Modulazioni a spettro espanso CSS - DSSS
Chirp spread spectrum - CSS
Premessa: "Chirp" è il termine con cui si definisce un segnale nel quale la frequenza varia linearmente con il tempo, crescendo (up-chirp) o decrescendo (down-chirp). Trova numerose applicazioni nei radar, nei sonar, nelle comunicazioni a spettro espanso ed in alcuni tipi di laser.
Il termine "chirp" deriva dall'inglese ed indica un suono corto e acuto, come quello emesso da un insetto o da un uccello. Riproducendo il segnale chirp in onde acustiche, infatti, si ottiene una sorta di fischio che, ad esempio nel caso up-chirp, diventa più acuto con il crescere del tempo, ricordando il verso di un uccello o di un insetto.
Nelle comunicazioni digitali, la "chirp spread spectrum" è una tecnica che utilizza un'ampia banda di frequenza, modulando degli impulsi (chirp) per codificare le informazioni. Un chirp è un segnale sinusoidale, la cui frequenza aumenta o diminuisce nel tempo (spesso con un'espressione polinomiale per il rapporto tra tempo e frequenza). Nell'immagine seguente, si vede un esempio di un "up-chirp": la frequenza aumenta linearmente nel tempo.
Come le altre modulazioni a spettro espanso, la "chirp spread spectrum" utilizza la sua intera larghezza di banda per trasmettere un segnale, rendendolo robusto al rumore.
Tuttavia, a differenza della "direct sequence spread spectrum" (DSSS) o della "frequency-hopping spread spectrum" (FHSS), non aggiunge elementi pseudo-casuali al segnale per distinguerlo dal rumore sul canale, basandosi invece sulla natura dell'impulso lineare. Inoltre, la "chirp spread spectrum" è resistente all'effetto Doppler.
La modulazione CSS, è stata originariamente progettata per essere usata nei dispositivi wireless, infatti oggi trova applicazione con molti standard wi-fi, ma in futuro potrà essere usata nelle comunicazioni militari, in modo da renderne difficile l'intercettazione.
La "Direct Sequence Spread Spectrum" (DSSS), è una tecnologia di trasmissione a "frequenza diretta" a banda larga, nella quale ogni bit viene trasmesso come una sequenza ridondante di valori, detti chip. Tale metodo è indicato per la trasmissione e la ricezione di segnali deboli. Consente l'interoperabilità delle reti wireless attuali a 11 Mb/s con le precedenti a 1-2 Mb/s.
L'interfaccia DSSS utilizza un sistema con dispersione in banda base, impiegando un chipping code (codice di dispersione); modulando il dato prima di trasmetterlo, ogni bit trasmesso viene disperso su una sequenza a 11 bit (sequenza di Barker) di durata minore di un singolo bit di informazione. Il segnale trasmesso consumerà così una maggiore larghezza di banda, consentendo però la ricezione di segnali deboli.
Risulta quindi evidente la peculiarità di tale tecnica: la densità spettrale di potenza del segnale trasmesso è praticamente indistinguibile da quella del rumore termico di fondo; se non si conoscesse la sequenza pseudo-casuale con la quale il segnale modulante è stato "codificato", sarebbe difficile anche rilevarne la sola presenza.
I principali vantaggi di questa tecnica di modulazione sono l’alta immunità ai disturbi (essendo stato espanso su un insieme più grande di frequenze, la corretta ricezione del tutto diviene più probabile) e la ridotta interferenza con trasmissioni sulla stessa banda di frequenze.
Fonti:
www.marinop.it/chirp.html
en.wikipedia.org/wiki/Chirp_spread_spectrum
www.pmi.it/tecnologia/infrastrutture-it/articolo/5058/tecnologia-delle-reti-wireless...
it.wikipedia.org/wiki/Direct_Sequence_Spread_Spectrum