spreadspectrumtechnieken

Spreadspectrumtechnieken zijn communicatiemethoden waarbij een signaal wordt verspreid over een bandbreedte die groter is dan strikt noodzakelijk voor de informatie zelf. Door de energie over een brede spectrum te verdelen, nemen storingen en interferenties minder impact en wordt het obstakel voor afluisteren en detectie groter. Het verspreidingsproces vindt doorgaans plaats met behulp van een pseudorandom patroon of een hoppatroon, waarna de ontvanger de oorspronkelijke data herstelt door correlatie met dezelfde code of hetzelfde patroon.

De twee belangrijkste typen zijn direct-sequence spread spectrum (DSSS) en frequency-hopping spread spectrum (FHSS). Bij DSSS wordt de binaire data vermenigvuldigd met een hoogfrequent pseudorandom chipcode, waardoor de uitzending over een breed kanaal ligt. De ontvanger gebruikt dezelfde code om de data weer samen te voegen. Bij FHSS wordt de draaggolffrequentie volgens een pseudorandom patroon frequentiegewijs gewisseld; de data worden in korte tijdvensters op verschillende frequenties verzonden. Beide benaderingen vergroten de weerstand tegen storingen en maken meerdere gebruikers mogelijk via spreiding of co–existentie.

Belangrijke parameters zijn onder meer de spreading factor en chip rate bij DSSS, en de hopgrootte en -paden bij FHSS. Het gebruik van codes zoals PN-, Gold- en Kasami- sequenties bepaalt vaak de mate van interferentie-resistentie en multiuser-capaciteit. De resulterende bandbreedte ligt doorgaans aanzienlijk hoger dan de originele bitrate.

Toepassingen en impact: verspreidingssystemen worden traditioneel ingezet in militaire communicatie en satellietnavigatie, en zijn ook terug te vinden in civiele systemen zoals bepaalde Wi‑Fi- en Bluetooth-varianten en RFID. CDMA in mobiele netwerken is een variatie van directe spreiding. Kolom van voordelen omvat robuustheid tegen ruis en onderschepping; nadelen zijn hogere complexiteit en synchronisatiebehoefte, met variaties in spectrale efficiëntie afhankelijk van de implementatie. Regulering verschilt per land en reguleert bandtoewijzing en licentievoorwaarden.