiệu trải phổ như là nhiễu, nên các receiver sẽ không cố gắng demodulate (giải điều chế) hay diễn giải nó làm cho việc truyền thông có thêm một ít sự bảo mật.
Nguyên lý chung của trải phổ:
Nguyên lý trải phổ là cung cấp tất cả các tiềm năng tần số và thời gian đồng thời cho mọi thuê bao, khống chế mức công suất phát từ mỗi thuê bao đủ để duy trì một tỷ số tín hiệu/tạp âm theo mức chất lượng yêu cầu. Mỗi thuê bao sử dụng một tín hiệu băng rộng như tạp âm chiếm toàn bộ dải tần phân bố. Theo cách đó mỗi thuê bao tham gia vào tạp âm nền tác động tới tất cả các thuê bao khác, nhưng ở phạm vi ít nhất có thể bằng cách khống chế công suất phát. Như vậy một hệ thống đc coi là trải phổ nếu:
+ Tín hiệu trải phổ(tín hiệu phát) phải có độ rộng phổ lớn hơn nhiều lần độ rộng phổ của thông tin gốc cần truyền.
+ Trải phổ được thực hiện bằng 1 mã độc lập vs dữ liệu gốc.
Sơ đồ nguyên lý:
Từ năm 1980, các cuộc nghiên cứu bắt đầu trở nên nghiêm túc hơn. công nghệ trải phổ đã được sử dụng trong điện thoại không dây, hệ thống định vị toàn càu GPS, điện thoại tế bào số (CDMA), hệ thống truyền thông cá nhân (PCS) và bây giờ là WLAN
Bạn đang đọc truyện trên: AzTruyen.Top